Sistem imun bawaan dan adaptif dirancang untuk merespon antigen asing, sehingga penelitian mempertanyakan apakah mikroplastik dapat dianggap sebagai antigen atau mungkin menghambat respons imun. Espinosa dkk., 2018 (dalam Hale, R. C., Seeley, M. E., & La Guardia, 2020) mempelajari respon imun leukosit kepala ginjal pada ikan air tawar (Sparus aurata) dan ikan bass (Dicentrarchus labrax) menggunakan partikel polietilen dan polivinil klorida 40--150 m. Mereka menemukan bahwa ada respon imun minimal, dengan pengecualian potensi stres oksidatif. Namun, penelitian ini menggunakan mikroplastik 4 hingga 15 kali lebih besar dari sel imun rata-rata. Dengan demikian, efek langsung pada fungsi sel imun (termasuk fagositosis) akan terbatas. Veneman dkk. 2017 (dalam Hale, R. C., Seeley, M. E., & La Guardia, 2020) menguji efek perkembangan polistirena (0,7 m) pada ikan zebra tahap awal.
Para penulis mencatat interaksi dengan sel fagosit (termasuk neutrofil) dan aktivasi sistem komplemen dan neutrofil. Greven dkk., 2016 (dalam Hale, R. C., Seeley, M. E., & La Guardia, 2020) mengamati perubahan dalam respon neutrofil ikan kecil gemuk setelah terpapar nanoplastik polistirena dan polikarbonat. Penelitian ini dan penelitian lain menunjukkan bahwa mikroplastik dapat menginduksi respon imun pada spesies air, terutama ikan (yang sistem kekebalannya merupakan proxy untuk kekebalan manusia), yang dapat mengubah resistensi penyakit menular (Hale, R. C., Seeley, M. E., & La Guardia, 2020).
Pekerjaan terbaru telah menyelidiki pengaruh mikroplastik pada mikrobioma organisme. Pentingnya mikrobioma untuk nutrisi dan perlindungan penyakit telah diketahui dengan baik pada ikan dan manusia. Seperti yang telah dibahas sebelumnya, permukaan mikroplastik dapat mengembangkan mikrobioma biofilm baru, yang berpotensi menyebabkan konsekuensi yang dimediasi mikroba spesifik. Jin dkk., 2018 (dalam Hale, R. C., Seeley, M. E., & La Guardia 2020) menemukan bahwa selain perubahan jaringan pencernaan, mikrobioma usus tikus secara substansial diubah setelah konsumsi mikroplastik polistiren, memodifikasi cara jalur metabolisme termasuk asam amino dan metabolisme empedu. Para penulis ini menyarankan bahwa perubahan tersebut dapat memicu gangguan metabolisme. Wan dkk., 2019 dalam (Hale, R. C., Seeley, M. E., & La Guardia, 2020) memantau mikrobioma larva ikan zebra setelah 1 minggu terpapar partikel polistiren 5 dan 50 m (pada 100 dan 1.000 g L1). Selama waktu ini, keragaman mikroba dan fungsi metabolisme (yaitu, metabolisme lipid dan glikolisis) berubah secara signifikan. Pada burung penciduk berkaki daging yang ditangkap di alam liar (Ardenna carneipes), burung laut yang terancam punah di Australia, Lavers et al., 2019 dalam Hale, R. C., Seeley, M. E., & La Guardia, 2020) mengamati korelasi antara parameter kimia darah (penurunan kalsium darah, peningkatan asam urat, kolesterol, dan amilase) dan penurunan morfometrik (penurunan massa tubuh, panjang sayap, culmen, dan panjang kepala + paruh) dengan kejadian plastik tertelan (Hale, R. C., Seeley, M. E., & La Guardia, 2020).
Penelitian juga menunjukkan bahwa reproduksi dapat dipengaruhi oleh paparan mikroplastik. Sebuah studi yang menyelidiki efek microbeads polystyrene (2 dan 6 m pada 32 g L1) menemukan bahwa kerang menunjukkan penurunan kapasitas reproduksi setelah paparan 2 bulan. Hal ini dibuktikan dengan kelimpahan dan perkembangan larva, serta jumlah dan diameter oosit dan motilitas sperma. Para penulis menyarankan bahwa ini dihasilkan dari pergeseran energi dari reproduksi dan menuju pertumbuhan struktural, karena perubahan makan yang dipicu oleh paparan mikroplastik. Dalam penelitian serupa dengan Daphni magna, individu yang diberi makan partikel mikroplastik 1-5 m selama inkubasi 21 hari menunjukkan penurunan keberhasilan reproduksi. Efek termasuk pelepasan induk yang tertunda, penurunan jumlah induk, dan imobilitas pada remaja (Hale, R. C., Seeley, M. E., & La Guardia, 2020).
Sebagian besar studi toksikologi yang tersedia telah dilakukan di bawah kondisi laboratorium, yang dapat membatasi penerapannya di dunia nyata. Banyak yang menggunakan plastik berlabel fluoresen untuk melacak distribusinya melalui jaringan. Ahli toksikologi harus memastikan bahwa pewarna tidak larut atau memiliki sifat toksik. Schur dkk., 2019 (dalam Hale, R. C., Seeley, M. E., & La Guardia, 2020) mengamati bahwa sinyal fluoresensi tidak selalu menunjukkan lokasi partikel itu sendiri tetapi mungkin merupakan artefak dari translokasi kimia fluoresen.
Alasan mengapa beberapa penelitian telah membahas toksisitas dalam skenario yang dikumpulkan di lapangan adalah bahwa mikroplastik yang tidak berlabel (misalnya, tidak berfluoresensi) dalam sampel tersebut sulit dideteksi dalam organisme. Meskipun penelitian secara khusus membahas metodologi yang digunakan untuk memisahkan mikroplastik dari jaringan, mikroplastik <20 m sulit diisolasi dan diidentifikasi.
Selain itu, mikroplastik di lingkungan sangat beragam, yaitu, ada sebagai campuran kompleks, di lautan stresor potensial tambahan. Jadi, mengikat efek pada satu plastik tertentu bisa sangat sulit di luar situasi laboratorium yang terkendali. Jelas, penelitian lebih lanjut tentang penyebaran mikroplastik ke dalam dan di antara jaringan diperlukan untuk menjelaskan konsekuensi toksikologi. Tantangan utama penelitian ini adalah meningkatkan kemampuan kami untuk melacak mikroplastik kecil dengan andal (Hale, R. C., Seeley, M. E., & La Guardia, 2020).
REFERENSI:
Chunhui Wang, Jian Zhao, & Baoshan Xing, 202; Journal of Hazardous Materials 407 (2021) 124357. Environmental source, fate, and toxicity of microplastics. Journal homepage: www.elsevier.com/locate/jhazma
Hale, R. C., Seeley, M. E., La Guardia, M. J., Mai, L., & Zeng, E. Y. (2020). A Global Perspective on Microplastics. Journal of Geophysical Research: Oceans, 125, e2018JC014719. https://doi.org/10.1029/2018JC014719
Boucher, J. and Friot D. (2017). Primary Microplastics in the Oceans: A Global Evaluation of Sources. Gland, Switzerland: IUCN. 43pp. DOI: dx.doi.org/10.2305/IUCN.CH.2017.01.en