Uni­ver­si­tät Bay­reuth lei­tet Stu­die zu „Mikro­pla­stik in mensch­li­chen Gewebeproben“

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Inter­na­tio­na­le Stu­die warnt vor vor­ei­li­gen Schlussfolgerungen

Die Ver­brei­tung von Mikro- und Nano­pla­stik in der Umwelt sowie die Auf­nah­me die­ser Par­ti­kel in den mensch­li­chen Orga­nis­mus wer­den welt­weit inten­siv erforscht. Eine inter­na­tio­na­le Arbeits­grup­pe des EU-Pro­jekts „Pla­stics­Fa­tE“ hat unter Feder­füh­rung von Prof. Dr. Chri­sti­an Laforsch an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth die welt­wei­te For­schungs­li­te­ra­tur zu die­sen Fra­gen aus­ge­wer­tet. Die in der Zeit­schrift „NanoIm­pact“ vor­ge­stell­ten Ergeb­nis­se zei­gen: Hin­sicht­lich der Risi­ken für den Men­schen gibt es weni­ger gesi­cher­te Erkennt­nis­se, als es das brei­te Spek­trum der Ver­öf­fent­li­chun­gen nahe­le­gen könnte.

Das im April 2021 gestar­te­te Pro­jekt „Pla­stics Fate and Effects in the human body“ – kurz: „Pla­stics­Fa­tE“ – ist eines der ersten euro­päi­schen For­schungs­vor­ha­ben, das sich syste­ma­tisch mit dem Ver­bleib und den Wir­kun­gen von Mikro- und Nano­pla­stik im mensch­li­chen Orga­nis­mus befasst. Dies sind Par­ti­kel, die weni­ge Mil­li­me­ter bis hin zu einem Zehn­tau­send­stel Mil­li­me­ter groß sein kön­nen. Ins­ge­samt sind 27 Uni­ver­si­tä­ten, Insti­tu­te und Orga­ni­sa­tio­nen aus zehn EU-Län­dern am Pro­jekt betei­ligt. Für die jetzt erschie­ne­ne Stu­die haben sich Forscher*innen aus elf Mit­glieds­ein­rich­tun­gen in Deutsch­land, Ita­li­en, den Nie­der­lan­den, Nor­we­gen, Öster­reich und Spa­ni­en zusammengeschlossen.

Erstautorin Anja Ramsperger M.Sc. untersucht an einem Fluoreszenzmikroskop die zelluläre Aufnahme von Mikroplastikteilchen aus Süß- oder Salzwasser. UBT / Chr. Wißler

Erst­au­torin Anja Ram­sper­ger M.Sc. unter­sucht an einem Fluo­res­zenz­mi­kro­skop die zel­lu­lä­re Auf­nah­me von Mikro­pla­stik­teil­chen aus Süß- oder Salz­was­ser. UBT / Chr. Wißler

„Wir woll­ten zunächst ein­mal fest­stel­len, wie hoch die Wahr­schein­lich­keit beur­teilt wird, dass Men­schen in ihrer täg­li­chen Umge­bung direk­ten Kon­takt mit Mikro- und Nano­pla­stik haben. Dar­auf auf­bau­end, sind wir der Fra­ge nach­ge­gan­gen, auf wel­chen Wegen und in wel­chen Men­gen die Par­ti­kel in den mensch­li­chen Orga­nis­mus gelan­gen und wel­che natür­li­chen Abwehr­me­cha­nis­men sie dabei mög­li­cher­wei­se über­win­den könn­ten. Schließ­lich haben wir den aktu­el­len Stand der For­schung dar­ge­legt, wie sich die Par­ti­kel im Orga­nis­mus aus­brei­ten und somit ein poten­zi­el­les Risi­ko für die mensch­li­che Gesund­heit dar­stel­len kön­nen. Bei der Aus­wer­tung der ein­schlä­gi­gen Ver­öf­fent­li­chun­gen haben wir ein beson­de­res Augen­merk auf die wis­sen­schaft­li­chen Ver­fah­ren gelegt, die zu den publi­zier­ten Ergeb­nis­sen geführt haben. Dabei sind wir nicht sel­ten auf unzu­rei­chen­de Infor­ma­tio­nen gesto­ßen, bei­spiels­wei­se hin­sicht­lich der Gewin­nung und Auf­rei­ni­gung von Pro­ben, oder auch auf einen man­geln­den Schutz vor Kon­ta­mi­na­tio­nen, wel­che die Unter­su­chungs­er­geb­nis­se ver­fäl­schen kön­nen“, sagt die Erst­au­torin und Bay­reu­ther Dok­to­ran­din Anja Ram­sper­ger M.Sc.

