Mikroplastik verschlimmert Leberschäden bei fettreicher Ernährung

Mikroplastik – winzige Plastikteile, die aus größerem Plastikmüll zerkleinert werden – stellt ein wachsendes Problem für die menschliche Gesundheit dar, insbesondere für die Leber. Eine Studie der University of Oklahoma, heute veröffentlicht in Wissenschaftliche Fortschrittezeigt, dass eine häufige Art von Mikroplastik bei fettreicher Ernährung besonders schädlich für die Leber ist.

Die an Mäusen durchgeführte Studie ergab, dass die Blutmarker für Leberschäden bei Tieren, die Mikroplastik ausgesetzt waren, während sie eine fettreiche Ernährung zu sich nahmen, mehr als doppelt so hoch waren wie bei Tieren, die denselben Partikeln ausgesetzt waren, während sie eine Standardnahrung zu sich nahmen. Die Studie konzentrierte sich auf die häufigste Art von Kunststoff, Polyethylen, das in Materialien wie Plastiktüten und Milchkännchen vorkommt.

„Die Exposition gegenüber Mikroplastik ist unvermeidlich. Wir atmen sie ein, nehmen sie auf und sie befinden sich auf unserer Haut“, sagte Tae Gyu Oh, Ph.D., der die Studie leitete und Assistenzprofessor für Onkologie am OU College of Medicine ist. „Zahlreiche Studien haben das Vorhandensein von Mikroplastik in unserem Körper gezeigt, aber wir wollten die Auswirkungen von Mikroplastik im Rahmen einer fett- und cholesterinreichen Ernährung untersuchen, die nachweislich auch die Leber schädigt. Wir erwarteten einen synergistischen Effekt zwischen der Ernährung und Mikroplastik, und das haben wir auch getan.“

In der Studie verabreichten die Forscher den Mäusen über acht Wochen hinweg Mikroplastik in gleichen Mengen. Einige der Mäuse erhielten eine Standarddiät, andere erhielten eine Diät, die darauf abzielte, die metabolische Dysfunktion-assoziierte Steatohepatitis (MASH), eine schwere Form der Fettlebererkrankung, zu modellieren.

Um besser zu verstehen, was in der Leber vor sich ging, untersuchten Oh und sein Team das Lebergewebe mit verschiedenen Technologien, die immer stärker auf die Zellen „einzoomten“. Jede Technologie zeigte Leberschäden, die höchste Auflösung lieferte jedoch die räumliche Transkriptomik. Es wird angenommen, dass der Einsatz der Technologie durch das Forschungsteam in diesem Zusammenhang ein Novum ist.

Während herkömmliche Technologien (z. B. die Bulk-Transkriptomik) eine einzige, gemittelte Messung von Millionen von Zellen zeigten, lokalisierte die räumliche Transkriptomik genau, wo der Schaden auftrat.

„Diese hochauflösende Ansicht hat uns geholfen, spezifische ‚Hotspots‘ von Leberschäden auf Einzelzellebene zu identifizieren, die mit herkömmlichen Ansätzen nicht zu erkennen gewesen wären“, sagte Oh.

Die Studie identifizierte auch einen Genregulator namens PPAR-alpha, der eine Schlüsselrolle bei der Reaktion der Leber auf Mikroplastik spielt. PPAR-alpha, ein Protein in den Zellen, das steuert, wie der Körper Fett abbaut und zur Energiegewinnung nutzt, beeinflusst ein Gen namens Anxa2, das bei der Gewebereparatur eine Rolle spielt.

Diese Ergebnisse legen nahe, dass Mikroplastik einige der natürlichen Abwehr- und Reparaturmechanismen der Leber beeinträchtigen kann. Das Verständnis dieser Beziehung könnte uns auf neue Wege zum Schutz der Lebergesundheit hinweisen.“

Tae Gyu Oh, Ph.D., Assistenzprofessor für Onkologie, OU College of Medicine

Obwohl die Forschung an Mäusen durchgeführt wurde und weitere Untersuchungen erforderlich sind, um festzustellen, ob die gleichen Auswirkungen beim Menschen auftreten, schafft die Studie einen Rahmen für das Verständnis, wie Mikroplastik zu Lebererkrankungen beitragen kann.

„Mikroplastik ist mittlerweile Teil unserer alltäglichen Umwelt, aber wir lernen immer noch, wie sie sich auf den Körper auswirken“, sagte Oh. „Durch einen so detaillierten Blick auf die Leber konnten wir bestimmte Regionen erkennen, in denen die Belastung durch Mikroplastik Entzündungen auslöste und wichtige biologische Signalwege veränderte. Diese Erkenntnisse liefern neue Hinweise darauf, wie Umweltbelastungen zu Lebererkrankungen beitragen können, und weisen auf Bereiche für zukünftige Untersuchungen hin.“

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