New Mexico genehmigt Master of Science in Anästhesie-Programm an der UNM
Von Michael Häderle
Darmflora im perfektem Gleichgewicht
UNM-Forscher finden, dass Mikroplastik in Lebensmitteln und Wasser das Immunsystem verändert
Wissenschaftler schätzen, dass jede Woche Wir schlucken 5 Gramm winziger Plastikpartikel, die in unsere Nahrungs- und Wasservorräte gelangt sind – das entspricht dem Gewicht einer Kreditkarte.
Ein Team von Forschern der University of New Mexico untersucht, ob das Vorhandensein dieser Mikroplastik im Körper das Immunsystem beeinflusst und wie sie entzündliche Darmerkrankungen (IBD) und andere Beschwerden auslösen können.
Sie konzentrierten sich auf den Darm, in dem Billionen von Mikroorganismen leben, von denen viele für die Verdauung und andere Funktionen von Vorteil sind, von denen jedoch einige schädlich sind, wenn sie in den Körper gelangen. Eine einzelne Schicht von Epithelzellen dient als Barriere, um dies zu verhindern.
Das Immunsystem bietet zusätzlichen Schutz in Form von Makrophagen – spezialisierten Zellen, die Fremdkörper im Körper schlucken und verdauen.
„Wenn etwas die Barriere überschreitet, die nicht passieren muss, gehen Makrophagen dorthin und verschlingen sie“, erklärt die Immunologin Eliseo Castillo, PhD, Assistenzprofessorin an der UNM Abteilung für Gastroenterologie & Hepatologie, der die Studie mit geleitet hat.
In einem Papier veröffentlicht in der Zeitschrift Zellbiologie & Toxikologie, Castillo und seine Kollegen fanden heraus, dass Makrophagen, wenn sie auf 10-Mikron-Kugeln aus Polystyrol trafen und diese aufnahmen, ihre Funktion veränderten und entzündliche Moleküle freisetzten.
Es verändert den Stoffwechsel der Zellen, was Entzündungsreaktionen verändern kann
„Es verändert den Stoffwechsel der Zellen, was Entzündungsreaktionen verändern kann“, sagt Castillo. „Während einer Darmentzündung – chronischen Krankheitszuständen wie Colitis ulcerosa und Morbus Crohn, beides Formen von CED – werden diese Makrophagen entzündlicher und kommen häufiger im Darm vor.“
Die Vielzahl der Zelltypen im Darm seien alle miteinander verbunden, sagt er. „Wenn Sie einen von ihnen stören, können Sie alle stören. Wenn wir ständig Mikroplastik aufnehmen, können Sie sehen, wie sich dies nicht nur auf den Darm, sondern auch auf das restliche Immunsystem auswirkt.“
Mikroplastik, das auch in der Luft schwimmt, ist anders als alles, was das Immunsystem in Millionen von Jahren der Evolution erlebt hat, und die Makrophagen haben Schwierigkeiten, es zu verdauen, sagt Castillo.
Im Zuge der Studie stellten die Wissenschaftler fest, dass die Partikel innerhalb der Makrophagen verblieben. „Wir haben beobachtet, dass sie nicht mehr 10 Mikrometer groß sind“, sagt er. „Sie lösen sich vielleicht auf, aber sie wurden nicht innerhalb unseres (Studien-)Zeitrahmens abgebaut.“
Matthew Campen, PhD, Professor an der UNM Abteilung für Pharmazeutische Wissenschaften der Co-Autor des Papiers war, fügt hinzu: „Unser Immunsystem hat sich nicht entwickelt, um damit fertig zu werden, daher besteht die Möglichkeit, dass dies unser Immunsystem umprogrammiert, um uns anfälliger für Autoimmunerkrankungen zu machen“, sagte er.
Es ist eindeutig allgegenwärtig... Wir betrachten die von uns erzeugten Kunststoffabfälle sozusagen an der Spitze des Eisbergs.
Die schiere Menge an Kunststoffen, die in der Umwelt vorhanden sind, ist besorgniserregend. Campen erzählt, dass seine Kinder Mikroplastik in einer Wasserprobe fanden, die für ein wissenschaftliches Schulprojekt in der Nähe des Oberlaufs des Rio Grande in Colorado entnommen wurde.
„Es ist eindeutig allgegenwärtig“, sagt er. Während die Menschen möglicherweise nicht vor der Exposition gegenüber Kunststoffen umkippen, ist die Häufigkeit von Autoimmunerkrankungen in die Höhe geschossen. „Wir betrachten die Spitze des Eisbergs in Bezug auf die von uns erzeugten Kunststoffabfälle gewissermaßen.“
Eine weitere Sorge, fügt Campen hinzu, ist, dass gefährliche Mikroben oder giftige Chemikalien auf Mikroplastikpartikeln mitfahren und in den Körper gelangen könnten. Das gilt sowohl im Darm als auch in der Lunge, wo Makrophagen eine ähnliche Schutzfunktion erfüllen.
Schlimmer noch, nicht alle Kunststoffe sind gleich. Die UV-Strahlung des Sonnenlichts zersetzt die Oberfläche der Kunststoffpartikel und führt zur Freisetzung giftiger chemischer Verbindungen, sagt Campen. Obwohl Chemiker biologisch abbaubare Kunststoffe entwickelt haben, die sich in der Umwelt zersetzen, könnte dies an sich problematisch sein.
„Eliseo hat begonnen, biologisch abbaubare Kunststoffe zu untersuchen“, sagt Campen. „Seine frühen Daten deuteten darauf hin, dass sie noch giftiger sein könnten. Wir versuchen, Unternehmen zu drängen, zu überlegen, welche Abbauprodukte am praktikabelsten sind, nicht nur für den Menschen, sondern für ganze Ökosysteme.“
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