Mikroplastik im Gehirn: Folgen und aktuelle Forschungsergebnisse

Feinstaub, der die Lunge und andere Organe schädigen kann, umfasst auch kleine Kunststoffteilchen, die als Mikroplastik bekannt sind. Diese Partikel variieren in der Größe von einem Mikrometer bis zu fünf Millimetern, wobei die größeren sogar mit bloßem Auge sichtbar sind. Die allgegenwärtige Präsenz von Mikroplastik in unserer Umwelt und seine potenzielle Anreicherung im menschlichen Körper, insbesondere im Gehirn, werfen zunehmend Fragen nach den gesundheitlichen Folgen auf.

Mikroplastik im Gehirn: Studienergebnisse und Mechanismen

Eine im Fachblatt "Science Advances" veröffentlichte Studie aus dem Jahr 2025 untersuchte die Auswirkungen von Mikroplastik auf das Gehirn von Versuchsmäusen. Das Forschungsteam verabreichte den Tieren Mikroplastik mit fluoreszierendem Farbstoff markiert, um dessen Weg durch den Körper zu verfolgen, entweder über das Trinkwasser oder per Spritze. Bereits zehn Minuten nach der direkten Injektion wurde das Mikroplastik im Gehirn nachgewiesen, während die Aufnahme über das Trinkwasser etwa zweieinhalb Stunden dauerte.

Die Studie zeigte, dass Mikroplastik nicht einfach im Blutstrom mitschwimmt, sondern von Abwehrzellen (Neutrophilen und Makrophagen des Immunsystems) aufgenommen wird, die normalerweise Krankheitserreger bekämpfen. Da diese Zellen die Kunststoffpartikel allerdings nicht zerstören können, werden sie durch die sperrige Last unflexibler und können sich in den feinen Blutgefäßen des Gehirns verfangen. Die Forschenden beobachteten sogar noch eine Woche später verstopfte Äderchen im Gehirn der Mäuse.

Die Verstopfung der Hirngefäße beeinträchtigt die Durchblutung des Gehirns und führte im Tierversuch zu neurologischen Problemen. Die betroffenen Mäuse zeigten eine schlechtere Orientierung, verlangsamte Bewegungen und ein stärkeres Rückzugsverhalten, was auf depressive Tendenzen hindeutet. Das Team aus Peking sprach sogar von "Verstopfungen in Form von Thromben", also Blutgerinnseln.

Expertenmeinungen zur Übertragbarkeit auf den Menschen

Die Forschungswelt ist sich einig, dass eine schlechte Durchblutung die Denkleistung beeinträchtigt. Einige Experten warnen jedoch vor einer Überinterpretation der Ergebnisse. Karsten Grote vom Universitätsklinikum Marburg merkte an, dass er zwar eine Minderdurchblutung, aber keine signifikanten Gefäßverschlüsse im Sinne einer Thrombose erkennen könne.

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Die Relevanz der Studienergebnisse für den Menschen wird von deutschsprachigen Experten infrage gestellt. Arthur Liesz, München, betont, dass sich Maus und Mensch in wesentlichen physiologischen Parametern der Gefäßfunktion unterscheiden. Elvira Mass, Bonn, hält die in der Studie getesteten Konzentrationen von Mikroplastik für unrealistisch im Vergleich zur tatsächlichen Exposition von Menschen. Marcel Leist, Konstanz, gibt jedoch zu bedenken, dass beim Menschen viel längere Mikroplastik-Expositionszeiten vorliegen können, bei denen auch kleine Mengen akkumulieren könnten.

Verena Kopatz von der Medizinischen Universität Wien gibt vorsichtig Entwarnung: Die Versuchsmäuse erhielten eine extrem hohe Dosis Mikroplastik, die im Alltag nicht üblich ist. Außerdem sind menschliche Gefäße vergleichsweise groß und durchlässig.

Bioakkumulation von Mikroplastik im Gehirn

Eine weitere aktuelle Studie untersuchte die Bioakkumulation von Mikroplastik in Organen Verstorbener. Dabei wurden im Hirngewebe 7- bis 30-fach höhere Anteile an Polyethylen-Partikeln gefunden als in Leber und Niere. Die Konzentrationen unterschieden sich signifikant nach Todeszeitpunkt und waren 2024 größer als 2016. Bei Verstorbenen mit dokumentierter Demenz fanden sich noch größere Mikroplastikkonzentrationen, mit Ablagerungen in Gefäßwänden und Immunzellen.

