Microplastics and Nanoplastics in Atheromas and Cardiovascular Events
Link: https://www.nejm.org/doi/pdf/10.1056/NEJMoa2309822
Authors: Raffaele Marfella, M.D., Ph.D. https://orcid.org/0000-0003-3960-9270, Francesco Prattichizzo, Ph.D., Celestino Sardu, M.D., Ph.D., Gianluca Fulgenzi, Ph.D., Laura Graciotti, Ph.D., Tatiana Spadoni, Ph.D., Nunzia D’Onofrio, Ph.D., +35, and Giuseppe Paolisso, M.D.
Abstract
BACKGROUND
Microplastics and nanoplastics (MNPs) are emerging as a potential risk factor for cardiovascular disease in preclinical studies. Direct evidence that this risk extends to humans is lacking.
METHODS
We conducted a prospective, multicenter, observational study involving patients who were undergoing carotid endarterectomy for asymptomatic carotid artery disease. The excised carotid plaque specimens were analyzed for the presence of MNPs with the use of pyrolysis–gas chromatography–mass spectrometry, stable isotope analysis, and electron microscopy. Inflammatory biomarkers were assessed with enzyme-linked immunosorbent assay and immunohistochemical assay. The primary end point was a composite of myocardial infarction, stroke, or death from any cause among patients who had evidence of MNPs in plaque as compared with patients with plaque that showed no evidence of MNPs.
RESULTS
A total of 304 patients were enrolled in the study, and 257 completed a mean (±SD) follow-up of 33.7±6.9 months. Polyethylene was detected in carotid artery plaque of 150 patients (58.4%), with a mean level of 21.7±24.5 μg per milligram of plaque; 31 patients (12.1%) also had measurable amounts of polyvinyl chloride, with a mean level of 5.2±2.4 μg per milligram of plaque. Electron microscopy revealed visible, jagged-edged foreign particles among plaque macrophages and scattered in the external debris. Radiographic examination showed that some of these particles included chlorine. Patients in whom MNPs were detected within the atheroma were at higher risk for a primary end-point event than those in whom these substances were not detected (hazard ratio, 4.53; 95% confidence interval, 2.00 to 10.27; P<0.001).
CONCLUSIONS
In this study, patients with carotid artery plaque in which MNPs were detected had a higher risk of a composite of myocardial infarction, stroke, or death from any cause at 34 months of follow-up than those in whom MNPs were not detected. (Funded by Programmi di Ricerca Scientifica di Rilevante Interesse Nazionale and others; ClinicalTrials.gov number, NCT05900947.)
Microplásticos e nanoplásticos (MNPs) estão emergindo como um potencial fator de risco para doenças cardiovasculares em estudos pré-clínicos. Faltam evidências diretas de que esse risco se estende aos seres humanos.
MÉTODOS
Realizamos um estudo prospectivo, multicêntrico e observacional envolvendo pacientes submetidos à endarterectomia carotídea por doença da artéria carótida assintomática. As amostras excisadas de placa carotídea foram analisadas quanto à presença de MNPs com o uso de pirólise – cromatografia gasosa – espectrometria de massa, análise de isótopos estáveis e microscopia eletrônica. Biomarcadores inflamatórios foram avaliados com ensaio imunoenzimático e ensaio imuno-histoquímico. O desfecho primário foi um composto de infarto do miocárdio, acidente vascular cerebral ou morte por qualquer causa entre pacientes que apresentavam evidência de MNPs em placa, em comparação com pacientes com placa que não apresentavam evidência de MNPs.
RESULTADOS
Um total de 304 pacientes foram incluídos no estudo e 257 completaram um acompanhamento médio (±DP) de 33,7±6,9 meses. O polietileno foi detectado na placa da artéria carótida de 150 pacientes (58,4%), com nível médio de 21,7±24,5 μg por miligrama de placa; 31 pacientes (12,1%) também apresentavam quantidades mensuráveis de cloreto de polivinila, com nível médio de 5,2±2,4 μg por miligrama de placa. A microscopia eletrônica revelou partículas estranhas visíveis e com bordas irregulares entre os macrófagos da placa e espalhadas nos detritos externos. O exame radiográfico mostrou que algumas dessas partículas incluíam cloro. Os pacientes nos quais foram detectadas MNPs dentro do ateroma apresentavam maior risco de um evento de desfecho primário do que aqueles nos quais essas substâncias não foram detectadas (taxa de risco, 4,53; intervalo de confiança de 95%, 2,00 a 10,27; P<0,001).
CONCLUSÕES
Neste estudo, pacientes com placa na artéria carótida nos quais foram detectadas MNPs apresentaram maior risco de um composto de infarto do miocárdio, acidente vascular cerebral ou morte por qualquer causa aos 34 meses de acompanhamento do que aqueles nos quais não foram detectadas MNPs. (Financiado por Programmi di Ricerca Scientifica di Rilevante Interesse Nazionale e outros; número ClinicalTrials.gov, NCT05900947.)