GESUNDHEIT

Endokrine Disruptoren auf unserem Teller?

Alarmsystem Kaulquappe: Die Kaulquappe stößt einen grün fluoreszierenden Biomarker aus, wenn sie mit einer den Hormonhaushalt schädigenden Substanz im Wasser in Berührung kommt. © WatchFrog
Alarmsystem Kaulquappe: Die Kaulquappe stößt einen grün fluoreszierenden Biomarker aus, wenn sie mit einer den Hormonhaushalt schädigenden Substanz im Wasser in Berührung kommt. © WatchFrog
Jan-Åke Gustafsson, Professor am Karolinska Institutet (SE) und Koordinator von Cascade. © Anders Kallersand
Jan-Åke Gustafsson, Professor am Karolinska Institutet (SE) und Koordinator von Cascade. © Anders Kallersand
Gian-Paolo Rando und Balai Ramachandran gehören zum Team um Professor Adriana Maggi (auf dem Foto im Hintergrund) am Exzellenzzentrum für neurodegenerative Krankheiten der Universität Mailand. Sie arbeiten an der Beziehung zwischen Östrogenen und Brustkrebs.   © Anders Kallersand
Gian-Paolo Rando und Balai Ramachandran gehören zum Team um Professor Adriana Maggi (auf dem Foto im Hintergrund) am Exzellenzzentrum für neurodegenerative Krankheiten der Universität Mailand. Sie arbeiten an der Beziehung zwischen Östrogenen und Brustkrebs. © Anders Kallersand
Arnaud Pillon zeigt die Auswirkung toxischer Substanzen an einer Maus mithilfe der Biolumineszenz. © Anders Kallersand
Arnaud Pillon zeigt die Auswirkung toxischer Substanzen an einer Maus mithilfe der Biolumineszenz. © Anders Kallersand

Wissen wir eigentlich, was wir essen? Heutzutage sind wir mehr als 100 000 verschiedenen chemischen Substanzen ausgesetzt, die in der Luft, im Boden, im Wasser und in unserer Nahrung vorkommen. Das Exzellenznetz Cascade untersucht, inwieweit einige dieser Substanzen in Lebensmitteln unser Hormonsystem beeinträchtigen können.

Ist Muttermilch gut für die Gesundheit Ihres Babys? Und wie sieht es bei Ihren Nahrungsmitteln aus, z. B. bei Brot, Obst oder Fisch? Diese Fragen sind sehr viel komplexer, als sie auf den ersten Blick erscheinen. Grund hierfür sind u. a. bestimmte Verbindungen in der Nahrung, die unser Hormonsystem beeinträchtigen können. Bei diesen „endokrinen Disruptoren“, auch Umwelthormone genannt, handelt es sich um natürliche und synthetische Verbindungen, die in der Umwelt vorkommen und die Wirkung von Hormonen nachahmen bzw. die körpereigenen Hormone überlagern(1).

Am 2. Oktober 2008 standen die endokrinen Disruptoren im Mittelpunkt des Open Forum, welches das ExzellenznetzwExzellenznetzwerk Cascade mit sieben anderen EU-finanzierten Projekten organisiert hatte: Athon, BioCop, Caesar, Crescendo, NewGeneris, ReProtect und SmeReceptor befassen sich mit verschiedenen Aspekten hormoneller Störungen. An Cascade beteiligen sich über 200 Forscher aus neun europäischen Ländern, um Umweltschadstoffe in der Nahrung zu untersuchen und zu bestimmen. Seit Beginn des Projekts im Jahre 2004 wurden im Rahmen von Cascade mehr als 100 Artikel in wissenschaftlichen Zeitschriften veröffentlicht. „Wissen hat keinen Wert, wenn es nicht mit anderen geteilt wird“, erinnert Jill Jönsson, Leiter für Öffentlichkeitsarbeit bei Cascade. Die Verbreitung der Forschungsergebnisse erfolgt unter anderem auf der Website des Projektes, wo eine Liste aller Veröffentlichungen zu finden ist und Fragen an Experten gestellt werden können.

In diesem Kontext ist eine Zusammenarbeit mit anderen Ländern sicherlich von Vorteil. „Fangen wir mit den USA an“, sagt Andrea Tyche, Leiter des Referats Umwelttechnologien – Verschmutzungsvermeidung der Generaldirektion (GD) Forschung der Europäischen Kommission. Die GD Forschung und die amerikanische Umweltschutzagentur (EPA – Environmental Protection Agency) haben kürzlich gemeinsam einen Projektaufruf für die Erforschung neuer Methoden für toxikologische Nachweise gestartet. Mit den Ergebnissen der ausgewählten Projekte könnte die frühzeitige Erkennung in industriellen Produkten verbessert werden. Das wäre vor allem im Rahmen der jetzt strengeren Umweltschutzgesetze nützlich, wie beispielsweise der europäischen Chemikalienverordnung REACH (Registration, evaluation, authorisation and restriction of chemicals), der zufolge bis 2018 bis zu 30 000 chemische Substanzen registriert werden müssen(2). „Im nächsten Schritt wird dieser Zusammenarbeit auf andere Länder ausgeweitet, wie beispielsweise Japan oder Schwellenländer wie China“, fährt Andrea Tilche fort.

Warum ist diese transatlantische Kooperation so wichtig? „Vor allem aus drei Gründen“, antwortet Robert Kavlock, Direktor des National Center for Computational Toxicology der EPA. „Erstens kennen chemische Substanzen keine Grenzen: In den USA hergestellte Produkte kommen auch nach Europa und umgekehrt. Zweitens sind die Aktionsmechanismen der Umwelthormone komplex und verschiedenartig, was die Zusammenarbeit von Experten aus unterschiedlichen Forschungsgebieten erforderlich macht. Drittens ergänzen sich die auf beiden Seiten des Atlantiks entwickelten Technologien.“ Die internationale Forschungszusammenarbeit auf dem Gebiet der endokrinen Disruptoren erfolgt auch im Rahmen der Freigabe von Tests durch die Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) sowie im Rahmen der Gemeinsamen Forschungsstelle (Joint Research Center –JRC) der Europäischen Kommission.

