UNM-Forscher stellen fest, dass Mikroplastik vom Darm in andere Organe gelangt

Eliseo Castillo, PhD, außerordentlicher Professor in der Abteilung für Gastroenterologie und Hepatologie der Abteilung für Innere Medizin der UNM School of Medicine und Experte für Schleimhautimmunologie, leitet an der UNM die Leitung der Mikroplastikforschung.

„In den letzten Jahrzehnten wurde Mikroplastik im Meer, in Tieren und Pflanzen, im Leitungswasser und in Flaschenwasser gefunden“, sagt Castillo. „Sie scheinen überall zu sein.“

Wissenschaftler schätzen, dass Menschen durchschnittlich 5 Gramm Mikroplastikpartikel pro Woche aufnehmen – das entspricht dem Gewicht einer Kreditkarte.

Während andere Forscher dabei helfen, aufgenommenes Mikroplastik zu identifizieren und zu quantifizieren, konzentrieren sich Castillo und sein Team darauf, was das Mikroplastik im Körper bewirkt, insbesondere im Magen-Darm-Trakt (GI) und im Darmimmunsystem.

Über einen Zeitraum von vier Wochen setzten Castillo, Postdoktorand Marcus Garcia, PharmD, und andere UNM-Forscher Mäuse Mikroplastik in ihrem Trinkwasser aus. Die Menge entsprach der Menge an Mikroplastik, die Menschen vermutlich jede Woche aufnehmen.

Das Team stellte fest, dass Mikroplastik aus dem Darm in das Gewebe der Leber, der Niere und sogar des Gehirns gewandert war. Die Studie zeigte auch, dass das Mikroplastik die Stoffwechselwege in den betroffenen Geweben veränderte.

„Wir konnten nach der Exposition Mikroplastik in bestimmten Geweben nachweisen“, sagt Castillo. „Das sagt uns, dass es die Darmbarriere überwinden und in andere Gewebe eindringen kann.“

Castillo sagt, er sei auch besorgt über die Ansammlung der Plastikpartikel im menschlichen Körper. „Diese Mäuse wurden vier Wochen lang exponiert“, sagt er. „Denken Sie jetzt darüber nach, wie sich das auf den Menschen auswirkt, wenn wir von der Geburt bis ins hohe Alter dem Risiko ausgesetzt sind.“

Die in dieser Studie verwendeten gesunden Labortiere zeigten nach kurzer Mikroplastik-Exposition Veränderungen, sagt Castillo. „Stellen Sie sich nun vor, wenn jemand eine Grunderkrankung hat und diese Veränderungen auftreten, könnte die Belastung durch Mikroplastik eine Grunderkrankung verschlimmern?“

Er hat zuvor herausgefunden, dass Mikroplastik auch Makrophagen beeinflusst – die Immunzellen, die den Körper vor Fremdpartikeln schützen.

In einem Papier veröffentlicht in der Zeitschrift Zellbiologie & Toxikologie Im Jahr 2021 fanden Castillo und andere UNM-Forscher heraus, dass Makrophagen, wenn sie auf Mikroplastik trafen und es aufnahmen, ihre Funktion veränderten und sie entzündliche Moleküle freisetzten.

„Es verändert den Stoffwechsel der Zellen, was Entzündungsreaktionen verändern kann“, sagt Castillo. „Bei Darmentzündungen – chronischen Krankheitszuständen wie Colitis ulcerosa und Morbus Crohn, die beide Formen entzündlicher Darmerkrankungen sind – werden diese Makrophagen entzündlicher und kommen häufiger im Darm vor.“

In der nächsten Phase von Castillos Forschung, die von der Postdoktorandin Sumira Phatak, PhD, geleitet wird, wird untersucht, wie die Ernährung an der Aufnahme von Mikroplastik beteiligt ist. 

„Jede Ernährung ist anders“, sagt er. „Was wir also tun werden, ist, diesen Labortieren eine cholesterinreiche/fettreiche oder ballaststoffreiche Diät zu geben, und sie werden entweder Mikroplastik ausgesetzt oder nicht ausgesetzt.“ Ziel ist es herauszufinden, ob die Ernährung die Aufnahme von Mikroplastik in unseren Körper beeinflusst.“

Castillo sagt, einer seiner Doktoranden, Aaron Romero, arbeite ebenfalls daran, zu verstehen, warum es zu einer Veränderung der Darmmikrobiota kommt. „Mehrere Gruppen haben gezeigt, dass Mikroplastik die Mikrobiota verändert, aber wie es die Mikrobiota verändert, wurde nicht untersucht.“

Castillo hofft, dass seine Forschung dazu beitragen wird, die potenziellen Auswirkungen von Mikroplastik auf die menschliche Gesundheit aufzudecken und dass sie dazu beitragen wird, Veränderungen in der Art und Weise anzustoßen, wie die Gesellschaft Kunststoffe produziert und filtert.

„Letztendlich zielt die Forschung, die wir durchführen wollen, darauf ab, herauszufinden, wie sich dies auf die Darmgesundheit auswirkt“, sagt er. „Die Forschung zeigt weiterhin, wie wichtig die Darmgesundheit ist. Wenn Ihr Darm nicht gesund ist, wirkt sich das auf das Gehirn, die Leber und viele andere Gewebe aus. Selbst wenn man sich vorstellt, dass das Mikroplastik im Darm etwas bewirkt, könnte eine chronische Exposition zu systemischen Auswirkungen führen.“