Treiben Mikroplastik den Anstieg von Darmkrebs bei jungen Erwachsenen an?

Junge Erwachsene sind heute relativ gesund – sie trinken im Allgemeinen weniger, treiben mehr Sport und ernähren sich gesünder als ältere Erwachsene. Doch während die Darmkrebsraten insgesamt sinken, steigen sie bei Menschen unter 50 Jahren stetig an.

Schätzungsweise 70 % der Fälle von Darmkrebs im Frühstadium treten sporadisch auf, das heißt, sie stehen nicht im Zusammenhang mit erblichen genetischen Erkrankungen oder chronisch entzündlichen Erkrankungen wie Morbus Crohn oder Colitis ulcerosa.Was verursacht diese Krebsfälle?

Um diese Frage zu beantworten, greifen Forscher auf Umweltfaktoren zurück. Wahrscheinlich spielen viele sich überschneidende Faktoren eine Rolle, aber neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Mikroplastik ein Hauptverdächtiger ist.

Bei Erwachsenen, die nach 1950 geboren wurden, stieg die Zahl der Krebserkrankungen im Frühstadium an, etwa zu der Zeit, als der Massenkonsum von Plastik begann. Jährlich verschmutzen zwischen 10 und 40 Millionen Tonnen Plastik die Umwelt und es wird erwartet, dass sich diese Rate bis 2040 verdoppelt.

Kunststoffe sind mittlerweile allgegenwärtig. Man findet sie in Küchenutensilien, Kleidung, Spielzeug und unzähligen anderen Produkten, mit denen Menschen täglich interagieren. Mit der Zeit zerfallen diese Stoffe in winzige Teile, die der Mensch einatmen, einnehmen oder über die Haut aufnehmen kann. Wissenschaftler haben Mikroplastik im ganzen Körper, in Blutgerinnseln, im Gehirn, in der Lunge, in der Muttermilch und mehr gefunden.

Mehrere Studien haben einen Zusammenhang zwischen Mikroplastikbelastung und Darmkrebsrisiko gezeigt, aber Wissenschaftler können noch nicht erklären, wie Mikroplastik den Darm stört und Krebs begünstigt.

„Wir sehen epidemiologische Zusammenhänge. Wir sehen die zunehmende Krebsinzidenz, insbesondere bei jüngeren Menschen, die irgendwie mit der Ansammlung von Plastik im menschlichen Körper zusammenfällt. Und dann gibt es noch diese Laborstudien, die zeigen, dass Plastik diese krebserregenden Wirkungen haben kann“, sagte Thejus Jayakrishnan, MD, medizinischer Onkologe für Magen-Darm-Trakt am Dana-Farber Cancer Institute.

Wie könnte Mikroplastik zu Darmkrebs beitragen?

Der Magen-Darm-Trakt ist mit einer schützenden Schleimschicht ausgekleidet, die eine entscheidende Rolle beim Einfangen und Ausstoßen von Krankheitserregern und anderen Fremdpartikeln spielt. Während der Darm die Nahrung in Nährstoffe zerlegt, gelangen diese durch die Schleimhaut in den Blutkreislauf und ernähren den Körper.

Während des Verdauungsprozesses geben Bakterien Giftstoffe in den Darm ab. Einige Lebensmittel wie Alkohol, rotes Fleisch und verarbeitete Lebensmittel können die Toxinproduktion erhöhen.

Die Schleimhaut hilft dabei, diese Giftstoffe von den Darmwänden und dem Rest des Körpers fernzuhalten. Mit der Zeit können die Giftstoffe jedoch beginnen, die Darmwände zu schädigen, erklärte Frank Frizelle, MBChB, MMedSc, Professor für Darmchirurgie an der University of Otago in Neuseeland.

Normalerweise dauert es Jahrzehnte, bis dieser zunehmende Schaden zur Krebsentstehung führt.

„Wenn man sich die jüngeren Menschen von heute ansieht, essen sie weniger rotes Fleisch, sie essen mehr Gemüse, sie trinken weniger Alkohol, sie rauchen weniger – alles herkömmliche Risikofaktoren für Darmkrebs. Ungeachtet dessen, was ältere Menschen vielleicht denken, wenn man sich die harten Daten ansieht, sind sie einfach gesündere Menschen“, sagte Frizelle gegenüber Swip Health.

Wenn die traditionellen Ernährungs- und Lebensstilfaktoren, die sporadischen Darmkrebs bei älteren Erwachsenen oft beschreiben, in der jüngeren Kohorte nicht so häufig vorkommen, ist wahrscheinlich etwas anderes im Spiel.

Löcher in die Schutzbarriere stechen

Frizelle leitet ein Forschungsteam, das anhand von Gewebeproben und Tiermodellen die möglichen Wechselwirkungen von Mikroplastik mit der Darmschleimhaut aufklärt.

