Mikroplastik verstopft Gehirngefäße – zumindest bei Mäusen

Mikro- und Nanoplastik, also Plastikpartikel, die zwischen 0,1 µm und 5 mm beziehungsweise unter 0,1 µm groß sind, stellt eine Gefahr für die menschliche Gesundheit dar, deren Ausmaß dringend besser erforscht werden sollte. Menschen nehmen Mikro- und Nanoplastik (MNP) über die Nahrung, das Trinkwasser und auch über die Atemluft auf. Mittlerweile konnte nachgewiesen werden, dass Mikroplastik ins Blut gelangt und dass es das Herzinfarktrisiko stark erhöht. Allerdings sind noch viele Fragen zu den Auswirkungen von MNP auf die menschliche Gesundheit offen und es ist angesichts der Komplexität der Thematik – unterschiedliche Partikelgrößen und Materialien, verschiedene Expositionswege et cetera – nicht zu erwarten, dass es darauf allgemeingültige Antworten geben kann.

Ergebnisse aus einer Tierstudie sind jetzt im Fachjournal »Science Advances« erschienen. Eine Gruppe um Dr. Haipeng Huang von der chinesischen Forschungsakademie für Umweltwissenschaften in Peking hatte Mikroplastikpartikel fluoreszenzmarkiert und diese zunächst dem Trinkwasser von Mäusen zugesetzt und in einem zweiten Schritt den Mäusen direkt injiziert. Zuvor hatten die Forschenden den Schädelknochen der Tiere verdünnt und darauf eine Glasplatte aufgesetzt, durch die hindurch sie mit einem Mikroskop den Blutfluss im Gehirn bei den lebenden Mäusen beobachten konnten.

Nach der Aufnahme der markierten Mikroplastik-Partikel über das Trinkwasser tauchten diese ungefähr zwei Stunden später im Gehirn der Tiere auf. Nach ungefähr drei Stunden sahen die Forschenden fluoreszierende Zellen im Blut und mutmaßten, dass es sich hierbei um bestimmte Immunzellen handelte (Neutrophile und Makrophagen), die die markierten Plastikpartikel per Phagozytose aufgenommen hatten. Nach der Injektion von Mikroplastik direkt ins Blut der Mäuse dauerte es nur zwei Minuten, bis erneut markierte Plastikpartikel im Blut zu sehen waren und weitere acht Minuten, bis fluoreszierende Immunzellen auftauchten.

Weiterhin stellten die Forschenden fest, dass die markierten Immunzellen einen Durchmesser von circa 21 µm hatten, sich im Blut träger fortbewegten als andere Zellen und immer wieder in kleinen Blutgefäßen hängen blieben und diese verstopften. Dieser Effekt war bis zu sieben Tage nach der Injektion zu beobachten und am stärksten ausgeprägt bei Mikroplastik-Konzentrationen von 6 bis 12 µg/ml Blut. Diese Konzentration sei in einer früheren Studie bereits im menschlichen Blut nachgewiesen worden, schreiben die Forschenden.

Die Mäuse zeigten infolge der Mikroplastik-Injektion verglichen mit Mäusen, die keine Injektion erhalten hatten, Einschränkungen motorischer Funktionen, der Koordination und des Arbeitsgedächtnisses. Diese machten sich sechs Stunden nach der Injektion zuerst bemerkbar und nahmen dann sukzessive ab, bis sie sieben Tage danach verschwunden waren. Nach 28 Tagen war zudem keine Hirngefäß-Verstopfung mehr zu sehen.

Ihre Ergebnisse enthüllten einen Mechanismus, wie Mikroplastik den Blutfluss stören könne: nämlich nicht durch direktes Verstopfen von Gefäßen durch große Plastikpartikel, sondern indirekt durch Immunzellen, die infolge der Aufnahme von Mikroplastik träge und unflexibel werden. Allerdings finden nicht alle unabhängigen Experten diese Rückschlüsse zulässig. Reaktionen, die das »Science Media Center« eingeholt hat, fallen gemischt aus.

Hervorgehoben werden einerseits methodische Schwächen der Studie: Die angenommene maximale Mikroplastik-Konzentration im Blut sei unrealistisch hoch und nur durch die direkte Injektion von Mikroplastik ins Blut erreichbar (was bei Menschen nicht passiert). Die von den Autoren als Neutrophile und Makrophagen identifizierten Immunzellen seien mit dieser Methode gar nicht zu bestimmen und es sei auch unwahrscheinlich, dass es sich tatsächlich um diese Zelltypen handelt. Der operative Eingriff am Kopf der Mäuse könnte den Blutfluss verändert haben. Die von den Autoren geäußerte Hypothese, dass Mikroplastik im Körper zu Nanoplastik zerfällt, sei sehr unwahrscheinlich, da dieser Zerfall in der Natur Jahre bis Jahrzehnte braucht.

Dennoch stellen einige befragte Experten eine Bedeutung der Ergebnisse für den Menschen nicht grundsätzlich in Abrede. So sagt Professor Dr. Marcel Leist von der Universität Konstanz: »Es ist keine Frage, dass die beschriebenen, beziehungsweise postulierten Mechanismen prinzipiell möglich, realistisch und plausibel sind.« Bei Professor Dr. Elvira Mass von der Universität Bonn überwiegt dagegen die Skepsis: »Insgesamt liefert die Studie daher kaum neue Erkenntnisse über die tatsächlichen Risiken von Mikroplastik für den Menschen.«