Nanoplastik kann sich in sich entwickelnden Herzen ansammeln, so eine Studie veröffentlicht in Umwelt International von der Biologin Meiru Wang von der Universität Leiden. Ihre Forschung an Hühnerembryonen wirft neues Licht auf die Frage, wie diese winzigen Plastikpartikel eine Gefahr für unsere Gesundheit darstellen.
Einwegbecher, Plastiktüten und Verpackungsmaterial: Kunststoffe, die der Witterung ausgesetzt sind, werden mit der Zeit spröde und geben kleine Partikel von ihrer Oberfläche an die Natur ab. Diese Partikel können nur wenige Nanometer groß sein.
Nanoplastik ist mittlerweile überall zu finden: im Meer, im Boden, in der Nahrungskette. „Und in unserem Blut“, sagt Wang. „Sogar in der menschlichen Plazenta wurden Nanoplastikpartikel gefunden.“
Dies brachte Wang zum Nachdenken: Was passiert, wenn diese Nanoplastikpartikel im Blut des Embryos landen?
„Bei einer früheren Studie haben wir festgestellt, dass eine hohe Konzentration von Nanoplastik bei Hühnerembryonen zu Herz-, Augen- und Nervensystemfehlbildungen führen kann. Um die Toxizität von Nanoplastik besser zu verstehen, benötigen wir jedoch zunächst mehr Informationen darüber, wie es sich vom Blut im gesamten Körper ausbreitet.“
Dieses Wissen wird auch für die Nanomedizin von Nutzen sein, wo Wissenschaftler Nanoplastik (und andere Nanopartikel) als Trägersubstanz für Arzneimittel einsetzen möchten.
Wang und ihre Kollegen verabreichten Polystyrol-Nanopartikel direkt in den Blutkreislauf von Hühnerembryonen. Wang sagt: „Hühnerembryonen sind ein weit verbreitetes Modell für die Forschung zu Wachstum und Entwicklung. Bei Säugetieren ist es viel schwieriger, Substanzen zu verabreichen oder Messungen durchzuführen, da sich ihre Embryonen im Mutterleib entwickeln.“
Da Nanopartikel so klein sind, kann man sie mit herkömmlichen Mikroskopen nicht erkennen. Daher markierten Wang und ihre Kollegen die Nanopartikel entweder mit Fluoreszenz oder mit Europium, einem seltenen Metall, das im menschlichen Körper nicht natürlich vorkommt.
Wang erklärt: „Wir haben festgestellt, dass die Nanoplastik die Wände der Blutgefäße durchdringen kann und sich in relativ hohen Konzentrationen im Herzen, der Leber und den Nieren ansammelt. Ein Teil der Nanoplastik wurde über die Nieren ausgeschieden.“
Interessanterweise fanden die Forscher auch Nanoplastik in den avaskulären Herzkissen: einer Art Herzgewebe ohne Blutgefäße. „Wir glauben, dass das Nanoplastik durch das Fenestrat ins Herz gelangen könnte. Das sind kleine Öffnungen im sich entwickelnden Herzgewebe, die während der Entwicklung eine Rolle bei der Bildung und Umgestaltung der Herzstruktur spielen“, sagt Wang. Diese Fenestrationen sind temporäre Strukturen, die sich normalerweise schließen, wenn das Herz reift.
„Jetzt, da wir wissen, wie sich diese Nanoplastikpartikel verbreiten, können wir anfangen, die gesundheitlichen Risiken zu untersuchen“, sagt Wang. Und die Aussichten sind nicht unbedingt gut. „Es gibt bereits Untersuchungen, die Nanopartikel mit einem höheren Risiko für Herzinfarkte und Schlaganfälle in Verbindung bringen. Insbesondere in der Entwicklungsphase könnten Nanopartikel potenziell ziemlich gefährlich sein.“
„Aufgrund unserer Ergebnisse wissen wir jetzt, dass wir schwangeren Frauen nicht wahllos Nanomedikamente verabreichen sollten, da das Risiko besteht, dass Nanopartikel die sich entwickelnden Organe ihrer Babys erreichen und beeinträchtigen könnten.“
Mehr Informationen:
Meiru Wang et al., Die Bioverteilung intravenös verabreichter Polystyrol-Nanopartikel im Hühnerembryo, Umwelt International (2024). DOI: 10.1016/j.envint.2024.108723