De invloed van micro- en nanoplastics op hormonen bij zoogdieren

Plastic is overal. We gebruiken het elke dag voor van alles, van verpakkingen tot speelgoed en elektronica. Maar al dat plastic breekt langzaam af tot heel kleine deeltjes, micro- en zelfs nanoplastics. Die kleine plastic deeltjes komen via het milieu en ons voedsel in ons lichaam terecht. Ze blijken van invloed te zijn op onze hormonen en het hele endocriene systeem. Wat is dat precies en hoe werkt dat? Laten we eens kijken naar de effecten van micro- en nanoplastics op hormonen bij zoogdieren, waaronder de mens.

Wat zijn micro- en nanoplastics?

Microplastics zijn plastic deeltjes kleiner dan 5 millimeter. Nanoplastics zijn nog veel kleiner, minder dan 0,001 millimeter groot. Ze ontstaan als groter plastic afval uiteen valt door bijvoorbeeld UV-straling van de zon, mechanische slijtage of door bacteriën.

• Primaire microplastics zijn direct zo geproduceerd, bijvoorbeeld als scrubdeeltjes in cosmetica.
• Secundaire microplastics komen voort uit grotere stukken plasticafval.

Door hun kleine formaat verspreiden micro- en nanoplastics zich gemakkelijk in het milieu. Ze komen voor in de oceanen, rivieren, bodem en zelfs de lucht. Ook in ons voedsel en drinkwater zitten ze. Zo komen ze ons lichaam binnen.

Hoe komen micro- en nanoplastics in zoogdieren terecht?

Micro- en nanoplastics kunnen via verschillende wegen in het lichaam van zoogdieren terecht komen:

• Via de lucht: We ademen de kleine plastic deeltjes inademen die in de lucht zweven
• Via voedsel: In zeevoedsel maar ook in honing en zelfs kraanwater zitten microplastics
• Via de huid: Microplastics in cosmetica dringen via de huid het lichaam binnen
• Via de darmen: Plastic deeltjes in voedsel en drank passeren door het spijsverteringskanaal

Eenmaal in het lichaam kunnen ze zich ophopen in organen, door het hele lymfestelsel verspreiden, de bloed-hersenbarrière passeren en zelfs de placenta van zwangere vrouwen binnendringen. Zo bereiken ze allerlei plekken in het lichaam, met effect op onder andere het hormoonstelsel.

Het endocriene systeem

Het endocriene systeem, ook wel hormoonstelsel genoemd, regelt processen in ons lichaam met behulp van hormonen. Denk aan de puberteit, vruchtbaarheid, stemming, stofwisseling, groei en ontwikkeling. Belangrijke klieren zijn de hypofyse, schildklier, bijnieren en geslachtsklieren. Deze staan via de bloedbaan en zenuwbanen met elkaar in verbinding.

De hypothalamus en hypofyse vormen samen het regelcentrum van het endocriene systeem. De hypothalamus scheidt hormonen af die de hypofyse aansturen. De hypofyse geeft op haar beurt hormonen af die de andere klieren regelen, zoals schildklier, bijnieren en geslachtsklieren. Al deze klieren produceren weer hormonen met specifieke functies in het lichaam. Het is een complex samenspel.

Effecten van micro- en nanoplastics op hormonen

Micro- en nanoplastics kunnen het complexe evenwicht in het endocriene systeem verstoren. Ten eerste bevatten plastics allerlei chemicaliën, zoals weekmakers, vlamvertragers en UV-stabilisatoren. Deze kunnen het plastic verlaten en effect hebben op hormonen.

Ten tweede hechten micro- en nanoplastics andere vervuilende stoffen aan zich, zoals pesticiden en zware metalen. Samen worden de plastic deeltjes en de chemicaliën een ‘toxic cocktail’ die het endocriene systeem kan ontregelen.

