Sejak bermulanya era 1950-an, fenomena penghasilan pelbagai jenis alatan berasaskan bahan berasaskan plastik telah berkembang dengan pesat sejajar dengan perkembangan industrialisasi dan permintaan yang tinggi dari pengguna seluruh dunia. Fenomena ini berkembang dengan pesat berikutan versatiliti alatan berasaskan plastik termasuklah dari segi ketahanan, praktikaliti, senang diperolehi, didatangkan dengan pelbagai rekaan menarik, dan ringan pada harga yang berpatutan. Kelebihan tersebut merupakan asas utama kepada peningkatan penghasilan pelbagai jenis alatan berasaskan plastik dari tahun ke tahun dengan jangkaan sebanyak 33 bilion tan ia akan dihasilkan menjelang tahun 2050. Namun malangnya, tanpa kita sedari, peningkatan penghasilan dan penggunaan bahan berasaskan plastik telah mencipta satu fenomena permasalahan global apabila pembuangan plastik secara berterusan dan tidak bersistematik telah memberi kesan buruk yang ketara kepada kualiti alam sekitar. Mikroplastik (MP) adalah salah satu sisa plastik yang diklasifikasikan sebagai bahan pencemar yang muncul (emerging pollutant). Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kebimbangan secara global terhadap pencemaran MP semakin mendapat meningkat dengan terdapatnya pelbagai penemuan kajian saintifik telah membuktikan bahawa pendedahan kepada MP secara berterusan melalui pelbagai sumber berpotensi memberikan pelbagai spektrum kesan kesihatan manusia dan hidupan lain. MP merupakan satu istilah yang digunakan untuk plastik yang telah terurai kepada segmen kecil yang bersaiz 5 mm ke bawah berikutan kesan pendedahan dan tidak balas dengan alam sekitar secara berterusan seperti cuaca (hujan dan panas), mekanikal (ombak laut) serta tidakbalas kimia tertentu. Oleh itu, secara spesifiknya, penulisan ini akan berfokus kepada topik yang membincangkan potensi kesan pendedahan MP kepada kesihatan sistem reproduktif wanita, yang mana perbincangan ini adalah berdasarkan hasil penemuan kajian saintifik kumpulan kajian kami yang menggunakan tikus makmal betina sebagai model haiwan.

Dalam tempoh beberapa dekad, peningkatan pembuangan pelbagai sisa plastik ke persekitaran telah berlaku secara drastik dan berleluasa oleh pelbagai pihak di seluruh dunia (1). Malangnya, senario ini sentiasa berterusan dan telah menjadi punca utama kepada pengumpulan, penyebaran dan pencemaran sisa plastik yang amat tinggi ke persekitaran, termasuklah ke dalam ekosistem daratan dan akuatik. Lebih mengejutkan lagi, satu artikel telah melaporkan bahawa penyebaran dan pencemaran MP (mikroplastik) turut dikesan menular melalui bawaan air ke kawasan terpencil dunia iaitu kutub (2). Para saintis telah mengklasifikasikan MP sebagai sejenis pencemar alam sekitar (emerging pollutant) baharu (3). Pada tahun 2015, dalam Persidangan Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu yang bertemakankan Alam Sekitar telah mengisytiharkan bahawa pencemaran MP adalah masalah saintifik kedua paling kritikal dalam penyelidikan alam sekitar dan ekologi. MP merupakan satu istilah yang digunakan untuk plastik yang telah terurai kepada segmen kecil yang bersaiz 5 mm ke bawah berikutan kesan pendedahan dan tidak balas dengan alam sekitar secara berterusan seperti cuaca (hujan dan panas), mekanikal (ombak laut) serta tidakbalas kimia tertentu (4).

