Введение. Растущие темпы загрязнения окружающей среды промышленными и бытовыми синтетическими полимерными материалами считаются одной из наиболее серьезных экологических проблем [1][2]. Возможная деградация макрочастиц полимерных изделий в различных условиях окружающей среды (например, УФоблучение, механическое выветривание и биологическая деградация) приводит к образованию микропластика [3][4].

Микропластик – это любой тип пластикового фрагмента размером менее 5 мм, однако существующее определение микропластика не совсем однозначное. Под термином «микропластик» подразумевают разнообразные типы материалов различной формы, цвета и размера. Большинство определений в литературных источниках основано на составе и размере. В настоящее время еще не окончательно определено, какого размера частицы относить к микропластику, но мнения большинства ученых сходятся на том, что это любые частицы размером от 1 мкм до 5 мм [5].

Микропластик повсеместно встречается в окружающей среде. Он был обнаружен в морской воде, сточных водах, пресной воде, продуктах питания, воздухе [6–9]. За последние несколько лет в исследованиях сообщалось о наличии микропластика в очищенной водопроводной и бутилированной воде [10–12].

В водную среду микропластик попадает несколькими путями: в первую очередь – из поверхностного стока и сточных вод (как очищенных, так и неочищенных), а также из деградированных пластиковых отходов и атмосферных осаждений [13][14]. Это представляет значительную угрозу для водных организмов, поскольку в исследованиях было показано, что микропластик серьезно влияет на метаболизм и воспроизводство у беспозвоночных [15] и позвоночных [16]. При попадании его в организм зоопланктона и высших организмов [17] микропластик затем перемещается по пищевой цепочке до человека [18][19]. Кроме того, некоторые микропластики, обнаруженные в питьевой воде, могут поступать из систем очистки и распределения водопроводной воды и/или розлива бутилированной воды, что вызывает вопросы и опасения по поводу его воздействия на здоровье населения [20].

Риск для здоровья человека от воздействия микропластика из питьевой воды определяется самими частицами, представляющими механическую и химическую опасность (несвязанные мономеры, добавки и сорбированные химические вещества из окружающей среды, в том числе стойкие органические загрязнители). Кроме того, следует обратить внимание на биологическую опасность, связанную с микроорганизмами, которые, прикрепляясь к частицам микропластика, могут их колонизировать [21].

Цель исследования – обобщить и систематизировать результаты научных исследований в области воздействия частиц микропластика, поступающего с питьевой водой, на здоровье человека.

Материалы и методы исследования. Материалами для исследования послужили статьи и обзоры, опубликованные в международных базах данных PubMed, Scopus, а также РИНЦ. Электронный поиск информации осуществлялся с использованием комбинации предложенных заголовков и ключевых слов, таких как «микропластик в питьевой воде», «микропластик в бутилированной воде», «вредное воздействие микропластика», «влияние микропластика на здоровье человека». Критерии включения в поиск были сформированы перед просмотром статей. Статьи считались подходящими для включения, если они были опубликованы после 2014 года и если статьи были в первую очередь посвящены наличию микропластика в питьевой воде и его влиянию на здоровье человека. Статьи, которые включали простое упоминание или незначительное обсуждение воздействия микропластика на здоровье человека, были исключены. В результате из 64 статей было отобрано 10, в которых содержались данные о возможном воздействии микропластика на здоровье человека.

Результаты исследования. Организм человека подвергается воздействию микропластика в результате поступления внутрь с продуктами питания, в том числе с питьевой водой, вдыхания микропластика с воздухом и при контакте с кожей этих частиц, содержащихся в продуктах, текстиле или пыли [22].

Согласно научным исследованиям, основными путями поступления микропластика в организм человека являются пищевой и водный. Исследователи Cox, Kieran D et al., проанализировав диету и образ жизни людей, оценили годовое потребление микропластика в пределах от 39 000 до 52 000 частиц на человека. Сообщалось о наличии микропластика в таких пищевых продуктах, как мидии, промысловая рыба, а также поваренная соль, сахар и упакованная вода. Было обнаружено, что люди, которые употребляли только бутилированную воду, проглатывали дополнительно 90 000 частиц по сравнению с 4000 частиц для тех, кто употреблял только воду из-под крана [23].

