Es wurde festgestellt, dass Mikroplastik die Blut-Hirn-Schranke passiert, selbst wenn es über das Trinkwasser aufgenommen wird

Professor Jaime Ross untersucht zusammen mit den Doktoranden Lauren Gaspar und Sydney Bartman die potenziell schwerwiegenden neurologischen Auswirkungen von Mikroplastik auf Säugetiere.

Eine von Professor Jaime Ross von der University of Rhode Island durchgeführte Nachrichtenstudie zur Untersuchung des Eindringens von Mikroplastik in Säugetiere hat ergeben, dass diese weitaus weiter verbreitet ist als zunächst angenommen. Tatsächlich wurde festgestellt, dass sich die Plastikpartikel in jedem Organ ansammeln, überraschenderweise auch im Gehirn.

Mikroplastik gehört zu den am weitesten verbreiteten Schadstoffen auf unserem Planeten. Sie wurden in der Luft, in Wassersystemen und Nahrungsketten auf der ganzen Welt entdeckt. Während ihre negativen Auswirkungen auf Meeresorganismen nachgewiesen sind, haben nur wenige Studien die möglichen gesundheitlichen Auswirkungen auf Säugetiere untersucht.

„Die Forschung zu den gesundheitlichen Auswirkungen von Mikroplastik, insbesondere bei Säugetieren, ist noch sehr begrenzt“, sagte Ross, Assistenzprofessor für biomedizinische und pharmazeutische Wissenschaften am Ryan Institute for Neuroscience und am College of Pharmacy.

In der Studie wurde festgestellt, dass Menschen durch den Verzehr von Wasser, Meeresfrüchten, Konsumgütern (Kleidung, Zahnpasta, Salz, Zucker, Honig, Bier, alles, was in Plastikflaschen, Plastikfolie oder mit Plastik ausgekleideten Dosen/Kartons aufbewahrt wird) Mikroplastik ausgesetzt sind. und durch Einatmen von Textilien, Reifen aus synthetischem Gummi und Kunststoffbezügen. Sie wurden unter anderem im Blut und sogar in der Muttermilch nachgewiesen – Erkenntnisse, die eine genauere Untersuchung der gesundheitlichen Folgen einer solchen Exposition bei Säugetieren erfordern. Derzeit gibt es nur begrenzte Studien, die sich mit den möglichen negativen Auswirkungen der Exposition gegenüber MPs auf die Gehirngesundheit von Säugetieren befassen, und noch weniger Studien, die das Alter als zusätzlichen Faktor berücksichtigen, der sich auf das Ergebnis der Exposition gegenüber Mikroplastik auswirken kann – der Grund, warum Ross und ihr Team sich dafür entschieden haben Der Schwerpunkt liegt auf neurologischen Verhaltenseffekten und Entzündungsreaktionen auf die Exposition gegenüber Mikroplastik sowie auf der Ansammlung von Mikroplastik im Gewebe. Zusammen mit den Doktoranden Lauren Gaspar und Sydney Bartman untersuchte sie die biologischen und kognitiven Folgen der Exposition gegenüber Mikroplastik bei Mäusen.

Das Trinkwasser einer vielfältigen Gruppe älterer und jüngerer Mäuse wurde über einen Zeitraum von drei Wochen mit Mikroplastik versetzt – mit „verblüffenden“ Ergebnissen, sagte Ross. Die Forscher fanden heraus, dass die Exposition gegenüber Mikroplastik – in diesem Fall fluoreszierende Polystyrolpartikel – sowohl Verhaltensänderungen als auch Veränderungen der Immunmarker in Leber- und Gehirngewebe hervorrief. Die Mäuse in der Studie begannen sich eigenartig zu bewegen und zeigten Verhaltensweisen, die an Demenz beim Menschen erinnern. Bei älteren Tieren waren die Ergebnisse sogar noch tiefgreifender.