Sumber utama mikroplastik MP ialah pelet plastik kecil atau mikrogel yang direka untuk kegunaan komersial, termasuk dalam produk kosmetik dan mikrofiber daripada pakaian serta tekstil lain. Sementara itu, sumber sekunder MP ditakrifkan sebagai penguraian zarah plastik yang lebih besar, seperti botol plastik, menjadi partikel plastik halus (5 mm) akibat pendedahan kepada unsur-unsur persekitaran seperti cahaya matahari dan ombak laut. MP bersaiz sangat kecil, menyebabkan teknologi rawatan air sisa tidak dapat menapisnya; oleh itu, MP boleh memasuki dan tersebar di seluruh sungai, laut, dan sistem bekalan air tawar (5). Tambahan pula, terdapat beberapa laluan yang berpotensi bagi penyebaran MP kepada kanak-kanak, seperti melalui pemindahan plasenta, laluan oral, penyedutan, penyusuan susu ibu, dan pendedahan melalui kulit (6). Pelbagai jenis MP ditemui dalam pelbagai produk kesihatan dan kecantikan. Sebagai contoh, mikrogel yang digunakan dalam skrub badan dan muka disapu terus ke kulit, yang boleh menyebabkan kemasukan MP ke dalam badan melalui pendedahan dermal (7). Laluan utama lain pendedahan kepada MP adalah melalui pengambilan ubat atau rutin penjagaan kulit melalui penyerapan dermal. Selain itu, partikel plastik boleh memasuki badan melalui kelenjar peluh, luka pada kulit, atau folikel rambut. Berbanding dengan kulit orang dewasa, kulit kanak-kanak mempunyai stratum corneum, iaitu lapisan paling atas kulit yang lebih nipis dan kurang berkesan dalam mencegah kemasukan MP ke dalam badan. MP juga boleh ditemui dalam pelbagai jenis makanan disebabkan kebolehdapatan bio (bioavailability) dan keberadaan yang meluas dalam persekitaran akuatik dan daratan. Sebagai contoh, satu kajian terdahulu mendapati bahawa 81% air paip dari 159 negara mengandungi partikel MP. Ujian saintifik ke atas penutup cawan minuman yang diperbuat daripada polistirena (PS) menunjukkan bahawa MP dan nanoplastik terbentuk dari masa ke masa apabila bahan tersebut mereput. Pelbagai produk juga menggunakan MP yang dihasilkan secara komersial, yang akhirnya menjadi sisa plastik di lautan dan daratan, lalu menyusup lebih jauh ke dalam rantaian bekalan makanan.

Penyelidikan terkini mendedahkan bahawa kaedah penularan MP ke dalam tubuh manusia yang paling ketara adalah melalui penghadaman atau pengambilan secara oral. Bukti saintifik daripada kajian terdahulu mendapati bahawa MP tertelan melalui makanan dan minuman. Dari segi pendedahan pada peringkat awal perkembangan, susu ibu boleh memindahkan metabolit kimia termasuk partikel halus plastic daripada ibu kepada anak. Dalam kalangan kanak-kanak kecil, mainan plastik dan fabrik juga boleh menyumbang kepada pendedahan MP serta bahan pencemar berkaitan melalui perbuatan merasa, menjilat, dan mengunyah. Mainan kebanyakannya diperbuat daripada plastik dan mengandungi bahan tambahan plastik berbahaya (seperti EDCs dan BPA) untuk memperoleh atau mengoptimumkan sifat produk tertentu. Oleh itu, mainan boleh menjadi sumber MP kerana kanak-kanak cenderung memasukkan mainan ke dalam mulut disebabkan tingkah laku tangan-ke-mulut mereka. Zhang et al. melaporkan bahawa najis bayi mengandungi lebih banyak polyethylene terephthalate (PET) MP berbanding najis orang dewasa. Secara mengejutkan, Li et al. mendedahkan bahawa botol bayi plastik menghasilkan sehingga 16 juta partikel MP seliter apabila digoncang dengan air suam, dan proses pensterilan pada suhu tinggi juga boleh menyebabkan MP terlarut daripada botol (8). Oleh itu, kajian tentang keselamatan penggunaan plastik semasa kehamilan dan awal bayi perlu dijalankan dengan lebih intensif pada masa akan datang untuk memastikan risiko kesihatan seminimum mungkin semasa perkembangan kanak-kanak.

Melalui sistem pernafasan, MP boleh menembusi jauh ke dalam paru-paru, kekal di permukaan alveolus, dan berpindah ke bahagian tubuh yang lain. Bergantung pada saiznya, produk pereputan plastik boleh menjadi zarah udara yang boleh disedut. Lebih banyak MP, termasuk gentian sintetik dengan polimer polipropilena dan PET, didapati di ruang dalaman (9). Dalam era gaya hidup moden, ramai orang cenderung menghabiskan sebahagian besar masa mereka di dalam bangunan. Oleh itu, menilai pendedahan penyedutan di dalam bangunan adalah penting untuk memahami kesan kesihatan yang berpotensi terhadap struktur paru-paru dan kadar serta corak pernafasan bayi dan kanak-kanak yang berubah mengikut perkembangan. MP boleh memasuki tubuh melalui kelenjar peluh, luka kulit, atau folikel rambut. Berbanding dengan kulit orang dewasa, kulit kanak-kanak mempunyai stratum corneum yang lebih nipis dan kurang berkesan dalam mencegah pencerobohan MP. Folikel rambut, kelenjar peluh, kulit yang rosak, dan dermatitis atopik (ekzema) merupakan titik kemasukan untuk partikel kecil yang bersaiz kurang daripada 100 µm. Pendedahan kanak-kanak kepada MP boleh berlaku melalui pembungkusan plastik, dan produk penjagaan diri bayi seperti losyen, minyak, dan produk kimia kebersihan lain.

