Forscher finden Mikroplastik im Hodengewebe und in Plazenta-Proben

Eine Reihe neuerer Studien hat ergeben, dass Mikroplastik in praktisch allem enthalten ist, was wir konsumieren, von Wasser in Flaschen bis zu Fleisch und pflanzlichen Lebensmitteln. Seit den frühen 1950er Jahren ist der Kunststoffverbrauch weltweit exponentiell gestiegen, so dass auf jeden Menschen auf der Erde eine Tonne Kunststoffabfall entfällt. Etwa ein Drittel des produzierten Plastiks wird immer noch verwendet, aber der Rest wird weggeworfen oder auf Mülldeponien entsorgt, wo es sich durch die ultraviolette Strahlung des Sonnenlichts zu zersetzen beginnt. Wir nehmen dieses Plastik nicht nur durch Einnahme, sondern auch durch Einatmen auf. Diese zunehmende Konzentration von Mikroplastik im menschlichen Gewebe ist laut Forschern eine Erklärung für die rätselhafte Zunahme einiger Gesundheitsprobleme wie entzündliche Darmerkrankungen und Darmkrebs bei Menschen unter 50 Jahren sowie für die Abnahme der Spermienzahl.

Forscher der University of New Mexico haben signifikante Konzentrationen von Mikroplastik im Hodengewebe von Menschen und Hunden nachgewiesen, was die wachsende Besorgnis über die möglichen Auswirkungen auf die menschliche Fortpflanzungsgesundheit verstärkt. In einer neuen Arbeit, die in der Zeitschrift Toxicological Sciences veröffentlicht wurde, berichtet ein Team unter der Leitung von Xiaozhong „John“ Yu, MD, PhD, MPH, Professor am UNM College of Nursing, dass sie 12 Arten von Mikroplastik in 47 Hunden und 23 menschlichen Hoden gefunden haben.

Hohe Konzentration von Mikroplastik in männlichen Hoden, aber auch in weiblicher Plazenta

Die Studie zeigte das Vorhandensein von Mikroplastik in allen menschlichen und hündischen Hoden. Das Team war auch in der Lage, die Menge an Mikroplastik in den Gewebeproben mit einer neuartigen Analysemethode zu quantifizieren, die Zusammenhänge zwischen bestimmten Kunststoffarten und einer verringerten Spermienzahl in den Hundeproben aufzeigte. Yu, der die Auswirkungen verschiedener Umweltfaktoren auf das menschliche Fortpflanzungssystem untersucht, merkt an, dass Schwermetalle, Pestizide und endokrin wirksame Chemikalien in den letzten Jahren zu einem weltweiten Rückgang der Spermienzahl und -qualität geführt haben. Ein Gespräch mit seinem Kollegen Matthew Campen, PhD, einem Professor am UNM College of Pharmacy, der mit einer speziellen Methode das Vorhandensein von Mikroplastik in der menschlichen Plazenta dokumentiert hat, brachte ihn auf die Frage, ob nicht etwas anderes dahinterstecken könnte.

In einer Studie, die in der Fachzeitschrift Toxicological Sciences veröffentlicht wurde, berichtete ein Team unter der Leitung von Matthew Campen, PhD, Regents‘ Professor in der UNM-Abteilung für pharmazeutische Wissenschaften, dass Mikroplastik in allen 62 untersuchten Plazenta-Proben gefunden wurde, wobei die Konzentrationen zwischen 6,5 und 790 Mikrogramm pro Gramm Gewebe lagen. Die Forscher fanden heraus, dass das häufigste Polymer im Plazentagewebe Polyethylen ist, das zur Herstellung von Plastiktüten und -flaschen verwendet wird. Es machte 54% der gesamten Kunststoffe aus. Polyvinylchlorid (besser bekannt als PVC) und Nylon machten jeweils etwa 10% der Gesamtmenge aus, während der Rest aus neun anderen Polymeren bestand. Die Konzentration von Mikroplastik in der Plazenta sei besonders besorgniserregend, weil das Gewebe erst seit acht Monaten wachse (es beginne sich etwa einen Monat nach der Schwangerschaft zu bilden).

