В качестве модели была воссоздана клеточная мембрана с типичным для человека содержанием холестерина (33%). Именно этот компонент, отвечающий за прочность и эластичность оболочки, оказался главной мишенью для наноагрессоров. Результаты моделирования, продолжавшегося микросекунды, выявили три разрушительных механизма:
- «Выталкивание»: гидрофобная наночастица, проникнув в центр мембраны, буквально выталкивает жёсткие молекулы холестерина в водную среду. Вокруг частицы образуется «лысый» участок, лишённый этого строительного материала, что делает мембрану в этом месте критически хрупкой.
- Катастрофический «флип-флоп»: присутствие пластика провоцирует хаотичное и неконтролируемое «перепрыгивание» молекул холестерина между слоями мембраны. Частота этого процесса возрастает в десятки тысяч раз, что полностью разрушает трансмембранное равновесие и нарушает проницаемость клетки.
- Нарушение механической прочности: изменение латерального распределения холестерина под воздействием нанопластика лишает клеточную оболочку способности выдерживать механическое напряжение, что может привести к ее разрыву и гибели клетки.
По словам профессора РАН Андрея Гуртовенко, эти фундаментальные нарушения могут приводить к дисфункции мембранных белков и, как следствие, к сбоям в работе целых органов. Хотя исследование доказывает потенциальную опасность, ученые подчеркивают: эффект проявляется только при очень высоких, пока не изученных концентрациях нанопластика в организме. Тем не менее, открытие этого механизма является важнейшим шагом для понимания скрытых угроз пластикового загрязнения и стимулом для поиска путей его решения.
