Microplastiche e il nostro intestino: cosa rivela una nuova revisione sistematica sul microbioma e sui rischi per la salute

Le microplastiche (particelle <5 mm) e le nanoplastiche ancora più piccole sono già onnipresenti, dall'acqua e dal cibo all'aria delle nostre case. Negli ultimi anni, sono state trovate nei polmoni, nella placenta, nelle feci e nel sangue umani. Una domanda logica successiva è come queste particelle influenzino il microbioma intestinale, che è coinvolto nell'immunità, nel metabolismo e nella protezione della barriera intestinale. Un nuovo studio pubblicato su BMC Gastroenterology è il primo a raccogliere sistematicamente dati umani e "rilevanti per l'uomo" su questo argomento, fornendo un quadro completo di come la composizione e la funzione del microbiota siano alterate dall'esposizione alle microplastiche.

Contesto dello studio

La produzione e l'accumulo di rifiuti plastici sono in aumento da decenni e la loro frammentazione porta alla formazione di microplastiche (particelle <5 mm) e nanoplastiche ancora più piccole. Queste particelle sono persistenti nell'ambiente, capaci di essere trasportate a lunga distanza e si accumulano negli organismi, compresi gli esseri umani. Il rilevamento di microplastiche e nanoplastiche nell'aria, nell'acqua, negli alimenti e nei prodotti per la casa rende l'esposizione quotidiana praticamente inevitabile. Inoltre, le particelle sono state trovate nei polmoni, nella placenta, nelle feci e nel sangue, aumentando le preoccupazioni circa il loro impatto biologico.

Vie di esposizione e perché l'acqua e il cibo sono importanti

Gli esseri umani entrano in contatto con le microplastiche attraverso ingestione, inalazione e contatto cutaneo, ma la via orale è considerata la principale: le particelle sono ampiamente presenti nelle catene alimentari e nei sistemi di acqua potabile, sia del rubinetto che in bottiglia. A causa dell'elevato volume giornaliero di acqua consumata, questo canale diventa una fonte "cronica" e difficile da evitare di assumere microplastiche. Una volta ingerite, le particelle interagiscono con il tratto gastrointestinale prima di essere escrete e possono modificare l'ambiente locale, incluso il microbioma.

Perché il microbioma intestinale è il bersaglio

Il microbiota intestinale è fondamentale per l'omeostasi immunitaria, il metabolismo e l'integrità epiteliale. La sua attività enzimatica produce acidi grassi a catena corta (SCFA) e ligandi AhR, metaboliti che supportano la cascata di azione di barriera e antinfiammatoria. La disbiosi (alterazione prolungata della composizione/funzione) è associata a disfunzioni della barriera, infiammazione cronica di basso grado e disturbi metabolici. Pertanto, qualsiasi fattore che distorca le comunità microbiche e i loro metaboliti ha conseguenze sistemiche.

Cosa si sapeva prima di questa revisione

Fino a poco tempo fa, la letteratura si concentrava principalmente sull'ambiente e sui modelli animali. Esperimenti su mammiferi e organismi acquatici hanno dimostrato che polimeri come PS, PE, PVC e PET si accumulano nell'intestino, riducono la diversità del microbiota, aumentano l'infiammazione e peggiorano la colite. L'esposizione a microplastiche ha portato alla richiesta di una sintesi "rilevante per l'uomo": quali cambiamenti microbici e compromissioni funzionali si osservano negli esseri umani e nei modelli basati sull'uomo.

Meccanismi proposti di influenza sul microbiota

• Irritazione fisico-chimica: l'elevata superficie specifica e la reattività delle particelle (in particolare le nanofrazioni) sono in grado di danneggiare l'epitelio e di modificare le nicchie locali per i batteri.
• Trasportatori di inquinanti e agenti patogeni: le microplastiche possono assorbire sostanze tossiche e fungere da “zattera” per i microbi, alterando l’equilibrio dell’ecosistema nel lume intestinale.
• Cambiamenti nella composizione e nel metabolismo: un cambiamento nel rapporto tra grandi comunità “framework” (Firmicutes/Bacteroidetes) e l’esaurimento dei produttori di SCFA portano a un calo del buterato/propionato e a un indebolimento delle funzioni di barriera e immunomodulatorie.
• Metaboliti gassosi e infiammazione: percentuali elevate di produttori di H₂S (ad esempio, Desulfobacterota) sono associate a diarrea/stitichezza, sindrome dell'intestino irritabile e mantenimento dell'infiammazione.