Dies veranlasste Yu dazu, eine Studie zu entwerfen, die dieselbe experimentelle Methode verwendet, die Campens Labor bei der Plazentaforschung eingesetzt hatte. Sein Team erhielt anonymisiertes menschliches Gewebe vom New Mexico Office of the Medical Investigator, das bei Autopsien Gewebe sammelt und es sieben Jahre lang aufbewahrt, bevor es entsorgt wird. Das Hundegewebe stammte aus Tierheimen der Stadt Albuquerque und aus privaten Tierkliniken, die Kastrationsoperationen durchführen. Das Team behandelte die Proben chemisch, um das Fett und die Proteine zu lösen, und schleuderte jede Probe in einer Ultrazentrifuge, so dass ein Plastikklumpen am Boden des Röhrchens zurückblieb. Dann erhitzten sie das Plastikpellet in einem Metallbecher auf 600 Grad Celsius. Mit einem Massenspektrometer analysierten sie die Gasemissionen, die bei der Verbrennung der verschiedenen Kunststoffarten bei bestimmten Temperaturen entstanden.

Bei Hunden lag die durchschnittliche Konzentration von Mikroplastik im Hodengewebe bei 122,63 Mikrogramm pro Gramm Gewebe (ein Mikrogramm ist ein Millionstel Gramm). Im menschlichen Gewebe lag die durchschnittliche Konzentration bei 329,44 Mikrogramm pro Gramm – fast dreimal so hoch wie bei Hunden und deutlich höher als die durchschnittliche Konzentration, die Campen im Plazentagewebe fand. Die Forscher fanden heraus, dass das am häufigsten vorkommende Polymer sowohl im menschlichen als auch im hündischen Gewebe Polyethylen (PE) ist, das zur Herstellung von Plastiktüten und -flaschen verwendet wird. Bei den Hunden folgte PVC, das in industriellen, kommunalen und häuslichen Sanitäranlagen sowie in vielen anderen Anwendungen eingesetzt wird.

Das Team konnte die Spermien in den Hundeproben zählen (nicht aber in den menschlichen Proben, die chemisch konserviert worden waren) und stellte fest, dass höhere PVC-Konzentrationen im Gewebe mit einer geringeren Spermienzahl korrelierten. Es gab jedoch keine Korrelation mit der PE-Konzentration im Gewebe. Der Kunststoff macht einen Unterschied – die Art des Kunststoffs könnte mit der potenziellen Funktion korreliert sein. PVC kann eine Menge Chemikalien freisetzen, die die Spermatogenese stören, und es enthält Chemikalien, die das Hormonsystem beeinträchtigen.

Weltweiter Verbrauch von Kunststoffen bedenklich

In der Studie wurde menschliches und hündisches Gewebe aus mehreren Gründen verglichen, zum einen, weil Hunde mit Menschen zusammenleben und ihre Umgebung teilen. Außerdem teilen sie einige biologische Merkmale. Im Vergleich zu Ratten und anderen Tieren sind Hunde dem Menschen laut den Forschern näher. Physisch gesehen ist ihre Spermatogenese dem Menschen näher, und auch die Konzentration ist dem Menschen ähnlicher. Auch die Spermienzahl von Hunden scheint zu sinken.

Mikroplastik entsteht, wenn Plastik der ultravioletten Strahlung des Sonnenlichts ausgesetzt wird und sich in Mülldeponien zersetzt. Es kann vom Wind verweht oder in nahe gelegene Gewässer getragen werden, und einige Teile sind so klein, dass sie in Nanometern (einem Milliardstel Meter) gemessen werden. Sie sind heute in der Umwelt allgegenwärtig – auch wenn der weltweite Verbrauch von Kunststoffen weiter zunimmt. Yu wies darauf hin, dass das Durchschnittsalter der Männer in den OMI-Autopsieproben 35 Jahre betrug, was bedeutet, dass sie bereits vor Jahrzehnten mit Kunststoffen in Berührung kamen, als noch weniger Plastik im Umlauf war. Die Auswirkungen auf die jüngere Generation könnten besorgniserregender sein, da es heute mehr Plastik als je zuvor in der Umwelt gibt.

Die Ergebnisse weisen den Weg für weitere Forschungen, um zu verstehen, wie sich Mikroplastik auf die Spermienproduktion in den Hoden auswirken könnte, und wie man seinen persönlichen Lebensstil anpassen könnte, um eine Exposition zu reduzieren.