Plastikpartikel können Darmentzündungen verstärken

Ein Forschungsteam unter der Leitung der Medizinischen Universität Wien und der Universität Wien hat einen möglichen Zusammenhang zwischen der steigenden Zahl an Menschen mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen und der zunehmenden Belastung durch Mikro- und Nanoplastik (MNP) untersucht. Die Forschung zeigt, dass Plastikpartikel die Immunzellen und das Mikrobiom des Darms beeinflussen und so die Entzündungen verstärken können. Die Ergebnisse wurden kürzlich im Fachmagazin „Microplastics and Nanoplastics“ veröffentlicht.

Untersucht wurden die schädlichen Auswirkungen von MNP an einem Mausmodell mit Colitis ulcerosa, einer der häufigsten Formen chronisch-entzündlicher Darmerkrankungen. Die Studie befasste sich mit Polystyrolpartikeln unterschiedlicher Größe, die oral verabreicht wurden. Polystyrol ist ein weit verbreiteter Kunststoff, der z. B. häufig für Lebensmittelverpackungen wie Joghurtbecher, Fleischschalen oder Take-away-Boxen verwendet wird. Die umfangreichen molekularen und histologischen Analysen des Forschungsteams lieferten Hinweise auf Wechselwirkungen zwischen MNP und Darmentzündungen.

Die Aufnahme von MNP durch die Darmschleimhaut war unter entzündlichen Bedingungen erhöht. Außerdem verstärkte die MNP-Exposition die entzündliche Immunreaktion im Darm, indem sie eine proinflammatorische, also entzündungsfördernde Aktivierung bestimmter Immunzellen (Makrophagen) auslöste. Zudem führte die MNP-Belastung zu einer Veränderung des Darmmikrobioms: Die Forscher:innen beobachteten einen Rückgang nützlicher und einen Anstieg entzündungsfördernder und potenziell gesundheitsschädlicher Bakterienarten.

Auswirkungen über den Darm hinaus
„Darüber hinaus zeigt unsere Studie, dass sich die Anreicherung von MNPs unter entzündlichen Bedingungen nicht nur im Darm, sondern auch in anderen Ausscheidungsorganen wie der Leber und den Nieren sowie im Blutkreislauf verstärkte“, erklärt Studienleiter Lukas Kenner von der Medizinischen Universität Wien. Dieser Effekt wurde insbesondere bei den besonders kleinen Nanoplastikpartikeln mit einer Größe von weniger als 0,0003 Millimeter beobachtet und deutet darauf hin, „dass MNP biologische Barrieren überwinden und systemische Auswirkungen weit über den Darm hinaus haben können“, ergänzt Co-Studienleiterin Verena Pichler von der Universität Wien.

Chronisch-entzündliche Darmerkrankungen wie Colitis ulcerosa sind ebenso im Steigen begriffen wie die Verschmutzung durch Mikro- und Nanoplastikpartikel. Da der Magen-Darm-Trakt der zunehmenden MNP-Exposition besonders stark ausgesetzt ist, konzentrierten sich die Wissenschafter:innen auf die Erforschung eines möglichen Zusammenhangs: „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass MNP ein bislang unterschätzter Faktor bei der Entstehung und Verstärkung chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen ist“, so Lukas Kenner. Weitere Studien sollen die Erkenntnisse untermauern. „Der dringende Appell, Maßnahmen zur Reduktion der MNP-Verschmutzung zu ergreifen, ist allerdings schon jetzt klar an die Gesellschaft und Politik zu richten.“

Die Studie entstand in Kooperation mit CBMed als Teil des COMET Moduls „microONE“, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft, Energie und Tourismus (BMWET), dem Bundesministerium für Innovation, Mobilität und Infrastruktur (BMIMI), Land Steiermark (SFG) und Land Wien (WAW). Das COMET Modul-Programm wird von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) durchgeführt.

Publikation: Microplastics and Nanoplastics
Polystyrene micro- and nanoplastics aggravates colitis in a mouse model – effects on biodistribution, macrophage polarization, and gut microbiome.
Verena Kopatz, Ulrike Resch, Kristina Draganic, Angela Horvath, Janette Pfneissl, Julijan Kabiljo, Bernadette Mödl, Gerald Timelthaler, Julia Wallner, Zeynab Mirzaei, Saule Beratlyte, Michaela Schlederer, Stefan Sarbu, Simina Laslau, Oldamur Hollóczki, Martin Raigel, Elisabeth S. Gruber, Joachim Widder, Iris Kufferath, Marion Pollheimer, Wolfgang Wadsak, George Sarau, Silke Christiansen, Nikola Zlatkov Kolev, Marcus Krueger, Robert Eferl, Gerda Egger, Vanessa Stadlbauer, Verena Pichler, Lukas Kenner.
DOI: 10.1186/s43591-025-00160-7
https://link.springer.com/article/10.1186/s43591-025-00160-7