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Wie reagieren Zellen auf Mikro- und Nanoplastik?

Forscherteam des Bundesinstituts für Risikobewertung prüft ungesunde Wirkungen von Plastikpartikeln

Je kleiner Plastikteilchen sind, umso leichter werden sie von Zellen aufgenommen. Auch Form, Oberfläche und die chemischen Eigenschaften sind dafür relevant, wie sich die Partikel auf menschliches Gewebe auswirken. Das ist das Ergebnis einer Studie von Forschern des Bundesinstituts für Risikobewertung, die im Fachblatt Microplastics and Nanoplastics veröffentlicht wurde.

„Mit dieser Untersuchung wollen wir helfen, die noch ziemlich großen Wissenslücken beim Thema gesundheitliche Effekte von Nanoplastik zu schließen“, sagt Dr. Holger Sieg, Leiter des Forschungsprojektes. „Allerdings handelt es sich um Laborversuche mit Zellkulturen, die man nicht einfach auf den Menschen übertragen kann.“

Als vergleichsweise geringes Risiko für die menschliche Gesundheit gelte nach derzeitigem Wissensstand Mikroplastik. Es sei zu ‚sperrig‘, um von menschlichen Zellen in nennenswertem Umfang aufgenommen und im Körper verteilt zu werden und werde größtenteils wieder ausgeschieden. Anders sieht es bei kleineren Partikeln aus, dem Submikro- und Nanoplastik. Hier ist bislang noch nicht sicher bekannt, ob und in welchen Mengen sie in den menschlichen Körper gelangen können.

Forschungsleiter Holger Sieg und sein Team haben sich mit Submikro- und Nanoplastik und ihren Effekten auf menschliche Dünndarm- und Leberzellen beschäftigt. Weil diese Partikel so klein und schwer zu studieren sind, sei es kein leichtes Unterfangen, zu zuverlässigen Erkenntnissen über ihre Einflüsse auf menschliches Gewebe zu gelangen. Das BfR-Team benutzte dazu unter anderem verschiedene Mikroskopier- und Prüfverfahren. Die Zellen wurden verschiedenen Kunststoffen ausgesetzt, die etwa in Plastikgeschirr und -besteck oder in Lebensmittelverpackungen eingesetzt werden.

Es zeigte sich, dass mehr Partikel aufgenommen wurden, je kleiner diese Teilchen waren. Auch die Art der Partikel spielte eine wichtige Rolle. Die Dünndarmzellen als natürliche Barriere zwischen Darminhalt und Organismus erwiesen sich dabei als eher widerstandsfähig. Nur in geringem Maße ‚sickerte‘ Mikroplastik in die Zelle ein. Die noch kleineren Partikel im Submikrometerbereich konnten hingegen in größeren Mengen in Darm- und Leberzellen gemessen werden. Die Teilchen lagerten sich entweder direkt an den Zellmembranen an oder wurden in kleinen Bläschen aus Zellmembran eingeschlossen.

Ob solche künstlichen Einschlüsse den normalen Stoffwechsel der Zelle stören können, ist noch nicht geklärt. Plastikteilchen könnten auch potenziell schädliche Substanzen an sich binden und diese als ‚trojanisches Pferd‘ in die Zelle einschleusen. Inwieweit Entzündungsprozesse im Gewebe eine mögliche Folge sein können, will die BfR-Forschergruppe in weiteren Studien untersuchen. Um zu sagen, ob die Ergebnisse auch für den Menschen gültig sind, müssten die Laborbefunde in Folgeversuchen überprüft werden.


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