Nanoplastik im Körper fördert Antibiotikaresistenzen

So wirkt Nanoplastik in unserem Körper: Es senkt die Wirkung von Antibiotika und fördert Resistenzen. Das ist Grund zur Sorge, denn Nanoplastik kommt immer häufiger in der Umwelt und im Körper vor.

 

Nanoplastik ist überall: in der Luft, in den Ozeanen, in Flüssen, aber auch in Produkten wie Kosmetika und Shampoo. Wir wissen heute, dass Plastik bis in die entlegensten Winkel der Welt vorgedrungen ist und sich sogar im menschlichen Körper befindet. Aber inwieweit kann es tatsächlich Schaden anrichten?

Was ist Nanoplastik?

Wahrscheinlich haben Sie schon von Mikroplastik gehört, winzigen Kunststoffteilchen mit einer Größe von weniger als 5 Millimetern. Nanoplastik ist jedoch noch viel kleiner, mit einem Durchmesser von weniger als 0,05 Millimetern. Aufgrund der geringen Größe der Partikel gelten sie als besonders schädlich für Mensch und Umwelt. Es gibt zwei Arten von Nanoplastik: primäres Nanoplastik, das speziell für diesen Zweck hergestellt wird, und sekundäres Nanoplastik, das entsteht, wenn größere Plastikteile wie Mülltüten und Plastikflaschen mit der Zeit in kleinere Partikel zerfallen. Sowohl Mikroplastik als auch Nanoplastik sind fast überall zu finden: in der Luft, im Wasser und in unserer Nahrung. Es gelangt in unseren Körper, wenn wir es einatmen oder verschlucken.

 

Dass Plastik seinen Weg in unseren Körper findet, ist mittlerweile kein Geheimnis mehr. So können beispielsweise in der Luft schwebende Partikel zwischen 1 nm (Nanometer, milliardster Teil eines Meters) und 20 µm (Mikrometer, Millionstel eines Meters) leicht eingeatmet werden. Mikro- und die noch kleineren Nanokunststoffe können sich auch in unserer Nahrung oder unserem Wasser befinden und auf diese Weise aufgenommen werden. Nicht zu vergessen sind aber auch Körperpflegeprodukte wie Zahnpasta und Lipgloss. Diese Kunststoffteilchen gelangen in den Blutkreislauf und dringen bis in tiefste Bereiche der Lunge vor.

Ist es schädlich?

Eine dringende Frage ist nun, inwieweit wir uns Sorgen machen müssen: Richten diese winzigen Kunststoffe Schaden an? Viele Wissenschaftler gehen diese Frage aus unterschiedlichen Blickwinkeln an. In einer neuen Studie, die in der Fachzeitschrift „Scientific Reports“ veröffentlicht wurde, untersuchten der Wissenschaftler Lukas Kenner von der medizinischen Fakultät der Universität Wien und seine Kollegen, wie Nanoplastik, das in den Körper gelangt, die Wirkung von Antibiotika beeinflusst.

Die Studie

Um zu untersuchen, ob und wie Nanoplastik mit Antibiotika im Körper miteinander reagieren, kombinierte das Forscherteam ein häufig verwendetes Medikament mit gängigen Kunststoffarten. Sie konzentrierten sich auf den antibakteriellen Wirkstoff Tetracyclin, der gegen verschiedene bakterielle Infektionen der Atemwege, der Haut und im Darm eingesetzt wird. Bei den ausgewählten Kunststoffen handelte es sich um Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) und Polystyrol (PS) - häufig verwendete Materialien für Verpackungen - und Nylon 6.6 (N66), das in Textilien wie Kleidung, Teppichen, Sofabezügen und Vorhängen vorkommt.

Geringere Wirksamkeit von Antibiotika

Mithilfe komplexer Computermodelle zeigte das Team, dass Nanokunststoffe an Tetracyclin binden können. Und das hat weitreichende Folgen. Zum Beispiel kann es die Wirksamkeit des Antibiotikums schwächen, so die Wissenschaftler. „Das ist beunruhigend“, sagt Kenner. „Denn Antibiotika sind für die Bekämpfung bakterieller Infektionen unerlässlich. Alles, was ihre Wirksamkeit verringert, könnte daher ernsthafte Folgen für unsere Gesundheit haben.“

Starke Bindung an Nylon

Das Team stellte fest, dass die Bindung an Nylon besonders stark war. Kenner weist daher auf das oft unterschätzte Risiko der Belastung durch Nanokunststoffe in Innenräumen hin. „In Innenräumen ist die Menge an Mikro- und Nanokunststoffen etwa fünfmal so hoch wie im Freien“, betont er. „Nylon spielt hier eine Rolle, weil es aus Textilien freigesetzt wird und zum Beispiel durch Einatmen in den Körper gelangt. Nanoplastik, insbesondere Nylon, sind so klein, dass sie in Zellen eindringen und dort die Wirkung von Antibiotika stören können. Das kann dazu führen, dass Antibiotika Infektionen weniger wirksam bekämpfen, was zu längeren Krankheitszeiten führt und das Risiko von Resistenzen bei Bakterien erhöht.“

Wie funktioniert das genau?

