Die rätselhaften Auswirkungen von Mikroplastik auf die Gesundheit: „Die Langzeitfolgen sind unbekannt.“

Die Welt ist voll von Kunststoffen, vollgestopft mit Materialien, die mehr als 10.000 Chemikalien enthalten, darunter Karzinogene und endokrine Disruptoren (Verbindungen, die die Wirkung körpereigener Hormone nachahmen und die Gesundheit beeinträchtigen können). Kunststoffe sind allgegenwärtig, sie sind in die Nahrungskette gelangt und nirgends frei erhältlich: In Form winziger Partikel – je nach Größe Mikro- oder Nanoplastik – wurden diese Verbindungen sogar in Leber, Nieren, Darm und Gehirn des Menschen nachgewiesen. Sie gelten als schädlich, doch die Wissenschaft kennt die wahren Auswirkungen dieser winzigen Materialien, die unseren Körper bevölkern, auf die Gesundheit noch immer nicht . Experten haben jedoch Hinweise darauf, dass sie die Zell-DNA schädigen und vermuten, dass sie zahlreiche Krankheiten auslösen können, von Entzündungen bis hin zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

Die Plastikplage unseres Planeten hat Zahlen: Sechs Milliarden Tonnen sind weltweit verstreut, Tendenz steigend. 2019 wurden 353 Millionen Tonnen Plastikmüll produziert, und diese Zahl wird sich bis 2060 voraussichtlich auf über eine Milliarde verdreifachen. Doch all dieser Müll ruht nicht auf einem von der Welt isolierten Materialfriedhof. Diese Polymere zerfallen in kleinere Fragmente – Mikroplastik sind Partikel von weniger als fünf Millimetern Größe – und verbreiten sich ungehindert überall. Sie sind in den Ozeanen, in der Luft, in der Nahrungsversorgung; und sie erreichen auch den Menschen: Wir atmen Mikroplastik ein und essen es, das in unseren Blutkreislauf gelangt und sich in unserem Darm ausbreitet.

Die Wissenschaft arbeitet intensiv daran, die gesundheitlichen Auswirkungen zu verstehen. Doch das sei nicht einfach, warnt Emma Calikanzaros, Umweltepidemiologin am Barcelona Institute for Global Health (ISGlobal): „Alle Studien zu Mikroplastik müssen mit Vorsicht interpretiert werden, da die Qualität der Methoden und die Zuverlässigkeit der Ergebnisse stark diskutiert werden. Die große Herausforderung ist die Kreuzkontamination: Wenn man Mikroplastik in einer Gewebeprobe findet, ist nicht klar, ob diese Partikel aus dem menschlichen Körper oder von den im Labor zur Probenentnahme verwendeten Werkzeugen stammen. Mikroplastik ist überall, in der Luft und auch im Labor.“ Die Forscherin mahnt zur Vorsicht bei der Interpretation aller Daten – auch der Daten einiger der in diesem Bericht erwähnten Forschungsarbeiten – und spricht eine erste Warnung aus: „Toxizität im Zusammenhang mit Mikroplastik wurde in Tiermodellen und Zellkulturen beobachtet, aber wir haben keine eindeutigen Beweise für die menschliche Gesundheit. Wir wissen nicht, wie es sich langfristig auf die Gesundheit auswirkt.“

Ethel Eljarrat, Direktorin des Instituts für Umweltdiagnose und Wasserstudien (IDAEA-CSIC), weist in diesem Sinne darauf hin, dass Mikroplastik kein homogenes Ganzes sei. „Es handelt sich lediglich um kleine Plastikpartikel, die wiederum aus verschiedenen Polymeren bestehen, denen verschiedene chemische Verbindungen zugesetzt sind, von denen einige gesundheitsschädlich sind. Die Toxizität von Mikroplastik hängt von der Art des Polymers, den damit verbundenen Zusatzstoffen sowie von Form und Größe ab.“ Je kleiner Mikroplastik ist – Nanoplastik liegt im Submikrometerbereich –, desto besser kann es Zellmembranen durchdringen und alle Schichten des Organismus durchdringen.

Ein „Plastiklöffel“ im Gehirn

Vor einigen Monaten warnte eine in Nature Medicine veröffentlichte Studie , dass die Konzentration von Mikroplastik in menschlichem Gewebe in Gehirnproben sieben- bis 30-mal höher sei als in Leber- oder Nierenproben. Was im Gehirn gefunden wurde (etwa sieben Gramm), entspreche praktisch einem „Plastiklöffel“ im Gehirn, erklärte Forscherin Ma-Li Wong vor einigen Wochen in einem Leitartikel in der Zeitschrift Brain Medicine : „Die Blut-Hirn-Schranke [eine Membran, die den Durchgang von Molekülen vom Blutkreislauf zum Gehirngewebe reguliert], lange Zeit als heilige Grenze der anatomischen Verteidigung angesehen, wurde überschritten. Wir haben jetzt Polymere dort, wo kognitive Prozesse stattfinden.“

Die Wissenschaftler, die den Artikel in Nature Medicine veröffentlichten, entdeckten nicht nur das Vorhandensein von Mikroplastik im Gehirn, sondern stellten auch fest, dass die Gehirne von Demenzkranken viel mehr Mikroplastik enthielten als die von gesunden Menschen. Allerdings räumten die Autoren ein, dass sie nicht wüssten, ob dies daran lag, dass die Blut-Hirn-Schranke der Patienten poröser geworden war und mehr synthetische Verbindungen eindringen konnten.

