Studie zeigt, wie es winzigen Plastikpartikeln gelingt, die Blut-Hirn-Schranke zu durchbrechen

Mikro- und Nanoplastikpartikel (MNPs) gehören zu den größten Umweltproblemen unserer Zeit und können auf verschiedenen Wegen, auch über die Nahrung, in den Körper gelangen. Nun konnte erstmals an der MedUni Wien geforscht werden, wie es diesen winzigen Partikeln gelingt, die Blut-Hirn-Schranke zu durchbrechen und in der Folge ins Gehirn einzudringen. Der neu entdeckte Mechanismus bildet die Grundlage für weitere Forschungen zum Schutz von Mensch und Umwelt.

Veröffentlicht in der Zeitschrift Nanomaterialienwurde die Studie im Tiermodell mit oraler Gabe von MNPs, in diesem Fall Polystyrol, einem weit verbreiteten Kunststoff, der auch in Lebensmittelverpackungen vorkommt, durchgeführt. Unter der Leitung von Lukas Kenner (Klinisches Institut für Pathologie der MedUni Wien und Institut für Labortierpathologie der Vetmeduni) und Oldamur Hollóczki (Institut für Physikalische Chemie, Universität Debrecen, Ungarn) konnte das Forscherteam feststellen, dass darin winzige Polystyrolpartikel nachgewiesen werden konnten das Gehirn nur zwei Stunden nach der Einnahme.

Der Mechanismus, der es ihnen ermöglichte, die Blut-Hirn-Schranke zu durchbrechen, war der medizinischen Wissenschaft bisher unbekannt. „Mit Hilfe von Computermodellen haben wir herausgefunden, dass eine bestimmte Oberflächenstruktur (biomolekulare Korona) entscheidend dafür ist, dass Plastikpartikel ins Gehirn gelangen können“, erklärt Oldamur Hollóczki.

Auswirkungen auf die Gesundheit erforschen

Die Blut-Hirn-Schranke ist eine wichtige zelluläre Barriere, die verhindert, dass Krankheitserreger oder Toxine das Gehirn erreichen. Der Darm hat eine ähnliche Schutzwand (Darmbarriere), die auch von MNPs durchbrochen werden kann, wie verschiedene wissenschaftliche Studien belegen. Über die gesundheitlichen Auswirkungen von Plastikpartikeln im Körper wird intensiv geforscht. MNPs im Magen-Darm-Trakt wurden bereits mit lokalen Entzündungs- und Immunreaktionen sowie der Entstehung von Krebs in Verbindung gebracht.

„Im Gehirn könnten Plastikpartikel das Risiko für Entzündungen, neurologische Störungen oder sogar neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson erhöhen“, sagt Lukas Kenner und weist darauf hin, dass auf diesem Gebiet noch mehr Forschung nötig ist.

Beschränken Sie die Verwendung von MNPs

Nanoplastik wird mit einer Größe von weniger als 0,001 Millimeter definiert, während Mikroplastik bei 0,001 bis 5 Millimetern noch mit bloßem Auge sichtbar ist. MNPs gelangen über verschiedene Quellen in die Nahrungskette, einschließlich Verpackungsabfall.

Aber nicht nur feste Nahrung spielt eine Rolle, sondern auch Flüssigkeit: Wer die empfohlenen 1,5 bis 2 Liter Wasser pro Tag aus Plastikflaschen trinkt, nimmt laut einer Studie pro Jahr etwa 90.000 Plastikpartikel zu sich . Das Trinken von Leitungswasser kann jedoch – je nach geografischer Lage – dazu beitragen, diese Zahl auf 40.000 zu reduzieren.

„Um den potenziellen Schaden von Mikro- und Nanoplastikpartikeln für Mensch und Umwelt zu minimieren, ist es entscheidend, die Exposition zu begrenzen und ihre Verwendung einzuschränken, während weitere Forschungen zu den Auswirkungen von MNPs durchgeführt werden“, erklärte Lukas Kenner. Der neu entdeckte Mechanismus, mit dem MNPs Schutzbarrieren im Körper durchbrechen, hat das Potenzial, die Forschung auf diesem Gebiet entscheidend voranzubringen.