Nanoplastik in Nutztierzellen nachgewiesen

Plastikverschmutzung ist längst ein globales Umweltproblem. Neben Mikroplastik rückt nun Nanoplastik in den Fokus – Partikel kleiner als 100 Nanometer, die durch den Zerfall von Kunststoffen entstehen und nahezu unsichtbar in der Umwelt verbreitet sind. Im Unterschied zu Mikroplastik (1 µm – 5 mm) gibt es derzeit kaum adäquate Analysemethoden zum Nachweis von Nanoplastik (< 1 µm) in Mensch und Tier. Forschende gehen jedoch davon aus, dass sich auch diese kleinen Partikel in Geweben anreichern können.

Eine gemeinsame Studie des Forschungsinstituts für Nutztierbiologie (FBN) Dummerstorf und der Universität Udine konnte erstmals nachweisen, dass solche Nanoplastikpartikel aus Polystyrol in Zellkulturen von Rindern und Schweinen aufgenommen werden. Die Forscher zeigten, dass die Partikel nicht nur an der Zelloberfläche haften, sondern tatsächlich in das Zellinnere gelangen. Damit wird deutlich, dass Nanoplastik nicht nur in der Umwelt vorhanden ist, sondern auch direkt in die Zellen landwirtschaftlich genutzter Tiere eindringen kann. Untersucht wurden Granulosazellen von Rindern, die eine wichtige Rolle bei der Fortpflanzung spielen, sowie Myoblasten von Schweinen, aus denen Muskelgewebe gebildet wird.

Dieser wichtige Befund wirft zentrale Fragen auf: Welche Auswirkungen hat die Aufnahme von Nanoplastik auf die Zellfunktionen? Können Stoffwechselprozesse gestört werden? Und welche Folgen ergeben sich für die Gesundheit von Tier und Mensch, wenn Nanoplastik langfristig im Organismus verbleibt? Die publizierte Arbeit folgt auf bereits bestehenden Erkenntnissen und Forschungsergebnissen von Frau Dr. Anja Baufeld von der Arbeitsgruppe Zellphysiologie und Reproduktion am FBN, in denen möglichen Risiken für Wiederkäuer (Animals 2024, 14(2) sowie zu den Auswirkungen auf die Reproduktion und Tiergesundheit insgesamt (Animals 2023, 13(7)) veröffentlicht wurde. So ist z. B. bekannt, dass Mikroplastik und Nanoplastik bei Nutztieren Entzündungen, Zytotoxizität, Genotoxizität und Immuntoxizität verursachen können und die aufgenommene/inhalierte Kunststoffpartikel akkumulieren. Eine Übertragung über die Nahrungskette auf den Menschen ist daher wahrscheinlich. Die Zahl der Studien zu den Expositionswegen und toxischen Wirkungen beim Menschen steigt kontinuierlich zu.

Die Studie eröffnet damit ein neues Forschungsfeld. Es geht nicht mehr nur um die Frage, ob Plastikpartikel in der Umwelt vorkommen, sondern darum, wie sie auf zellulärer Ebene wirken und welche langfristigen Folgen sich daraus ergeben. Die Wissenschaftler betonen, dass weitere Untersuchungen dringend notwendig sind, um die Mechanismen der Aufnahme, mögliche Schäden und Übertragungswege in der Nahrungskette zu verstehen. Bereits in anderen Publikationen wurde die Einrichtung einer gemeinsamen Datenbank vorgeschlagen, in der Forscher Daten zu den Eigenschaften von Mikro- und Nanoplastik und Quantifizierungsmethoden melden können, sowohl für die Standardisierung der Methoden als auch für die zukünftige Entwicklung eines KI-Tools zur Vorhersage der am häufigsten vorkommenden/gefährlichsten Polymere. Die Datenbank könnte hilfreich sein, um politische Entscheidungen zur Reduzierung der Plastikverschmutzung zu unterstützen und so perfekt zu den One-Health-Prinzipien passen.

Quelle: FBN / Dr. Bettina Bongartz

Originalpublikation:

Corte Pause, F.; Baufeld, A.; Urli, S.; Crociati, M.; Stradaioli, G.; Vanselow, J.; Kalbe, C. (2025): Exploring the influence of polystyrene-nanoplastics on two distinct in vitro systems in farm animals: A pilot study. Science of The Total Environment, 976, 179378. doi.org/10.1016/j.scitotenv.2025.179378