Los microplásticos no son inertes: generan radicales dañinos al contacto con el agua

El plástico se ha ganado durante décadas la reputación de ser un material químicamente inerte. Esa es la razón por la que envases, botellas y recipientes no reaccionan con los alimentos o líquidos que contienen. Un nuevo estudio publicado en la revista Nature desmonta esa premisa justo en la escala donde más importa: cuando el plástico se fragmenta en micro y nanopartículas, sus superficies se vuelven químicamente activas en el agua y generan de forma espontánea moléculas altamente reactivas capaces de dañar tejidos vivos. La investigación, liderada por el químico Wei Min, de la Universidad de Columbia, y por Teresa Head-Gordon, de la Universidad de California en Berkeley, ofrece un mecanismo químico concreto para entender por qué los microplásticos se han asociado a problemas cardiovasculares, inflamatorios y neurológicos.

• No son inertes: las superficies de los microplásticos en contacto con el agua producen radicales hidroxilo sin necesidad de luz ni reactivos añadidos.
• El agua es protagonista: no actúa como simple espectador, sino que participa activamente en la reacción que ocurre en la frontera plástico-agua.
• Daño en laboratorio: los radicales generados hicieron que una proteína común se aglutinara y fragmentaron glóbulos rojos de ratón.
• Sin causalidad demostrada: los autores subrayan que el trabajo no prueba que los microplásticos causen enfermedades específicas en personas.

Un experimento que empezó con un color que se desvanecía

La primera pista fue inesperada. Al mezclar micropartículas de poliestireno con agua que contenía naranja de metilo, un colorante azoico, el equipo observó que el líquido pasaba de amarillo claro a casi incoloro en 10 días, con una degradación cercana al 90 %. El poliestireno se considera químicamente resistente y no debería reaccionar con ese compuesto. Lo revelador es que el colorante permanecía estable cuando las partículas se suspendían en otros disolventes, como el alcohol. El agua, por tanto, era la pieza clave.

Las simulaciones moleculares y los cálculos ab initio del grupo de Head-Gordon explicaron el porqué: los iones hidróxido situados en las capas de agua inmediatamente próximas a una superficie hidrófoba pierden electrones con facilidad y forman radicales hidroxilo. Se trata de un comportamiento que conecta con el campo de la química de microgotas, donde las interfaces de agua aceleran reacciones que en el seno del líquido no ocurrirían.

Cuanto más hidrófobo es el plástico, más reactivo resulta

El equipo analizó seis plásticos de uso masivo: polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS), PVC, PET y acrílico (PMMA). Todos generaron radicales al contacto con el agua, pero la intensidad varió de forma notable. Los más repelentes al agua —el polietileno y el polipropileno, presentes en envases de alimentos, tapones y bolsas— fueron los más reactivos, mientras que el PET y el acrílico mostraron la actividad más baja. La clave está en la relación entre superficie y volumen: al fragmentarse, una proporción enorme de la masa queda expuesta en la interfaz.

«Lo sorprendente es que ni el plástico ni el agua necesitan ser químicamente inusuales. Lo que importa es la frontera donde se encuentran», señala Wei Min.

«El agua es un actor activo clave aquí, más que un simple espectador», añade el investigador.

Del tubo de ensayo a la biología humana

El siguiente paso fue comprobar qué hacen esas moléculas. En los ensayos, una proteína común se aglutinó sobre las superficies plásticas, una señal de que su estructura había sido alterada; al añadir una sustancia que neutraliza los radicales, la agrupación disminuyó. En experimentos posteriores, glóbulos rojos de ratón se fragmentaron tras el contacto directo con las partículas. Min lo resume así: «Estos radicales pueden dañar potencialmente moléculas biológicas importantes como proteínas, lípidos y ADN».

El contexto biológico eleva la relevancia del hallazgo: la sangre humana es aproximadamente un 50 % agua y las células individuales contienen entre un 60 % y un 80 % de agua. Si los microplásticos llegan al torrente sanguíneo, se encontrarían precisamente en el entorno rico en agua donde prospera esta reactividad. El trabajo se apoya además en un estudio previo de 2024 del mismo grupo de Columbia, que estimó que un litro de agua embotellada contiene unos 240.000 fragmentos plásticos detectables, en su mayoría nanopartículas, entre 10 y 100 veces más que las estimaciones anteriores. A nivel regulatorio, la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos añadió recientemente los microplásticos a su lista de contaminantes que pueden generar preocupación en el agua potable.

Los autores insisten en la cautela. «Que los microplásticos puedan causar directamente enfermedades humanas sigue siendo objeto de investigación», afirma Min, y el estudio no establece causalidad. La química identificada es, por ahora, una hipótesis funcional que encaja con las asociaciones epidemiológicas observadas, no una prueba definitiva.

El valor del hallazgo es doble. Por un lado, sitúa la interfaz plástico-agua como un actor químico de pleno derecho y obliga a revisar cómo se evalúa la seguridad de los materiales poliméricos. Por otro, abre una vía de ingeniería: Head-Gordon apunta que comprender este mecanismo podría ayudar a rediseñar los plásticos de uso común para reducir su impacto. Mientras esa reformulación llega, los propios investigadores recomiendan medidas de sentido común, como usar recipientes de vidrio o acero inoxidable y evitar calentar comida en envases plásticos. La pregunta ya no es si el plástico es inerte, sino en qué condiciones deja de serlo.