Apherese entfernt PFAS und Mikroplastik teilweise aus dem Blut

Die Maschine selbst ist nicht neu: Seit Jahrzehnten entnimmt sie Blut aus einem Arm, entfernt Cholesterin und führt es zurück. Neu ist vielmehr, was zusätzlich herausgefiltert wurde: Ewigkeitschemikalien im Blut.

Fast jeder lebende Mensch trägt Ewigkeitschemikalien im Körper. Bisher gab es keine praktikable Methode, sie einem lebenden Menschen wieder zu entziehen.

Ein Team am weltweit größten Apheresezentrum berichtet nun, dass seine Filter genau dies bewirkt haben. Der Befund ist klein und vorläufig – und die Autoren betonen das selbst ausdrücklich.

PFAS und Kunststoffe lagern sich an Fette an

Mehr als 4.700 per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen, kurz PFAS, werden eingesetzt oder befinden sich bereits in der Umwelt. Biomonitoring-Studien weisen sie im Blut von über 99 % der US-Amerikaner nach.

Rund 200 Millionen Menschen in den USA kamen über Trinkwasser mit ihnen in Kontakt. Bis ihre Konzentration um die Hälfte sinkt, vergehen 4,8 bis 8,5 Jahre; eine mit 30 aufgenommene Dosis ist daher auch mit 40 noch vorhanden.

Kunststoffe gelangen auf einem anderen Weg in den Körper. Schätzungen zufolge nehmen Menschen jährlich 39.000 bis 52.000 Kunststoffpartikel auf; unter Einbeziehung der Einatmung steigt die Zahl auf 74.000 bis 121.000.

Solche Partikel wurden bereits in menschlichem Blut, in der Plazenta, im Lungengewebe und im Gehirn entdeckt. Beide Schadstoffgruppen verbindet ihre Beziehung zu Fett.

PFAS heften sich an LDL- und VLDL-Partikel, die Cholesterin durch den Körper transportieren. Auch an Kunststoff lagern sie sich an – auf im Freien verwittertem Plastik bis zu 250-mal leichter.

Der nächste Schritt des Teams ist eine Hypothese, kein belegter Fakt: Beide Schadstoffe könnten eine Hülle aus Plasmafetten aufnehmen, die sie im Kreislauf hält. Ein Filter, der diese Fette entfernt, sollte demnach auch die Schadstoffe mit herausziehen.

Apherese senkt bestimmte PFAS im Blut

Der etablierte Teil der Behandlung zeigte die erwarteten Effekte. Bei 34 Patienten, die vor und nach zwei Sitzungen untersucht wurden, gingen C-reaktives Protein, Fibrinogen, LDL-Cholesterin und Lipoprotein(a) jeweils deutlich zurück.

Die neuen Ergebnisse lieferten Massenspektrometer. In einem zertifizierten deutschen Labor in Bremen zeigten Plasmaproben von 14 Patienten bei vier der häufigsten Ewigkeitschemikalien Rückgänge von bis zu 25 %.

Ein zweites Labor untersuchte vier weitere Patienten nach einer Sitzung und stellte stärkere Abnahmen fest: 48.9% bei PFOS, 43.5% bei PFOA, 55.0% bei PFNA und 75.8% bei der längerkettigen verwandten Substanz PFDoDA.

Die Verbindungen fanden sich zudem im Eluat, also in der Fraktion, die das Gerät abtrennt und verwirft. Das ist relevant, weil es zeigt, dass die Schadstoffe mit der entsorgten Flüssigkeit entfernt wurden.

Stefan R. Bornstein von der TU Dresden und dem Universitätsklinikum Carl Gustav Carus ist Erstautor der Studie. Sein Team begann mit den Untersuchungen, nachdem es erfahren hatte, dass diese Schadstoffe mit Lipiden transportiert werden.

„Wir haben immer angenommen, dass neben Lipiden weitere Faktoren zum überraschenden Erfolg dieser Behandlung beitragen könnten“, sagte Bornstein gegenüber Earth.com. Die Labore hätten „eine relevante und signifikante Entfernung dieser Toxine aus dem menschlichen Blutkreislauf“ festgestellt.