Er erklärte, dass der Schleim, der den Darm auskleidet, aus zwei Schichten besteht. Die äußere Schicht interagiert am stärksten mit der Nahrung und anderen Darminhalten, während die innere Schicht stabiler ist und das Eindringen von Fremdpartikeln verhindert.

Die Arbeitshypothese seines Teams ist, dass Mikroplastik, das in den hohlen Teil des Darms aufgenommen wird, wie ein totes Gewicht in der Schleimhautschicht wirken könnte. „Sie könnten einfach bis zum Boden durchdringen und so einen Weg für die Giftstoffe freimachen“, sagte Frizelle.

Es sei ein bisschen so, als würde man winzige Nadelstiche in ein Kondom machen, sagt er. Sobald diese Löcher vorhanden sind, können Giftstoffe durchsickern und den Darm schädigen.

„Mikroplastik selbst verursacht keinen Krebs. Wenn wir Recht haben, was ein großes Wenn ist, dann ist es wichtig, wie sie den Prozess stören“, sagte Frizelle.

Sollte sich dieses Modell als falsch erweisen, gibt es viele andere mögliche Erklärungen.

Die Schleimschicht ist hydrophob, was bedeutet, dass sie Fett anzieht, die Flüssigkeiten, die den Darm füllen, jedoch abstößt. Kunststoffe sind außerdem hydrophob. Anstatt an den wässrigen Substanzen im hohlen Teil des Darms festzuhalten, können sie sich im Fett, einschließlich der Schleimhaut, festsetzen. Dies kann dazu führen, dass sich Kunststoffe an der Schleimhaut festsetzen und diese passieren, wodurch möglicherweise Wege für den Eintritt von Giftstoffen geöffnet werden.

Der Darm verfügt außerdem über einen Schutzmechanismus, die sogenannten Tight Junctions. Dabei handelt es sich um Bindungen zwischen Zellen, die Giftstoffe fernhalten und Nährstoffe durchlassen. Wissenschaftler gehen davon aus, dass Kunststoffe diese Schicht zerstören und sich zwischen den engen Verbindungen, die die Darmzellen zusammenhalten, festsetzen können.

Frizelle fragt sich auch, ob die Größe der Plastikteile eine Rolle spielt. Mikroplastik ist weniger als 5 Millimeter groß, also etwa so groß wie ein Radiergummi. Nanoplastik hingegen ist weniger als 1.000 Nanometer groß – so groß wie ein Bakterium.

Forscher, die sich mit Lungenerkrankungen befassen, haben herausgefunden, dass die kleinsten Giftpartikel in der Luft – wie die, die durch den Rauch von Waldbränden eingeatmet werden – den größten Schaden anrichten können, wenn sie die Wände der winzigen Blutgefäße in der Lunge passieren und Entzündungen im ganzen Körper verursachen.

Einige Studien deuten darauf hin, dass Nanoplastik reaktiver und toxischer für den Körper sein kann als größeres Mikroplastik, es bedarf jedoch noch weiterer Forschung, um die Theorie zu bestätigen.

Störung der Swip-Gesundheit des Mikrobioms

Mikroplastik kann auch Darmkrebs auslösen, indem es die im Darm lebenden Mikroben angreift.

In einem gesunden Darm wimmelt es von nützlichen Bakterien und reichlich präbiotischen Ballaststoffen, die er aufnehmen kann. Wenn das Darmmikrobiom zu viele schädliche Mikroben enthält oder diese Mikroben nicht über genügend Ballaststoffe verfügen, um sich zu ernähren, beginnen sie, die Schleimhaut zu zerfressen.

In den letzten Jahrzehnten haben Wissenschaftler mehrere Bakterien identifiziert, die zum Krebswachstum beitragen können, wie zum Beispiel Fusobacterium nucleatum undE. coli.

Wenn sich das Darmmikrobiom in einem Zustand der Dysbiose befindet, kann es zu chronischen Entzündungen kommen, die die Entstehung von Krebs begünstigen können.

„Wir sehen Dysbiose im Zusammenhang mit Krebs. Wir sehen, dass einige Bakterien krebserregend sind. Und dann sehen wir auch diesen Zusammenhang mit der Mikroplastik-Exposition mit zunehmender Krebsinzidenz. Wenn man das alles miteinander verknüpft, gibt es klare Korrelationen oder Assoziationen“, sagte Jayakrishnan.

Übertragen von Bakterien und krebserregenden Chemikalien

Jayakrishnan arbeitet mit dem Young-Onset Colorectal Cancer Center zusammen, das daran arbeitet, zu verstehen, wie Mikroplastik und Mikroben interagieren.

Sie untersuchen unter anderem, ob Mikroplastik krebserregende Bakterien beherbergen kann. Wissenschaftler haben im Meer Plastikteile gefunden, die von Mikroorganismengemeinschaften, darunter auch schädlichen Bakterien, umhüllt sind.