Eterogeneità delle esposizioni: perché 'tipo, dimensione, forma e dose' sono importanti

Gli effetti biologici variano a seconda del polimero (PE, PS, PET, PVC, PLA, ecc.), delle dimensioni (micro- vs. nano-), della forma (sferule, fibre, frammenti) e della concentrazione. Le particelle più piccole hanno un maggiore potere penetrante e una diversa cinetica di interazione con cellule e microbi. Questi parametri, insieme alla matrice cibo/acqua, determinano la profondità della disbiosi e la gravità dei disturbi funzionali.

Significato clinico e ipotesi di rischio

Dato il ruolo del microbiota, la disbiosi indotta da MP è logicamente associata a patologie gastrointestinali (MICI, IBS, colite), disturbi metabolici e infiammazione sistemica. A livello ipotetico, viene discusso il contributo delle microplastiche come fattore ambientale della crescita precoce del cancro del colon-retto attraverso una combinazione di difetti di barriera, infiammazione e possibili cofattori (xenobiotici adsorbiti). Sono necessari studi di coorte prospettici per quantificare queste relazioni.

Sfide metodologiche del campo

• Misurazione dell'esposizione: standardizzazione dell'isolamento/identificazione delle particelle nei campioni biologici umani.
• Comparabilità dei dati sul microbioma: i protocolli di sequenziamento e analitici (diversità α/β, tassonomia, metabolomica) variano notevolmente.
• Disegno dello studio: mancanza di studi longitudinali e interventistici sugli esseri umani; campioni di piccole dimensioni e area geografica ristretta.
• Valutazione dose-risposta: necessità di soglie di esposizione sicure e considerazione delle proprietà delle particelle nei calcoli del rischio.

Perché era necessaria l'attuale revisione sistematica

Sullo sfondo di dati "umani" eterogenei, gli autori hanno condotto una ricerca PRISMA per sintetizzare i risultati rilevanti per l'uomo: cambiamenti tassonomici, variazioni nella diversità e nelle funzioni metaboliche (inclusi gli SCFA) e dipendenza dell'effetto sulle proprietà delle particelle. Questo approccio costituisce la base per la valutazione del rischio e l'ulteriore standardizzazione dei metodi.

Cosa hanno fatto esattamente gli autori?

Abbiamo condotto una ricerca sistematica su Scopus e PubMed utilizzando il protocollo PRISMA, identificando 12 studi primari (2021-maggio 2024) specificamente correlati all'uomo: 5 osservazionali (che coinvolgono partecipanti umani) e 7 studi modello che utilizzano campioni umani (sistema gastrointestinale simulato, in vitro). L'analisi includeva dati sulla composizione del microbiota a livello di phylum/famiglia/genere, sulla diversità α e β e sulle vie metaboliche (ad esempio, produzione di acidi grassi a catena corta - SCFA). La geografia degli studi era ristretta: principalmente Cina, ma anche Spagna, Francia e Indonesia.

Quali polimeri e parametri di esposizione sono stati presi in considerazione?

Il campione comprendeva polimeri comuni:

• polietilene (PE), polistirene (PS), polietilene tereftalato (PET), cloruro di polivinile (PVC), acido polilattico (PLA);
• miscele di microplastiche;
• Le dimensioni, la forma e la concentrazione delle particelle variavano: tutte queste proprietà avevano un impatto sulla gravità degli effetti.

Risultati chiave: cosa sta succedendo al microbioma

Il quadro generale indica una disbiosi, ovvero un cambiamento sfavorevole nelle comunità microbiche sotto l'influenza delle microplastiche. In diversi studi, durante l'esposizione a miscele di PET e microplastiche sono stati osservati i seguenti effetti:

• un aumento delle proporzioni di Firmicutes, Synergistetes, Desulfobacterota con una diminuzione simultanea di Proteobacteria e Bacteroidetes;
• diminuzione della diversità complessiva e alterazione del rapporto Firmicutes/Bacteroidetes, che è stato associato a disturbi metabolici in letteratura;
• deplezione dei taxa, produttori chiave di SCFA, che influenzano la funzione di barriera e la regolazione antinfiammatoria dell'intestino.

