Tag für Tag nehmen wir ungewollt winzige Plastikpartikel auf. Sie befinden sich in unserem Essen, unserem Trinkwasser und sogar in unserer Atemluft. Auch wenn die genauen Auswirkungen noch nicht vollständig bekannt sind, deuten zahlreiche Studien darauf hin, dass das Mikroplastik gesundheitliche Probleme verursachen kann. Es kann das Gehirn schädigen, Herzinfarkte fördern und wurde auch in verstopften Halsschlagadern bei Schlaganfallpatienten gefunden.
Einer der häufigsten Kunststoffe ist Polyethylen (PE). Da PE keine Weichmacher enthält und weitgehend inert ist, also nicht mit seiner Umgebung reagiert, gilt es als gesundheitlich unbedenklich und kommt unter anderem in Lebensmittelverpackungen vor. Doch obwohl dieser Plastiktyp etwa ein Drittel der weltweiten Kunststoffproduktion ausmacht, wurden seine Auswirkungen als Mikroplastik bisher wenig untersucht.
Kombination mit gesunder und ungesunder Ernährung
Das hat ein Team um Woncheol Jung von der University of Oklahoma nun nachgeholt. An Mäusen haben die Forschenden untersucht, wie sich PE-Mikroplastik auf die Leber auswirkt. „Als zentrales Organ für die Stoffwechselhomöostase und Entgiftung reagiert die Leber besonders empfindlich auf eine anhaltende Mikroplastik-Exposition“, erklären Jung und seine Kollegen.
Für ihre Versuche verabreichten sie Mäusen acht Wochen lang täglich zwei Milligramm PE-Mikroplastik mit etwas Wasser direkt ins Maul. Die Hälfte der Mäuse erhielt während dieser Zeit zusätzlich eine besonders fett- und zuckerreiche Ernährung – ein bekannter Risikofaktor für die Entwicklung einer Fettleber. Mäuse aus der Kontrollgruppe erhielten kein Mikroplastik, wurden aber ebenfalls teils normal, teils fett- und zuckerreich gefüttert.
Wie Mikroplastik die Leber schädigt
Das Ergebnis: „Sowohl bei den Mäusen mit Standardernährung, als auch bei denen mit einer fettreichen Diät führte PE zu einer Leberfunktionsstörung“, berichtet das Team. Besonders schlimm traf es die Mäuse, die der Kombination aus Mikroplastik und ungesunder Ernährung ausgesetzt waren. „Die Doppelbelastung durch Polyethylen-Mikroplastik und das ungesunde Futter verstärkte die Effekte und führte zu schwerwiegenderen Leberschäden und gestörten Signalwegen“, schreiben Jung und seine Kollegen.
Weitere Untersuchungen enthüllten zudem mögliche Mechanismen. So beeinflusst das Mikroplastik in der Leber die Aktivität verschiedener Gene. Insbesondere aktiviert es einen im Zellkern befindlichen Rezeptor namens PPAR-alpha, der dafür bekannt ist, die Fettproduktion in der Leber zu regulieren. PPAR-alpha moduliert daraufhin die Transkription verschiedener Gene, darunter ANXA2, das an der Gewebereparatur beteiligt ist. In der Folge entstehen Entzündungsreaktionen und schließlich eine Fettleber.
Ist dies auf den Menschen übertragbar?
„Was wir nun wissen, ist, dass diese Mikroplastikpartikel, insbesondere Polyethylen, die natürlichen Abwehr- und Reparaturmechanismen der Leber beeinträchtigen“, fasst Joshi zusammen. Da die Mäuse im Verhältnis zu ihrem Körpergewicht extrem hohe Dosen an Mikroplastik erhalten haben, lassen sich die Ergebnisse nicht eins zu eins auf Menschen übertragen. Dennoch halten es die Forschenden für wahrscheinlich, dass Mikroplastik auch beim Menschen die Auswirkungen ungesunder Ernährung verstärkt.
„Wer sich eher nach westlichem Vorbild ernährt, also beispielsweise mit Burgern und Limonaden, hat möglicherweise ein höheres Risiko, eine Fettlebererkrankung zu entwickeln, wenn er zudem Polyethylen ausgesetzt ist“, sagt Jungs Kollege Aditya Joshi. Die Entdeckung des beteiligten zellulären Signalwegs könnte aus Sicht der Forschenden womöglich dabei helfen, zukünftig Therapien zu entwickeln, die die schädlichen Auswirkungen von Mikroplastik und ungesunder Ernährung auf die Leber verringern könnten.
Quelle: Woncheol Jung (University of Oklahoma, USA) et al., Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.aec8681