Eine andere Studie aus dem Jahr 2023 wies nach, dass Nanoplastik bis ins Gehirn von Versuchstieren gelangen, sich dort anreichern und zu Verhaltensstörungen führen kann. Eine Studie aus dem Jahr 2021 warnte davor, dass Mikroplastik zu schwerwiegenden Funktionsstörungen von Zellen führen kann.

Ein Team um Matthew Campen von der University of New Mexico in Albuquerque analysierte Gewebeproben aus Leber, Niere und Gehirn von Menschen, die in den Jahren 2016 und 2024 gestorben waren. Dabei fanden sie im Gehirn die meisten Plastikteilchen; 2024 waren es durchschnittlich rund 4760 Mikrogramm pro Gramm Hirngewebe. Die Leber enthielt im Mittel knapp 470 und die Niere rund 670 Mikrogramm Mikro- und Nanoplastik pro Gramm. Acht Jahre zuvor hatte die Konzentration in Gehirn und Leber mit 3420 und 140 Mikrogramm pro Gramm Gewebe noch deutlich daruntergelegen. In allen Proben dominierte der Kunststoff Polyethylen (PE). Die Fachleute fanden keinen statistischen Zusammenhang zwischen dem Alter der Verstorbenen und der Mikroplastikkonzentration.

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Campen und sein Team hatten sich zusätzlich Hirngewebe von zwölf Verstorbenen angesehen, die zuvor an Demenz erkrankt waren. Darin befanden sich mit rund 27 200 Mikrogramm pro Gramm deutlich mehr Plastikpartikel als im Gehirn der anderen Verstorbenen. Die Autoren möchten daraus allerdings keine voreiligen Schlüsse ziehen, da Demenz häufig mit einer gestörten Blut-Hirn-Schranke einhergeht.

Mögliche Mechanismen und Risiken

Es gibt Hinweise darauf, dass die Partikel feine Blutgefäße im Gehirn verstopfen können. Die Mikroplastikpartikel werden anscheinend von Immunzellen im Blut aufgenommen, wodurch diese Zellen größer und unbeweglicher werden.

Elvira Mass, Bonn, Abteilungsleiterin Entwicklungsbiologie des Immunsystems, Wissenschaftliche Leitung FCCF-CP, Life & Medical Sciences-Institut (LIMES), Universität Bonn, äussert sich zur Plausibilität und zum Mechanismus: „Die Studie untersucht einen Mechanismus, bei dem Mikroplastik über die Aufnahme durch Makrophagen und Neutrophile (Arten von Immunzellen; Anm. d. Red.) in den Blutgefässen des Gehirns zu Verstopfungen kleiner Gefässe und damit zu kurzfristigen Folgeschäden führen soll. Dieser Mechanismus erscheint jedoch wenig plausibel, da Makrophagen gewebsständig sind und nicht in den Blutgefässen zirkulieren. Zudem scheinen die in der Studie genutzten Oberflächenmarker Neutrophile (Fresszellen; Anm. d. Red.) nicht korrekt zu identifizieren. Im Blut finden sich jedoch phagozytische Zellen wie Monozyten, die Mikroplastikpartikel aufnehmen und möglicherweise ins Gehirn transportieren könnten.“

Sie ordnet die Studie in den Forschungsstand ein: „Es ist bekannt, dass die Gabe von Mikroplastik in experimentellen Modellen Schlaganfälle verursachen kann. Diese Methode wird bereits seit Längerem als Schlaganfall-Modell im Forschungsfeld genutzt [1]. Auch in solchen Studien werden die Partikel vermutlich von phagozytischen Zellen aufgenommen, jedoch resultiert die Blutgefässverstopfung vermutlich direkt aus den physikalischen Eigenschaften der Plastikpartikel selbst. Die in der aktuellen Studie beschriebenen Thrombose-Phänotypen (hier: bei Mäusen beobachtete Symptome; Anm. d. Red.) sind daher wenig überraschend und liefern keine neuen Erkenntnisse.“

Sie äussert sich auch zum Mikroplastik im Körper: „Die in der Studie angegebene Konzentration von Mikroplastik basiert auf einer früheren Veröffentlichung, die bereits kritisch hinterfragt wurde und deren Daten als unrealistisch gelten [IV]. Darüber hinaus ist die physiologische Relevanz der experimentellen Vorgehensweise fragwürdig, da Mikroplastik beim Menschen vor allem über Nahrung und Getränke aufgenommen wird und nicht direkt in den Blutkreislauf injiziert wird. Hinzu kommt, dass die verwendeten fluoreszierenden Plastikpartikel häufig mit Verunreinigungen wie Lipopolysacchariden - Bausteinen der äusseren Hülle bestimmter Bakterien - behaftet sind, die ihrerseits immunologische Reaktionen auslösen können und die Ergebnisse somit zusätzlich verfälschen könnten.“

