Nanoplastik verursacht Fehlbildungen. Zu diesem Schluss kommt Meiru Wang, Forscherin am Institut für Biologie Leiden, die die extremen Auswirkungen von Polystyrol-Nanopartikeln am Modell von Hühnerembryos untersuchte.
„Wir sehen Fehlbildungen im Nervensystem, Herz, Augen und anderen Teilen des Gesichts“, sagt Wang. „Wir haben eine hohe Konzentration von Polystyrolpartikeln verwendet, die normalerweise in einem Organismus nicht vorhanden wären. Aber es zeigt, was Nanoplastik im Extremfall bei sehr jungen Embryonen anrichten kann. Und es gibt uns auch Hinweise darauf, was in der Entwicklung weniger schwerwiegend passieren kann.“ Bühne“, sagt Wang.
Die Ergebnisse sind jetzt in veröffentlicht Umwelt International.
Nanoplastik zielt auf Stammzellen ab
Nanokunststoffe zielen auf die embryonalen Neuralleistenzellen ab, fand Wang heraus. Diese Stammzellen werden bei allen Wirbeltieren sehr früh zu Beginn ihrer Existenz gebildet. Die Neuralleistenzellen beginnen im späteren Rückenmark und wandern, um einen Teil des Nervensystems zu bilden. Sie bilden auch Teile mehrerer wichtiger Organe wie Arterien, Herz und Gesicht.
Wenn Nanopartikel jedoch die Neuralleistenzellen umgeben, wird die Migration dieser Zellen gestört. Die Folge sind Wachstumsstörungen.
Michael Richardson, Wangs Vorgesetzter, sagt: „Wenn Sie den Mechanismus kennen, ergibt sich alles andere von selbst. Wir glauben, dass sie an den Neuralleistenzellen haften bleiben, was zum Absterben der Zellen führt. Neuralleistenzellen sind klebrig, sodass Nanopartikel an ihnen haften können und.“ Dadurch werden Organe gestört, die für ihre Entwicklung auf diese Zellen angewiesen sind. Ich mag die Metapher des Teigmachens. Beim Brotbacken zum Beispiel gibt man Mehl darauf, damit es nicht mehr klebrig wird. In diesem Fall ruiniert es jedoch die Migration von die Neuralleistenzellen.“
Mechanismen finden mit 3D-Rekonstruktionen, Röntgenbildern und Fachwissen
An dem Forschungsprojekt waren mehrere Forschungszentren in Leiden und im Ausland beteiligt, darunter CML, dessen neue Direktorin, Martina Vijver, Wangs Vorgesetzte ist. „Weil Nanoplastik so klein ist, kann man es mit herkömmlichen Mikroskopen nicht sehen. Das erschwert die Erforschung. Wir können es nur sehen, wenn es fluoreszierend markiert ist“, erklärt Richardson. „Zusammenarbeit war der richtige Weg, da diese Art von Forschung nicht als Ein-Mann-Band durchgeführt werden kann.“
Der Forscher fährt fort: „Im Naturalis Biodiversity Center in Leiden konnten Martin Rücklin und Bertie Joan van Heuven 3D-Rekonstruktionen der Embryonen anfertigen, sodass wir die Missbildungen deutlich sehen konnten. Und mit dem hochauflösenden Synchrotron Schweiz konnten wir sehen, was geschieht im Herzen. Erfahrene Forscher des LUMC halfen bei der Definition dessen, was wir sahen.“
Wang ist mit ihrer Forschung sehr zufrieden, auch mit den besorgniserregenden Ergebnissen. „In der Forschung ist alles ein Fragezeichen, und man bekommt die Chance, die Lücken zu füllen. Ich habe viele großartige Betreuer und Kollegen, die mich ermutigen und mutiger machen. Diese Forschung ist nur ein Schritt, um zu sehen, was die endgültigen Auswirkungen sind Nanoplastik in unserer Umwelt. Und gerade jetzt, da Menschen versuchen, sie in Humanarzneimitteln zu verwenden, glauben wir, dass wir vorsichtig sein sollten, bevor diese drastischen Auswirkungen beim Menschen sichtbar werden.“
Mehr Informationen:
Meiru Wang et al., Nanoplastik verursacht ausgedehnte angeborene Missbildungen während der Embryonalentwicklung, indem es passiv auf Neuralleistenzellen abzielt, Umwelt International (2023). DOI: 10.1016/j.envint.2023.107865