Nachweise für Mikroplastik sind weniger eindeutig

An dieser Stelle wird die Datenlage dünner, was die Autoren auch offen darlegen. Eine Gaschromatografie von Blutproben von vier Patienten zeigte bei allen vier einen Rückgang von Polyethylen und bei drei von vier einen Rückgang von Polyvinylchlorid.

Bei Polypropylen war das Bild gegensätzlich. Bei einem Patienten sank der Wert, bei zwei stieg er an, und beim vierten war die Substanz nicht nachweisbar. Polystyrol nahm bei dem einzigen Patienten mit nachweisbarem Wert zu, während ein Nylon zurückging.

Zwei Patienten erhielten zusätzlich ein Gerät, das freie genetische Materialien im Blut bindet. Bei einem waren danach sämtliches nachweisbares Polystyrol und Polypropylen verschwunden. Beim anderen betraf dies Polyethylen und PET.

Bei einer Stichprobe von zwei Personen wertet das Team dies lediglich als Hinweis und liefert eine überprüfbare Erklärung. Ein Teil des zirkulierenden Kunststoffs könnte an DNA-Stränge oder Zellfragmente gebunden sein, die von einem solchen Gerät eingefangen werden.

Eine dritte Methode am Germans Trias i Pujol Research Institute in Spanien färbte Partikel in Proben von vier Patienten an und zählte sie per Durchflusszytometrie. Im Durchschnitt betrug der Rückgang etwa 70 Prozent.

Dieser Wert ist mit großer Vorsicht zu behandeln. Bei dieser Kohortengröße erreichte er keine statistische Signifikanz, und die Färbung markiert Fette generell; sie zählt daher Partikel, ohne zu belegen, dass es sich um Kunststoff handelt.

Hautproben machen Kunststoffpartikel sichtbar

Die Messungen im Kreislauf erzählen nur die halbe Geschichte. Mithilfe der Raman-Spektroskopie untersuchte das Team menschliche Augenlidhaut, entdeckte darin Polystyrolpartikel und kartierte ihre Position im Gewebe.

Diese Möglichkeit könnte wichtiger sein als jede einzelne Zahl der Studie. Sie erlaubt es einem Labor, die Kunststoffbelastung im Gewebe eines Menschen zu lokalisieren und zu identifizieren.

In einem zweiten Experiment wurde geprüft, ob diese Belastung Schäden verursacht. Menschliche Nebennierenzellen, die 30-Nanometer-Polystyrolkügelchen ausgesetzt waren, zeigten einen Trend zum Zelltod; gemessen wurde ein Enzym, das sterbende Zellen freisetzen.

Serum, das vor einer Sitzung entnommen worden war, veränderte daran nichts. Nach der Behandlung gewonnenes Serum senkte dieses Signal hingegen. Das Experiment wurde dreimal durchgeführt, und die Autoren bezeichnen das Ergebnis als Trend, nicht als Beweis.

Charlotte Steenblock, die leitende Autorin, arbeitet in derselben Dresdner Abteilung. Sie beschreibt, welche Veränderung sich aus diesen Ergebnissen ergeben würde.

„Jahrelang haben wir das Lipoprotein als die Krankheit behandelt“, sagt Steenblock. „Wenn sich herausstellt, dass es auch ein Transportmittel ist, verschiebt sich die Frage von der Messbarkeit dieser Schadstoffe im Menschen hin zu dem, was geschieht, wenn wir einen Teil davon entfernen.“

Apherese verfügt über eine lange Sicherheitsbilanz

Das Dresdner Programm ist kein Experiment. Nach Angaben Bornsteins behandelt es seit 25 Jahren Patienten mit erblich bedingtem hohem Cholesterin und führt inzwischen etwa 200 Sitzungen pro Woche durch.

