Un estudio publicado en Nature revela que estas partículas, al entrar en contacto con el agua, generan moléculas reactivas que podrían dañar los tejidos y contribuir a explicar sus posibles efectos sobre la salud humana y el medioambiente.
Los plásticos se consideran químicamente inertes. Esta es una de las razones por las que se utilizan tan habitualmente para envasar alimentos, embotellar agua y fabricar juguetes infantiles: se consideran seguros.
Sin embargo, cuando un fragmento grande de plástico se rompe en partículas micro y nanométricas, ocurre algo importante: la superficie expuesta aumenta drásticamente en relación con el volumen. De este modo, una proporción mucho mayor del material queda expuesta al entorno.
Un nuevo estudio de investigadores de la Universidad de Columbia y la Universidad de California en Berkeley (EE UU) ha descubierto que esta superficie recién generada no es necesariamente inocua y ha identificado los mecanismos químicos que podrían explicarlo.
"A medida que el plástico se fragmenta en partículas cada vez más pequeñas, su superficie aumenta enormemente. Los microplásticos alteran entonces el agua que los rodea y generan radicales muy reactivos y de alta energía —denominados especies reactivas del oxígeno (ROS, por sus siglas en inglés)— que probablemente contribuyen al daño biológico que observamos en los animales y, potencialmente, en los seres humanos como consecuencia de la exposición a los microplásticos", explica Wei Min, profesor de Química e Ingeniería Biomédica de la Universidad de Columbia.
Los microplásticos alteran entonces el agua que los rodea y generan radicales muy reactivos y de alta energía
Este trabajo cuestiona la concepción generalizada de los microplásticos como fragmentos esencialmente pasivos de un material inerte y contribuye a comprender mejor por qué su presencia generalizada constituye un motivo de preocupación. La investigación se publicó en la revista Nature.
El hallazgo reviste especial interés para la salud humana, ya que la sangre está compuesta en gran medida por agua. Los resultados sugieren que los microplásticos que llegan al torrente sanguíneo o penetran en las células podrían mantener su actividad química en este entorno biológico rico en agua.
El grupo de Min, de la Universidad de Columbia, también dirigió un estudio en 2024 en el que desarrolló una técnica de microscopía basada en láser y descubrió que un litro de agua embotellada contenía, de media, unas 240.000 partículas de plástico detectables, principalmente nanoplásticos, es decir, partículas de tamaño nanométrico.
Esta cifra era entre 10 y 100 veces superior a las estimaciones anteriores. El estudio contribuyó a aumentar la conciencia sobre la presencia de microplásticos y nanoplásticos en todo el sistema alimentario.
La investigación sobre nanoplásticos publicada por el grupo en 2024 tuvo una amplia repercusión mediática, y la lucha contra la contaminación por microplásticos se ha convertido en una prioridad de salud pública. En 2026, el Gobierno federal de Estados Unidos puso en marcha un programa de 144 millones de dólares para combatir los microplásticos tóxicos presentes en el cuerpo humano.
La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) también ha incorporado recientemente los microplásticos a una lista federal de contaminantes que pueden suscitar preocupación en relación con el agua potable. Es la primera vez que estas partículas figuran en dicha lista.
Investigaciones posteriores publicadas en revistas científicas de referencia, como The New England Journal of Medicine, Nature Medicine y Nature Health, han encontrado asociaciones entre la exposición a microplásticos y nanoplásticos y problemas de salud como el infarto de miocardio, el accidente cerebrovascular, la demencia y los tumores cerebrales.
Sin embargo, dado que estos materiales se consideraban inertes, hasta ahora no estaba claro qué mecanismos podrían explicar su posible contribución a estas enfermedades.
El nuevo estudio identifica un mecanismo que hasta ahora había pasado inadvertido y que podría ayudar a esclarecer esta cuestión.
"Nuestra investigación ha demostrado que, cuando los microplásticos interactúan con el agua, como sucede cuando están presentes en el agua embotellada o cuando llegan al torrente sanguíneo, generan espontáneamente lo que denominamos especies reactivas del oxígeno (ROS)", explica Naixin Qian, investigador posdoctoral del laboratorio de Wei Min que contribuyó a dirigir el estudio. "Las ROS son ejemplos clásicos de moléculas capaces de dañar los tejidos animales y humanos".
"El agua desempeña aquí un papel activo fundamental, no es una mera espectadora. Su participación es esencial para que estos microplásticos se vuelvan reactivos. Las moléculas de agua adquieren actividad química al entrar en contacto con el plástico, que es hidrófobo, es decir, repele el agua. El contacto entre ambos crea un entorno que facilita la transferencia de electrones y la formación de radicales reactivos. Cuando el plástico se fragmenta en partículas más pequeñas, el aumento de la relación entre superficie y volumen genera un mayor número de estas zonas químicamente activas", señala Min.
El equipo de Columbia llevó a cabo los experimentos químicos y biológicos, mientras que los investigadores del laboratorio de Teresa Head-Gordon, profesora de la Universidad de California en Berkeley, realizaron cálculos teóricos y simulaciones dinámicas para determinar cómo interactúan los microplásticos con el agua.
El trabajo teórico del equipo de Head-Gordon mostró que los iones hidróxido situados en las capas de agua más próximas a la interfaz hidrófoba del microplástico pueden perder electrones con mayor facilidad y dar lugar a radicales hidroxilo.
"Nuestro trabajo fundamental demuestra que la interacción de los microplásticos más hidrófobos con el agua puede desencadenar reacciones químicas. Este hallazgo podría conducir, en última instancia, a nuevas soluciones de ingeniería que permitan rediseñar la composición química de estos plásticos de uso común para reducir sus efectos tóxicos sobre la salud y el medio ambiente", afirma Head-Gordon.
"Este trabajo tiene importantes implicaciones para la salud ambiental y humana", señala Beizhan Yan, coautor del estudio e investigador del Observatorio Terrestre Lamont-Doherty.
"En determinados entornos, como los vertidos de fabricantes de plástico y las lavanderías, los microplásticos pueden generarse y llegar a los medios acuáticos. Este trabajo también indica que pueden formarse radicales en las superficies de plásticos hidrófobos en contacto con el agua, lo que podría afectar a los ecosistemas y a la salud humana tras la exposición.
"Además, diversas actividades y procesos cotidianos pueden generar microplásticos, como el calentamiento en el microondas o la exposición al sol de las botellas de agua durante su almacenamiento. Este trabajo fundamental ofrece una posible vía para comprender sus efectos sobre la salud".
El análisis de un fósil hallado en China apunta a que algunos de los primeros representantes de este grupo llevaban una vida terrestre, lo que sugiere que el vuelo no era una característica universal en sus primeras etapas evolutivas.
Estos animales no tienen boca, ano, ni intestino, y forman una estructura similar a raíces que penetra en los huesos.
