Airborne micro- and nanoplastics: emerging causes of respiratory diseases

Quelle: https://particleandfibretoxicology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12989-024-00613-6 | https://particleandfibretoxicology.biomedcentral.com/counter/pdf/10.1186/s12989-024-00613-6.pdf

Gou, Z., Wu, H., Li, S. et al. Airborne micro- and nanoplastics: emerging causes of respiratory diseases. Part Fibre Toxicol 21, 50 (2024). https://doi.org/10.1186/s12989-024-00613-6

"^{Abstract (Original in Englisch)} In der Luft befindliche Mikro- und Nanokunststoffe (AMNPs) sind im menschlichen Lebensumfeld allgegenwärtig und stellen eine erhebliche Bedrohung für die Gesundheit der Atemwege dar. Derzeit wird viel über den Zusammenhang zwischen Mikro- und Nanokunststoffen (MNPs) und Herz-Kreislauf- und Magen-Darm-Erkrankungen geforscht, aber es gibt einen klaren Mangel an Verständnis für den Zusammenhang zwischen AMNPs und Atemwegserkrankungen. Daher ist es zwingend erforderlich, die Beziehung zwischen beiden zu erforschen. Jüngste umfangreiche Studien zahlreicher Wissenschaftler zu den Eigenschaften von AMNPs und ihrem Zusammenhang mit Atemwegserkrankungen haben eindeutig gezeigt, dass AMNPs aus verschiedenen Quellen das Auftreten und Fortschreiten von Atemwegserkrankungen erheblich beeinflussen. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, die zugrunde liegenden Mechanismen zu untersuchen und die notwendigen präventiven und therapeutischen Maßnahmen zu finden. In dieser Übersichtsarbeit beschreiben wir in erster Linie die grundlegenden Eigenschaften von AMNPs, ihre Auswirkungen auf das Atmungssystem und die inhärenten toxischen Mechanismen, die die Krankheitsentwicklung fördern. Wir hoffen, dass dieser Artikel neue Erkenntnisse für die weitere Forschung liefert und zum Fortschritt der menschlichen Gesundheit beiträgt." ^{Übersetzt mit DeepL https://www.deepl.com}

Kommentar - Ärztlicher Nachrichten Dienst ÄND _16.1.2025: https://www.aend.de/article/232887

" Wie AMNPs unsere Atemwege beeinflussen

Die Partikel gelangen beim Einatmen in die Lunge, wo sie sich ablagern und schwerwiegende Reaktionen hervorrufen können. Zu den nachgewiesenen Mechanismen zählen:

• Oxidativer Stress: Ungleichgewichte in der Zellatmung schädigen das Lungengewebe.
• Entzündungen: AMNPs können die Freisetzung von Entzündungsmediatoren wie TNF-α und Interleukinen fördern.
• Endoplasmatischer Retikulumstress: Fehlgefaltete Proteine und gestörter Kalziumhaushalt begünstigen Zellschäden.

Von der Lunge in den Kreislauf

Die kleinen Partikel können zudem tief in die Lunge eindringen, das Lungengewebe durchbrechen und über die Blutbahn andere Organe erreichen. Studien belegten zuvor, dass die AMNPs z. B. auch im Thymus und in der Plazenta nachgewiesen werden können. Mögliche Folgen seien systemische Schäden und ein erhöhtes Risiko für Lungenfibrose, COPD oder sogar Krebs, heißt es weiter. ^{(und auch atherosklerothische Veränderungen > thrombembolische Erkrankungen ! - Kommentar AGA der DGPL)}

AMNPs und die Mikrobiota

Ein weiterer medizinisch relevanter Aspekt sei der Einfluss von AMNPs auf die mikrobiellen Gemeinschaften (Mikrobiom) der Atemwege. Studien zeigten hier beispielsweise, dass solche Partikel die Zusammensetzung der Mikrobiota veränderten, was u. a. zu einer erhöhten Anfälligkeit für Infektionen und chronische Entzündungen führen könne."

Das Gehirn (!) am stärksten belastet ....