Kurz gesagt, die Studienergebnisse zeigen, dass die biologische Aktivität des Antibiotikums abnehmen kann, wenn Tetracyclin an Nanokunststoffe bindet. Wie genau funktioniert das? „Nanokunststoffe verringern die Aktivität von Antibiotika, indem sie sowohl mit den Antibiotika selbst als auch mit Bakterien reagieren“, erklärt Kenner. „Sie können an den Medikamenten haften oder deren Struktur verändern, wodurch das Antibiotikum seine Wirkung verliert. Nanokunststoffe können sich auch an Bakterien binden, eine schützende Barriere bilden oder ihr Verhalten verändern, wodurch es für Antibiotika schwieriger wird, sie abzutöten.“ Darüber hinaus kann die Bindung dazu führen, dass das Antibiotikum an unerwünschte Stellen im Körper transportiert wird, wodurch es seine gezielte Wirkung verliert und möglicherweise andere unerwünschte Effekte hat.

Mehr Resistenzen

Aber das ist noch nicht das einzig Beunruhigende. „Besonders besorgniserregend ist, dass sich die lokale Konzentration von Antibiotika auf der Oberfläche von Nanokunststoffen erhöhen kann“, sagt Luka Kenner. Diese erhöhte Konzentration könnte in der Tat zur Entwicklung von antibiotikaresistenten Bakterien beitragen. Kunststoffe wie Nylon 6.6 und Polystyrol, die stärker an Tetracyclin binden, könnten daher das Risiko einer Antibiotikaresistenz erhöhen.

„Nanokunststoffe können das Risiko einer Antibiotikaresistenz erhöhen, indem sie Bakterien zusätzlichen Schutz bieten oder ihr Wachstum in einer Umgebung fördern, in der sie nur geringen Mengen an Antibiotika ausgesetzt sind“, erklärt Kenner. „Wenn Bakterien nicht durch Antibiotika abgetötet werden, haben sie die Möglichkeit, sich anzupassen und Resistenzen zu entwickeln. Indem sie die Wirksamkeit von Antibiotika verringern, schaffen Nanokunststoffe eine ideale Situation für das Überleben von Bakterien, was zur Ausbreitung resistenter Bakterien führen kann.“

Gesundheitsprobleme vorprogrammiert

Die Ergebnisse der Studie sind besorgniserregend, zumal sich Nanokunststoffe immer häufiger in unserer Umwelt und in unserem Körper befinden. „Diese zunehmende Präsenz von Nanokunststoffen kann verschiedene Gesundheitsprobleme verursachen“, sagt Kenner. „Nanokunststoffe können nicht nur die Wirkung von Antibiotika beeinträchtigen, sondern auch unsere Belastung durch andere schädliche Substanzen erhöhen, da sie Schadstoffe aufnehmen und in unserem Körper abgeben können. Langfristig kann dies zu mehr antibiotikaresistenten Infektionen und chronischen Gesundheitsbeschwerden aufgrund der Belastung durch Fremdpartikel führen, zumal diese Kunststoffe auch in unsere Nahrung und unser Wasser gelangen. Da Antibiotikaresistenzen weltweit eine wachsende Bedrohung darstellen, müssen solche Wechselwirkungen ernst genommen werden.“

Besseres Bild über die Wirkung von Kunststoffen

Diese Studie hilft dabei, die Auswirkungen von Kunststoffen auf unsere Gesundheit immer besser zu verstehen. Das ist sehr wichtig, denn man weiß jetzt, dass Nanokunststoffe im Körper vorhanden sind, aber man weiß noch nicht genau, wie schädlich sie tatsächlich sind. Da man noch nicht viel über die Risiken von Mikro- und Nanokunststoffen für die menschliche Gesundheit weiß, gibt es auch keine offiziellen Richtlinien darüber, wie viel Mikroplastik Lebensmittel enthalten dürfen. Außerdem gibt es noch keine Studien, die definitiv angeben, wann eine bestimmte Menge an Mikroplastik gefährlich ist. Die neue Studie füllt eine wichtige Lücke in unserem Wissen über die möglichen Auswirkungen von Kunststoffen auf unsere Gesundheit.

Was können wir selbst tun?

Glücklicherweise gibt es Dinge, die man selbst tun kann, um die Belastung durch Nanokunststoffe zu senken. „Die Verbraucher können auf die Verpackung achten, die sie kaufen“, rät Kenner. „Zum Beispiel kann die Wahl von Produkten mit möglichst wenig Kunststoffverpackungen, insbesondere bei Lebensmitteln und Getränken, dazu beitragen, die Belastung zu verringern. Eine der größten Quellen für Nanokunststoffe ist der Abrieb von Autoreifen, so dass auch Geschwindigkeitsbegrenzungen oder weniger Autofahren eine Option sein könnten. Darüber hinaus kann die Sensibilisierung für die möglichen Gesundheitsrisiken von Nanokunststoffen den Verbrauchern helfen, bewusstere Entscheidungen zu treffen.

Um die Auswirkungen von Nanokunststoffen zu verringern, sind auch politische Veränderungen erforderlich, so der Wissenschaftler. „Strengere Vorschriften für die Verwendung von Kunststoffen, die Reduzierung von Wegwerfplastik und die Förderung der Erforschung alternativer Materialien könnten beispielsweise dazu beitragen, die Verschmutzung durch Nanokunststoffe zu verringern und die öffentliche Gesundheit zu schützen“, so Kenner abschließend.