После попадания микропластика в организм человека его судьба и последствия до сих пор остаются спорными и малоизвестными. Предположительно микропластик размером менее 20 мкм имеет возможность проникать в органы, а из них частицы размером около 10 мкм имеют возможность проникать во все органы, пересекать клеточные мембраны, преодолевать гематоэнцефалический барьер и проникать в плаценту [24].

В исследовании Ragusa, Antonio et al. было предложено несколько гипотетических механизмов проникновения микропластика из желудочно-кишечного тракта в ткани организма. Первый – с помощью эндоцитоза микропластика М-клетками лимфоидной ткани кишечника (пейеровые бляшки). На уровне пейеровых бляшек, расположенных в подслизистом слое тонкой кишки, микропластик, попавший в организм с пищей, может поглощаться эндоцитозом с помощью М-клеток, далее переноситься через эпителий в субэпителиальный купол, где он встречается с дендритными клетками, которые, в свою очередь, транспортируют его по лимфатической системе, откуда микропластик попадает в кровь. Второй механизм – с помощью параклеточной (парацеллюлярной) диффузии. Микропластик может проникать через просвет кишечника в местах неплотных соединений. Это объясняется тем, что локальное воздействие микропластика на кишечную стенку может вызвать воспалительную реакцию, повреждение барьерной функции кишечника, что приводит к увеличению проницаемости слизистой оболочки и способствует прохождению микропластика через кишечник. После пересечения просвета кишечника микропластик собирается дендритными клетками и транспортируется в лимфатическую систему, а затем в системный кровоток [25].

Недостаточно информации для полного понимания последствий воздействия микропластика на здоровье человека. В ходе проведенных исследований на живых организмах было замечено, что микропластик перемещается в отдаленные ткани через систему кровообращения и вызывает системные воспалительные реакции. В проведенных экспериментах на мышах показана четкая иллюстрация последствий кишечной токсичности, в результате которой происходит нарушение барьерной функции кишечника и проникновение частиц микропластика в кровь, откуда он попадает через воротную вену в печень, селезенку. Длительное накопление микропластика в тканях печени и хроническое воспаление может привести к заболеванию печени и метаболическим проблемам [26, 27]. При транспортировке в отдаленные ткани частицы микропластика могут вызывать воспаление, снижение функции органов и повышенный риск новообразований. Например, достигая кости, частицы полиэтилена и полистирола могут вызывать потерю костной массы из-за повышения активности остеокластов [28]. В различных работах сообщалось о нейротоксичности in vivo после хронического воздействия микропластика, возможно, из-за активации иммунных клеток в головном мозге и окислительного стресса. Эти процессы могут быть обусловлены прямым действием микропластика или опосредованно, путем циркулирующих провоспалительных цитокинов, что приводит к необратимому повреждению нейронов. В исследовании воздействия микропластика на мозг морского окуня наблюдалось снижение высвобождения ацетилхолинэстеразы, инициирование окислительного стресса, повышение уровней перекисного окисления липидов и индукция анаэробных путей производства энергии [29]. Также некоторые работы указывали на то, что микропластик влияет на репродуктивную систему. Например, частицы полистирола уменьшают количество продуцируемых яиц и личинок, а также скорость сперматозоидов у устриц [30]. Кроме того, частицы микропластика могут вызывать косвенные эффекты, действуя как переносчики токсичных веществ. Микропластики из океана могут поглощать стойкие органические загрязнители, такие как полициклические ароматические углеводороды, полихлорированные бифенилы и пестициды, включая дихлордифенилтрихлорэтан и гексахлорбензол. Эти соединения обладают более высоким сродством к пластику, чем к воде. Переносимые вещества при попадании внутрь организма могут представлять серьезную опасность для здоровья человека. Мономеры и добавки, такие как фталаты и бисфенол А, больше известные как эндокринные разрушители, могут вымываться из микропластика внутри организма и подвергать ткани и органы неблагоприятному воздействию [31].