Microplastiche nel corpo umano: la bile come via di uscita e nuove speranze dalla ricerca scientifica

Uno studio cinese apre nuovi scenari sulla tossicità biliare delle plastiche e sul ruolo protettivo della melatonina. I dati sul Golfo di Napoli rendono la ricerca particolarmente urgente per la nostra regione.

di Bruno Marfé

Per anni abbiamo guardato alle microplastiche come a un problema puramente ambientale, confinato agli oceani e alle catene alimentari. Oggi la scienza fa un passo fondamentale: non solo sta mappando la loro presenza all’interno del corpo umano, ma inizia a capire come il nostro organismo prova a difendersi — e come potremmo aiutarlo.

Una scoperta chiave: la via biliare

Un contributo decisivo in questa direzione arriva da uno studio pubblicato su Environmental Science and Ecotechnology (DOI: 10.1016/j.ese.2026.100686, pre-print accettato il 26 aprile 2026). I ricercatori, afferenti all’Ospedale Affiliato della Southern Medical University di Dongguan e ad altre istituzioni cinesi, hanno analizzato quattordici campioni di bile prelevati da pazienti sottoposti a colecistectomia laparoscopica, confermando per la prima volta la presenza di microplastiche nella bile umana: rilevate in tutti i campioni esaminati.
L’approccio analitico era multimodale: pirolisi-gascromatografia-spettrometria di massa (Py-GC-MS) per la quantificazione chimica, spettroscopia laser a infrarossi diretti per l’identificazione dei polimeri, microscopia elettronica a scansione (SEM) per la caratterizzazione morfologica delle particelle. Nei campioni sono stati identificati sei tipi di polimeri; i due predominanti erano il polietilene tereftalato (PET, 68,05%) e il polietilene (PE, 27,11%), con contributi minori di polipropilene, cloruro di polivinile, polistirene e poliammide. L’86,42% delle particelle aveva dimensioni comprese tra 20 e 50 micrometri, un intervallo che favorisce la biodisponibilità e la capacità di penetrazione nei tessuti.

Microplastiche e calcoli biliari: un’associazione significativa

Uno dei dati più rilevanti emersi riguarda la differenza nei livelli di contaminazione tra i due gruppi clinici esaminati. Nei pazienti con diagnosi di colelitiasi (calcoli biliari), la concentrazione mediana di microplastiche nella bile era pari a 25,89 μg/g; nel gruppo di controllo, privo di calcoli, la concentrazione mediana era di appena 6,98 μg/g. Un carico circa quattro volte superiore, con una differenza statisticamente altamente significativa (P < 0,001).
Questo dato non è soltanto una misura descrittiva. Suggerisce, per la prima volta, un possibile ruolo attivo delle microplastiche nella patogenesi della colelitiasi, ovvero nella formazione dei calcoli biliari. Le particelle, soprattutto quelle di forma irregolare con superfici ruvide (come osservato al SEM), potrebbero alterare le proprietà reologiche della bile — normalmente un fluido limpido e a bassa viscosità — rallentando il flusso nei dotti biliari, favorendo la sedimentazione e creando micro-turbolenze che ostacolano la normale evacuazione della cistifellea. Un rallentamento del flusso biliare è già di per sé un fattore di rischio per la precipitazione dei soluti biliari, primo passo verso la formazione di calcoli. Le microplastiche potrebbero inoltre agire come nucleatori eterogenei: superfici solide su cui il colesterolo e altri lipidi tendono a cristallizzare e aggregarsi.
Va aggiunto che la bile non è solo un fluido di transito: funziona anche come reservoir, ovvero un sito di accumulo. Durante lo stazionamento nella cistifellea, le particelle possono sedimentare, raggiungere concentrazioni locali elevate, aggregarsi tra loro e interagire con i componenti biliari, favorendo processi infiammatori cronici e litogenici. Le due funzioni — transito e accumulo — non si escludono; al contrario, si sommano in termini di rischio.

