ATS 2025: Eingeatmetes Mikroplastik hemmt wichtige Immunzellen in der Lunge

Mikroplastik ist in der Umwelt allgegenwärtig, Mensch und Tier atmen die winzigen Partikel regelmäßig ein. Dabei beeinträchtigen sie die Funktion von Makrophagen in der Lunge.

Mit ihren Forschungsergebnissen werfen die Autoren einer kürzlich vorgestellten Studie ein neues Licht auf die Mechanismen, durch die eine Exposition gegenüber Mikroplastik zu einer langfristigen Störung der Immunfunktion führt und das Risiko für Krebs und andere Erkrankungen erhöht. Diese Risiken beschränken sich nicht nur auf die Lunge, sondern können den gesamten Körper betreffen. „Für mich ist es ein Augenöffner, dass Mikroplastik zwar nicht der gefährlichste Stoff ist, dem wir ausgesetzt sein können, aber alles andere als harmlos“, erklärte Dr. Adam Soloff, außerordentlicher Professor für Herz-Thorax-Chirurgie an der Universität Pittsburgh (USA) und Erstautor der Studie. Er präsentierte die Arbeit auf der diesjährigen internationalen Konferenz der American Thoracic Society (San Francisco/USA; 18.-21. Mai). „Mikroplastik in den Atemwegen verbreitet sich nach der Passage durch die Lunge systemisch und beeinträchtigt die Makrophagenfunktion. Insgesamt können diese schädlichen Auswirkungen auf alle Organsysteme haben und zu einer Reihe von Krankheiten beitragen“, erläuterte der Mediziner.

Untersuchung an Mäusen: Weniger Phagozytose in der Lunge, Partikel auch in anderen Organen

Für ihre experimentelle Untersuchung kultivierten Soloff et al. Makrophagen mit Polystyrol-Mikroplastik in unterschiedlichen Größen und Konzentrationen. Außerdem setzten sie Mäuse inhalativem Mikroplastik aus und maßen anschließend die Auswirkungen auf die Makrophagenfunktion bei den Tieren. Das Forschungsteam fand heraus, dass die Makrophagen innerhalb von 24 Stunden nach Exposition gegenüber Mikroplastik jeglicher Größe eine verminderte Fähigkeit zur Phagozytose aufwiesen. Zudem konnten Mikroplastikpartikel bis zu eine Woche nach Inhalation in Leber, Milz und Kolon nachgewiesen werden, Spuren davon fanden die Untersucher auch in Gehirn und Niere.

Doch es gibt auch eine gute Nachricht: Der Wirkstoff Acadesin, ein AMP-Kinase-Aktivator, konnte die Makrophagenfunktion nach Exposition gegenüber Mikroplastik teilweise wiederherstellen.

Soloff bezeichnete die Ergebnisse als überraschend. „Als wir anfingen, über diese Mikroplastikexpositionen zu diskutieren, war ich überzeugt, dass die Makrophagen sie einfach phagozytieren und lysosomal verarbeiten würden, und damit wäre die Sache erledigt“, erklärte er. „Ich war wirklich überrascht zu sehen, dass die Makrophagen nicht nur in vitro Schwierigkeiten hatten, die Kunststoffe abzubauen, sondern dass Makrophagen in der Lunge diese Partikel auch über einen längeren Zeitraum festhielten.“

„Angesichts der schlechten Luftqualität vielerorts und weltweit könnte die Entwicklung eines kostengünstigen und nebenwirkungsarmen Therapeutikums zur Wiederherstellung der Funktion der Lungenmakrophagen ein wichtiges Instrument zur Bekämpfung der steigenden Zahl von Lungenerkrankungen sein“, sagte Soloff. Als Nächstes wird das Team die Mikroplastikbelastung im Lungengewebe von Patienten untersuchen. Langfristig wollen sie Biomarker für Lungenerkrankungen und das Lungenkrebsrisiko etablieren, die für ein frühzeitiges Screening oder eine Intervention genutzt werden könnten.