Die Exposition gegenüber hohen Dosen von Polyethylen in Mikrogröße hat nachteilige Auswirkungen auf die Zellen, wie eine neue Studie der Universität von Ostfinnland feststellt. Die Forscher untersuchten die Toxizität von Polyethylen in Mikrogröße in zwei verschiedenen menschlichen Darmkrebs-Zelllinien. Als einer unserer am häufigsten verwendeten Kunststoffe wird Polyethylen für eine Vielzahl von Zwecken verwendet, beispielsweise als Verpackungsmaterial.
Es wurde festgestellt, dass die Exposition gegenüber hohen Polyethylendosen die Lebensfähigkeit der Zellen verringert und die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies in den Mitochondrien der Zelle erhöht, die lebenswichtige energieproduzierende Organellen sind.
Die Ergebnisse wurden in veröffentlicht Wissenschaft der gesamten Umwelt.
Der Mensch ist ständig Mikroplastik ausgesetzt
Mikroplastikpartikel haben einen Durchmesser von weniger als 5 mm. Sie können speziell für z. B. Produkte der Kosmetikindustrie hergestellt werden, entstehen aber auch durch Fragmentierung und Abbau von Kunststoffabfällen. Die häufigsten Mikroplastikpartikel in unserer Umwelt stammen aus Autoreifenstaub, Kunstrasen und dem Waschen von Kleidung aus Kunstfasern.
Menschen sind Mikroplastik hauptsächlich über die Nahrung und die Luft ausgesetzt, und obwohl bekannt ist, dass diese Exposition täglich erfolgt, bleiben die gesundheitlichen Auswirkungen von Mikroplastik weitgehend unbekannt.
Polyethylenpartikel verursachten unerwünschte Wirkungen in menschlichen Darmkrebszellkulturen
Mikroplastik gelangt vor allem über den Magen-Darm-Trakt in unser System. In der neuen Studie untersuchten die Forscher die toxischen Wirkungen von Polyethylen in Mikrogröße in zwei menschlichen Darmkrebs-Zelllinien. Neben rohem, unbehandeltem Polyethylen verwendeten die Forscher auch mit Ethanol behandeltes Polyethylen, um zu bestimmen, wie sich der Behandlungsprozess auf die Partikeltoxizität auswirkt. Die Zellen wurden 48 Stunden lang Plastikpartikeln in verschiedenen Dosen ausgesetzt.
Sowohl rohes, unbehandeltes Polyethylen als auch mit Ethanol behandeltes Polyethylen verursachten bei hohen Dosen Zelltod in den Zellkulturen. Die Zelllebensfähigkeit wurde mit zwei verschiedenen Methoden gemessen, die beide das gleiche Ergebnis zeigten. Die Forscher untersuchten auch die Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies nach der Exposition.
Reaktive Sauerstoffspezies werden auf natürliche Weise in Zellen produziert, aber unterschiedliche Expositionen können auch ihre Anzahl erhöhen, was möglicherweise zu nachteiligen Auswirkungen wie DNA-Schäden führen kann. Insbesondere in den Mitochondrien, also den Organellen, die Energie für die Zellen produzieren, wurde eine erhöhte Produktion von Sauerstoffspezies beobachtet.
Mehr Mikroplastikforschung ist erforderlich, um ihre Gesundheitsrisiken abzuschätzen
Die Ergebnisse der Studie stützen frühere Erkenntnisse, die darauf hindeuten, dass Mikroplastikpartikel negative Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben können.
„Das Spektrum von Mikroplastik ist jedoch sehr breit, und ihre Auswirkungen können je nach beispielsweise Polymertyp und Partikelform und -größe stark variieren“, sagt der Hauptautor des Artikels, Postdoctoral Researcher Mikko Herrala von der School of Pharmacy an der University of sagt Ostfinnland.
„Um die gesundheitlichen Risiken von Mikroplastik zuverlässig einschätzen zu können, benötigen wir mehr Informationen zu den Wirkungen und Mechanismen verschiedener Arten und Formen von Mikroplastik sowohl auf zellulärer Ebene als auch bei Tieren daraus resultierende Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit“, schließt Herrala.
Mehr Informationen:
Mikko Herrala et al, Polyethylenpartikel in Mikrogröße beeinflussen die Zelllebensfähigkeit und oxidative Stressreaktionen in Caco-2- und HT-29-Zellen des menschlichen kolorektalen Adenokarzinoms, Wissenschaft der gesamten Umwelt (2023). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.161512