„Was den Ver­bleib von Mikro- und Nano­pla­stik im mensch­li­chen Orga­nis­mus und die dar­aus resul­tie­ren­den poten­zi­el­len Gefah­ren betrifft, zeigt unse­re Stu­die ein dif­fe­ren­zier­tes Bild: Wel­che Schluss­fol­ge­run­gen aus ver­öf­fent­lich­ten Ergeb­nis­sen zur Kon­ta­mi­na­ti­on von mensch­li­chem Gewe­be her­ge­lei­tet wer­den kön­nen, ist bei nähe­rer Betrach­tung der Unter­su­chungs­be­din­gun­gen oft weni­ger klar, als es auf den ersten Blick scheint. Daher stim­me ich der Welt­ge­sund­heits­or­ga­ni­sa­ti­on WHO zu, wenn sie in einem 2022 her­aus­ge­ge­be­nen Bericht fest­stellt, dass die der­zeit ver­füg­ba­ren Daten noch unzu­rei­chend sind, wenn es dar­um geht, die Risi­ken von Mikro- und Nano­pla­stik für die mensch­li­che Gesund­heit ein­zu­schät­zen“, sagt Prof. Dr. Chri­sti­an Laforsch, der die Stu­die koor­di­niert hat und an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth den DFG-Son­der­for­schungs­be­reich 1357 „Mikro­pla­stik“ leitet.

Die mei­sten wis­sen­schaft­li­chen Arbei­ten zur Aus­brei­tung von Mikro- und Nano­pla­stik kon­zen­trie­ren sich auf die Grö­ße und Form der Par­ti­kel. Sie las­sen dabei aber ande­re, bei­spiels­wei­se che­mi­sche Eigen­schaf­ten unbe­rück­sich­tigt, die mög­li­cher­wei­se eben­falls einen Ein­fluss auf die Aus­wir­kun­gen der Par­ti­kel haben. Vie­le Unter­su­chun­gen arbei­ten mit indu­stri­ell gefer­tig­ten Par­ti­keln, haupt­säch­lich Poly­sty­rol-Kugeln. Doch die in der Umwelt ver­brei­te­ten Par­ti­kel wei­sen eine unüber­seh­ba­re Viel­falt an Eigen­schaf­ten auf. Weit­ge­hen­der Kon­sens besteht in der For­schung dar­über, dass es umso öfter zu Wech­sel­wir­kun­gen mit mensch­li­chem Gewe­be und ein­zel­nen Zel­len kommt, je klei­ner die Par­ti­kel sind. Dabei spie­len bio­lo­gi­sche Bar­rie­ren eine ent­schei­den­de Rol­le: Sie hin­dern grö­ße­re Par­ti­kel dar­an, wei­ter in den Orga­nis­mus vorzudringen.

Die Autor*innen der neu­en Stu­die wei­sen aller­dings auf eine Unge­reimt­heit hin. In eini­gen mensch­li­chen Gewe­be­pro­ben wur­den Par­ti­kel­grö­ßen ent­deckt, die die­se bio­lo­gi­schen Bar­rie­ren dem der­zei­ti­gen Kennt­nis­stand zufol­ge nicht über­win­den kön­nen. Eine plau­si­ble Erklä­rung wären nach­träg­li­che Ver­un­rei­ni­gun­gen der Pro­ben. Tat­säch­lich ent­hält die aus­ge­wer­te­te For­schungs­li­te­ra­tur zahl­rei­che Indi­zi­en dafür, dass Maß­nah­men zur Qua­li­täts­si­che­rung und Qua­li­täts­kon­trol­le von Pro­ben unzu­rei­chend beschrie­ben oder durch­ge­führt wurden.

Das Team von „Pla­stics­Fa­tE“ resü­miert in sei­ner Stu­die aber auch eine Rei­he grund­le­gen­der Erkennt­nis­se, über die heu­te kein Zwei­fel mehr besteht: In den mei­sten Regio­nen der Erde ent­hält die all­täg­li­che Lebens­welt der Men­schen stei­gen­de Men­gen von Mikro- und Nano­pla­stik. Über das Trink­was­ser, die Nah­rung und die ein­ge­at­me­te Luft sowie über Kos­me­tik­ar­ti­kel kön­nen die Par­ti­kel in den Orga­nis­mus gelan­gen. Haupt­säch­lich wer­den Mikro- und Nano­par­ti­kel vom Men­schen über die Atem­we­ge und den Magen-Darm-Trakt aufgenommen.

„Sowohl auf euro­päi­scher Ebe­ne als auch im kürz­lich ver­län­ger­ten SFB 1357 ‚Mikro­pla­stik‘ an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth wer­den wir die Wech­sel­wir­kun­gen zwi­schen Mikro­pla­stik und Orga­nis­men in den kom­men­den Jah­ren inten­siv unter­su­chen. Unser Ziel sind belast­ba­re Gefah­ren­ein­schät­zun­gen, aus denen wirk­sa­me Maß­nah­men zur Risi­ko­min­de­rung abge­lei­tet wer­den kön­nen. Dabei müs­sen wir aller­dings damit rech­nen, dass es lang­fri­sti­ge Fol­gen der Umwelt­kon­ta­mi­na­ti­on durch Kunst­stof­fe geben kann, die heu­te erst ansatz­wei­se erkenn­bar sind“, sagt Laforsch.

Ver­öf­fent­li­chung:

Anja F.R.M. Ram­sper­ger et al.: Nano- and micro­pla­stics: a com­pre­hen­si­ve review on their expo­sure rou­tes, trans­lo­ca­ti­on, and fate in humans. NanoIm­pact 29 (2023) 100441. DOI: https://​doi​.org/​1​0​.​1​0​1​6​/​j​.​i​m​p​a​c​t​.​2​0​2​2​.​1​0​0​441

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