Dt. Ärzteblatt - Dienstag, 4. Februar 2025: Konzentration von Mikroplastik im menschlichen Gehirn angestiegen. https://www.aerzteblatt.de/nachrichten/157340/Konzentration-von-Mikroplastik-im-menschlichen-Gehirn-angestiegen "Albuquerque – Mikroplastik wird im menschlichen Gehirn offenbar in größeren Mengen abgelagert als in ande­ren Organen. Die Kontamination hat laut einer Studie in Nature Medicine (2025; DOI: 10.1038/s41591-024-03453-1) in den vergangenen Jahrzehnten deutlich zugenommen. Die höchsten Konzen­trationen fanden die Forscher im Gehirn von Menschen, die an einem Morbus Alzheimer gestorben waren, allerdings ohne Nachweis einer Kausalität."

 weiterführende Informationen

Neuigkeiten 2018_06 nano s

Neuigkeiten 2018_08 Nano s II Gefährdungseinschätzung aus der Sicht eines Arbeitsmediziners

Neuigkeiten 2018_10 Nano s III Herz-Kreislauf-Erkrankungen infolge Feinstaubs durch Dieselmotoremmissionen

Neuigkeiten 2022_07 Die Beziehung zwischen Darmflora und atheriosklerotischen Herz-Kreislauf-Erkrankungen; Bedeutung von Mikrobiom und Metabolom – neue Erkenntnisse 2_2022

Mikrobiom - Über das zweite Gehirn des Menschen: Buchempfehlung Jahreswende 2018

Neuigkeiten 2017_04 Feinstaub und kardiovaskuläre Erkrankungen

Updates

Research Article| December 12, 2024 : Air pollution is associated with increased risk of venous thromboembolism: the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis. Pamela L Lutsey, Jeffrey R Misialek, Michael T Young, Jesse David Berman, Claire Leiser, Zachary C Pope, Mary Cushman, Aaron R. Folsom, Joel D Kaufman. Blood blood.2024026399. https://doi.org/10.1182/blood.2024026399    |    https://ashpublications.org/blood/article-pdf/doi/10.1182/blood.2024026399/2346093/blood.2024026399.pdf  : "In this prospective community-based cohort with individual-level estimation of chronic air pollution exposure, higher average ambient concentrations of PM2.5, NO2 and NOX were associated with greater risk of developing VTE. Findings add to accumulating evidence of adverse health effects attributed to air pollution exposure."

 Dt. Ärzteblatt - Mittwoch, 5. Februar 2025: Maßnahmen zur Reduzierung von Mikro- und Nanoplastik in der Dermatologie. https://www.aerzteblatt.de/nachrichten/157360/Massnahmen-zur-Reduzierung-von-Mikro-und-Nanoplastik-in-der-Dermatologie. :"  ...Forschende um Eugene Tan, St. Vincent's Clinical Campus, Darlinghurst, beschrieben nun im Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology mögliche Wirkungen von Mikroplastik in der Dermato­logie (2025; DOI: 10.1111/jdv.20537). Sie geben zudem Empfehlungen ab, durch die sich die Belastung durch Mikro­plastik verringern lässt.  Mikroplastik ist in der überwiegenden Mehrheit der topischen Formulierungen enthalten. Zusätzliche Quellen von Kunststoffen umfassen die Verpackung von Pflegeprodukten, medizinische Geräte und Tools wie Biopsie­sets, Spritzen, Nadeln, Autoinjektoren und vorgefüllte Spritzen für subkutane Medikamente, chirurgisches Verbrauchs­material sowie weitere Produkte für Patienten wie absorbierende Unterlagen. Mikroplastik aus Pflegeprodukten wurde unter anderem in Utero nachgewiesen. Embryonen und Föten könn­ten damit bereits in einer sehr empfindlichen Entwicklungsphase Mikroplastik und Zusatzstoffen ausgesetzt sein. Die Bandbreite der beteiligten Chemikalien ist offenbar erheblich: In einer Studie wurden mehr als hundert Umweltchemikalien im Blut von Neugeborenen nachgewiesen. ...
Partikel, die weniger als 4 nm groß sind, können die Haut durchdringen. Nanoplastik zwischen 21 und 45 nm hingegen benötigt eine Verletzung der Haut oder eine durch Dermatosen vorgeschädigte Hautbarriere. Bei Kontakt mit Keratinozyten interagieren sie mit Toll-like-Rezeptoren auf Langerhans-Zellen, dendritischen Zellen, Makrophagen und T-Zellen, und lösen oxidativen Stress sowie Entzündungen aus. Die Partikel können auch durch Endozytose oder Phagozytose aufgenommen werden und sich in Lysosomen ansammeln, was eine Apoptose der Zellen nach sich zieht. Diese Dysregulation der Entzündung untersuchten Forschende als Mechanismus für lupusähnliche Symptome in einem Tiermodell. ... Schleimhäute dienen als weiterer Eintrittspunkt für Mikro- und Nanoplastik aus Produkten wie Lidschatten, Mas­cara, Lippenstift und Kontaktlinsen. In-vitro-Studien haben gezeigt, dass Hornhaut- und Bindehaut-Epithelzellen Polystyrol-Mikroplastikpartikel aufnehmen können, wobei sich das Mikroplastik um die Zell­kerne ansammelt. Dies kann zu direkter Toxizität, Entzündungen/oxidativem Schaden und einer Dysbiose des Mikrobioms führen. Mikro- und Nanoplastiken in Parfüms, Duftstoffen und Deodorants können aufgrund ihrer geringen Größe in die Luft gelangen und eingeatmet werden. In der Lunge wirken Mikro- und Nanoplastiken zytotoxisch, erhöhen proinflammatorische Marker, stören die Mitochondrien, verändern die Zellmorphologie und verrin­gern die Zellviabilität. Durch eine unzureichende bronchoalveoläre Clearance sammeln sich die Partikel an. Mikroplastik aus unter anderem Zahnpasta und Lippenstift kann verschluckt werden. In tierexperimentellen Studien wurde über Entzündungen, eine verschlechterte Barrierefunktion und Veränderungen im Darmmikro­biom berichtet. "

