Mikro- und Nanoplastik in Darmkrebszellen Zellen geben Plastikmüll bei Teilung weiter

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Jeder Mensch nimmt über die Nahrung auch winzige Plastikteilchen auf, die sich im Magen-Darm-Trakt einlagern. Welche Auswirkung sie dort auf Krebszellen haben, hat nun ein Forscherteam aus Österreich untersucht. Ein Ergebnis: Die Mikro- und vor allem Nanoplastik-Partikel werden bei Zellteilung weitergegeben, was die Ausbreitung von Krebszellen im Körper fördern könnte.

Beim Atmen oder auch beim Essen nehmen wir Mikro- und Nanoplastikpartikel (MNPs) in den Körper auf. Bis zu fünf Gramm kommen so pro Woche in den Magen-Darm-Trakt – das ist so viel Plastik, wie eine Kreditkarte schwer ist. Ein Forscherteam aus Wien hat die Interaktionen zwischen MNPs und verschiedenen Darmkrebszellen untersucht.

Bei ihren Analysen zeigten sie nicht nur, wie MNPs in die Zelle eindringen und wo genau sie sich ablagern, sondern sie beobachteten auch deren direkte Auswirkungen: Die MNPs werden wie andere „Abfallprodukte“ im Körper in Lysosomen aufgenommen. Lysosomen sind Zellorganellen und werden auch als Magen der Zelle bezeichnet, sie bauen Fremdkörper in der Zelle ab.

Die Forscher beobachteten jedoch, dass die MNPs aufgrund der körperfremden chemischen Zusammensetzung im Gegensatz zu anderen Fremdkörpern biologischen Ursprungs nicht abgebaut werden. Abhängig von verschiedenen Faktoren werden die MNPs sogar bei der Zellteilung an die neu gebildete Zelle weitergegeben, und dürften daher beständiger im menschlichen Körper sein, als ursprünglich angenommen. Darüber hinaus gibt es erste Hinweise, dass MNPs die Zellmigration von Krebszellen in andere Körperregionen, verstärken und damit möglicherweise die Metastasierung von Tumoren fördern. Dieser Effekt soll jetzt in einer weiteren Studie untersucht werden.

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Das veränderte Verhalten der Darmkrebszellen in Bezug auf die Zellmigration wurde vor allem als Folge der Interaktion mit Plastikpartikeln festgestellt, die kleiner als ein Mikrometer sind. Bei Teilchen dieser Größe wird meist von Nanoplastik gesprochen, das zum Beispiel in einer Wasserflasche 10- bis 100-fach häufiger auftritt als Mikroplastik. Unbestritten ist, dass die Auswirkungen von Nanoplastik deutlich schädlicher sind als von Mikroplastik. „Das deckt sich einmal mehr mit den Ergebnissen unserer Analysen“, betont Verena Pichler von der Universität Wien, die die Studie mitleitete. „Außerdem können wir mit unserer Studie jüngste Erkenntnisse bestätigen, die darauf hindeuten, dass MNPs das Zellverhalten beeinflussen und möglicherweise zum Fortschreiten von Krankheiten beitragen können“, ergänzt Lukas Kenner der medizinischen Uni Wien, der gemeinsam mit Pichler die Studie leitete.

„Vor dem Hintergrund der Allgegenwart von Kunststoffen in der Umwelt und der anhaltenden Exposition auch des Menschen durch kleinste Plastikpartikel sind dringend weitere Studien erforderlich, um insbesondere Langzeitauswirkungen zu untersuchen“, sagt Kenner, und seine Kollegin Pichler ergänzt: „Es ist davon auszugehen, dass von MNP eine chronische Toxizität ausgeht. Unsere jüngsten Ergebnisse sowie frühere Studien belegen eine hohe Aufnahme und Verbleib in Geweben und in Zellen. Damit erfüllen die untersuchten Partikel zwei von drei Merkmalen in der Toxikologie, die im Rahmen der EU-Chemikalienverordnung REACH als bedenkliche Stoffe eingestuft werden.“

Originalpublikation: Ekaterina Brynzak-Schreiber, Elisabeth Schögl, Carolin Bapp, Klaudia Cseh, Verena Kopatz, Michael A. Jakupec, Andreas Weber, Tobias Lange, José L. Toca-Herrera, Giorgia del Favero, Wolfgang Wadsak, Lukas Kenner, Verena Pichler: Chemospheres. Microplastics in Motion: Their Role in Cell Migration and Distribution During Cancer Cell Division, Volume 353, April 2024; DOI: 10.1016/j.chemosphere.2024.141463

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