PET: Mikroplastik im Körper führt zu Leberschäden und Verhaltensänderungen
Feinste Partikel des Kunststoffs PET, aus dem zum Beispiel Getränkeflaschen bestehen, können sich in den Organen und im Gehirn anreichern. Was dabei im Körper passiert, hat ein Forschungsteam der Universität Leipzig und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) jetzt untersucht.
Foto: PantherMedia / plp609
Mikro- und Nanoplastik, entstanden durch die Zersetzung von Kunststoffgegenständen, finden sich mittlerweile im Boden, im Wasser und in der Luft. Mensch und Tier nehmen die winzigen Partikel mit der Nahrung auf. Doch wie sie sich dann auf die menschliche Gesundheit auswirken, ist kaum bekannt.
Das Leipziger Forschungsteam ist dieser Frage jetzt am Beispiel von Polyethylenterephthalat, bekannt als PET, nachgegangen. Der Kunststoff ist ideal für die Herstellung von Lebensmittelverpackungen und Getränkeflaschen. Über eine schädigende Wirkung von PET-Nanoplastik ist aber bislang wenig bekannt.
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Nanoteilchen von PET lagern sich in Organen und dem Gehirn ab und verursachen Leberschäden
Die Leipziger Wissenschaftler untersuchten deshalb jetzt die Auswirkungen der Nanopartikel auf Embryonen von Zebrafischen. Sie fanden heraus, dass sich PET-Partikel in Leber, Darm, Niere und sogar im Gehirn der Tiere anreicherten. Und sie konnten Verhaltensstörungen der Embryonen nachweisen, die durch PET-Nanoteilchen ausgelöst wurden. Denn: Die belasteten Embryonen bewegten sich deutlich weniger als die Embryonen in der Vergleichsgruppe.
„Unsere Studie gibt zum ersten Mal einen Einblick in die durch PET-Nanokunststoffe induzierten Toxizitätswege und die zugrunde liegenden schädigenden Mechanismen in intakten Zebrafisch-Larven“, sagt Alia Matysik, Wissenschaftlerin am Institut für Medizinische Physik und Biophysik der Medizinischen Fakultät an der Uni Leipzig. „Wir konnten sehen, dass die Leberfunktion erheblich beeinträchtigt und oxidativer Stress erzeugt wird. PET-Nanoplastik beeinflusst zudem die Zellmembran und die Energetik der Lebewesen.“
Anreicherung der Plastikpartikel verändert die Biochemie des Organismus
Untersucht wurde der Stoffwechsel der Zebrafische mithilfe der High-Resolution Magic-Angle Spinning (HR-MAS)-Methode, bei der Kernspin-Resonanz (NMR) auf Feststoffe und weiche Materie angewendet wird. Die nicht-invasive Analyse-Methode wurde kombiniert mit zellulären Assays und Verhaltenstests. „Wir haben modernste analytische NMR-Methoden verwendet, um ein umfassendes Systemverständnis der von PET-Nanoplastik betroffenen Stoffwechselwege zu erhalten“, so Alia Matysik. Dabei konnten sie beobachten, wie die PET-Anreicherung die Biochemie eines Organismus verändert.
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Die Forschungsergebnisse zeigen, dass PET-Nanokunststoffe auch bei Säugetieren und Menschen eine Rolle spielen könnten. „Eine klare Antwort darauf haben wir noch nicht, aber man muss nun davon ausgehen, dass PET-Nanoplastik in unsere Ökosysteme eingreift. In jedem Fall sollte der Eintrag von Kunststoffen in die Umwelt verhindert werden. Man muss vermuten, dass die Vermeidung dieser Form von Müll die große Herausausforderung der nahen Zukunft wird“, sagt Jörg Matysik vom Institut für Analytische Chemie, der an der Studie seiner Frau beteiligt war.
„Wir sehen bereits, dass sich PET-Nanoplastik im Gehirn anreichert. Wir wollen nun herausfinden, ob es Auswirkungen auf die Gehirnfunktion und neurodegenerative Erkrankungen hat“, sagt Alia Matysik.