Quali cambiamenti avvengono nel metabolismo del microbiota

Oltre alla composizione, anche le funzioni ne risentono:

• diminuisce la produzione di SCFA (acetato, propionato, butirrato), necessari per la nutrizione dei colonociti e il mantenimento delle giunzioni epiteliali strette;
• i percorsi coinvolti nella modulazione immunitaria e nella disintossicazione sono cambiati;
• è possibile l'attivazione di cascate pro-infiammatorie (anche attraverso una maggiore formazione di idrogeno solforato mediante la riduzione dei batteri), che è associata a diarrea/stitichezza, sindrome dell'intestino irritabile e riacutizzazioni di malattie infiammatorie intestinali.

Potenziali implicazioni cliniche

Sebbene gli studi prospettici diretti sugli esseri umani siano ancora limitati, il modello generale dei segnali delinea un chiaro profilo di rischio:

• Malattie intestinali: associazione con disbiosi in IBD, IBS, colite;
• Sindrome metabolica: lo squilibrio F/B e il declino degli SCFA favoriscono la resistenza all'insulina e l'infiammazione cronica di basso grado;
• Cancro del colon-retto in fase iniziale: gli autori evidenziano l'ipotesi del coinvolgimento delle microplastiche come fattore di rischio ambientale che aumenta l'infiammazione e distrugge la barriera.

Cosa è importante capire sulla “dose” e sulle proprietà delle particelle

L'effetto dipende dal tipo, dalle dimensioni, dalla forma e dalla concentrazione del polimero. Le particelle più piccole hanno una superficie specifica maggiore e tendono a penetrare più in profondità, oltre a poter trasportare sostanze tossiche e patogeni adsorbiti, tutti fattori che favoriscono i cambiamenti disbiotici. In altre parole, "quale microplastica" e "quanta" hanno implicazioni pratiche sul rischio.

Limitazioni di visualizzazione

Gli autori evidenziano diverse limitazioni:

• Mancanza di dati clinici diretti: la predominanza di modelli in vitro limita l'estrapolazione alla vita reale.
• Eterogeneità dei metodi: protocolli diversi per l'isolamento/identificazione delle microplastiche e il sequenziamento del microbiota confondono la meta-analisi.
• Geografia e campioni ristretti: la maggior parte delle opere proviene da pochi paesi e ha un volume limitato.

Cosa significa questo per la politica e la pratica?

1. Sono necessari degli standard: protocolli uniformi per la misurazione delle microplastiche nei campioni umani e la profilazione del microbioma;
2. Valutazione dose-risposta: determinare i livelli di esposizione sicuri e gli effetti soglia;
3. Prevenzione a livello ambientale: ridurre le fonti di microplastiche (imballaggi, fibre sintetiche, abrasivi), aumentare la filtrazione dell'acqua potabile e il controllo delle emissioni industriali;
4. Monitoraggio nei gruppi vulnerabili: bambini, donne in gravidanza, pazienti con IBD/IBS e disturbi metabolici.

Cosa puoi fare ora (misure sensate per ridurre i contatti)

• Acqua potabile: se possibile, utilizzare filtri di alta qualità; non riscaldare l'acqua in contenitori di plastica.
• Cibo e cucina: se possibile, utilizzare vetro/metallo per conservare e riscaldare il cibo; evitare utensili di plastica graffiati.
• Tessili e bucato: ridurre le microfibre nei tessuti sintetici (carichi completi, cicli delicati, sacchetti/filtri di raccolta).
• Abitudini domestiche: la ventilazione/pulizia a umido riduce le microplastiche presenti nell'aria negli ambienti chiusi.

Conclusione

Una revisione sistematica ha raggiunto un consenso: le microplastiche sono un plausibile fattore ambientale della disbiosi umana, con alterazioni sia nella composizione che nella funzione del microbiota (incluso un calo degli SCFA), che collegano meccanicamente l'esposizione a infiammazione intestinale e sistemica, sindrome metabolica e potenziali rischi di cancro. La comunità scientifica ha ora bisogno di standard, coorti cliniche e studi prospettici per definire livelli di sicurezza e misure protettive mirate. A livello di vita quotidiana e di politiche, ha già senso agire in base al principio di precauzione.

Fonte: revisione sistematica in BMC Gastroenterology del 13 agosto 2025 ("Impatto delle microplastiche sul microbioma intestinale umano: una revisione sistematica della composizione microbica, della diversità e delle interruzioni metaboliche"). DOI: https://doi.org/10.1186/s12876-025-04140-2