Jayakrishnan sagte, dass Mikroplastik im Körper möglicherweise eine ähnliche Rolle spielt und krebserregenden Bakterien einen Nährboden für das Wachstum und die Störung des Darmmikrobioms bietet. Wenn Mikroplastik die Schleimhaut durchdringen kann, kann es sogar dazu kommen, dass diese Bakterien in den Darm gelangen.

Kunststoffe selbst sind chemisch inaktiv. Allerdings handelt es sich oft um gemischte Chemikalien, die krebserregend sein können, sagte Somdat Mahabir, PhD, MPH, Programmdirektor in der Abteilung für Umweltepidemiologie des Epidemiologie- und Genomforschungsprogramms der Abteilung für Krebskontrolle und Bevölkerungswissenschaften des National Cancer Institute.

„Mikroplastik ist nicht einfach nur ein kleiner Fremdkörper im Körper“, sagte Mahabir in einer E-Mail an Swip Health. „Sie gibt es in verschiedenen Größen, Formen, chemischer Zusammensetzung und zugesetzten Chemikalien.“

Einige Kunststoffe enthalten beispielsweise PFAS, auch bekannt als Forever-Chemikalien, die nachweislich die Entstehung verschiedener Krebsarten verursachen.

Diese Chemikalien können die Gesundheit des Darmmikrobioms beeinträchtigen. Es sei auch möglich, dass einige dieser Chemikalien die DNA direkt schädigten, wodurch Zellen mutierten und krebsartig würden, sagte er.

Die nächsten Schritte zur Suche nach Antworten

Wissenschaftler haben mehrere theoretische Möglichkeiten identifiziert, wie Mikroplastik zur Entstehung von Krebs beitragen könnte. Aber die Kausalität festzustellen ist eine andere Aufgabe.

Als Forscher in den 1950er Jahren versuchten, einen Zusammenhang zwischen Rauchen und Lungenkrebs herzustellen, konnten sie Gruppen von Menschen, die jahrelang geraucht hatten, mit denen vergleichen, die noch nie geraucht hatten. Dieses Modell sei mit Plastikbelichtung schwieriger zu reproduzieren, erklärte Jayakrishnan.

„Das Problem besteht darin, dass es so allgegenwärtig ist, dass es sehr schwierig wäre, die Menschen in Gruppen einzuteilen, die exponiert waren und nicht. Es wäre auch unethisch, jemanden hohen Konzentrationen an Mikroplastik auszusetzen und zu sehen, ob das Risiko für Krebs und andere gesundheitliche Auswirkungen höher ist“, sagte er.

Jayakrishnan sagte, sein Team sammle Stuhl-, Blut- und Koloskopiebiopsieproben von Menschen, bei denen Krebs diagnostiziert wurde, um deren Mikroplastikkonzentration zu testen. Die Untersuchung dieser Proben kann Forschern helfen, besser zu verstehen, wo Mikroplastik im Körper vorkommt und wie es mit dem Gewebe interagiert.

Diese Arbeit könnte Forschern helfen zu verstehen, ob bestimmte mikrobielle oder metabolische Marker in ihrem Genom darauf hinweisen, dass sie einem höheren Risiko für die Entwicklung von Krebs ausgesetzt sind, sodass sie früher behandelt werden oder vorbeugende Maßnahmen ergreifen können.

Frizelle sagte, wenn sich ein Modell in Gewebeproben als vielversprechend erweist, bestehe der nächste Schritt darin, zu testen, ob es in Tierversuchen Bestand habe.

„Das war eine Menge Versuch und Irrtum. Bei der Forschung stehen einem Erfolg etwa 20 Misserfolge gegenüber“, sagte Frizelle.

Er verglich das Feld auch mit der Entdeckung, dass Rauchen Krebs verursacht. Obwohl Kunststoffe schon seit Jahrzehnten Teil der Umwelt sind, nimmt das öffentliche Interesse an ihrer krebserregenden Wirkung immer mehr zu.

„Das ist neues Zeug“, sagte Frizelle. „Ich denke, wir sind uns des Schadens, den Mikroplastik anrichtet, im Moment nicht bewusst, weil wir einfach keine wirkliche Wahrnehmung davon haben. Aber ich vermute, es ist ein bisschen so, als würde man Sand in den Motor schütten – es richtet wahrscheinlich viel mehr Schaden an, als wir denken.“

Was das für Sie bedeutet
Während Wissenschaftler die Rolle von Mikroplastik erforschen, ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass es sinnvolle Schritte gibt, die Sie unternehmen können, um Ihr Darmkrebsrisiko zu senken. Dazu gehören eine gesunde Ernährung mit vielen Ballaststoffen und wenig verarbeiteten Lebensmitteln oder rotem Fleisch, die Vermeidung von Alkohol und Rauchen, Bewegung und regelmäßige Vorsorgeuntersuchungen.