Toxikologische Ansätze aus neuer Sicht

Endokrine Disruptoren verhalten sich wie biologische Signale und werden daher vom betroffenen Organismus falsch interpretiert. Eines der Probleme liegt darin, dass die Auswirkungen von endokrinen Disruptoren schwer nachzuweisen sind, da ein herkömmlicher toxikologischer Ansatz nicht anwendbar ist.

Zunächst einmal können die Folgen einer Exposition gegenüber endokrinen Disruptoren, sei es punktuell oder dauerhaft, latent sein und erst nach mehreren Jahren klinisch manifest werden. Das ist einer der Gründe, warum epidemiologische Studien(3) erst seit Kurzem Ergebnisse vorlegen, in denen endokrine Disruptoren verdächtigt werden. „Zugegebenermaßen wurde jedoch bis jetzt die Möglichkeit einer endokrinen Störung in diesen Studien nicht berücksichtigt“, erklärt Nicolas Olea, Professor am medizinischen Forschungslabor der Universität Grenada (ES).

Außerdem ist es oftmals nicht möglich, für endokrine Disruptoren eine für den Körper tolerierbare Minimaldosis festzulegen, da sich ihre Auswirkungen zu denen der Hormone summieren, die bereits im Körper vorhanden sind, und die sie imitieren. Sie überschreiten also de facto einen biologischen Grenzwert.

Und schließlich kommen endokrine Disruptoren selten isoliert in der Umwelt vor. Ihre Wechselwirkung kann „additiv, antagonistisch, synergetisch oder ohne Auswirkungen sein“, hebt Nicolas Olea hervor, und es ist daher besser, die verschiedenen Kombinationen der Verbindungen zu untersuchen, als an jeder einzelnen toxikologische Tests durchzuführen.

Das Vorsorgeprinzip

Der Mensch steht am Ende der Nahrungskette und ist damit im Hinblick auf chemische Substanzen in der Nahrung besonders gefährdet. Treffen Bioakkumulation und Biomagnifikation(4) auch auf endokrine Disruptoren zu? „Die Liste der potenziellen endokrinen Disruptoren enthält chemische Substanzen, die für ihre bioakkumulierenden und biomagnifizierenden Eigenschaften bekannt sind. Viele chlororganische Pestizide und PCB (Polychlorbiphenyl) gehören zu dieser Gruppe. Für diese gelten die Vorschriften für persistente organische Schadstoffe. Es gibt aber auch andere endokrine Disruptoren, die keine persistente Wirkung haben. Bei diesen stellt sich das Expositionsproblem täglich von Neuem“, erklärt Nicolas Olea.

Eine Möglichkeit die Exposition gegenüber endokrinen Disruptoren zu vermeiden, besteht für die Verbraucher darin, Produkte vom Anfang der Nahrungskette sowie aus kontrolliert biologischem Anbau zu verzehren. „Diese Empfehlungen sind optimal für persistente endokrine Disruptoren. Für nicht persistente endokrine Disruptoren jedoch müssen die Empfehlungen erweitert werden“, führt Nicolas Olea fort. „Um beispielsweise die Exposition gegenüber Bisphenol A zu vermeiden, sollten unter bestimmten Bedingungen (sehr heiße Flüssigkeiten, Mikrowellenherd) keine Behältnisse aus Polykarbonaten verwendet werden. Diese Empfehlung wird von der kanadischen Regierung für Babyfläschchen herausgegeben.“ Dem gesunden Menschenverstand folgend wäre ein Stillen der Babys zweifellos noch besser. Die Dinge sind jedoch nicht immer so einfach, da die Muttermilch ebenfalls Umweltgifte enthalten kann. Dieses Problem wurde während des Forums von Jan-Åke Gustafsson, Professor im Fachbereich Bio- und Ernährungswissenschaften am Karolinska Institutet (SE) und Koordinator von Cascade, angesprochen.

Die Forschung hat noch lange nicht alle Aspekte der endokrinen Störung erfasst. Auf der Website von Cascade wurde im Anschluss an das Open Forum ein Artikel veröffentlicht, der unter anderem die wichtigsten Herausforderungen aufgreift, denen sich die Forschung auf dem Gebiet der endokrinen Disruptoren stellen muss. Solange die Forschungsarbeiten noch nicht abgeschlossen sind, ist es für den Verbraucher zweifellos am besten, eigene Vorsichtsmaßnahmen zu ergreifen.

Isabelle Noirot

  1. Siehe Ausgabe 58 von research*eu, November 2008, Seite 27, „Die unkontrollierbare Hormonstörung“.
  2. ec.europa.eu/environment/chemicals/reach/reach_intro.htm. Siehe außerdem Ausgabe 48 von FTE info
  3. Epidemiologische Studien sind Studien über die Bevölkerung, in denen versucht wird, einen Zusammenhang zwischen der Verteilung von Krankheiten und den Faktoren, die zu diesen Krankheiten beigetragen haben, herzustellen.
  4. Bioakkumulation ist die Anhäufung von Substanzen in einem Organismus. Das geschieht, wenn eine Substanz schneller aufgenommen wird, als sie ausgeschieden wird. Unter Biomagnifikation versteht man die Bioakkumulation einer Substanz im Laufe der Nahrungskette.


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