Mikro- und Nanoplastik sind überall – welche Auswirkungen haben sie auf die menschliche Gesundheit?

Es mehren sich Hinweise darauf, dass sich kleine Kunststoffpartikel in verschiedenen Organen und Geweben des Körpers ansammeln. Deshalb müssen wir dringend besser verstehen, wie sie die menschliche Gesundheit beeinflussen.

Erläuterung des Beitragsbildes: Diese als Hai gestaltete Skulptur bzw. Installation bringt die Schäden, die wir der Natur zufügen, auf direkte und eindringliche Weise zum Ausdruck. Kunst dient nicht allein der Ästhetik: Das Werk ist auch ein gelungenes Beispiel dafür, wie wichtige Probleme mit einer politischen Botschaft angesprochen werden können. Es zeigt eindrucksvoll, wie menschliche Aktivitäten die Gewässer der Erde und ihre Lebewesen verschmutzen.

6 Milliarden Tonnen Kunststoff

Die Erde ist mit 6 Milliarden Tonnen Kunststoff überlastet. Im Jahr 2019 fielen 353 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle an. Bis 2060 dürfte sich diese Menge verdreifachen und mehr als eine Milliarde Tonnen erreichen.

Kunststoffe enthalten mehr als 10000 unterschiedliche Chemikalien, darunter Karzinogene und hormonell wirksame Schadstoffe. Kunststoff gelangt in Form kleiner Partikel als Mikroplastik mit einem Durchmesser unter 5 mm und als Nanoplastik mit einem Durchmesser unter 1 μm in den menschlichen Körper.

Mikro- und Nanoplastikpartikel (MNP) können absichtlich hergestellt werden, etwa als Mikroperlen in Kosmetik- und Körperpflegeprodukten. Sie können auch unbeabsichtigt beim Zerfall größerer Kunststoffprodukte entstehen, beispielsweise beim Waschen synthetischer Kleidung oder durch Reifenabrieb. MNP finden sich überall auf der Erde: in den Ozeanen, in der Luft und in der Nahrungskette.

Aufnahme durch Verschlucken oder Einatmen

MNP gelangen hauptsächlich durch Verschlucken oder Einatmen in den Körper. Sie können beispielsweise aufgenommen werden, wenn Menschen Getränke oder Lebensmittel aus Kunststoffbehältern konsumieren, in die MNP übergegangen sind, oder MNP-haltige Zahnpasta verwenden. Das betrifft auch in solchen Behältern erhitzte Speisen und Getränke. Eine Studie stellte fest, dass Säuglinge über in Propylen-Trinkflaschen zubereitete Nahrung hohen Mikroplastikmengen ausgesetzt waren.

Partikel können in nahezu jedes Gewebe gelangen

Die biologischen Wirkungen von MNP werden seit Jahrzehnten vor allem an Labornagern und menschlichen Zellen untersucht. Nagetierstudien zeigten schädliche Wirkungen von Mikroplastik auf Organe wie Darm, Lunge und Leber sowie auf Fortpflanzungs- und Nervensystem. In jüngerer Zeit wurden MNP auch in verschiedenen menschlichen Geweben und Organen nachgewiesen, darunter Blut, Lunge, Plazenta und Muttermilch.

Zusammenhänge mit Krankheiten

Die Auswirkungen von MNP auf die menschliche Gesundheit werden erst allmählich dokumentiert. Ein kürzlich veröffentlichter Bericht beschrieb beispielsweise einen möglichen Zusammenhang zwischen MNP in Blutgefäßen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. In atherosklerotischen Plaques, die operativ aus Halsschlagadern entfernt worden waren, wurde bei ungefähr der Hälfte der untersuchten Kohorte Kunststoff nachgewiesen: 150 Proben enthielten Polyethylen und 31 Polyvinylchlorid. Die Forschenden identifizierten mithilfe eines Elektronenmikroskops scharfkantige Partikel in den Plaques als MNP. Kunststoffablagerungen waren stark mit späteren Herz-Kreislauf-Erkrankungen verbunden. Über 34 Monate war das Risiko für einen nichttödlichen Herzinfarkt, einen nichttödlichen Schlaganfall oder Tod jeglicher Ursache bei Menschen mit MNP-Nachweis in den Plaques 4,5-mal höher als bei Menschen ohne diesen Nachweis.

Die folgende Mindmap zeigt die Auswirkungen von Mikroplastik auf die menschliche Gesundheit:

Eine weitere Studie untersuchte einen möglichen Zusammenhang zwischen Mikroplastik und chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen. Im menschlichen Stuhl wurden 15 Arten von Mikroplastik nachgewiesen. Bei Menschen mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen war die Mikroplastikkonzentration im Stuhl höher als bei gesunden Personen. Zudem korrelierte die Menge im Stuhl mit der Schwere der Erkrankung.

Für den Nachweis eines ursächlichen Zusammenhangs sind mechanistische Studien erforderlich

Diese Studien haben zwar keinen ursächlichen Zusammenhang zwischen MNP und Erkrankungen nachgewiesen, unterstreichen aber die Notwendigkeit, die Forschung zu beschleunigen. Zu den dringlichsten Fragen gehört, wie viel MNP über Verschlucken, Einatmen oder die Haut aufgenommen wird, wie viel sich im Laufe eines Lebens in den verschiedenen Geweben ansammelt und wie chemische Zusammensetzung, Größe, Form und andere Eigenschaften auf diese Gewebe wirken. Mechanistische Studien müssen außerdem klären, auf welche Weise MNP Schäden verursachen könnten. Denkbar sind über das Immunsystem oder das Mikrobiom vermittelte systemische Wirkungen oder direkte zytotoxische Effekte. Ebenso muss untersucht werden, wie Umweltfaktoren sowie soziale und wirtschaftliche Bedingungen die MNP-Exposition und ihre gesundheitlichen Folgen beeinflussen.

Die Zukunft der Mikroplastikbelastung

Während die Kunststoffbelastung der Erde zunehmend untragbar wird, sollen internationale Initiativen des öffentlichen Gesundheitswesens Herstellung, Gestaltung und Entsorgung von Kunststoffen verantwortungsvoller regeln. Die Europäische Union hat das absichtliche Hinzufügen von Mikroplastik zu Produkten seit Oktober 2023 eingeschränkt und sich zum Ziel gesetzt, die Mikroplastikverschmutzung bis 2030 um 30% zu senken. Im Rahmen einer umfassenderen Initiative beschloss die Umweltversammlung der Vereinten Nationen (UN) am 2. März 2022 mit Unterstützung von 175 Ländern, ein weltweites Kunststoffabkommen zu erarbeiten. Dessen Entwurf soll bis Ende 2024 vorliegen.

Die gesundheitlichen Risiken der Mikroplastikexposition werden erst allmählich verstanden. Genauere und belastbarere Erkenntnisse darüber, wie sich MNP im Körper ansammeln und die menschliche Gesundheit schädigen, werden die Entwicklung und Annahme der notwendigen Maßnahmen fördern, um die weltweiten Auswirkungen von Kunststoffen zu verringern und die Gesundheit der Bevölkerung und des Planeten zu verbessern.