Il danno cellulare: senescenza e disfunzione mitocondriale

Lo studio non si limita all’osservazione epidemiologica. I ricercatori hanno esposto colture di colangiociti umani — le cellule epiteliali che rivestono i dotti biliari, primo interfaccia biologico con cui le microplastiche entrano in contatto dopo essere state secrete nella bile — a nanoplastiche di polistirene a basse dosi (0,04 mg/mL) per sette giorni. Non un’esposizione acuta ad alte dosi, quindi, ma una cronica a basse dosi, progettata per simulare l’esposizione reale dell’organismo umano alla contaminazione quotidiana.
Il risultato è stato netto: i colangiociti esposti sono progressivamente entrati in uno stato di senescenza cellulare. La cellula smette di dividersi, ma non muore. Rimane viva, metabolicamente attiva, ma incapace di rigenerare il tessuto danneggiato. In un organo dove il turnover cellulare è importante per mantenere l’integrità epiteliale e riparare i microtraumi, questo blocco equivale a una perdita progressiva della capacità di riparazione.
Alla base del processo c’è una cascata di disfunzioni mitocondriali. L’esposizione cronica alle nanoplastiche innesca una sequenza di eventi:

1. aumento delle specie reattive dell’ossigeno (ROS): uno stress ossidativo persistente, come un incendio silenzioso dentro la cellula;
2. riduzione del potenziale di membrana mitocondriale: i mitocondri perdono la loro capacità di generare energia;
3. calo della produzione di ATP: la cellula rimane a corto di carburante;
4. attivazione anomala della proteina di fissione Drp1: i mitocondri si frammentano in modo disordinato, aggravando ulteriormente la loro funzione.

Senza energia sufficiente, le cellule non possono più svolgere le loro funzioni normali — compresa la riparazione del DNA e la rigenerazione tessutale — e alla fine smettono di rinnovarsi. A questa disfunzione metabolica si aggiunge la secrezione di citochine pro-infiammatorie, in particolare interleuchina-6 (IL-6) e fattore di necrosi tumorale alfa (TNF-α). Queste molecole amplificano il danno locale, richiamano cellule immunitarie e alimentano uno stato di infiammazione cronica di basso grado. Il legame con la colelitiasi — già suggerito dai dati epidemiologici — trova qui una plausibile spiegazione meccanicistica: le microplastiche danneggiano i colangiociti, innescano infiammazione locale, alterano la composizione della bile e creano un ambiente favorevole alla precipitazione del colesterolo.

La melatonina come protezione: una scoperta promettente

La scoperta più clinicamente rilevante dello studio riguarda la melatonina. Nota soprattutto come ormone regolatore del sonno, la melatonina possiede anche potenti proprietà antiossidanti e mitocondrio-protettive, studiate negli ultimi anni in relazione a malattie neurodegenerative, invecchiamento e stress ossidativo. I ricercatori hanno aggiunto melatonina (20 μM) alle colture cellulari già esposte alle nanoplastiche. L’effetto protettivo è stato netto, riproducibile e multisistemico:

• riduzione dei livelli di ROS: lo stress ossidativo è stato significativamente abbassato;
• ripristino della produzione di ATP: le cellule hanno recuperato energia;
• normalizzazione del potenziale di membrana: i mitocondri sono tornati a funzionare correttamente;
• attenuazione significativa dell’espressione di IL-6 e TNF-α: l’infiammazione cronica è stata ridotta.

In pratica, la melatonina ha interrotto o rallentato la cascata di danno indotta dalle nanoplastiche, riportando le cellule verso uno stato più fisiologico.
Va precisato, tuttavia, che si tratta di uno studio in vitro su cellule umane coltivate, non su organismi viventi. Le concentrazioni, i tempi di esposizione e le interazioni sistemiche — metabolismo, assorbimento, distribuzione — possono essere diversi nell’organismo reale. Inoltre, lo studio ha utilizzato nanoplastiche di polistirene, un modello sperimentale valido ma non identico alla miscela eterogenea di polimeri, forme, dimensioni e additivi che realmente si accumulano nella bile umana. La forza dello studio sta però nell’aver identificato un meccanismo biologico plausibile e nell’aver testato una contromisura specifica con risultati positivi. È un punto di partenza, non un punto di arrivo.

