Nanoplastik ist in der Lage, die Blut-Hirn-Schranke – ein wichtiger Schutzmechanismus des Körpers – zu überwinden. In verschiedenen Experimenten konnte nachgewiesen werden, dass sich winzige Teile von Plastik im menschlichen Gehirn ablagern. Im Rahmen der Veranstaltungsreihe "Berlin Brains" stellten am vergangenen Freitag Forschende des Max Delbrück Center für Molekulare Medizin erste Ergebnisse ihrer Arbeit vor.

Über Mikroplastik¹ wird viel gesprochen und geschrieben. Jeder hat davon schon gehört. Doch was ist das überhaupt und wie schädlich ist es?

Kleine Kunststoffpartikel gelangen über den Darm in viele Gewebe, unter anderem das Gehirn. Doch: Wie wirken sie dort? Und lassen sie sich wieder entfernen? Müssen sie das überhaupt? Junge Forscherinnen und Forscher vom Max Delbrück Center für Molekulare Medizin (MDC) in Berlin entwickeln zurzeit Methoden, um die Aufnahme von Mikro- und Nanoplastik-Partikeln mithilfe von Mini-Gehirnmodellen nachzustellen und deren Einflüsse auf die Zellfunktion zu ergründen.

Dazu nutzen sie Organoide, kleine, dreidimensionale Zellmodelle, die aus Stammzellen gezüchtet werden. Das hat den Vorteil, dass man an lebendigen (und spezialisierten) Zellen Forschung betreiben kann, ohne dabei auf Menschen oder andere Lebewesen zurückgreifen und dabei ethische Grenzen überschreiten zu müssen. Organoide können gezielt so gezüchtet werden, dass sich aus den Stammzellen Zellen bilden, die den Eigenschaften von Organen entsprechen: Zum Beispiel dem Darm, der Leber oder eben auch dem Gehirn. Diese Organoide können dann unter anderem auch fluoreszenzmikroskopisch untersucht werden.

Die Forscherinnen und Forscher des MDC zeigten im Kuppelsaal des Planetariums in Berlin mikroskopische Aufnahmen von Organoiden, die neben der Nährflüssigkeit auch Nanoplastik aus Styropor in die Petrischalen bekamen. Die Plastikpartikel waren grün eingefärbt, so dass man in den mikroskopischen Aufnahmen die Verteilung im Zellgewebe gut sichtbar machen konnte.

Ich konnte mir nach der Veranstaltung die genutzten Organoide anschauen. Das älteste und größte war etwas mehr als zwei Wochen alt, knapp 7 mm groß und hatte einen leicht grünen Schimmer. Das heißt, bei einer gewissen Konzentration ist das Nanoplastik (wenn es denn wie in den Experimenten eingefärbt ist) schon mit dem bloßen Auge erkennbar.

Die bisherigen Forschungsergebnisse sind nicht dazu geeignet, bereits allgemeingültige Rückschlüsse darüber zu ziehen, ob und in welcher Art und Weise Nanoplastik das Gehirn schädigt. Was jedoch an dem Abend deutlich wurde: Nanoplastik lagert sich nachweislich in Gehirnzellen ab. Die zum Teil live angezeigten mikroskopischen Aufnahmen bewiesen das.

Zu bedenken ist ferner, dass die Forschenden bislang nur mit einer einzigen Plastikart ihre Experimente durchgeführt haben. Neben den nachgewiesenen Nanopartikeln aus Styropor wird sich mit Sicherheit auch andere Nanoplastik im menschlichen Körper und damit auch im Gehirn ablagern. Durch die Blut-Hirn-Schranke kann es das Gehirn nicht mehr (oder nur sehr schwer) wieder verlassen. Man kann also davon ausgehen, dass die per Mikroskop nachgewiesenen Nanoplastik-Partikel in den Organoiden nur ein Bruchteil dessen sind, was die Gehirne von Menschen tatsächlich einlagern. Denn mit jedem Atemzug, mit jedem Schluck aus einer Plastikflasche, mit jedem in Plastikfolie eingepackten Lebensmittel nehmen wir Mikro- und Nanoplastik zu uns. Während das "grobe" Mikroplastik jedoch den Magen-Darm-Trakt durchquert, kann Nanoplastik in die Blutbahn diffundieren und sich auf diese Weise auch in den inneren Organen ablagern.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Die Fragestellung des Abends "Welchen Einfluss hat Mikroplastik auf die Zellfunktionen unseres Zentralorgans?" lässt sich längst noch nicht abschließend beantworten. Die Forschung beginnt gerade erst, die Grundlagen zu verstehen.

¹ Unterschieden wird Mikroplastik und Nanoplastik. Der Unterschied besteht lediglich in der Partikelgröße. Als Mikroplastik werden Plastikstücke aus PET (Polyethylenterephthalat), PP (Polypropylen), PE (Polyethylen) oder anderen Kunststoffen bezeichnet, welche kleiner als 5 mm sind. Nanoplastik ist noch kleiner (oft im Bereich von 1–100 nm).