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Arthur Liesz, Leiter der Arbeitsgruppe Schlaganfall-Immunologie, Institut für Schlaganfall- und Demenzforschung, Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), ordnet die Studie in den Forschungsstand ein: „Die vorliegende Studie beleuchtet eine klinisch potenziell relevante, aber bislang untererforschte Ursache neurovaskulärer (Gefässe im Hirn betreffend; Anm. d. Red.) Störungen. Jüngste klinische Untersuchungen legen einen Zusammenhang zwischen der Aufnahme von Mikroplastik und einem erhöhten Risiko vaskulärer Ereignisse nahe [2]. In dieser Studie wurde gezeigt, dass Mikroplastik von Immunzellen aufgenommen wird, was mit einer verminderten Gehirn-Durchblutung und einer Verschlechterung des Verhaltens einherging. Dies könnte ein interessanter und potenziell therapeutisch nutzbarer Ansatz sein. Unklar bleibt jedoch, ob die beschriebenen Mechanismen tatsächlich ursächlich für akute ischämische Ereignisse (Unterversorgung des Gewebes mit Blut; Anm. d. Red.) sind und wie mikroplastikbeladene Immunzellen potenziell zu Gefäss-Thrombosen führen.“

Joachim Rädler, Professor für Biologische Physik am Physikalischen Institut, Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik, Universität Bayreuth, äussert sich zur Plausibilität und zum Mechanismus: „Die AutorInnen der Studie konnten nicht direkt nachweisen, dass die Mikroplastikpartikel von Immunzellen wie Makrophagen und Neutrophilen aufgenommen wurden. Sie konnten jedoch messen, dass die Mikroplastikpartikel mit diesen Zellen assoziiert sind. Das heisst, dass die Partikel entweder an den Zellen aussen ‚kleben‘ oder in die Zellen aufgenommen wurden. Es ist jedoch sehr plausibel, dass die Partikel tatsächlich von den Zellen aufgenommen, also ‚gefressen‘ wurden. In meinem Labor an der Universität Bayreuth konnten wir nachweisen, dass ein grosser Teil der Mikroplastikpartikel, die mit Makrophagen assoziiert sind, tatsächlich auch aufgenommen wird.“

Aufnahme von Mikroplastik im Alltag

Wir nehmen Mikroplastik über verschiedene Wege auf, beispielsweise durch Einatmen, Essen und Trinken. Kunststoffteilchen finden sich in der Luft, im Grundwasser, im Meer, in Flüssen und im Boden. Schätzungen zufolge nehmen wir bis zu fünf Gramm Mikroplastik pro Woche auf - so viel wiegt eine Kreditkarte.

Die Menge an Plastikmüll nimmt weltweit immer mehr zu. Da es Kunststoffe erst seit gut 100 Jahren gibt, hat die Evolution noch keine Enzyme entwickelt, die Kunststoffe abbauen könnten. Mikroplastik findet sich in der Umwelt, aber auch in vielen menschlichen Organen. Studien haben gezeigt, dass Mikroplastik Entzündungen im Körper befeuert, was Krankheiten wie Diabetes oder Rheuma nach sich ziehen kann.

Möglichkeiten zur Reduzierung der Mikroplastikaufnahme

Jeder Einzelne kann Massnahmen ergreifen, um die Aufnahme von Mikroplastik zu reduzieren:

• Verzicht auf Plastikflaschen: Leitungswasser ist oft eine bessere Alternative.
• Keramikgeschirr für die Mikrowelle: Vermeiden Sie das Erhitzen von Speisen in Plastikbehältern.
• Plastikfreie Teebeutel: Verwenden Sie losen Tee oder Teebeutel aus Papier.
• Glas- oder Edelstahlbehälter: Verwenden Sie diese zur Aufbewahrung von Lebensmitteln.
• PFAS vermeiden: Teflonpfannen durch Alternativen wie Edelstahl oder Keramik ersetzen.
• Apps nutzen: Apps wie CodeCheck oder ToxFox können beim Einkauf helfen, auf Mikroplastik zu verzichten.
• Gusseisenprodukte: Diese sind eine Alternative zu Teflonpfannen.
• Baumwolllappen: Verwenden Sie diese statt Mikrofasertücher beim Spülen oder Putzen.
• ÖPNV, Fahrrad sowie Zufußgehen: Diese verringern Mikroplastik-Emissionen durch Reifenabrieb.
• Mehrwegsysteme: Mehrweg muss zum neuen Standard werden.

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