Seiner Einschätzung nach erlitten 70% bis 80% dieser Patienten kein weiteres kardiovaskuläres Ereignis, keinen Schlaganfall und keinen Herzinfarkt, weil die Behandlung Cholesterin und Lipoprotein(a) so umfassend entfernt.

Diese Zahl beruht auf seiner klinischen Erfahrung und nicht auf einem Ergebnis dieser Studie. Er bezeichnet die Therapie als „allen derzeit verfügbaren Medikamenten weit überlegen“ und erklärt, deutsche Krankenkassen erstatteten sie als „Goldstandardbehandlung“.

In der Fachliteratur genannte Nebenwirkungen sind meist leicht und kurzzeitig: niedriger Blutdruck, Schwindel, Müdigkeit, Übelkeit sowie Krämpfe durch das Gerinnungshemmer-Medikament.

„Die therapeutische Apherese ist eine invasive Behandlung, hat aber sehr wenige Nebenwirkungen, und bei mehr als hunderttausend Behandlungen in unserem Zentrum haben wir nur äußerst selten ein schwerwiegendes Problem erlebt“, sagt Bornstein.

Studiengrenzen relativieren die Ergebnisse

Der Abschnitt zu den Einschränkungen fällt ungewöhnlich offen aus. Die Stichproben sind klein, Erkrankungen der Patienten und Gerätetypen unterschieden sich, und die Kunststoffanalysen haben in einem Bereich mit bislang keinen validierten Verfahren explorativen Charakter.

Kontamination ist ein konkretes Risiko, wenn Kunststoff gemessen wird und das Labor selbst voller Kunststoffe ist. Weder eine randomisierte kontrollierte Studie noch Langzeitdaten zu Ergebnissen liegen vor.

Weil die Patienten zwischen den Datensätzen nicht durchgängig paarweise zugeordnet wurden, erklären die Autoren ausdrücklich, dass sie keinen einheitlichen gemeinsamen Entfernungsmechanismus behaupten können.

Der wichtigste Vorbehalt betrifft den Zeitfaktor. Alle Messungen erfassen eine akute Veränderung im unmittelbar nach dem Eingriff zirkulierenden Blut, nicht die gesamte im Körper gespeicherte Belastung.

Ein anfänglicher Rückgang könnte teilweise aufgehoben werden, wenn Gewebespeicher ihre Inhalte wieder freisetzen. Mehrere Autoren geben zudem finanzielle Verbindungen zu Unternehmen an, die Apheresegeräte herstellen.

„Wir haben nicht danach gesucht“, sagt Bornstein. „Es bedeutet, dass die Maschine sie eingefangen hat. Es bedeutet noch nicht, dass der Körper sie losgeworden ist.“

Forschende planen größere Folgestudien

Beim herkömmlichen Plasmaaustausch wird das Entnommene durch Spenderplasma ersetzt, das seinerseits Schadstoffe enthalten kann. Die Dresdner Systeme verwenden keine Ersatzflüssigkeit und führen dem Körper daher nichts zurück.

Auch Washington ist aufmerksam geworden. Die Advanced Research Projects Agency for Health hat ein Programm über 144 Millionen US-Dollar gestartet, um Kunststoffpartikel im Körper zu messen und kostengünstig zu entfernen.

Frühere Arbeiten hatten bereits angedeutet, dass Methoden zur Blutfiltration diese Partikel erreichen könnten. Die Gruppe will nun große Tiere gezielt mit markierten Kunststoffen belasten und sie nach der Behandlung bildgebend untersuchen.

„Weitere Langzeitstudien müssen durchgeführt werden, um zu zeigen, ob dieser Ansatz zu einer spezifischen Behandlung für Patienten mit fortschreitenden kardiometabolischen und neurometabolischen Erkrankungen werden kann“, sagt Bornstein.

„Nichts davon ersetzt die oberste Priorität, nämlich Expositionen zu verhindern“, sagt Bornstein. „Die nachträgliche Beseitigung ist der schwierigere und teurere Weg, das Problem zu lösen.“