Un composé dérivé de bactéries probiotiques pourrait contribuer à limiter l’absorption des micro- et nanoplastiques ingérés et aider à les éliminer de l’organisme, selon une récente étude. Lors de l’expérience, la substance s’est liée efficacement aux particules plastiques dans des modèles in vitro et, lors de la mastication par des volontaires humains, à des microplastiques libérés par une gomme qui en contenait. Ces résultats pourraient offrir une alternative saine et accessible pour empêcher ces particules de s’accumuler dans notre organisme.
Malgré les efforts de limitation des plastiques à usage unique et l’essor des matériaux alternatifs, la production de plastique dans le monde n’a cessé d’augmenter au cours des 50 dernières années. On produit chaque année jusqu’à 460 millions de tonnes de plastique dans le monde, la grande majorité (70 %) étant rejetée après un seul usage, tandis que seule une infime proportion (9 %) est recyclée.
Cela a entraîné l’accumulation de milliards de tonnes de déchets plastiques dont la durée de vie peut atteindre des centaines d’années pour certains. Ces déchets se dégradent dans l’environnement sous la forme de particules micro- et nanoscopiques désormais omniprésentes dans l’eau, l’air et la nourriture. La production continue du matériau implique que l’exposition de la population actuelle aux microplastiques est supérieure à celle de toutes les générations précédentes.
Cette omniprésence suscite des inquiétudes croissantes quant à leurs impacts potentiels sur la santé. Les micro- et nanoplastiques sont particulièrement préoccupants en raison de leur capacité à franchir des barrières biologiques auparavant considérées comme quasi impénétrables et de leur difficulté d’excrétion par l’organisme.
Des microplastiques ont par exemple été trouvés dans des poumons humains, à l’intérieur des tubes digestifs, dans le sang, dans les testicules, dans le cerveau et même dans le placenta. Si leurs impacts réels sur la santé sont pour le moment incertains, les biologistes recommandent tout de même des mesures d’atténuation pour limiter leur accumulation dans l’organisme.
Ces mesures demeurent cependant limitées, se concentrant principalement sur des changements d’habitudes domestiques comme réduire l’utilisation de plastiques à usage unique ou éviter de chauffer les plats au microondes dans des contenants en plastique. Des chercheurs du laboratoire Quorom Innovation, aux États-Unis, proposent une alternative potentiellement plus efficace : les postbiotiques. Les résultats de l’étude ont récemment été publiés sur la plateforme de prépublication bioRxiv.
Une forte adhérence physique avec les particules plastiques
Des travaux récents ont suggéré que les probiotiques et les métabolites qu’ils produisent pourraient être prometteurs pour l’élimination des microplastiques dans l’organisme, soit en s’y liant de sorte à en diminuer l’absorption, soit en atténuant leur toxicité. Des expériences ont par exemple montré que des souches bactériennes lactiques vivantes absorbent les particules plastiques et facilitent leur excrétion dans les selles, chez des modèles animaux.
Les approches basées sur les probiotiques sont cependant limitées en raison de facteurs de viabilité interindividuelle tels que la survie et la concentration des bactéries, la difficulté de conservation des bactéries et la toxicité des microplastiques pour certaines souches. Les microplastiques subissent des altérations physico-chimiques une fois dans le tractus gastro-intestinal, ce qui peut influencer leur toxicité pour le microbiote intestinal.
Afin de surmonter ces limites, les chercheurs de la nouvelle étude ont utilisé des postbiotiques, des préparations dérivées de probiotiques inactivés. Ces composés pourraient présenter des avantages, car ils restent biologiquement actifs même sans viabilité microbiologique. Baptisé Qi601, le postbiotique évalué dans l’étude est dérivé d’un biofilm de Limosilactobacillus fermentum (que l’on retrouve dans les aliments fermentés comme le kimchi et le kéfir) inactivé par la chaleur.
« Des études antérieures sur les probiotiques ont démontré l’adsorption de micro- et nanoplastiques par des bactéries vivantes et l’atténuation de la toxicité associée aux micro- et nanoplastiques in vivo ; ici, nous évaluons si une préparation postbiotique non viable peut produire des effets analogues de fixation des MNP et de protection de l’épithélium », écrivent les chercheurs.
Résultats : le Qi601 a fixé durablement les particules plastiques (du polystyrène) dans des conditions de digestion simulées in vitro. Dans des monocouches de culture de tissu intestinal, le composé a réduit la charge de nanoplastiques liées à la surface et à l’intérieur des cellules. Des analyses d’imagerie microscopique ont également montré que le composé se lie physiquement et fortement aux particules.
Par ailleurs, un essai chez l’humain, réalisé avec de la gomme à mâcher, a démontré la liaison de Qi601, dans la bouche, à des fragments hétérogènes de microplastiques issus de la gomme et libérés lors de la mastication. « L’ensemble de ces résultats soutient le concept d’intervention postbiotique pour la protection de l’épithélium gastro-intestinal contre les nanoparticules plastiques ingérées », concluent les auteurs.
