Terwijl de wereld verdrinkt in plastic, blijft één vraag nog onbeantwoord: welke schade richt plastic aan in het menselijk lichaam?
Toen stukjes microplastic een paar jaar gelden opdoken in de ingewanden van vissen en schelpdieren, richtte de aandacht zich op de veiligheid van seafood-producten. Men maakte zich vooral zorgen over schelpdieren, want anders dan in het geval van vis eten we schelpdieren vaak in hun geheel op – met inbegrip van de maag en de microplastics erin. In 2017 maakten Belgische wetenschappers bekend dat liefhebbers van mosselen, een geliefd gerecht in België, elk jaar tot wel 11.000 deeltjes plastic binnenkregen.
Maar tegen die tijd begrepen wetenschappers inmiddels dat plasticafval in het milieu voortdurend vervalt tot steeds kleinere fragmenten, waarbij na verloop van tijd vezels ontstaan die dunner zijn dan een mensenhaar. Dit soort deeltjes worden uiteindelijk zó klein dat ze ook gemakkelijk door de lucht gaan zweven. Een team van de Britse University of Plymouth besloot om de risico’s van met plastic verontreinigde mosselen uit Schotland te vergelijken met het inademen van de lucht in een gemiddelde woning. Hun conclusie: als mensen genieten van een maaltje mosselen, krijgen ze daarbij meer plastic binnen door het inademen of inslikken van plasticvezels die in de lucht rondzweven (en afkomstig zijn van de eigen kleren, de vloerbedekking en de bekleding in het huis) dan door het eten van de mosselen.
Dit voorjaar maakten wetenschappers uit Nederland en Groot-Brittannië bekend dat ze minuscule plasticdeeltjes in levende mensen hadden aangetroffen, en wel op twee plekken waar ze niet eerder plastic hadden gevonden: diep in de longen van patiënten die geopereerd moesten worden en in het bloed van anonieme donoren. In geen van beide studies werd antwoord gegeven op de vraag of deze plasticdeeltjes mogelijk schadelijk voor de gezondheid waren. Maar tezamen maken deze onderzoeken wel duidelijk dat er reden is tot zorg als het gaat om de plasticdeeltjes in de lucht die we inademen. Sommige van deze plasticfragmenten zijn blijkbaar zó klein dat ze tot diep in de weefsels van het menselijk lichaam en zelfs tot in cellen kunnen doordringen, iets wat in het geval van grotere microplastics niet gebeurt.
Dick Vethaak, emeritus-professor ecotoxicologie aan de Vrije Universiteit Amsterdam en een van de auteurs van het onderzoek naar het bloed van donoren, beschouwt zijn bevindingen niet als alarmerend, maar zegt wel dat ‘we bezorgd zouden moeten zijn. Plastic hoort niet thuis in ons bloed.’
Volgens hem ‘leven we in een wereld van deeltjes,’ waarbij hij verwijst naar de enorme hoeveelheid stof- en roetdeeltjes en pollen die we elke dag inademen. ‘Het gaat erom in hoeverre plasticdeeltjes bijdragen aan dat de totale belasting door deeltjes en wat dat betekent.’
Lastig om aan te tonen
Wetenschappers doen al meer dan 25 jaar onderzoek naar microplastics, oftewel plasticdeeltjes met een doorsnede van minder dan vijf millimeter. Het was Richard Thompson, mariene bioloog aan de University of Plymouth, die de term in 2004 bedacht nadat hij clusters van minuscule plasticdeeltjes op de vloedlijn van een Engels strand had aangetroffen. In de jaren daarna vonden wetenschappers deze microplastics overal ter wereld, van de bodem van de Marianentrog tot de top van de Mount Everest.
Er zitten microplastics in zout, bier, vers fruit, verse groenten en ons drinkwater. Plasticdeeltjes die in de lucht rondzweven, kunnen in een kwestie van dagen rond de aardbol reizen en als regen uit de lucht vallen. Tijdens expedities waarbij onderzoek naar microplastics in de oceanen is gedaan, zijn onvoorstelbare aantallen plasticdeeltjes geteld, aantallen die in de loop der jaren nog eens zijn verveelvoudigd door de aanhoudende stroom plasticafval die elk jaar in de oceanen wordt gedumpt en daar langzaam verbrokkelt. In een wetenschappelijke telling die in 2014 werd uitgevoerd, werd het totale aantal deeltjes op vijf biljoen (vijfduizend miljard) geschat. Maar in de laatste telling, die vorig jaar door Japanse wetenschappers van de Kyushu University werd verricht, wordt geschat dat er 24,4 biljoen plasticdeeltjes in het oppervlaktewater van de wereldzeeën rondzweven, met een inhoud van zo’n vijftien miljard liter; een getal dat op zichzelf al moeilijk te bevatten is.
