Mikroplastik ist überall – auch im menschlichen Gehirn. Noch sind die Auswirkungen unklar, doch es zeigen sich erste Zusammenhänge mit Demenz. Was ist dran?
Mikroplastikpartikel sind längst nicht mehr nur ein Umweltproblem, sondern zunehmend auch Thema in der Medizin. Eine Studie von Nihart und Kollegen, erschienen in Nature Medicine, zeigte erstmals systematisch, dass sich Mikro- und Nanoplastik im menschlichen Gehirn ansammelt – und zwar in deutlich höheren Konzentrationen als in anderen Organen. Aus neurologischer Sicht ist diese Tatsache an sich schon interessant. Noch spannender ist jedoch: Die Konzentration von Mikroplastik in den Gehirnen Demenzkranker lag noch deutlich höher.
Die Forscher untersuchten Gewebeproben von Leber, Niere und Gehirn von Verstorbenen aus den Jahren 2016 und 2024. Für die Analyse standen jeweils 20 bis 28 Proben pro Jahr und Organ zur Verfügung. Ergänzend wurden ältere Gehirnproben aus den Jahren 1997 bis 2013 aus drei US-amerikanischen Gewebebanken untersucht. Zusätzlich wurden zwölf Gehirnproben von Personen mit dokumentierter Demenz analysiert. Zur Analyse nutzten sie moderne Verfahren wie Pyrolyse-Gaschromatographie-Massenspektrometrie und Elektronenmikroskopie. Die Proben wurden aufwändig gereinigt, chemisch aufgeschlossen und auf ihre Polymer-Zusammensetzung hin untersucht, um eine Kontamination auszuschließen.
Das Ergebnis war bemerkenswert: Im Gehirn fanden sich um ein Vielfaches höhere Plastikkonzentrationen als in Leber oder Niere. Während diese Organe durchschnittlich rund 400 Mikrogramm Kunststoff pro Gramm Gewebe enthielten, lag der Wert im Gehirn bei bis zu 5000 Mikrogramm pro Gramm. Der Unterschied war statistisch hochsignifikant. Zudem zeigte sich ein klarer zeitlicher Anstieg: Proben aus den jüngeren Jahren wiesen höhere Belastungen auf als ältere. Bei der Zusammensetzung dominierte Polyethylen, gefolgt von Polypropylen, Polyvinylchlorid und Styrol-Butadien-Kautschuk. Unter dem Elektronenmikroskop traten die Partikel meist in Größen zwischen 100 und 200 Nanometern auf. Sie zeigten eine flächige, splittrige Struktur und lagen überwiegend im submikrometralen Bereich.
Auffällig war, dass in Gehirnen von Menschen mit Demenz deutlich höhere Mengen an Plastikpartikeln nachgewiesen wurden. In diesen Fällen fanden sich mediane Werte von über 26.000 Mikrogramm pro Gramm Gewebe – ein Vielfaches der Konzentration in Kontrollgehirnen. Die Partikel lagen teilweise entlang von Gefäßwänden und in Arealen mit Mikroglia-Aktivität. Die Autoren betonen jedoch, dass es sich um eine Assoziation handelt. Ob die erhöhte Plastikkonzentration bei Demenz eine Ursache, eine Folge oder ein Begleitphänomen der Erkrankung darstellt, ist unklar. Möglicherweise begünstigen Störungen der Blut-Hirn-Schranke oder eine verminderte Clearance im Gehirn die Akkumulation.
Die Studie wirft grundlegende Fragen auf: Offen ist, wie Mikroplastikpartikel in das Gehirn gelangen, ob über die Blut-Hirn-Schranke, den Nervus olfactorius oder lymphatische Wege. Ebenso unbekannt ist, ob und wie sie dort abgebaut oder ausgeschieden werden. Noch ist nicht belegt, dass sie eine neurotoxische Wirkung entfalten – Hinweise aus Tierversuchen deuten jedoch darauf hin, dass Nanoplastik entzündliche und oxidative Prozesse im Nervensystem auslösen kann.
Auch methodisch bleiben Unsicherheiten. Die Forscher bemühten sich um größtmögliche Kontaminationskontrolle, doch die Lagerung alter Gewebeproben in Kunststoffgefäßen und die chemische Aufbereitung bergen ein Restrisiko für Fremdeinträge. Außerdem wurde jeweils nur ein Areal, meist aus dem Frontallappen, analysiert, sodass regionale Unterschiede im Gehirn unberücksichtigt bleiben.
Trotz dieser Einschränkungen ist die Arbeit von hoher Bedeutung: Erstmals liegt ein quantitativer Nachweis vor, dass sich Mikro- und Nanoplastik in nennenswerter Menge im menschlichen Gehirn anreichern kann. Damit öffnet sich ein neues Forschungsfeld zwischen Umweltmedizin, Toxikologie und Neurologie. Zukünftige Studien sollten klären, ob die Anreicherung mit neurodegenerativen Prozessen wie Alzheimer oder vaskulärer Demenz in Zusammenhang steht und welche biologischen Mechanismen dem zugrunde liegen. Sollte sich herausstellen, dass Kunststoffpartikel tatsächlich neurotoxisch wirken, hätte das weitreichende Konsequenzen für Prävention, Umweltpolitik und öffentliche Gesundheit.
Die Studie zeigt eindrücklich, wie sehr die Belastung durch Mikroplastik längst den menschlichen Organismus erreicht hat. Dass ausgerechnet das Gehirn – das eigentlich am stärksten geschützte Organ des Körpers – so hohe Konzentrationen aufweist, zeigt, dass Mikroplastik längst ein medizinisches Problem ist.
Nihart et al.: Bioaccumulation of microplastics in decedent human brains. Nature Medicine, 2025. doi: 10.1038/s41591-024-03453-1
Bildquelle: Marc Newberry, Unsplash
