Artikel zur Langlebigkeit

Mikroplastik reichert sich in den Mikrogliazellen des Gehirns an und führt zum Zelltod

Mikroplastik reichert sich in den Mikrogliazellen des Gehirns an und führt zum Zelltod
  • Mikroplastik aus Plastikmüll reichert sich in der Umwelt an und neue Forschungsergebnisse zeigen, dass Mikroplastik eine Gefahr für die Gesundheit des menschlichen Gehirns darstellt. 

  • Nanoplastik reichert sich in den Mikrogliazellen des Gehirns an und passiert die Blut-Hirn-Schranke. 

  • Mikrogliazellen erkennen Mikroplastik als neurotoxische Bedrohung und führen zur Mikroglia-Apoptose – dem programmierten Zelltod.

Dieser Artikel wurde auf EurekAlert.org veröffentlicht: 

Plastikmüll, der sich jährlich auf 8 Millionen Tonnen beläuft, wird durch ständige Einwirkung von UV-Strahlen und Meereswellen in Mikroplastik (MP) umgewandelt. Diese MPs werden von Organismen niedrigerer Ebenen wie Plankton aufgenommen und stellen eine Bedrohung für den Menschen an der Spitze der Nahrungskette dar.

Das Forschungsteam führte ein Experiment durch, bei dem Mäusen 7 Tage lang MPs mit einer Größe von 2 µm oder weniger oral verabreicht wurden, um die Gefahren von MPs aufzuklären. Das Team entdeckte, dass Nanokunststoffe mit einer Größe von 2 µm oder weniger sogar die „Blut-Hirn-Schranke“ passieren, die die Aufnahme gefährlicher Substanzen durch das Gehirn verhindert. Es war höchst ungewöhnlich, Feststoffe wie MPs zu beobachten, die die Gehirn-Blut-Hirn-Schranke passierten.

Darüber hinaus entdeckte das Team mithilfe der Immunhistochemie, dass sich MPs in Mikrogliazellen im Gehirn ansammeln. Durch die Experimente, die mit MPs unterschiedlicher Größe (0,2 µm, 2 µm, 10 µm) durchgeführt wurden, konnte das Team bestätigen, dass sich MPs mit einer Größe von weniger als 2 µm im Zytoplasma von Mikrogliazellen ansammelten[1] und die Fähigkeit zur Zellproliferation nach mehreren zehn Stunden deutlich verringert. Das Team erklärte, dass Mikrogliazellen MPs als äußere Bedrohung erkennen, was zu einer Mikroglia-Phagozytose führt, die nach Veränderungen in der Zellmorphologie Apoptose verursacht.

Das Team bestätigte außerdem die Wirkung von MPs auf das Gehirn von Mäusen sowie Veränderungen der Immunantworten auf molekularbiologischer Ebene. Ab dem frühen Stadium der MPS-Verabreichung waren die M1-Marker und M2-Makrophagen-Marker, die spezifisch in Mikrogliazellen exprimiert werden, verringert. Nach 7 Tagen nahmen beide Marker stark ab und die Apoptose nahm rasch zu. Ein solcher Rückgang deutet darauf hin, dass MPs, wenn sie sich über einen bestimmten Zeitraum ansammeln, als neurotoxische Substanzen wirken und Apoptose im Gehirn auslösen können.

Dr. Choi, ein leitender Forscher an der Abteilung für Biotechnologie des DGIST, kommentierte: „Die Studie zeigt, dass MPs, insbesondere MPs mit einer Größe von 2 µm oder weniger, bereits nach kurzfristiger Einnahme innerhalb von 7 Tagen beginnen, sich im Gehirn abzulagern , was zu Apoptose, Veränderungen der Immunantwort und Entzündungsreaktionen führt. Er erwähnte weiter: „Basierend auf den Ergebnissen dieser Forschung planen wir, weitere Untersuchungen durchzuführen, die die Gehirnakkumulation von MPs und den Mechanismus der Neurotoxizität weiter aufdecken können.“

Die Forschung wurde dank der Unterstützung eines Forschungsstipendiums aus dem Projekt „Risk Assessment of MPs“ durchgeführt, einem der Schlüsselprojekte des DGIST Convergence Research Institute. Die Forschung wurde in Zusammenarbeit mit den Forschungsteams von Prof. Jin-Kyu Park und Jee Eun Han am College of Veterinary Medicine der Kyungpook National University durchgeführt. Die Ergebnisse wurden online veröffentlicht in „Wissenschaft der gesamten Umwelt'.


 

TAGEBUCH

Wissenschaft der gesamten Umwelt

ARTIKELÜBERSCHRIFT

Die mikrogliale Phagozytose von Polystyrol-Mikroplastik führt in vitro und in vivo zu Immunveränderungen und Apoptose

Datum der Veröffentlichung des Artikels

7. Okt. 2021


Älterer Eintrag Neuerer Beitrag