‘Toen ik in 2014 aan dit onderzoek begon, was er alleen maar gekeken naar plekken waar het plastic opdook,’ zegt Alice Horton, een mariene biologe van het Britse National Oceanography Center die is gespecialiseerd in vervuiling door microplastics. ‘Inmiddels hoeven we niet meer verder te zoeken, want we weten nu dat we overal microplastics zullen aantreffen.’
Veel moeilijker is het om uit te zoeken of deze deeltjes ook schade aan onze gezondheid aanrichten. Plastics worden gemaakt van een complexe mix van chemicaliën, waaronder additieven die ze sterker of buigzamer maken. Zowel de plastics zelf als deze chemische toevoegingen kunnen giftig zijn. Volgens Scott Coffin, onderzoeker van de Water Resource Control Board van de staat Californië, zijn in de meest recente analyses op dit gebied ruim 10.000 unieke chemicaliën in plastics geïdentificeerd, waarvan ruim 2400 reden tot zorg zouden kunnen zijn. Het gebruik van veel van deze chemicaliën is volgens de studie in veel landen ‘niet voldoende gereguleerd.’ Tot de chemicaliën behoren 901 bestanddelen die in sommige landen niet zijn goedgekeurd voor gebruik in voedselverpakkingen.
Uit een onderzoek bleek dat tot wel 88 procent van de additieven uiteindelijk in het drinkwater belanden, afhankelijk van factoren als de hoeveelheid zonlicht en de tijdsduur. In dezelfde studie werden in één enkel plasticproduct 8681 unieke chemische bestanddelen en additieven geïdentificeerd. Het is dus geen eenvoudige taak om uit te zoeken welke combinaties van bestanddelen in deze complexe chemische soep problematisch zouden kunnen zijn en in welke concentraties ze schade aanrichten.
‘Je vindt misschien een verband tussen een bestanddeel en gezondheidsschade, maar dat wil nog niet zeggen dat er een causaal verband bestaat, aangezien we in het dagelijks leven aan ontelbaar veel chemicaliën worden blootgesteld,’ zegt Denise Hardesty, die bij de Australische Commonwealtah Scientific and Industrial Research Organization al vijftien jaar onderzoek doet naar de impact van plasticafval.
Ook Janice Brahney, een biochemicus aan de Utah State University die bestudeert hoe voedingsstoffen, ziekteverwekkers en andere deeltjes zich op stofpartikels door de lucht verplaatsen, maakt zich zorgen. Volgens haar blijft de plasticproductie razendsnel toenemen, en dat terwijl er nog maar weinig bekend is over de impact van microplastics. In 2020 werd er 367 miljoen ton plastic geproduceerd, en dat cijfer zal tegen het jaar 2050 waarschijnlijk verdrievoudigen. ‘Dat is alarmerend, want we zijn al lang met dit probleem bezig en we weten nog steeds niet wat precies de consequenties van al dat plastic zijn. Het zal heel lastig worden als we op zeker moment de productie van deze plastics zouden moeten staken,’ zegt zij.
Op de website van de American Chemical Council (ACC), de koepelorganisatie voor de chemische sector, is een uitgebreide verzameling van teksten te vinden waarin de chemische samenstelling van diverse plastics wordt opgesomd en wordt tegengesproken dat bepaalde plastics giftig zouden zijn.
‘Nee, microplastics zijn niet de nieuwe “zure regen.” Verre van dat,’ zei een woordvoerder van de ACC in een reactie op mediaberichten over het wetenschappelijke artikel van Brahney dat in 2020 in het tijdschrift Science was verschenen. Daarin schatte Brahney dat tegen het jaar 2025 zo’n elf miljard ton plastic zich in het milieu zou hebben opgehoopt. Brahney berekende onder meer dat er alleen al in de westelijke VS elk jaar meer dan duizend ton aan minuscule plasticdeeltjes in de lucht rondzweven en uiteindelijk op aarde neerdalen.