 Dt. Ärzteblatt 28. August 2025 -  Umweltstressoren können zusammenwirken und kardiovaskuläres Risiko erhöhen. https://www.aerzteblatt.de/news/umweltstressoren-konnen-zusammenwirken-und-kardiovaskulares-risiko-erhohen-2537ee34-9574-4f48-8370-501497ed2e23 : 

" Umweltfaktoren wie Feinstaub, Lärm, Hitze und Umweltgifte können das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen deutlich erhöhen. Besonders groß sind die schädigenden Auswirkungen, wenn mehrere Umweltbelastungen gleichzeitig bestehen. Das berichtet eine internationale Arbeitsgruppe mit Beteiligung der Universitätsmedizin Mainz in einer Übersichtsarbeit in der Fachzeitschrift Cardiovascular Research (2025; DOI: 10.1093/cvr/cvaf119). Kardiovaskuläre Erkrankungen sind in Deutschland nach Angaben des Robert-Koch-Instituts für etwa 40 % aller Sterbefälle verantwortlich. Dementsprechend groß ist der Bedarf an wirkungsvollen Strategien zur Vorbeugung und damit auch an Kenntnissen zu den Risikofaktoren. Gut bekannt ist, dass Übergewicht, Diabetes, Rauchen, Bewegungsmangel sowie eine ungesunde Ernährung entscheidend zur Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen beitragen. Die internationale Arbeitsgruppe stellt in der Übersichtsarbeit heraus, dass Lärm, Feinstaub, Hitzewellen und chemische Belastungen von Boden und Wasser ebenfalls eine gefährliche Wirkung auf das Herz-Kreislauf-System entfalten können. Die wichtigsten in der Publikation dargestellten Erkenntnisse zu den Auswirkungen von verschiedenen Umweltbelastungen auf die kardiovaskuläre Gesundheit betreffen dauerhaften Verkehrslärm, der Stresshormone aktiviert, ultrafeine Staubpartikel, welche über die Lunge in den Blutkreislauf gelangen und oxidativen Stress, Endothelschäden und Arteriosklerose fördern, sowie Hitzewellen, die den Kreislauf belasten. ..."