„Es handelte sich nicht um hohe Dosen an Mikroplastik, aber in nur kurzer Zeit konnten wir diese Veränderungen beobachten“, sagte Ross. „Niemand versteht wirklich den Lebenszyklus dieses Mikroplastiks im Körper, daher möchten wir uns unter anderem mit der Frage befassen, was passiert, wenn man älter wird.“ Sind Sie mit zunehmendem Alter anfälliger für systemische Entzündungen durch dieses Mikroplastik? Kann Ihr Körper sie genauso leicht loswerden? Reagieren Ihre Zellen unterschiedlich auf diese Toxine?“

Nach drei Wochen ergab die Sektion der Mäuse, dass die aufgenommenen PS-Mikropartikel in jede getestete Gewebeprobe – Leber-, Nieren-, Magen-Darm-Trakt-, Lungen-, Milz-, Herz- und Gehirngewebe sowohl junger als auch alter exponierter Mäuse – eingedrungen waren. Die Partikel wurden auch in den Körperausscheidungen der Mäuse beobachtet.

„Der Nachweis von MPs in Geweben wie Herz und Lunge … deutet darauf hin, dass die PS-MPs (Polystyrol-Mikroplastik) über das Verdauungssystem hinaus gelangen und wahrscheinlich in den systemischen Kreislauf gelangen“, schreiben die Autoren. Eine Beobachtung, die ihrer Meinung nach durch den Nachweis von Mikroplastik im Urin und im Gehirn weiter gestützt wird, was darauf hindeutet, dass sie die Blut-Hirn-Schranke passieren können.

Ergebnisse haben gezeigt, dass die Infiltration des Gehirns auch zu einem Rückgang des sauren Glia-Fibrillenproteins namens „GFAP“ führen kann, einem Protein, das viele Zellprozesse im Gehirn unterstützt. Frühere Studien deuten darauf hin, dass die GFAP-Expression in frühen Stadien einiger neurodegenerativer Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit oder bei jüngeren Patienten mit Depressionsstörungen abnehmen könnte.

Besonders besorgniserregend ist die Tatsache, dass diese Veränderungen bereits nach dreiwöchiger Einwirkung von Mikroplastik beobachtet wurden. Da die Exposition des Menschen heutzutage unvermeidlich ist, ist es daher wichtig, ihre Toxizität besser zu verstehen, um ihre Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit zu begrenzen. Die vorliegende Studie zeigte, dass Polystyrolpartikel mit einer Größe von 0,1 und 2 μm in nur drei Wochen die Lebensfähigkeit der Zellen verringern, sich durch den Körper bewegen, sich in Geweben, einschließlich Gehirngewebe, ansammeln, das Verhalten von Mäusen deutlich verändern und Immunmarker in der Leber deutlich verändern können und das Gehirn. Darüber hinaus scheinen die Auswirkungen der Exposition altersabhängig zu sein.

Zukünftige Arbeiten seien erforderlich, um diese Faktoren zu untersuchen, um die Mechanismen hinter diesen Effekten und die mit dem Alter beobachteten Veränderungen zu verstehen, sagte Ross.

„Wir wollen verstehen, wie Kunststoffe die Fähigkeit des Gehirns, seine Homöostase aufrechtzuerhalten, verändern können oder wie die Exposition zu neurologischen Störungen und Krankheiten wie der Alzheimer-Krankheit führen kann“, sagte sie.

Die Studie wurde im International Journal of Molecular Science veröffentlicht. Es wurde von der Rhode Island Medical Research Foundation, der Roddy Foundation, der Plastics Initiative, dem URI College of Pharmacy, dem George and Anne Ryan Institute for Neuroscience und dem Rhode Island Institutional Development Award (IDeA) Network of Biomedical Research Excellence des National Institute of unterstützt Allgemeine medizinische Wissenschaften der National Institutes of Health.

Int. J. Mol. Wissenschaft. 2023, 24(15), 12308; https://doi.org/10.3390/ijms241512308

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