Eine Forschergruppe des CSIC hat herausgefunden, dass die Aufnahme von Mikroplastik die bakterielle Vielfalt der Mikrobiota des Dickdarms verringert und zu einer Veränderung des Gleichgewichts der vorhandenen Mikroorganismen führt. Die in Scientific Reports veröffentlichte Studie hat gezeigt, dass nach der Aufnahme von PET-Mikroplastik (das mit der Nahrungskette in Verbindung steht) die Häufigkeit von Bakterien, die für ihre positiven Auswirkungen auf die Gesundheit bekannt sind, abnimmt und die Präsenz anderer Mikrobengruppen, die mit pathogener Aktivität in Verbindung gebracht werden, zunimmt. „In Anbetracht der möglichen chronischen Exposition gegenüber diesen Partikeln durch unsere Ernährung deuten die Ergebnisse darauf hin, dass ihre fortgesetzte Aufnahme das Gleichgewicht des Darms und damit die Gesundheit verändern könnte“, sagt Victoria Moreno, Forscherin am CSIC-Forschungsinstitut für Lebensmittelwissenschaften (CIAL).

Mikroskopische Aufnahme von Mikroplastik, das von der Darmmikrobiota besiedelt wird.
© CSIC

Die Studie, an der auch das Institut für Katalyse und Petrochemie (ICP) und das Institut für Keramik und Glas (ICV) des CSIC beteiligt waren, ist von großer Bedeutung, da sie als erste die Auswirkungen der Aufnahme von Mikroplastik auf den Verdauungstrakt und die menschliche Darmmikrobiota untersucht. „Wir müssen wissen, was mit diesen Stoffen im Körper passiert, die in unserem täglichen Leben vorkommen, und welche Folgen sie kurz-, mittel- und langfristig haben“, sagt Moreno. Jüngsten Schätzungen zufolge könnte jeder Mensch im Durchschnitt zwischen 0,1 und 5 Gramm Mikroplastik pro Woche über Lebensmittel und Getränke aufnehmen.

Außerdem hat die Studie zum ersten Mal gezeigt, dass dieses Mikroplastik im Magen-Darm-Trakt eine Biotransformation durchlaufen kann und den Dickdarm in einer Form erreicht, die sich strukturell vom Original unterscheidet. „All diese beobachteten Mechanismen und Faktoren, deren Untersuchung gerade erst beginnt, werden dazu beitragen, herauszufinden, ob Mikroplastik im menschlichen Körper verbleiben und sich möglicherweise in bestimmten Organen und Geweben anreichern kann“, schließt sie.

Innovative In-vitro-Versuche

Zu diesem Zweck hat das interdisziplinäre Team des CSIC ein Protokoll entwickelt, das die Aufnahme und Verdauung von Mikroplastik unter physiologischen Bedingungen simuliert und auf die Untersuchung anderer Kunststoffarten und Partikelgrößen extrapoliert werden kann. „Mit dem patentierten in vitro Magen-Darm-Verdauungsmodell simgi® des CSIC konnten wir die Mikrobiota des menschlichen Dickdarms während des Eingriffs in das Mikroplastik aufnehmen“, erklärt Victoria Moreno. Dieses Protokoll in Verbindung mit der Elektronenmikroskopie und der Spektroskopie ermöglichte es, Veränderungen in der Struktur und Morphologie von Mikroplastik im Verdauungstrakt zu beobachten.

Die Arbeit wurde im Rahmen der Susplast-Plattform und des europäischen Projekts zur Untersuchung der Auswirkungen von Mikro- und Nanokunststoffen auf die menschliche Gesundheit, PlasticsFatE, entwickelt.

Originalveröffentlichung:

Tamargo A et al. PET Microplastics Affect Human Gut Microbiota Communities During Simulated Gastrointestinal Digestion. First Evidence of Plausible Polymer Biodegradation During Human Digestion. Scientific Reports 2022. Doi: 10.1038/s41598-021-04489-w