De effecten verschillen per hormoon en orgaan. Over het algemeen leiden ze tot een verstoorde hormoonhuishouding met uiteenlopende gevolgen voor de gezondheid. Enkele voorbeelden:

1. Effecten op de hypofyse

• Tumoren door oestrogeen-achtige stoffen
• Veranderingen in afgifte van hormonen

2. Effecten op de bijnieren

• Meer cortisol en hogere bloeddruk
• Minder aldosteron en verstoorde zoutbalans

3. Effecten op de geslachtsklieren

• Verminderde vruchtbaarheid en lagere testosteronspiegels
• Onregelmatige menstruaties en vroege puberteit

4. Effecten op de schildklier

• Te veel of te weinig schildklierhormoon
• Vertraagde ontwikkeling en stofwisselingsproblemen

Kortom, micro- en nanoplastics kunnen op allerlei manieren de hormoonhuishouding ontregelen, met gevolgen voor de gezondheid. Jongeren in de puberteit lijken extra gevoelig.

Hoe beïnvloeden microplastics de schildklier?

De schildklier speelt een cruciale rol in de groei en ontwikkeling van het lichaam. Microplastics kunnen op verschillende manieren de schildklierfunctie verstoren:

• De plastic deeltjes bevatten stoffen die de productie van schildklierhormonen remmen, zoals bisfenol A.
• Ze verstoorden de opname van jodium, essentieel voor de aanmaak van schildklierhormoon.
• De plastic deeltjes hechten zware metalen en andere toxinen aan zich die de schildklier beschadigen.
• Ze verstoren de feedbackmechanismen tussen hypothalamus, hypofyse en schildklier.

Als de schildklier te weinig of te veel hormonen maakt, leidt dat tot allerlei klachten. Denk aan vermoeidheid, depressie, gewichtstoename, vergeetachtigheid en een trage hartslag. Vooral bij kinderen en jongeren kan een verstoorde schildklier de groei, puberteit en cognitieve ontwikkeling ernstig ontregelen.

De gevolgen voor de voortplanting van mannen

Mannen maken zich zorgen over dalende spermataallen en vruchtbaarheidsproblemen. Ook hier spelen microplastics mogelijk een rol.

• Microplastics dringen het testisweefsel binnen en beschadigen de zaadcellen.
• Ze bevatten stoffen die de hormoonhuishouding verstoren zoals de productie van testosteron.
• Ze tasten de bloed-testisbarrière aan, die de zaadballen beschermt tegen toxines.
• Ze leiden tot meer oxidatieve stress en ontstekingen in de testikels.

Dit kan leiden tot een lagere sperma productie, abnormale zaadcellen, verminderde beweeglijkheid en DNA schade. Uiteindelijk bedreigt het de vruchtbaarheid van de man. Meer onderzoek is nodig, maar microplastics lijken een rol te spelen in vruchtbaarheidsproblemen.

De invloed op vrouwelijke hormonen en voortplanting

Ook bij vrouwen staan de voortplanting en hormonen onder druk door toxische stoffen, waaronder microplastics. Mogelijke effecten:

• Beschadiging en ontsteking van eicellen
• Verstoorde rijping van eicellen en hormoonhuishouding
• Onregelmatige menstruatiecyclus en overgangsklachten
• Problemen met zwangerschap en ongeboren kinderen

Microplastics en chemicaliën kunnen via de placenta het ongeboren kind bereiken en de ontwikkeling verstoren. Ook borstvoeding kan een bron van blootstelling zijn.

Meer onderzoek naar de invloed op vrouwelijke hormonen en voortplanting is nodig. Maar voorzorg lijkt geboden voor zwangere vrouwen en ongeboren kinderen.

Wat doen microplastics in de hersenen?

Heel kleine micro- en nanoplastics kunnen de bloed-hersenbarrière passeren en zich ophopen in de hersenen. Dit kan op den duur leiden tot:

• Ontstekingen en schade aan hersencellen
• Veranderingen in de hormoonhuishouding
• Effecten op cognitie, gedrag en stemming
• Risico op neurodegeneratieve ziekten zoals Alzheimer

Ook hier is meer onderzoek nodig. Maar hoe minder plastic deeltjes onze bloed-hersenbarrière passeren, hoe beter.