Eljarrat ist vorsichtig, was die Schlussfolgerungen aus dieser Art von Forschung angeht. Sie weist darauf hin, dass die Nachweistechniken heterogen sind, unterschiedliche Informationen liefern können und noch nicht in der Lage sind, Vergleiche zwischen Studien anzustellen oder zu bestimmen, in welchen Organen mehr oder weniger Mikroplastik vorhanden ist. „Wir wissen bisher, dass Mikroplastik in unseren Körper gelangt, aber wir wissen nicht, welche Auswirkungen es auf uns hat und in welchen Dosen. Es ist jedenfalls nicht normal, dass sich Plastikteile in unserem Gehirn befinden, und aus Vorsichtsgründen sollten wir nicht zulassen, dass es schlimmer wird“, so ihre Schlussfolgerung.

Die wissenschaftliche Literatur ist bereits voll von Fällen, Befunden und Links zu den Auswirkungen von Mikroplastik auf die Gesundheit, doch die Beweislage ist insgesamt begrenzt, wie alle Befragten einräumen. Mikroplastikpartikel wurden in verschiedenen menschlichen Geweben und Organen wie Blut, Lunge, Plazenta und Muttermilch nachgewiesen. Sie wurden auch in Leber, Nieren und Darm gefunden. Und es wurden wichtige Zusammenhänge mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen entdeckt, wie beispielsweise der im letzten Jahr in einem Artikel im New England Journal of Medicine berichtete. In atherosklerotischen Plaques (Fettansammlungen), die bei rund 300 Personen operativ aus den Halsschlagadern entfernt wurden, konnte bei der Hälfte Mikroplastik nachgewiesen werden. Diese Polymerablagerung in den Plaques wurde mit der Entwicklung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht: Menschen mit Nachweisen von Mikroplastik in ihren Plaques hatten ein höheres Herzinfarkt- und Schlaganfallrisiko.

Eine weitere Studie von CSIC-Wissenschaftlern aus dem Jahr 2022 ergab, dass die Aufnahme von Mikroplastik das Gleichgewicht des Darmmikrobioms, des Ökosystems der Mikroorganismen im Verdauungstrakt, verändert. Konkret stellten die Forscher fest, dass die Aufnahme von Mikroplastik die bakterielle Vielfalt verringert und die Anzahl der Bakterien mit positiven gesundheitlichen Auswirkungen reduziert, während gleichzeitig die Präsenz anderer pathogener Mikrobenfamilien zunimmt.

Wir haben einige Anzeichen dafür gesehen, dass auf molekularer Ebene in Zellen etwas passiert, wenn diese Mikroplastik ausgesetzt sind.“

Alba Hernández, Professorin in der Abteilung für Genetik und Mikrobiologie an der UAB

Wissenschaftler vermuten einen Zusammenhang zwischen Ernährung, Umweltverschmutzung und Krankheiten. Wenig überraschend analysierte eine aktuelle Studie unter der Leitung von Eljarrat das Vorhandensein von Kunststoffzusätzen in typischen spanischen Lebensmitteln. Sie stellte fest, dass 85 % der 109 untersuchten Proben einen dieser Zusatzstoffe enthielten (obwohl die durchschnittliche Aufnahmemenge unter den von den Gesundheitsbehörden empfohlenen Werten lag). Um die Übertragung von Weichmachern beim Kochen nachzuweisen, analysierten die Autoren auch abgepackte Gerichte und stellten fest, dass Kochprozesse die Belastung mit diesen Verbindungen um das bis zu 50-Fache erhöhen.

An dieser Schnittstelle zwischen Ernährung, Umweltverschmutzung und Krankheit entdeckte eine weitere Studie, die den Zusammenhang zwischen Mikroplastik und entzündlichen Darmerkrankungen untersuchte, bis zu 15 Arten von Mikroplastik im menschlichen Stuhl. Die Polymerkonzentrationen in Stuhlproben waren bei Menschen mit entzündlichen Darmerkrankungen höher als bei gesunden Personen. Es konnte kein kausaler Zusammenhang festgestellt werden, jedoch ein Zusammenhang zwischen der Menge an Mikroplastik im Stuhl und dem Schweregrad der Erkrankung.