De ACC had ook kritiek op die laatste bevinding. ‘De hoeveelheid microplastic in het milieu maakt niet meer dan vier procent van het totaal aantal deeltjes uit dat gemiddeld wordt opgevangen (...). De andere 96 procent bestaat uit natuurlijke materialen als mineralen, aarde en zand, delen van insecten, pollen en andere deeltjes.’
Volgens een woordvoerder van de ACC is de organisatie begonnen aan een onderzoeksprogramma dat antwoord moet geven op onbeantwoorde vragen over microplastics, waaronder kwesties rond huisstof. Ook wil de koepel een wereldwijd platform creëren voor de uitwisseling van onderzoeksresultaten van universiteiten, onderzoeksinstellingen en de chemische sector. Met het programma wil de ACC onder meer onderzoeken welke routes microplastics in het milieu afleggen en welke potentiële gevaren de blootstelling aan deze deeltjes opleveren. Ook moet een kader worden opgezet waarbinnen de risico’s van microplastics beoordeeld kunnen worden. De resultaten van het onderzoeksprogramma zullen in de komende jaren worden gepubliceerd.
Volgens Hardesty is het onderwerp zó gecompliceerd en controversieel dat zelfs een nadere omschrijving van het begrip ‘risico’ tot felle debatten leidt. Moeten we ons alleen maar zorgen maken over de uitwerking van microplastics op de menselijke gezondheid of ook op die van dieren of hele ecosystemen?
Plastic in dieren
Feit is dat het onderzoek naar de potentiële risico’s van plasticdeeltjes in het milieu zo’n veertig jaar geleden begon met dierstudies. Destijds vonden mariene biologen die onderzoek deden naar het dieet van zeevogels steeds meer plastic in de maag van deze vogels. Naarmate meer en meer zeedieren door plasticafval werden belaagd, hetzij door verstrikking in plastic visnetten, hetzij door het inslikken van plasticdeeltjes, werd er behalve naar zeevogels ook gekeken naar andere zeedieren en naar ratten en muizen.
In 2012 maakte de Conventie inzake Biologische Diversiteit in Montreal bekend dat alle zeven soorten zeeschildpadden, 45 procent van de mariene zoogdiersoorten en 21 procent van de zeevogelsoorten op aarde geregeld plasticdeeltjes inslikken of in plastic verstrikt raakten. In datzelfde jaar riepen tien wetenschappers zonder veel succes de wereld op om de meest schadelijke plasticsoorten als ‘gevaarlijke stoffen’ te classificeren, zodat toezichthouders de ‘bevoegdheid zouden krijgen om aangetaste habitats te herstellen.’
Sindsdien zijn de aantallen en risico’s voor dieren er niet beter op geworden. Inmiddels wordt de gezondheid van ruim zevenhonderd soorten bedreigd door plastic. Volgens wetenschappers is het waarschijnlijk dat honderden miljoenen wilde vogels plastic hebben ingeslikt en dat tegen het jaar 2050 alle zeevogelsoorten op aarde geregeld plastic binnenkrijgen. Nu al wordt aangenomen dat bepaalde vogelkolonies worden bedreigd door de voortdurende blootstelling aan chemicaliën in plastics die het endocriene systeem van de dieren verstoren. Uit laboratoriumonderzoek naar vissen is gebleken dat plastic de voortplantingsorganen van de dieren kan aantasten en hun lever kan belasten.
In andere dierstudies is de alomtegenwoordigheid van plasticafval aangetoond en wordt gewaarschuwd voor mogelijke fysiologische en toxicologische uitwerkingen van dit afval op de volksgezondheid.
Hoewel gifstoffen in plastic de gezondheid van vogels kan schaden, bleek in 2019 het tegenovergestelde uit een Australisch onderzoek waarbij kuikens van de Japanse kwartel bewust met deze gifstoffen waren gevoerd: de kuikens vertoonden slechts een geringe vertraging in hun groei, maar waren niet vaker ziek, gingen niet vaker dood of hadden niet meer voortplantingsproblemen dan kuikens die niet met plastic waren gevoerd. De uitkomsten waren een verrassing voor de onderzoekers, die de resultaten beschouwden als ‘het eerste experimentele bewijs’ voor het feit dat toxicologische en endocriene uitwerkingen van plastics ‘mogelijk minder ernstig gevolgen hebben’ voor de vele miljoenen vogels die kleine hoeveelheden plastic in hun maag hebben.
