Endokrin wirksame Substanzen

Als Endokrine Disruptoren (vom griech. endo: innen, krinein: ausscheiden, und lat. dis -rumpere: zum Erliegen bringen, stören) werden Stoffe zusammengefasst, die wie Hormone wirken und so das empfindliche Gleichgewicht des hormonbildenden endokrinen Systems von Tier und Mensch stören können.

Endokrine Disruptoren werden auch als endokrin wirksame Substanzen (EDCs) oder Umwelthormone bezeichnet. Es handelt um natürliche (zum Beispiel Phytoestrogene) oder synthetisch hergestellte chemische Verbindungen, die z. B. über das Abwasser in die Umwelt gelangen. Da sie dort möglicherweise (Langzeit-)Schäden auf die Tierwelt ausüben können (u. a. „Verweiblichung“), und da die Bedeutung für den Menschen noch weitgehend unerforscht ist, werden sie seit einigen Jahren in der Öffentlichkeit, sowie durch die Wissenschaft und Politik kontrovers diskutiert.

Endokrin wirksame Stoffe

Inzwischen konnten über 50 verschiedene Stoffe mit endokriner Wirksamkeit identifiziert werden, die meisten davon beeinflussen vorwiegend das Geschlechtshormon Estrogen.^[1] Erhöhte Konzentrationen dieser Stoffe konnten auch in Europa bereits in Abwässern aus Wohngebieten und Industrieanlagen nachgewiesen werden.^[2]

Estradiol

Untersuchungen zum endokrinen Potential der verschiedenen Substanzen schreiben dem Wirkstoff Ethinylestradiol, ein Xenoestrogen, enthalten in der Antibabypille, die höchste endokrine Wirksamkeit zu. Der Wirkstoff ist gut wasserlöslich und chemisch sehr stabil und gelangt über den Urin in das Abwasser. Obwohl Ethinylestradiol hier nur in geringen Mengen nachgewiesen werden konnte, entwickelte es aber eine nachweisbare Wirkung auf den Fischbestand der Flüsse^[3]; so verschlechterte sich die Spermienqualität von Regenbogenforellen, bzw. es kam bei den Fischen zur Verkümmerung der männlichen Geschlechtsorgane.

Weitere Endokrine Disruptoren

Weitere Stoffe mit endokriner Wirksamkeit sind unter anderem:

• DDT, das als Insektizid eingesetzt wurde und wird, kann sich ebenfalls im Fettgewebe anreichern und führt vermutlich zu einer Beeinflussung des Geschlechtshormons Progesteron.^[4]

• Polychlorierte Biphenyle (PCB)

• bei einzelnen Kongeneren der polybromierten Diphenylether wurden bei Ratten endokrine Effekte gezeigt.^[5]

• Bisphenol A, das als Ausgangsstoff für die Herstellung von Epoxidharzen sowie Polycarbonaten dient. Wegen seiner strukturellen Ähnlichkeit mit den Estrogenen kann es an Estrogenrezeptoren binden, allerdings nur relativ schwach. Auch über Erbgutveränderungen durch Bisphenol A wurde berichtet.

• Phthalsäureester wie Dibutylphthalat, Bis-2-ethylhexylphthalat und Benzylbutylphthalat, die in großem Umfang als Weichmacher (hauptsächlich für PVC eingesetzt werden. Sie weisen neben einer relativ schwachen estrogenen Wirkung einen antiandrogenen Effekt auf. In Tierversuchen zeigte sich u. a. eine Beeinträchtigung der Spermatogenese sowie teratogene Wirkungen auf die Feten. Die genannten drei Phthalate wurden von der Europäischen Chemikalienagentur in die Kandidatenliste der „Besonders Besorgnis erregenden Stoffe“ aufgenommen.

• Tributylzinn (TBT), ein indirekter EDC, der das Enzym Aromatase hemmt.

• 1,2-Dibrom-3-chlorpropan, Bestandteil eines Nematizids, führt zu Unfruchtbarkeit bei Männern. Ein Wirkmechanismus als endokriner Disruptor wird diskutiert, ist allerdings mechanistisch nicht bewiesen.

• Nitro-Moschusverbindungen und polycyclische Moschusverbindungen aus künstlichen Duftstoffen. Diese weisen eine hohe Fettlöslichkeit auf und können sich daher gut im Fettgewebe und einfachen organischen Strukturen anreichern. Sie können daher über die (aquatische) Nahrungskette in den menschlichen Organismus gelangen.^[6] Es gibt Hinweise, dass Vertreter aus dieser Gruppe das Erbgut verändern können und/oder das Geschlechtshormon Estrogen hemmen können.

