Mikro- und Nanoplastikpartikel könnten Krebszellen fördern

Die Bedeutung des Magen-Darm-Trakts als Ablagerungsstelle für winzige Kunststoffpartikel ist den Forschern bekannt. Ein Team von Wissenschaftler:innen aus Wien hat nun die Auswirkungen von Mikro- und Nanoplastikpartikeln (MNPs) auf Krebszellen im menschlichen Magen-Darm-Trakt untersucht. Sie entdeckten, dass MNPs aufgrund ihrer Übertragung bei Zellteilung deutlich länger in Zellen verbleiben und möglicherweise die Ausbreitung von Krebszellen im Körper fördern könnten. Die Ergebnisse der Studie wurden kürzlich im Fachjournal Chemospheres veröffentlicht.

Durch Einatmen oder Essen gelangen wir Mikro- und Nanoplastikpartikel (MNPs) in unseren Körper – bis zu fünf Gramm pro Woche, was dem Gewicht einer Kreditkarte entspricht. Unter der Leitung von Verena Pichler (Universität Wien) und Lukas Kenner (MedUni Wien) erforschte ein Team die Wechselwirkungen zwischen MNPs und unterschiedlichen Darmkrebszellen.

Während ihrer Untersuchungen konnten sie nicht nur feststellen, wie Mikro- und Nanoplastikpartikel (MNPs) in Zellen eindringen und wo sie sich ablagern, sondern sie beobachteten auch deren unmittelbare Auswirkungen. MNPs werden wie andere „Abfallprodukte“ im Körper von Lysosomen aufgenommen, welche als Zellorganellen auch als „Mägen der Zelle“ bekannt sind und Fremdkörper abbauen. Interessanterweise beobachteten die Forscher, dass MNPs aufgrund ihrer untypischen chemischen Zusammensetzung im Gegensatz zu biologischen Fremdkörpern nicht abgebaut werden. Abhängig von bestimmten Faktoren werden MNPs sogar bei der Zellteilung an die neu entstandene Zelle weitergegeben, was darauf hindeutet, dass sie möglicherweise länger im menschlichen Körper verweilen als bisher angenommen. Es gibt außerdem erste Hinweise darauf, dass MNPs die Bewegung von Krebszellen in andere Körperregionen verstärken und somit potenziell die Metastasierung von Tumoren fördern könnten. Die Auswirkungen dieses Effekts sollen nun in einer weiteren Studie erforscht werden.

Je kleiner, desto schädlicher

Die Veränderungen im Verhalten der Darmkrebszellen in Bezug auf Zellmigration wurden hauptsächlich als Konsequenz der Interaktion mit Plastikpartikeln festgestellt, die kleiner als ein Mikrometer sind. Diese Partikel werden in der Regel als Nanoplastik bezeichnet und treten beispielsweise in Wasserflaschen 10- bis 100-mal häufiger auf als Mikroplastik. Es besteht kein Zweifel daran, dass die Auswirkungen von Nanoplastik weitaus schädlicher sind als die von Mikroplastik. „Das deckt sich einmal mehr mit den Ergebnissen unserer Analysen“, betont Verena Pichler. „Außerdem können wir mit unserer Studie jüngste Erkenntnisse bestätigen, die darauf hindeuten, dass MNPs das Zellverhalten beeinflussen und möglicherweise zum Fortschreiten von Krankheiten beitragen können“, ergänzt Lukas Kenner.

„Vor dem Hintergrund der Allgegenwart von Kunststoffen in der Umwelt und der anhaltenden Exposition auch des Menschen durch kleinste Plastikpartikel sind dringend weitere Studien erforderlich, um insbesondere Langzeitauswirkungen zu untersuchen“, so Kenner. „Es ist davon auszugehen, dass von MNP eine chronische Toxizität ausgeht“, befürchtet Pichler. „Unsere jüngsten Ergebnisse sowie frühere Studien belegen eine hohe Aufnahme und Verbleib in Geweben und in Zellen. Damit erfüllen die untersuchten Partikel zwei von drei Merkmalen in der Toxikologie, die im Rahmen der EU-Chemikalienverordnung REACH als bedenkliche Stoffe eingestuft werden.“

Die Untersuchung der potentiellen Auswirkungen von Mikroplastik auf die menschliche Gesundheit wird im Rahmen des Projekts microONE durchgeführt. Dieses Projekt wird durch ein COMET Modul der CBmed GmbH finanziell unterstützt, das von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) gefördert wird.