인체 장기 조직의 미세 플라스틱과 병변과의 상관관계는?

[이미디어= 황원희 기자] 최근 중국 절강농업임업대학이 인간의 미세플라스틱 존재 여부에 대한 메타데이터 조사를 수행했다. 연구진은 손상된 조직의 미세 및 나노플라스틱(MNP) 농도와 여러 건강 상태와의 연관성 사이의 우려스러운 관계를 조사했다. 이 연구는 ‘분석 화학 TrAC 동향(TrAC Trends in Analytical Chemistry)’에 게재됐다.

플라스틱 사용량은 1950년대 150만 톤에서 2021년 약 3억 9,070만 톤으로 급증했다. 소비재 사용이 증가함에 따라 토양과 수로에서 미세 플라스틱 오염이 증가하여 결국 환경, 먹이사슬, 인체 조직에 축적되고 있다.

그러나 인체 조직에서 미세플라스틱을 정확히 파악하고 정량화하는 일관된 방법이 부족하다. 잠재적 위험을 평가하고 완화 조치를 개발하기 위해서는 미세플라스틱과 인간 질병을 연결하는 신뢰할 수 있는 데이터가 필요한 상황이다.

연구진은 분광학, 현미경, 열분해 가스 크로마토그래피 및 질량 분석 연구를 통해 다양한 조직에서 고분자 유형을 식별할 수 있는 데이터를 얻었다. 독성학 연구는 세포 모델과 동물 실험을 통해 산화 스트레스, 염증 반응 및 관련 신호 경로를 조사했다.

또한 이 연구는 피부, 동맥, 정맥, 혈전, 골수, 고환, 정액, 자궁, 태반에서 검출된 입자를 기록했다. 미세플라스틱은 타액에서 대변, 간, 담석에 이르기까지 소화 기관에서 발견되었다.

호흡기 내에서 미세플라스틱은 폐 조직을 포함한 모든 곳에서 볼 수 있었으며, 기관지폐포 세척액과 객담에서 흔히 볼 수 있는 미세 섬유를 가지고 있었다. 이에 염증성 장질환, 혈전증, 자궁경부암, 자궁근종과 같은 특정 질환 사이에 상관관계가 나타났다.

독성학적 검사 결과, 다양한 세포 유형에서 미세플라스틱에 의해 유발된 산화 스트레스, 미토콘드리아 기능 장애, 염증 반응 및 세포 사멸 가능성이 있으며, 혈액-뇌 장벽을 넘을 때 발생하는 신경 퇴행성 질환과 같은 장기 수준의 우려도 나타났다.

연구진이 발견한 메타데이터에서 매우 중요한 신호는 병변이 있는 조직에서 측정된 미세플라스틱 수치가 병변이 없는 조직보다 더 높은 경향이 있다는 것이었다. 여기에는 염증이 있는 장, 섬유성 폐 또는 암 성장이 포함되어 있어 MNP 축적과 국소 병리 사이의 잠재적 연관성을 시사한다.

연구진에 따르면 병변의 MNP 농도가 높은 것에 대해 "닭이 먼저냐 달걀이 먼저냐"는 흥미로운 문제점을 발견할 수 있었다.

닭이나 달걀 문제는 명백한 해결책이 있다. 달걀이 닭보다 수억 년 앞서기 때문이다. "닭과 닭의 달걀 중 무엇이 먼저 나왔는지"에 대한 질문을 세분화하면 첫 번째 닭이 닭이 아닌 가금류의 알에서 나왔다는 것을 추론할 수 있지만, "닭의 달걀"이 닭의 것인지, 아니면 닭이 낳아야 하는지에 대해서는 아직 더 세분화가 필요하다.

"가장 먼저 발생한 것, 병변 또는 미세플라스틱"의 경우, 미세플라스틱이 염증, 산화 스트레스 및 세포 손상에 영향을 미치며 조직 병변을 유발하거나 악화시킬 수 있다. 그러나 이러한 병변으로 인해 이미 손상된 조직 부위에 더 많은 미세플라스틱을 축적할 가능성도 있다. 현재 연구 결과는 직접적인 인과 관계를 제공하지는 않지만, 추가 연구를 위한 목표를 제시할 수 있다.

환경이나 인체 조직에서 미세 플라스틱을 제거하는 기존의 방법은 없다. 환경 완화 방법을 발견하기 위한 노력이 진행 중이지만, 살아있는 조직에 내장된 다양한 입자 크기와 화학 물질을 처리하기 위한 이러한 전략을 개발하는 것은 엄청난 도전 과제가 될 것이다.