Dt. Ärzteblatt 19. September 2025 - Luftverschmutzung mit schwererer Demenz und Alzheimer-Pathologie assoziiert. Die Auswertung ergab: Mit jedem Anstieg der Feinstaubbelastung um 1 µg/m³ erhöhte sich die Wahrscheinlichkeit für schwerere alzheimertypische Veränderungen – darunter Amyloid- und Tau-Pathologie – um 19 % (OR 1,19; 95-%-Konfidenzintervall: [1,11; 1,28]. https://www.aerzteblatt.de/news/luftverschmutzung-mit-schwererer-demenz-und-alzheimer-pathologie-assoziiert-7ba7f4c7-31d7-43dc-a9cf-fc5c629f9abc  Original JAMA Neurology (2025; DOI: 10.1001/jamaneurol.2025.3316).

 Cardiovascular Research 11. August  2025 - Thomas Münzel, Mette Sørensen, Jos Lelieveld, Philip J Landrigan, Marin Kuntic, Mark Nieuwenhuijsen, Mark R Miller, Alexandra Schneider, Andreas Daiber, A comprehensive review/expert statement on environmental risk factors of cardiovascular disease, Cardiovascular Research, Volume 121, Issue 11, September 2025, Pages 1653–1678, https://doi.org/10.1093/cvr/cvaf119    

Abstract

Cardiovascular disease (CVD) is the leading cause of mortality globally, with over 20 million deaths each year. While traditional risk factors—such as hypertension, diabetes, smoking, and poor diet—are well-established, emerging evidence underscores the profound impact of environmental exposures on cardiovascular health. Air pollution, particularly fine particulate matter (PM_2.5), contributes to approximately 8.3 million deaths annually, with over half attributed to CVD. Similarly, noise pollution, heat extremes, toxic chemicals, and light pollution significantly increase the risk of CVD through mechanisms involving oxidative stress, inflammation, and circadian disruption. Recent translational and epidemiological studies show that chronic exposure to transport noise increases the risk of myocardial infarction, stroke, and heart failure. Air pollution, even below regulatory thresholds, promotes atherosclerosis, vascular dysfunction, and cardiac events. Novel threats such as micro- and nano-plastics are emerging as contributors to vascular injury and systemic inflammation. Climate change exacerbates these risks, with heatwaves and wildfires further compounding the cardiovascular burden, especially among vulnerable populations. The cumulative effects of these exposures—often interacting with behavioural and socioeconomic risk factors—are inadequately addressed in current prevention strategies. The exposome framework offers a comprehensive approach to integrating lifelong environmental exposures into cardiovascular risk assessment and prevention. Mitigation requires systemic interventions including stricter pollution standards, noise regulations, sustainable urban design, and green infrastructure. Addressing environmental determinants of CVD is essential for reducing the global disease burden. This review calls for urgent policy action and for integrating environmental health into clinical practice to safeguard cardiovascular health in the Anthropocene.

 Dt. Ärzteblatt 26. November 2025 - Atherosklerose: Wie Mikroplastik die Blutgefäße von männlichen Mäusen schädigt. https://www.aerzteblatt.de/news/atherosklerose-wie-mikroplastik-die-blutgefasse-von-mannlichen-mausen-schadigt-8d18453f-68a5-4c6d-a698-80a3168fb513 : – Mikroplastik aus der Nahrung gelangt in die Blutgefäße und fördert dort die Entwicklung von atherosklerotischen Läsionen, wobei der Anstoß von den Endothelzellen ausgehen könnte. Dies zeigen Experimente an Mäusen in Environment International (2025; DOI: 10.1016/j.envint.2025.109938).

Dt. Ärzteblatt 21.1.2026 - Autoimmunerkrankungen: Feinstaub erhöht Risiko auf antinukleäre Antikörper. Eine erhöhte Feinstaubbelastung der Luft erhöht möglicherweise nicht nur das Risiko auf Lungen- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen: Eine Querschnittstudie in Rheumatology (2025; DOI: 10.1093/rheumatology/keaf545) bringt die Luftverschmutzung mit antinukleären Antikörpern in Verbindung, die ein frühes Anzeichen verschiedener Autoimmunerkrankungen sind. https://www.aerzteblatt.de/news/autoimmunerkrankungen-feinstaub-erhoht-risiko-auf-antinukleare-antikorper-0095ef04-46e9-4d63-9748-ab06311d9cc2