Mikroplastik könnte die Plazentaschranke überwinden

Während der Schwangerschaft bildet die Plazenta die lebenswichtige Verbindung zwischen Mutter und Kind. Sie versorgt den Fötus mit Sauerstoff und Nährstoffen, transportiert Abfallstoffe ab und bietet einen begrenzten Schutz vor schädlichen Substanzen. Vollständig undurchdringlich ist sie jedoch nicht.

Eine systematische Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2023 lieferte Hinweise darauf, dass Mikroplastik – winzige Kunststoffpartikel mit einer Größe von unter fünf Millimetern – aus dem Blutkreislauf der Mutter in den Fötus gelangen könnte.

Sollte sich dies bestätigen, könnte es weitreichende Folgen für die Entwicklung während der Schwangerschaft und die langfristige Gesundheit künftiger Generationen haben.

Kunststoffabfälle verschwinden nicht einfach. Durch Sonnenlicht, Umwelteinflüsse und mechanische Abnutzung zerfallen sie mit der Zeit in immer kleinere Teile: von großen Fragmenten, den Makroplastiken, über Mesoplastik und Mikroplastik bis hin zu Nanoplastik. Diese Partikel sind kleiner als 100 Nanometer und damit klein genug, um auf molekularer Ebene gemessen zu werden.

Sie entstehen beim Zerfall alltäglicher Produkte: Polyethylen aus Plastiktüten und Flaschen, Polypropylen aus Lebensmittelbehältern und Trinkhalmen, Polystyrol aus To-go-Bechern und Verpackungen, Polyethylenterephthalat (PET) aus Getränkeflaschen sowie Polyvinylchlorid (PVC) aus Rohren, Spielzeug und Kleidung.

Eine Übersichtsarbeit von 2025, die Untersuchungen an Tieren, im Labor gezüchteten Zellen und menschlichen Gewebeproben auswertete, kam zu dem Ergebnis, dass sowohl Mikroplastik als auch Nanoplastik die Plazentaschranke überwinden können. Dort könnten sie die empfindlichen Abläufe der fetoplazentaren Einheit – also des gemeinsamen Systems aus Plazenta und Fötus – auf verschiedene Weise stören.

Studien deuten darauf hin, dass Mikroplastik normale Kommunikationswege zwischen Zellen blockieren oder beeinträchtigen, den programmierten Zelltod (Apoptose) auslösen und oxidativen Stress verursachen kann. Dabei handelt es sich um Zellschäden, die entstehen, wenn sich schädliche sauerstoffhaltige Moleküle schneller ansammeln, als der Körper sie neutralisieren kann.

Einige Kunststoffe könnten zudem das endokrine System beeinflussen, das die für Wachstum und Entwicklung entscheidende Ausschüttung von Hormonen steuert.

Dass Partikel die Plazentaschranke passieren können, ist besonders besorgniserregend: Normalerweise funktioniert diese Schranke als äußerst selektiver Filter. Sie schützt den sich entwickelnden Fötus vor zahlreichen Schadstoffen, lässt aber lebenswichtige Nährstoffe und Sauerstoff hindurch.

Umgehen Kunststoffe diese Schutzmechanismen, könnten sie die Organbildung und die langfristige Gesundheit in einer der verletzlichsten Phasen der menschlichen Entwicklung beeinträchtigen.

Noch ist nicht vollständig geklärt, auf welchem Weg diese Partikel in die Plazenta gelangen. Offenbar spielen Faktoren wie Partikelgröße, Gewicht und Oberflächenladung – die geringe elektrische Ladung eines Teilchens – ebenso eine Rolle wie das biologische Umfeld, durch das sie wandern.

Versuche mit menschlichen Plazentamodellen zeigten, dass größere Polystyrolpartikel mit 50–500 Nanometern Plazentazellen nicht schädigten und deren Überleben in einigen Fällen sogar zu fördern schienen. Deutlich kleinere Partikel von 20–40 Nanometern führten dagegen zum Absterben einiger Zellen und verlangsamten das Wachstum anderer.

Tierversuche liefern kein einheitliches Bild. In manchen Experimenten verblieb der größte Anteil des Nanoplastiks in der Plazenta, während nur geringe Mengen den Fötus erreichten. Untersuchungen mit menschlichen Plazenten im Labor ergaben, dass größere Partikel meist zurückgehalten wurden, kleinere jedoch in begrenzten Mengen hindurchgelangen konnten.

Weitere Forschungsergebnisse weisen darauf hin, dass Nanoplastik in fetale Organe gelangen kann, darunter Gehirn, Lunge, Leber, Nieren und Herz. Selbst wenn diese Organe unter dem Mikroskop unauffällig erschienen, stellten Forschende mitunter kleinere Plazenten und geringere Geburtsgewichte fest – Veränderungen, die die Gesundheit eines Babys beeinflussen können.