Disebabkan saiznya yang kecil, MP boleh terkumpul secara bioakumulasi di dalam organisma hidup, menyebabkan pelbagai kesan kesihatan seperti masalah pertumbuhan dan pembiakan, tekanan oksidatif, keradangan, tekanan fizikal, imuniti yang lemah, kerosakan histologi, atau bahkan kematian (10). Kajian terbaru menunjukkan bahawa pendedahan kepada MP polistirena pada sampel usus manusia boleh menyebabkan kerosakan DNA akibat tekanan oksidatif, seperti yang disahkan melalui ujian comet assay (11). PS-MPs boleh menyerap bahan toksik dan sering mengandungi bahan tambahan seperti bahan pengganggu endokrin (EDCs) yang boleh membahayakan organisma. Oleh kerana PS-MPs boleh memasuki uterus sebagai bahan asing dan menjadi pembawa EDCs untuk memasuki badan manusia, ia boleh menyebabkan keradangan yang teruk, tekanan oksidatif, dan juga apoptosis. Di samping itu, pendedahan kepada EDCs boleh meningkatkan risiko penyakit berkaitan obesiti.

Pendedahan kronik kepada pelbagai produk yang mengandungi MP boleh menyebabkan perubahan jangka panjang pada sistem pembiakan yang meningkatkan risiko ketidaksuburan. Kajian ini meneliti kesan berbahaya mikroplastik polistirena (PS-MPs) terhadap sistem pembiakan model haiwan prapuberti (prepubertal) kerana tempoh prapuberti adalah waktu penting dalam perkembangan kanak-kanak, yang mana gonad berkembang pesat sebelum mencapai kematangan. Matlamat kajian kami adalah mengkaji secara sistematik akan kesan PS-MPs terhadap fungsi uterus menggunakan model tikus. Secara terperinci, kajian merangkumi penilaian perubahan: histopatologi uterus, hormon (follicle-stimulating hormones, luteinizing hormones, estrogen dan progesterone) serta ekspresi gen dan protein (estrogen receptor-α dan estrogen receptor-β). Dalam kajian ini, tikus didedahkan kepada partikel PS-MPs dari umur 28 hingga 70 hari (selama 6 minggu), yang mana julat masa ini adalah bersamaan dengan umur 2 (umur kanak-kanak) hingga 15 tahun (umur akil baligh) dalam manusia.

Data toksikologi daripada kajian ini menunjukkan bahawa kesan PS-MPs adalah sangat khusus kepada uterus, yang mana penurunan berat hanya berlaku pada uterus tanpa memberi kesan ketara kepada berat badan keseluruhan (12). Kajian ini menunjukkan bahawa uterus merupakan organ yang sensitif terhadap kesan xeno-estrogen yang mana didapati penurunan berat uterus sebanyak 22% berbanding tikus kawalan (control animal). Penurunan berat tisu ini selari dengan penemuan parameter lain iaitu didapati berlaku keabnormalan histopatologi (Gambarajah 1) dalam uterus tersebut seperti kemerosotan ketebalan endometrium dan myometrium, pengurangan ketinggian luminal epitelium, pertambahan ruang interstisial antara sel di bahagian stroma, serta pengurangan bilangan dan pengecilan saiz kelenjar. Apa yang membimbangkan, keabnormalan histopatogi ini menyerupai ciri-ciri uterus tikus tua yang mengalami penuaan reproduktif (13). Penemuan ini boleh dikaitkan dengan tekanan oksidatif yang berlaku dalam sel dan tisu tersebut, yang disebabkan oleh penghasilan reactive oxygen species (ROS) akibat pendedahan kepada PS-MPs (14). Selain itu, PS-MPs turut mengganggu kecekapan fungsi sistem penyingkiran ROS semulajadi dan potensi membran mitokonria dalam badan (15). Selain itu, kajian ini membuktikan PS-MPs boleh menganggu kestabilan hormon yang penting dalam kesihatan reproduksi wanita iaitu penurunan paras FSH, LH, estradiol dan progesterone. Gangguan kestabilan hormon tersebut mencadangkan bahawa pendedahan kepada PS-MPs telah menganggu fungsi normal paksi hypotalamus–pituitary–gonad dalam wanita.