Hardesty was een van de auteurs van die studie en zegt dat het experiment met de kwartels er nog eens op wijst dat het vaststellen van de risico’s van microplastics ‘niet zo eenvoudig is.’ Het feit dat er bij de kwartels vrijwel geen schadelijke effecten werden gevonden, ‘benadrukt dat we nog altijd niet in staat zijn om antwoord te geven op de vraag welke uitwerking het inslikken van plastic op de menselijke gezondheid heeft.’
Plastic in mensen
Nog moeilijker is het om de mogelijk schadelijke effecten van plastics op de menselijke gezondheid te bepalen. Anders dan kwartels en vissen kunnen mensen niet doelbewust met plastic worden gevoerd. In het laboratorium is gebleken dat microplastics schade aan menselijke cellen aanrichten, onder meer door allergische reacties en het afsterven van cellen. Maar tot dusver zijn er geen epidemiologische studies verschenen waarin een verband wordt gelegd tussen effecten op de gezondheid van grote groepen mensen en de blootstelling aan microplastics.
Wel is er onderzoek naar kleinere groepen mensen gedaan, maar deze studies hebben maar een beperkte geldigheid en vertellen ons weinig meer dan dat er microplastics in diverse weefsels van het menselijk lichaam zijn aangetroffen. Zo werden in een onderzoek uit 2018 microplastics in de uitwerpselen van acht mensen gevonden. In een andere studie werd de aanwezigheid van microplastics in de placenta’s van ongeboren baby’s aangetoond.
In het recente onderzoek van Vethaak en zijn collega’s van de Vrije Universiteit werden in het bloed van 17 van 22 gezonde bloeddonoren microplastics gevonden; en uit het eerdere genoemde longonderzoek bleek dat 11 van de 13 monsters van het longweefsel van elf patiënten microplastics bevatten. Niet bekend is aan welke concentraties van microplastics deze donoren en longpatiënten zijn blootgesteld, en voor hoe lang – twee essentiële factoren voor het vaststellen van gezondheidsschade.
Bij beide onderzoeken werden hoofdzakelijk nanoplastics gevonden, oftewel deeltjes die kleiner zijn dan één micrometer. De plasticdeeltjes die bij de bloeddonoren werden aangetroffen, waren klein genoeg om te worden ingeademd – hoewel het volgens Vethaak ook mogelijk is dat ze zijn ingeslikt. Onduidelijk is nog of dit soort deeltjes vanuit de bloedbaan in andere organen kunnen doordringen, met name in de hersenen, die worden beschermd door een uniek en dicht netwerk van cellen die een barrière vormen.
‘We weten dat deeltjes via de bloedbaan door het hele lichaam worden verspreid,’ zegt Vethaak. Zijn onderzoek maakt deel uit van in totaal vijftien studies naar microplastics die momenteel worden verricht onder auspiciën van de Nederlandse onderzoeksinstelling ZonMw (ZorgOnderzoek Nederland Medische wetenschappen).
Uit de eerdergenoemde longstudie, die werd uitgevoerd door onderzoekers van de University of Hull, bleek hoe diep deeltjes die in de lucht zweven in het menselijk lichaam kunnen doordringen. Wetenschappers verwachtten plasticvezels in het longweefsel van chirurgische patiënten te vinden, want bij eerder onderzoek waren deze deeltjes ook in dierkadavers gevonden. Maar tot hun verbazing troffen ze de hoogste concentraties van deeltjes in diverse soorten en maten in de lagere longkwabben aan. Een van de vezels was maar liefst twee millimeter lang.
‘Je verwacht geen microplastics met de kleinste diameter in de kleinste ruimten van het longweefsel te vinden,’ zegt Jeannette Rotchell, milieu-ecoloog aan de University of Hull. Volgens haar stelt deze studie haar team in staat om tot de volgende fase van het laboratoriumonderzoek over te gaan, waarbij cellen of weefselculturen van de longen worden gebruikt om de uitwerking van de gevonden microplastics nader te onderzoeken.
‘Er staan nog heel veel vragen open,’ zegt zij. ‘Ik wil weten aan welke concentraties microplastics we in de loop van ons leven worden blootgesteld en welke microplastics we elke dag inademen – thuis of op het kantoor, op weg naar ons werk, als we in de buitenlucht fietsen of wandelen, in verschillende omgevingen... Er is nog een grote achterstand in kennis.’