Il contesto campano: una urgenza territoriale

I dati di questo studio acquisiscono una rilevanza particolare se letti sullo sfondo della situazione ambientale campana. La foce dei Regi Lagni a Castel Volturno — da anni osservata speciale nelle campagne di monitoraggio di Legambiente — e il bacino del fiume Sarno, tra i corsi d’acqua più inquinati d’Italia, riversano continuamente nel Golfo di Napoli un carico di inquinanti plastici e non. Nell’estate del 2024 la campagna Goletta Verde ha rilevato che quasi il 50% dei punti monitorati lungo la costa campana risultava fuori dai limiti di legge per contaminanti batterici da scarichi non depurati: un segnale diretto di come le infrastrutture idriche della regione continuino a trasferire inquinanti verso il mare.
A questo si aggiunge il dato di Greenpeace Italia e CNR-ISMAR: la zona di Portici è risultata avere la più alta concentrazione di microplastiche tra le aree costiere italiane analizzate, con 3,56 particelle per metro cubo d’acqua, composte prevalentemente da polietilene — lo stesso polimero tra i più abbondanti nello studio cinese sulla bile. La Stazione Zoologica Anton Dohrn di Napoli documenta da anni come le microplastiche alterino la struttura degli ecosistemi microbici marini del Golfo. La catena che va dall’acqua al pesce, e dal pesce alla tavola, non è una metafora: è il percorso che i polimeri plastici compiono prima di entrare nel nostro apparato digerente — e da lì, come ora sappiamo, nella nostra bile.

Cosa significa questo per la tutela ambientale?

Questo studio cambia il paradigma della nostra battaglia. L’obiettivo primario rimane la riduzione drastica della produzione di plastica, ma la scienza ci sta fornendo le prime armi per una strategia di resilienza biologica. Tre le direzioni più concrete:

• Comprendere i meccanismi di danno permette di ipotizzare protocolli medici o integrativi per proteggere le fasce di popolazione più esposte, a partire da chi vive e lavora lungo litorali ad alta pressione plastica come quelli campani.
• Supporto alla ricerca: le associazioni devono premere affinché gli studi tossicologici sull’uomo ricevano più fondi. Il campione di questo studio — 14 pazienti da un singolo centro cinese — è troppo esiguo per generalizzare i risultati, e la variabile geografica e ambientale non è ancora stata esplorata.
• Politiche idriche e sanitarie locali: includere le microplastiche tra i parametri obbligatori nel monitoraggio delle acque potabili e dei corsi fluviali campani sarebbe un passo concreto, coerente con le indicazioni dello studio e con le lacune già evidenziate da ARPAC e Legambiente.

Conclusione

La strada verso un mondo libero dalle microplastiche è ancora lunga, e la cautela imposta dalla dimensione campionaria di questo studio è d’obbligo. Eppure la direzione indicata è significativa: il sistema biliare emerge come un reservoir precedentemente trascurato, sede di accumulo e potenziale via di escrezione per questi inquinanti; e la melatonina, almeno nelle colture cellulari, si dimostra capace di attenuare i danni che ne derivano.

Per chi vive in Campania, dove i dati ambientali sulla qualità delle acque costiere sono tra i più critici d’Italia, la distanza tra il laboratorio cinese e il proprio corpo è molto più corta di quanto si possa pensare.

La lotta ambientale e quella medica corrono oggi sullo stesso binario. Proteggere la vita — a partire dalla cellula.

Nota metodologica

Lo studio citato è un pre-print accettato su Environmental Science and Ecotechnology (Elsevier, impact factor 14,3). Il campione comprende 14 pazienti di un singolo centro ospedaliero cinese. I risultati sulla melatonina si riferiscono a esperimenti in vitro su colture cellulari. Studi multicentrici su popolazioni umane più ampie sono necessari per validare clinicamente le osservazioni qui riportate.
I dati ambientali campani citati nel testo sono tratti da: Greenpeace Italia/CNR-ISMAR (monitoraggio costiero 2018); Legambiente, Goletta Verde, rapporto Campania 2024; Stazione Zoologica Anton Dohrn, ricerca ecosistemi microplastiche Golfo di Napoli (novembre 2024).
Nella redazione della parte scientifica è stata fondamentale la collaborazione di mia sorella Gabriella.

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