Eine neue Studie veröffentlicht im Journal Nano heute zeigt, dass Nanoplastik, also winzige Plastikpartikel mit einer Größe von weniger als einem Mikrometer, die Blut-Hirn-Schranke passieren kann.
Die Forschung stellt einen bedeutenden Fortschritt im Verständnis dar, wie Nanoplastik ins menschliche Blut übergeht und mit biologischen Systemen interagiert.
Unter der Leitung von Dr. Fazel A. Monikh von der Universität Padua und Dr. Šárka Lehtonen von der Universität Ostfinnland untersuchte das internationale Wissenschaftlerteam, wie sich Nanoplastik aus Polystyrol (PS) und Polyvinylchlorid (PVC) im menschlichen Plasma verhält und testete ihre Fähigkeit, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden.
Die Forscher nutzten einen neuartigen Ansatz, indem sie Gadolinium, ein Seltenerdmetall, in die Nanoplastik einbetteten, was eine genaue Verfolgung und Quantifizierung ihrer Bewegung und Umwandlung im menschlichen Körper ermöglichte.
Das Team stellte fest, dass Nanoplastik bei Kontakt mit menschlichem Plasma rasch eine Vielzahl von Biomolekülen anzieht und sofort eine „biologische Korona“ bildet, die ihr Verhalten und ihre Wechselwirkungen mit Zellen beeinflusst.
Die Studie zeigte, dass sowohl PS- als auch PVC-Nanoplastik die Blut-Hirn-Schranke passieren können, wobei PVC-Partikel eine höhere Penetrationsrate zeigten. Das Vorhandensein einer biologischen Korona reduzierte jedoch die Menge an Nanoplastik, die ins Gehirn gelangte, erheblich.
Die menschliche Blut-Hirn-Schranke (BBB) besteht aus einer dicht gepackten Schicht von Endothelzellen, umgeben von Astrozyten und Perizyten, die den Durchgang einer Vielzahl von Molekülen und Substanzen vom Blut zum Gehirn einschränkt.
Laut den Forschern unterstreicht das Eindringen von Nanoplastik durch die Blut-Hirn-Schranke die Notwendigkeit weiterer Forschung hinsichtlich seiner potenziellen Neurotoxizität und seiner langfristigen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit.
Dr. Lehtonen kommentierte: „Unsere Forschung liefert entscheidende Erkenntnisse über das Verhalten von Nanoplastik in biologischen Systemen des Menschen. Das Verständnis, wie diese Partikel die Blut-Hirn-Schranke überwinden, eröffnet neue Möglichkeiten für die Entwicklung von Präventivmaßnahmen gegen ihre potenziellen Schäden.“
Die Studie stellt einen bedeutenden Fortschritt auf dem Gebiet der Nanotoxikologie dar. Die innovativen Methoden und Erkenntnisse werden voraussichtlich maßgeblich zur Gestaltung künftiger Forschung und Vorschriften in Bezug auf die Verschmutzung durch Nanoplastik und deren Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit beitragen.
Weitere Informationen:
Fazel Abdolahpur Monikh et al., Biotransformation von Nanoplastik im menschlichen Plasma und ihre Permeation durch eine in vitro-Modell-Blut-Hirn-Schranke: Eine eingehende quantitative Analyse, Nano heute (2024). DOI: 10.1016/j.nantod.2024.102466