Eine weitere Frage, die sich durch die Entdeckung von Mikroplastik im Stuhl stellt, ist die Fähigkeit des Körpers, diese Stoffe mehr oder weniger effektiv auszuscheiden. Mikroplastik wurde in Stuhlproben, Urin und Schweiß nachgewiesen, d. h., es wird ausgeschieden. Wissenschaftler wissen jedoch nicht, wie viel von dem in den Körper gelangenden Mikroplastik wieder ausgeschieden wird und ob es auf dem Weg dorthin dennoch Schaden anrichtet. „Wir wissen nicht, wie viel wir ausscheiden und ob das, was im Körper zurückbleibt, am gefährlichsten ist. Es gibt Schadstoffe, die giftig werden können, selbst wenn wir sie verstoffwechseln und ausscheiden. Bisphenol A reichert sich nicht im Körper an, aber sein Weg ist giftig“, argumentiert Eljarrat.

Anzeichen einer Toxizität

Die Auswirkungen von Mikroplastik auf den Körper sind wissenschaftlich noch nicht genau definiert, es gebe aber bereits Hinweise auf Toxizität, sagt Alba Hernández, Professorin am Institut für Genetik und Mikrobiologie der Autonomen Universität Barcelona. Sie leitet das europäische Projekt PlasticHeal, das sich mit der Entschlüsselung der gesundheitlichen Auswirkungen von Mikroplastik beschäftigt: „Wir haben Anzeichen dafür gesehen, dass sich in Zellen auf molekularer Ebene etwas abspielt, wenn sie Mikroplastik ausgesetzt sind“, erklärt die Wissenschaftlerin. Die Studie untersuchte Arbeiter in der Kunststoffindustrie (Recycling, Textil usw.) und analysierte zudem In-vitro-Tier- und Zellmodelle.

In diesen Laborproben, erklärt sie, fanden sie Toxizitätsparameter, die das potenzielle Gesundheitsrisiko untermauern. „Wir sehen, dass sie die Zell-DNA schädigen können, Veränderungen in der Genregulation der Zellen auftreten und dass sie selbst bei längerer Exposition gegenüber niedrigen Dosen, was vermutlich auch bei Menschen der Fall sein kann, Anzeichen einer Transformation in Krebszellen zeigen. Wir haben außerdem eine Dysregulation des Entzündungssystems und des Mikrobioms sowie oxidative Schäden beobachtet“, erklärt die Wissenschaftlerin. All dies könne zu immunologischen, gastrointestinalen, Fruchtbarkeits-, fetalen Gesundheits- oder krebsbedingten Problemen führen, so Hernández.

Experten vermuten, dass die Dosis entscheidend für die Bestimmung des potenziellen Schadens sein wird. Das Problem ist, dass noch immer nicht bekannt ist, wie sich die tatsächliche Menge an Mikroplastik im Körper und die schädliche Menge genau messen lässt. „Wir haben keine klare Vorstellung von der sicheren Grenze“, stimmt der UAB-Forscher zu.

Synergien mit anderen Schadstoffen

Ein weiterer Aspekt, der Experten aufgrund der Komplexität der Erkennung und des potenziellen Risikos erschreckt, sind die Synergien dieser Mikroplastikpartikel mit anderen Schadstoffen, wie den chemischen Substanzen, die diese Polymere begleiten, oder denen wir in der Umwelt ausgesetzt sind. „Ich denke an Tabakrauch, Schwermetalle … Diese gemeinsame Belastung, wenn sie zusammenwirken, verstärkt die Wirkung der Kunststoffe“, betont Hernández. Die Hypothese ist, dass Kunststoffe an sich vielleicht keinen eindeutigen Einfluss auf eine Krankheit haben, aber zusammen mit anderen Elementen den Ausbruch einer Krankheit begünstigen.

Eljarrat weist darauf hin, dass „jedes Mikroplastik einzigartig ist“. Studien legen nahe, dass die Toxizität dieser Polymere von den darin enthaltenen chemischen Verbindungen abhängt. „Wir sollten uns nicht zu sehr darauf konzentrieren, aber es ist nicht normal, dass Mikroplastik in unserem Blut zirkuliert. Angesichts der ersten Anzeichen müssen wir Maßnahmen ergreifen, um diese Schadstoffe zu reduzieren“, argumentiert er.

Es gibt Forschungen, die sich mit der Eliminierung dieser Schadstoffe aus der Luft befassen, und sogar Strategien wie die therapeutische Apherese werden vorgeschlagen. Die befragten Experten sind jedoch der Meinung, dass die zuverlässigste Methode derzeit die Prävention ist. Wie? Indem man beispielsweise den Verzehr von hochverarbeiteten Lebensmitteln, das Erhitzen von Plastikbehältern in der Mikrowelle oder das Trinken von Wasser aus Flaschen vermeidet.