Interaktion von Mikroplastik mit der humanen Atemwegsschleimhaut

Einleitung In der Umwelt verbreitetes Mikroplastik (MP) kann über die Atemwege aufgenommen werden und Zellschädigungen hervorrufen. Über die genauen Auswirkungen von MP und zugesetzten Additiven mit der humanen Atemwegsschleimhaut ist bisher wenig bekannt. Deshalb analysierten wir die Effekte von unterschiedlichen Polystyrol (PS)-Partikeln auf primäre nasale Epithelzellen sowohl in Standard-Zellkulturen als auch in komplexen Gewebemodellen der humanen Atemwegsschleimhaut.

Methoden Bei Sinus-Operationen wurden aus abfallendem Gewebe Epithelzellen und Fibroblasten isoliert. In Standard-Zellkulturen behandelten wir die Epithelzellen mit PS (0,1 und 4µm) und führten zyto- und gentoxische Analysen durch. Außerdem inkubierten wir komplexe Gewebemodelle der humanen Atemwegschleimhaut mit PS-Fragmenten (<20µm) mit bzw. ohne Additiv und analysierten die Zellviabilität sowie den transepithelialen elektrischen Widerstand (TEER).

Ergebnisse In Standard-Zellkulturen nasaler Epithelzellen zeigen wir, dass PS die Zellviabilität und tendenziell auch die DNA-Stabilität beeinflusst. In Gewebemodellen der humanen Atemwegschleimhaut scheint PS mit bzw. ohne Additiv die epitheliale Barriere nicht zu beeinträchtigen. Vorläufige Datensätze deuten an, dass PS – sowohl mit als auch ohne Additiv – zytotoxische Effekte hervorrufen könnte.

Diskussion Sowohl in Standardkulturen als auch in komplexen Gewebemodellen der Atemwegschleimhaut scheinen PS-Partikel (<20µm) die Zielzellen zu schädigen. Aktuell analysieren wir die Auswirkungen von PS und dem Additiv auf die Gewebemodelle im Detail und wollen unter anderem herausfinden, ob sich die Plastikpartikel während der Inkubation mit den Zellkulturen chemisch verändern. Weiterhin analysieren wir, welche MP-Typen in klinischen Proben vorkommen.

Nein