Lebensmittelzusätze in Nanogröße beeinträchtigen die Nährstoffaufnahme – Zwergpartikel lassen nur Zwergwürmer wachsen
Mikroskopieaufnahme von C. elegans mit schematischen Nanopartikeln (rund, rot) und der Verteilung der Nanopartikel nach der Aufnahme mit der Nahrung im Darm (ebenfalls rot) A. von Mikecz / IUF
Nanopartikel aus Siliziumdioxid (Silika; SiO₂) werden Nahrungsmitteln unter anderem als Rieselhilfe zugesetzt. Forschungsergebnisse im Modellorganismus Caenorhabditis elegans zeigen nun, dass Nanosilika in den Darmzellen des Fadenwurms die Aufnahme und Verwertung von verdauten Eiweißen stört.
Die Eiweißbausteine werden in den Darmzellen in Speichervesikeln abgelagert und stehen nicht mehr für den weiteren Stoffwechsel zur Verfügung. Dadurch bleiben die Würmer klein, bekommen weniger Nachkommen und altern vorzeitig.
Das stellt einen Nachteil für wildlebende Fadenwürmer dar, die in der Umwelt den Nanomaterialien ausgesetzt sind. Ob sich die nanoskaligen Lebensmittelzusätze ebenfalls negativ auf die menschliche Ernährung auswirken, muss nun gezielt untersucht werden.
Die zugehörige Studie wurde von Professor Anna von Mikecz, Arbeitsgruppenleiterin am IUF – Leibniz-Institut für umweltmedizinische Forschung in Düsseldorf, und ihren Mitarbeitern durchgeführt und in der Fachzeitschrift „Nanotoxicology“ veröffentlicht.
„Silika Nanopartikel wirken im Darm des Fadenwurms als Eiweißfalle und führen dadurch zu Mangelernährung, verminderter Fitness und vorzeitiger Alterung“, erklärt Prof. Anna von Mikecz. „Im nächsten Schritt werden wir in unserem Modellsystem untersuchen, ob und wie sich die Veränderungen im Darm auch auf das Nervensystem auswirken.“
Die Sicherheit von Nanomaterialien ist einer der Forschungsschwerpunkte am IUF und entsprechend ist das IUF Mitglied im Leibniz-Forschungsverbund Nanosicherheit.
Über das IUF
Das IUF – Leibniz-Institut für umweltmedizinische Forschung untersucht, durch welche molekularen Mechanismen Partikel, Strahlung und ausgewählte Umweltchemikalien die menschliche Gesundheit schädigen. Die vier Hauptarbeitsrichtungen sind umweltinduzierte pulmonale Alterung, Hautalterung, Störungen des Nerven- und Immunsystems. Durch die Entwicklung neuartiger Modellsysteme arbeitet das IUF daran, die Risikoabschätzung zu verbessern und neue Strategien zur Prävention / Therapie umweltinduzierter Gesundheitsschädigungen zu entwickeln.
Weitere Informationen erhalten Sie unter: http://www.iuf-duesseldorf.de
Das IUF gehört der Leibniz-Gemeinschaft an: http://www.leibniz-gemeinschaft.de
Prof. Dr. rer. nat. Anna von Mikecz, Arbeitsgruppenleiterin
E-Mail: Anna.vonMikecz@IUF-Duesseldorf.de
Telefon: 0211 3389 358
Piechulek A, Berwanger LC, von Mikecz A: Silica nanoparticles disrupt OPT-2/PEP-2-dependent trafficking of nutrient peptides in the intestinal epithelium. Nanotoxicol 13(8): 1133-1148, 2019. doi: 10.1080/17435390.2019.1643048
https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17435390.2019.1643048
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