Seterusnya, kajian mendapati pendedahan kepada PS-MPs meningkatkan expresi estrogen-receptor (ERα dan ERβ) dalam uterus berbanding dengan model tikus yang normal. Peningkatan ekspresi ERα dan ERβ yang mungkin disebabkan oleh disfungsi uterus yang berpunca dari gangguan hormon reproduksi dan kesan daripada penambahan paras peroksidasi lipid. Kandungan kimia dalam PS-MPs bersifat endocrine disrupting chemicals (EDCs) yang boleh menyerupai struktur hormon estrogen semulajadi dan mempunyai kebolehan ‘pertalian mengikat’ (binding affinity) yang jauh lebih tinggi terhadap penerima estrogen (estrogen receptor) berbanding dengan estrogen semulajadi. Oleh itu, ia berkebolehan untuk bersaing dan mengambil alih peranan hormon semulajadi di dalam badan. Pengambilalihan ini akan menganggu fungsi sebenar estrogen yang menyebabkan pelbagai masalah kemerosotan fungsi reproduktif sistem wanita.

Kesimpulan, pendedahan kepada pencemaran mikroplastik boleh memberikan kesan kepada perkembangan dan fungsi sistem badan manusia. Oleh itu, semua pemegang taruh haruslah kerjasama mencari solusi yang praktikal dan terbaik khususnya tentang cara pengggunaan dan pengurusan sisa plastik untuk masa depan generasi yang akan datang.

Geyer, R., Jambeck, J. R., & Law, K. L. (2017). Production, use, and fate of all plastics ever made. Science Advances, 3(7), e1700782. https://doi.org/10.1126/sciadv.1700782

Bergmann, M. et al. (2019). White and wonderful? Microplastics prevail in snow from the Alps to the Arctic. Science Advances, 5(8), eaax1157. https://doi.org/10.1126/sciadv.aax1157

Rochman, C. M. (2015). The complex mixture, fate and toxicity of chemicals associated with plastic debris in the marine environment. Marine Anthropogenic Litter. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-16510-3_8

Andrady, A. L. (2011). Microplastics in the marine environment. Marine Pollution Bulletin, 62(8), 1596–1605. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2011.05.030

Carr, S. A., Liu, J., & Tesoro, A. G. (2016). Transport and fate of microplastic particles in wastewater treatment plants. Water Research, 91, 174–182. https://doi.org/10.1016/j.watres.2016.01.002

Ragusa, A. et al. (2021). Plasticenta: First evidence of microplastics in human placenta. Environment International, 146, 106274. https://doi.org/10.1016/j.envint.2020.106274

Schwabl, P. et al. (2019). Detection of various microplastics in human stool: A prospective case series. Annals of Internal Medicine, 171(7), 453–457. https://doi.org/10.7326/M19-0618

Orb Media (2017). Invisibles: The plastic inside us. Are you eating plastic in your drinking water? https://orbmedia.org/stories/Invisibles_plastics

Dris, R. et al. (2017). A first overview of textile fibers, including microplastics, in indoor and outdoor environments. Environmental Pollution, 221, 453–458. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2016.12.013

Prata, J. C. et al. (2020). Environmental exposure to microplastics: An overview on possible human health effects. Science of the Total Environment, 702, 134455. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.134455

Deng, Y. et al. (2017). Tissue accumulation of microplastics in mice and biomarker responses suggest widespread health risks of exposure. Scientific Reports, 7, 46687. https://doi.org/10.1038/srep46687

Li, B., Ding, Y., Cheng, X., Sheng, D., Xu, Z., Rong, Q., ... & Zhao, X. (2020). Effects of polystyrene microplastics on reproduction and endocrine system in female mice. Journal of Hazardous Materials, 389, 122084. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.122084

Ko, H. J., Park, J. H., Yang, H. J., Park, H. K., Lee, J. Y., & Lee, B. J. (2021). Reproductive senescence and related histopathological changes in female rats exposed to microplastics. Environmental Research, 197, 111088. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.111088

Wang, Y. L., Lee, Y. H., Chiu, I. J., Lin, Y. F., & Chiu, H. W. (2021). Potent impact of plastic nanomaterials and micromaterials on the food chain and human health. International Journal of Molecular Sciences, 22(23), 13336. https://doi.org/10.3390/ijms222313336

Li, Y., Zhang, Y., Yan, C., Wang, L., & Guo, M. (2021). Neuroendocrine disruption induced by microplastics: A threat to female reproductive health. Science of The Total Environment, 774, 145805. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.145805