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Endokrinologie 16. März 2010

Krank machende Stoffe aus der Umwelt

Wissenschaftliche Kontroverse über Einfluss auf das Hormonsystem.

Zahlreiche Stoffe in der Umwelt können das Hormonsystem des Menschen beeinflussen. Dazu gehören künstlich hergestellte Substanzen wie synthetische Östrogene, Arzneimittel oder Pestizide, aber auch natürlich vorkommende Hormone. Aktuelle Studienergebnisse haben eine wissenschaftliche Diskussion darüber ausgelöst, ob sie an der Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Diabetes mellitus beteiligt sein könnten. Beim 53. Symposium der Deutschen Gesellschaft für Endokrinologie waren die aktuellen Ergebnisse zu den Wirkungen von Endokrinen Disruptoren ein Thema.

Die zunehmende Belastung der Umwelt durch Stoffe, die vom Menschen hergestellt werden, hat in den vergangenen Jahrzehnten gesteigerte Aufmerksamkeit in der Öffentlichkeit gewonnen. Der Grund: Es wurde erkannt, dass einige Umweltchemikalien wie Pestizide, Industriechemikalien, aber auch Naturstoffe wie etwa Phytohormone unter Umständen zwar keine direkten ökotoxikologischen Wirkungen auf wildlebende Tiere haben, aber indirekt deren Reproduktion beeinflussen können.

Schließlich erkannte man, dass zahlreiche Umweltchemikalien das Potenzial haben, in das endokrine System bei Mensch und Tier störend einzugreifen und nachteilige gesundheitliche Wirkung, sowohl in gesunden Individuen als auch in deren Nachkommen, hervorzurufen. Diese Substanzen werden deshalb als Endokrine Disruptoren (EDs) oder „endocrine disrupting chemicals“ (EDCs) bezeichnet, weil sie entsprechend der Definition der US-Umweltbehörde EPA von 1997 als „eine körperfremde Substanz mit der Synthese, der Ausscheidung, dem Transport, der Bindung, der Wirkung oder dem Abbau der natürlichen Hormone im Körper konkurrieren, welche für die Aufrechterhaltung der physiologischen Körperfunktionen, die Fortpflanzung, die Entwicklung und/oder das Verhalten verantwortlich sind“.

Vielfältige Wirkungen

Chemisch weisen EDCs sehr unterschiedliche Strukturen auf, sodass sie nicht aufgrund ihrer chemischen oder physikalischen Eigenschaften, sondern wegen ihrer Wirkung auf das Hormonsystem als endokrin wirksam eingestuft werden. Entsprechend der Wirkung der jeweiligen Substanz kann zwischen östrogener, anti-östrogener, androgener und anti-androgener Aktivität unterschieden werden.

Xenobiotika

In der Regel handelt es sich bei den Endokrinen Disruptoren um Xenobiotika, das heißt Stoffe, die der Natur fremd und in biologischen Systemen kreislauffremd sind, wie zum Beispiel Arzneimittel oder Dioxine, Furane, Phthalate, Bisphenol A, PCP, Lindan, DDT (Dichlorodiphenyltrichloroethan), PCB, Styrol und Organozinnverbindungen.

Endokrine Disruptoren können aber auch natürlich vorkommende Hormone, wie zum Beispiel Phytoöstrogene, sein. Ausgangspunkt der Forschung über EDCs waren die östrogenen Wikungen von Diethylstilbestrol (DES), ein synthetisches Östrogen (Xenoöstrogen), welches Mitte des vergangenen Jahrhunderts in den USA zur Abortprophylaxe und als postkoitales Kontrazeptivum zugelassen war. Bei den Kindern der Mütter, die dieses sehr potente synthetische Östrogen während der Schwangerschaft eingenommen hatten, zeigte DES eine kanzerogene Wirkung erst nach der Pubertät. Darüber hinaus sind bei männlichen Nachkommen Anomalien des Reproduktionstraktes wie Nebenhodencysten, Hodenhochstand (Kryptorchismus oder Maldescensus testis) und andere Genitalanomalien beschrieben worden. Weibliche Kinder entwickelten neben Vaginalkrebs, Endometriose, Brustkrebs und vaginale, zervikale und uterine Anomalien. Neben Diethylstilbestrol stehen eine Reihe von anderen Xenoöstrogenen (zum Beispiel Dioxine, Bisphenol A, DDT, dessen Metabolite p,p`-DDE, Tenside wie Alkylphenol, Octylphenol und Nonylphenol, Phthalate wie Dibutylphthalat und Butylbenzylphthalat sowie die Triazine) sowie Phytoöstrogene (zum Beispiel Coumestrol, Genistein und Diadzein) im Verdacht, östrogene Wirkungen zu entwickeln und verursachen damit nicht nur Schädigungen der Individuen, sondern bewirken auch negative Effekte auf der Populationsebene.

Von Dosis und Zeit abhängig

Es wird angenommen, dass die Dosis und der Zeitraum der Exposition ausschlaggebend für die Entwicklung unerwünschter Effekte an weiblichen Reproduktionsorganen (z. B. Brust-, Uterus- und Cervix-Karzinome) sein können. So ist es von großer Bedeutung, ob die Exposition in den Zeitraum der Entwicklung fällt, oder der Organismus vollständig entwickelt ist, wenn die Exposition stattfindet. Ersteres betreffend zeigen sich die Veränderungen auf organisatorischer Ebene und sind zudem irreversibel, Bei Letzterem hat sich gezeigt, dass die EDC´s eher aktivierend wirken und ihre Wirkungen reversibel sein können. Hier stehen neben genetischen auch epigenetische Mechanismen in der Diskussion. Die Dosis-Wirkungsbeziehung bei Endokrinen Disruptoren läuft nicht immer linear, das heißt, Schwankungen endogener Hormonkonzentrationen (zum Beispiel bei Zyklus-Anomalien oder in der Menopause, aber auch während des Wachstums), gekoppelt mit exogener Exposition durch zum Beispiel östrogenartig-wirkende Arzneimittel beziehungsweise Umweltchemikalien, können zu unerwünschten Wirkungen führen. Weiterreichende aktuelle wissenschaftliche Studien greifen auch eine neue Diskussion auf, bei der heftig gestritten wird, ob Endokrine Disruptoren an der Entstehung von Zivilisationskrankheiten beteiligt sein und somit weitergehende gesundheitliche Konsequenzen haben könnten. Erste Ergebnisse aus zwei umfangreichen epidemiologischen Untersuchung an Erwachsenen lassen vermuten, dass zum Beispiel Bisphenol A als ein Vertreter eines Xenoöstrogens die Wahrscheinlichkeit erhöht, an Diabetes oder an Herz-Kreislaufproblemen zu erkranken.

 

Prof. Dr. Gilbert Schönfelder ist Vorsitzender der Sektion Hormontoxikologie, Institut für Pharmakologie und Toxikologie, Universität Würzburg

Von Prof. Dr. Gilbert Schönfelder, Ärzte Woche 11 /2010

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