Schadelijk of niet?
Wetenschappers tasten op dit punt niet helemaal in het duister. Er is inmiddels heel veel onderzoek gedaan naar de gifstoffen die in plastics zijn verwerkt en ook naar longaandoeningen, van astma en chronische obstructieve longziekte (COPD of ‘rokerslong’) tot longkanker, ziekten waaraan elk jaar miljoenen mensen in de wereld overlijden en die in verband worden gebracht met de blootstelling aan andere verontreinigende deeltjes in de lucht. In het laatste rapport van de American Lung Association valt te lezen dat COPD, dat een chronische ontsteking van het longweefsel veroorzaakt, in de VS inmiddels de op drie na belangrijkste doodsoorzaak is.
Elke dag ademen we een grote verscheidenheid aan deeltjes in die sinds het begin van de Industriële Revolutie in de lucht zweven. Als eerste reactie probeert het lichaam deze deeltjes weer uit te scheiden. Grotere deeltjes die de luchtwegen binnendringen, worden doorgaans weer uitgehoest. Dieper in de luchtwegen worden kleinere deeltjes door slijm omringd en via de ‘mucuslift’ weer naar boven vervoerd en uiteindelijk opgehoest en doorgeslikt. De deeltjes die achterblijven, worden door immuuncellen afgezonderd.
Na verloop van tijd kunnen deze deeltjes irritaties veroorzaken die uiteindelijk leiden tot een hele reeks symptomen, van plaatselijke ontstekingen tot infecties en kanker. Maar het is ook mogelijk dat ze inert blijven en verder geen schade aanrichten.
Volgens Kari Nadeau, arts en hoofd allergie- en astmaonderzoek aan de Stanford University, waren de deeltjes die in de longstudie werden aangetroffen, gemaakt van plasticsoorten die giftig zijn voor de mens en irritaties van het longweefsel, duizeligheid, hoofdpijn, astma en kanker kunnen veroorzaken. Toen Nadeau de lijst van plasticvezels doornam die in de studie werden aangegeven, kon ze al deze risico’s afvinken.
‘We wisten dit al uit eerder gepubliceerde studies,’ zegt Nadeau. ‘Als je één minuut polyurethaan inademt, kun je daarvan al duizelig worden.’
Wat wetenschappers niet weten, is of plasticdeeltjes in voldoende hoge concentraties en lang genoeg in het longweefsel aanwezig zijn om daar schade te veroorzaken.
De vraag of er een direct verband bestaat tussen dit soort deeltjes en ‘de astma die iemand gedurende zijn hele leven ontwikkelt, is zeer moeilijk aan te tonen,’ zegt Nadeau. ‘Ik zeg niet dat we bang voor deze deeltjes moeten zijn. Wat ik bedoel, is dat we voorzichtig zouden moeten zijn. We moeten inzicht in de materialen krijgen die tot in ons lichaam doordringen en daar mogelijk jarenlang blijven steken.’
Volgens Albert Rizzo, medisch directeur van de American Lung Association, is de wetenschap nog te onduidelijk om conclusies te trekken. ‘Zijn plastics daar alleen maar aanwezig en blijven ze inert, of roepen ze een immuunrespons van het lichaam op die uiteindelijk tot littekens, fibrose of kanker kan leiden? We weten dat deze microplastics overal voorkomen. Wat we niet weten, is of de aanwezigheid ervan in het lichaam tot problemen leidt. Daarbij is de tijdsduur erg belangrijk. Het maakt veel uit hoe lang de blootstelling aan deze deeltjes duurt.’
Volgens hem kun je de huidige onzekerheid het best vergelijken met de campagne om overheden ervan te overtuigen dat roken kanker veroorzaakt. ‘Toen we eenmaal genoeg bewijzen hadden verzameld om een beleidsverandering af te dwingen, werd alles opeens heel erg duidelijk,’ zegt hij. ‘Misschien dat zoiets ook met plastics zal gebeuren. Zullen we over veertig jaar aantonen dat microplastics in de longen tot vroegtijdige veroudering van het longweefsel of emfyseem leidt? Dat weten we niet. Maar intussen zouden we plastics veiliger moeten maken.’
Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op nationalgeographic.com