3 manieren om de risico’s te verkleinen

Er valt nog veel te onderzoeken over de precieze risico’s van micro- en nanoplastics voor hormonen en gezondheid. Toch zijn er al wel manieren om de blootstelling te verminderen:

1. Minder plastic gebruiken

   Plastic vermijden waar mogelijk, herbruikbaar kopen, recyclen etc.

2. Gezonde voeding

   Kies voeding met zo min mogelijk verpakkingen en microplastics. Eet meer vers en onbewerkt.

3. Lichaam ontgiften

   Genoeg water drinken, actief blijven, stress vermijden en ontspannen helpt het lichaam om toxines uit te scheiden.

Conclusie

Micro- en nanoplastics zijn overal en kunnen ons endocriene systeem en hormoonhuishouding op allerlei manieren verstoren. Dit kan leiden tot gezondheidsproblemen, vooral op het gebied van voortplanting, ontwikkeling en cognitie. Hoewel meer onderzoek nodig is, is voorzorg geboden. We kunnen onszelf beschermen door plasticgebruik te verminderen en een gezonde levensstijl. Zo min mogelijk plastic deeltjes in ons lichaam is de boodschap!

Geraadpleegde bronnen:

1. Deonie A, Allen S, Abbasi S, Baker A, Bergmann M, Brahney J, et al.. Microplastics and nanoplastics in the marine-atmosphere environment. Nat Rev Earth Environ (2022) 3:1–13. doi:  10.1038/s43017-022-00292-x [CrossRef] [Google Scholar]
2. Reinhold L, Wagreich M, Williams M, Wolfe AP. The geological cycle of plastics and their use as a stratigraphic indicator of the Anthropocene. Anthropocene (2016) 13:4–17. doi:  10.1016/j.ancene.2016.01.002 [CrossRef] [Google Scholar]
3. Europe, Plastic. “Plastics–the facts 2020. PlasticEurope (2020) 1:1–64. [Google Scholar]
4. Roland G, Jambeck JR, Law KL. Production, use, and fate of all plastics ever made. Sci Adv (2017) 3(7):e1700782. doi:  10.1126/sciadv.1700782 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
5. Chris W, Sebille EV, Hardesty BD. Threat of plastic pollution to seabirds is global, pervasive, and increasing. Proc Natl Acad Sci (2015) 112(38):11899–904. doi:  10.1073/pnas.1502108112 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
6. Davidson AD, Shoemaker KT, Weinstein B, Costa GC, Brooks TM, Ceballos G, et al.. Geography of current and future global mammal extinction risk. PloS One (2017) 12(11):e0186934. doi: 10.1371/journal.pone.0186934 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
7. Santos RG, Machovsky-Capuska GE, Andrades R. Plastic ingestion as an evolutionary trap: Toward a holistic understanding. Science (2021) 373(6550):56–60. doi: 10.1126/science.abh0945 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
8. Ghulam N, Ahmad S, Ullah S, Zada S, Sarfraz M, Guo X, et al.. The adverse health effects of increasing microplastic pollution on aquatic mammals. J King Saud University-Science (2022) 34(4):102006. doi:  10.1016/j.jksus.2022.102006 [CrossRef] [Google Scholar]
9. Galloway TS, Cole M, Lewis C. Interactions of microplastic debris throughout the marine ecosystem. Nat Ecol Evol (2017) 1(5):1–8. doi: 10.1038/s41559-017-0116 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
10. Benson NU, Agboola OD, Fred-Ahmadu OH, De-la-Torre GE, Oluwalana A, Williams A. Micro (Nano) plastics prevalence, food web interactions and toxicity assessment in aquatic organisms: A review. Front Mar Sci (2022) 9:291. doi: 10.3389/fmars.2022.851281 [CrossRef] [Google Scholar]