Insgesamt spricht dies dafür, dass nicht jedes Nanoplastik gefährlich ist, bestimmte Größen und Arten während der Schwangerschaft jedoch tatsächliche Risiken bergen könnten.

Kritisches Zeitfenster für Schäden durch Mikroplastik

Die Entwicklung des Fötus ist ein präzise abgestimmter Prozess, bei dem Zellwachstum, Zellbewegung und Zelltod streng reguliert werden. Deshalb reagiert sie in kritischen Entwicklungsfenstern besonders empfindlich auf umweltbedingte „Einflüsse“. Nach Barkers Theorie der fetalen Reprogrammierung, die auch als Hypothese zu den „entwicklungsbedingten Ursprüngen von Gesundheit und Krankheit“ bekannt ist, können die Bedingungen im Mutterleib „programmieren“, wie sich Organe, Gewebe und Stoffwechsel eines Kindes entwickeln.

Schädliche Belastungen in der Schwangerschaft – etwa Mangelernährung, Giftstoffe, Stress oder Schadstoffe wie Mikroplastik – können dauerhaft verändern, wie Organe entstehen und funktionieren. Solche Veränderungen müssen nicht unmittelbar Krankheiten auslösen, können aber das spätere Risiko für chronische Erkrankungen wie Diabetes, Bluthochdruck und Herzkrankheiten erhöhen.

Wird beispielsweise die Plazenta geschädigt oder die Nährstoffversorgung eingeschränkt, kann sich der Fötus anpassen, indem er die Durchblutung des Gehirns zulasten anderer Organe priorisiert. Kurzfristig kann dies das Überleben unterstützen. Langfristig können jedoch kleinere Nieren, ein veränderter Stoffwechsel oder Veränderungen der Blutgefäßstruktur die Folge sein – mit gesundheitlichen Konsequenzen.

Über Nahrung oder Wasser aufgenommenes Mikroplastik könnte außerdem das empfindliche Gleichgewicht der Darmmikroben stören, die Darmschleimhaut schädigen, die Nährstoffaufnahme beeinträchtigen und verändern, wie Fette und Proteine verarbeitet werden.

Laborexperimente zeigen, dass Polystyrol-Nanopartikel in Embryonen eindringen, sich in mehreren Organen anreichern und selbst bei sehr niedrigen Dosen Folgen wie einen verlangsamten Herzschlag und eine geringere Aktivität auslösen können. Atmet die Mutter diese Partikel ein, können sie zur Plazenta und anschließend in Gehirn und Herz des Fötus gelangen.

Auch mögliche Auswirkungen auf das sich entwickelnde Gehirn geben Anlass zur Sorge. Einige Studien legen nahe, dass sich Mikroplastik in Regionen ansammeln kann, die für Lernen, Gedächtnis und Verhalten wesentlich sind, darunter Kleinhirn, Hippocampus und präfrontaler Kortex. Dort kann es oxidative Schäden verursachen, die Konzentration von Neurotransmittern – den chemischen Botenstoffen des Gehirns – verändern und bestimmte Gene abschalten, die für eine gesunde Gehirnentwicklung benötigt werden.

Bei Tieren wurde eine pränatale Belastung durch Mikroplastik mit angstähnlichem Verhalten, eingeschränktem Lernen, auffälligen Mustern des Wachstums von Nervenzellen, dünnerem Hirngewebe und gestörten Verbindungen zwischen Neuronen in Zusammenhang gebracht.

Wissenslücken bei Mikroplastik und Plazenta

Trotz dieser beunruhigenden Hinweise bleibt vieles unbekannt. Die Forschung auf diesem Gebiet wird dadurch erschwert, dass die meisten Studien an Tieren oder unter kontrollierten Laborbedingungen stattfinden und direkte Erkenntnisse von Schwangeren kaum vorliegen.

Weiterhin ist nicht vollständig verstanden, wie Mikroplastik den Körper durchquert, in welchem Umfang es sich in Plazenta und Fötus anreichern kann und wie gut es wieder ausgeschieden werden kann.

Klar ist jedoch, dass dringend weitere Forschung erforderlich ist. Die Frage, ob Mikroplastik tatsächlich eine Gefahr für die reproduktive Gesundheit und die Entwicklung des Fötus darstellt, könnte politische Maßnahmen zu Herstellung, Verbrauch und Entsorgung von Kunststoffen beeinflussen – ebenso wie die Beratung von Frauen während der Schwangerschaft.

Priya Bhide, Clinical Reader, Women's Health Research Unit, Centre for Public Health and Policy, Queen Mary University of London, und Nelima Hossain, Academic Trainee, Public Health, Queen Mary University of London

Dieser Artikel wird unter einer Creative-Commons-Lizenz erneut von The Conversation veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.