• einige in Sonnencremes verwendete UV-Filter zeigen estrogenartige Effekte.^[7]

Mögliche Effekte der Endokrinen Disruptoren

Die Anwesenheit von endokrinen Disruptoren in der Umwelt erregt Besorgnis, da einige schädliche Effekte nachgewiesen wurden, bzw. vermutlich mit ihnen Verbindung stehen:

• es werden schädliche Wirkungen auf die Fortpflanzung, das Wachstum und die Entwicklung gewisser Tierarten beobachtet. Teilweise kam es zu einem Rückgang oder sogar Verschwinden der männlichen Tiere bei verschiedenen Fischarten (z. B. Rotaugen in englischen Flüssen) und Reptilien (z. B. Alligatoren in den Everglades).
• Die Qualität von Spermien hat – auch beim Menschen – in den letzten Jahrzehnten deutlich abgenommen, dies führt zu einer Verringerung der Zeugungsfähigkeit.
• Gewisse Krebsarten haben zugenommen, was mit einer Störung des endokrinen Systems zusammenhängen könnte, und
• negative Auswirkungen auf Versuchstiere von gewissen auf das endokrine System wirkenden Umweltchemikalien wurden beobachtet.

Einzelnachweise

1. ↑ Shen JH, Gutendorf B et al. (2001): Toxicological profile of pollutants in surface water from an area in Taihu Lake, Yangtze Delta. In: Toxicology. 166(1-2):71-78. PMID 11518613
2. ↑ Belfroid AC, Van Den Horst A (1999): Analysis and occurrence of estrogenic hormones and their glucuronides in surface water and waste water in The Netherlands. In: Sci. Total. Environ. 225(1-2):101-108. PMID 10028707
3. ↑ White R, Jobling S (1994): Environmentally persistent alkylphenolic compounds are estrogenic. In: Endocrinology. 135(1):175-182. PMID 8013351
4. ↑ Kelce WR, Stone CR et al. (1995): Persistent DDT metabolite p,p’-DDE is a potent androgen receptor antagonist. In: Nature. 375:581–585. PMID 7791873
5. ↑ Van der Ven LTM et al. (2006): Endocrine Disrupting Effects of selected Brominated Flame Retardants in Rats. In: Organohalogen Compounds. 68:988-991. PDF
6. ↑ Müller J, Böhmer W et al. (2003): Untersuchung des Stoffverhaltens von polyzyklischen Moschusverbindungen im Klärschlamm und Boden. Hrsg. Umweltbundesamt. Berlin: WaBoLu-Heft 69/03, Band I/II.
7. ↑ Schlumpf M et al. (2004): Estrogenic activity and estrogen receptor beta binding of the UV filter 3-benzylidene camphor. Comparison with 4-methylbenzylidene camphor. In: Toxicology. 199:109–120.

Siehe auch

• Hormonelle Störung

Weblinks

• Bayerisches Landesamt für Umwelt: Umweltchemikalien mit hormoneller Wirkung
• GreenFacts: Wissenschaftlicher Konsens über Endokrine Disruptoren – Zusammenfassung eines Berichts der Weltgesundheitsorganisation
• CSTEE-Bericht CSTEE Opinion on Human and Wildlife Health Effects of Endocrine Disrupting Chemicals, with Emphasis on Wildlife and on Ecotoxicology Test Methods (Pdf, engl.)
• Information Forschung der Europäischen Kommission: Jagd auf endokrine Disruptoren
• Initiative Nachrichtenaufklärung: Chemikalien gefährden die Fruchtbarkeit – eine „tickende Zeitbombe“?
• Europäische Chemikalienagentur: Candidate List of Substances of Very High Concern for authorisation
• Bundesamt für Risikobewertung: http://www.bfr.bund.de/cm/208/eine_neue_studie_zur_oestrogenen_wirkung_von_bisphenol_a.pdf
• Bundesamt für Risikobewertung: http://www.bfr.bund.de/cm/252/erbgutveraenderungen_durch_bisphenol_a.pdf
• Bundesamt für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation (UVEK), Schweiz - Hormone im Wasser: Was bewirken sie bei Mensch und Tier? http://www.uvek.admin.ch/dokumentation/00474/00492/index.html?lang=de&msg-id=2840
• Bund für Naturschutz und Umwelt Deutschland (Hormonaktive Substanzen – Hintergrund) http://www.bund.net/fileadmin/bundnet/publikationen/wasser/20010900_wasser_hormonaktive_substanzen_hintergrund.pdf
• Hormonaktive Substanzen – Zusammenhänge, politische Bewertung, Handlungsstrategien http://www.bund.net/fileadmin/bundnet/publikationen/wasser/20071006_wasser_hormonaktive_substanzen_bewertung.pdf