Van stof leren

Eigenschappen zoals grootte, vorm en oppervlakteconditie van microdeeltjes beïnvloeden hun gevaarlijkheid voor de mens. Hier zijn elektronenmicroscopische opnamen van houtstof zoals het ontstaat bij het houtbewerken (boven links); stofdeeltjes uit hooi (boven rechts), dieselroetdeeltjes uit de uitlaatgassen van een verbrandingsmotor (onder links), en ter vergelijking microplastikadeeltjes (onder rechts). (Foto: Simon Wieland, UBT) / Properties such as size, shape and surface condition of microparticles influence their hazardous potential for humans. Shown here are electron micrographs of wood dust as it is produced during woodworking (top left), dust particles from hay (top right), diesel soot particles from combustion engine exhaust (bottom left), and for comparison, microplastic fragments (bottom right). (Photo: Simon Wieland, UBT)

Prof. Dr. Christian Laforsch, Prof. Dr. Holger Kress en Simon Wieland M.Sc. (v.l.n.r.) bespreken in het laboratorium microscopische opnames van de microdeeltjes. (Foto: UBT) / Prof. Dr. Christian Laforsch, Prof. Dr. Holger Kress en Simon Wieland M.Sc. (links) bespreken de beelden van micropartikels. (Foto: UBT)

Onderzoekers van de Universiteit Bayreuth willen de gevolgen van ingeademd microplastics onderzoeken. Om deze beter te begrijpen, hebben ze in een interdisciplinaire studie de verbanden tussen de gezondheidsrisico's van deeltjes zoals bijvoorbeeld stof, schuurstof of asbest met hun fysieke eigenschappen uitgewerkt. Door vergelijkingen met de eigenschappen van microplastica-deeltjes kunnen zo nauwkeurigere uitspraken worden gedaan over hun potentieel schadelijke effecten op de gezondheid.

Microplastics zijn overal in het milieu te vinden, ook in de atmosfeer. Hierdoor ademen we in ons dagelijks leven voortdurend microscopisch kleine plasticdeeltjes in. Als deze de luchtwegen binnendringen, kan dat mogelijk schadelijk voor de gezondheid zijn. Om de gevaren die van microplastics in de lucht uitgaan betrouwbaar in te schatten, zijn er echter nog niet voldoende wetenschappelijke studies. In een overzichtsartikel heeft een door de Universiteit Bayreuth gecoördineerd onderzoeksteam nu de kennis over de reeds goed onderzochte gezondheidsrisico's van verschillende micropartikels verzameld en vergeleken met de eigenschappen van microplastics, om zo mogelijke gevaren van microplastics te herkennen.

Het interdisciplinaire team rond de Bayreuther microplastics-onderzoekers Prof. Dr. Holger Kress en Prof. Dr. Christian Laforsch richtte zich op micropartikels zoals bijvoorbeeld asbest, stofdeeltjes uit auto-uitlaatgassen of stof die ontstaat bij het schuren van hout of steen. De auteurs uit de vakgebieden fysica, biologie, biochemie, geneeskunde en nanowetenschappen legden daarbij vooral de nadruk op de rol van fysieke en chemische eigenschappen van de deeltjes voor hun toxiciteit. Parameters zoals de grootte, vorm en oppervlaktebelading van de deeltjes, maar ook hun bestendigheid in de longen en op de deeltjes aanwezige bacteriën en biomoleculen kunnen hun gevaarpotentieel beïnvloeden. Bijvoorbeeld, lange vezels zijn vaak gevaarlijker dan compacte deeltjes, omdat lange vezels door hun vorm minder goed door het lichaam kunnen worden verwijderd en zo blijvende ontstekingen in getroffen weefsels mogelijk maken. Hierdoor kunnen dergelijke vezelvormige micropartikels kankerverwekkend zijn, wat bijvoorbeeld al lange tijd bekend is voor asbest.

Als men de betekenis van de fysieke en chemische eigenschappen voor de gezondheidsimpact van micropartikels kent, kunnen mogelijke gevaren van microplastics voor de menselijke gezondheid eerder worden herkend, aldus de wetenschappers. „Deze kennis stelt ons in staat om belangrijke open vragen over het gevaarpotentieel van microplastics te identificeren. Hierdoor kunnen we bijdragen aan gerichte onderzoek en snellere beoordeling van het risico van microplastics voor de mens“, legt Prof. Dr. Holger Kress, initiatiefnemer van de studie en hoogleraar Biologische Fysica aan de Universiteit Bayreuth, uit.

„Met ons werk helpen we de onderliggende mechanismen achter de gezondheidsimpact van micropartikels te begrijpen. Veel dat al bekend is voor andere micropartikels, kan misschien ook worden toegepast op microplastics“, voegt Simon Wieland toe, eerste auteur van het artikel en promovendus aan de Universiteit Bayreuth. Daarom is het belangrijk om van deze kennis te profiteren om een snelle inschatting van het risico van microplastics in de ademlucht mogelijk te maken.

Nu komt het erop aan om de nieuw verworven inzichten in de praktijk te brengen. „Er zijn nog veel open vragen over de fysieke en chemische eigenschappen van microplastics. Microplastics zijn niet gelijk aan microplastics, maar bestaan uit veel verschillende deeltjes met verschillende chemische samenstellingen, oppervlakte-eigenschappen, vormen en groottes“, zegt Prof. Dr. Christian Laforsch, woordvoerder van de Sonderforschungsbereich 1357 Microplastics van de Universiteit Bayreuth en houder van de leerstoel dierecologie I. Daarom is het nu van groot belang om deze diversiteit ook in het toxikologisch onderzoek mee te nemen. Alleen zo kunnen de effecten van microplastics op mens en milieu volledig worden begrepen, aldus de conclusie van de onderzoeker.

De studie „From properties to toxicity: comparing microplastics to other airborne microparticles“ is tot stand gekomen binnen het kader van het Levenswetenschappelijk College van de Studienstiftung des deutschen Volkes in samenwerking met de Sonderforschungsbereich 1357 Microplastics van de Universiteit Bayreuth. Ze verscheen in het Journal of Hazardous Materials en is vrij toegankelijk.