Xenoöstrogen

Xenoöstrogene werden mit einer Vielzahl medizinischer Probleme in Verbindung gebracht, und in den letzten zehn Jahren haben viele wissenschaftliche Studien eindeutige Beweise für schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit von Mensch und Tier erbracht.

Es besteht die Sorge, dass Xenoöstrogene als falsche Botenstoffe wirken und den Fortpflanzungsprozess stören können. Xenoöstrogene können, wie alle Östrogene, das Wachstum der Gebärmutterschleimhaut verstärken, weshalb bei der Behandlung von Endometriose Produkte, die sie enthalten, vermieden werden. Ebenso werden sie gemieden, um das Auftreten oder die Verschlimmerung einer Adenomyose zu verhindern. Studien haben Beobachtungen von Störungen in der Tierwelt mit Östrogenexposition in Verbindung gebracht. So werden beispielsweise durch Abwässer aus menschlichen Siedlungen, einschließlich des Abflusses und des Wassers aus Kläranlagen, große Mengen an Xenoöstrogenen in Bäche freigesetzt, die zu immensen Veränderungen in der aquatischen Umwelt führen. Mit einem Bioakkumulationsfaktor von 105-106 sind Fische extrem empfindlich gegenüber Schadstoffen. Es wird angenommen, dass Bäche in trockeneren Gebieten aufgrund der höheren Konzentrationen der Chemikalien, die durch mangelnde Verdünnung entstehen, stärkere Auswirkungen haben. Xenoöstrogen ist nicht gut für die Gesundheit der Gebärmutter. Es verringert die Flexibilität der Gebärmutterwände. Xenoöstrogen macht die Gebärmutterwände dünner und brüchiger.

Beim Vergleich von Fischen oberhalb und unterhalb einer Kläranlage wurden in Studien gestörte Histopathologie der Eierstöcke und Hoden, Intersexualität der Gonaden, verringerte Größe der Gonaden, Induktion von Vitellogenin und ein verändertes Geschlechterverhältnis festgestellt.

Das Geschlechterverhältnis ist weiblich, weil Xenoöstrogene die Konfiguration der Gonaden unterbrechen, was zu einer vollständigen oder teilweisen Geschlechtsumkehr führt. Beim Vergleich benachbarter Populationen weißer Saugfische können die exponierten weiblichen Fische bis zu fünf Oozytenstadien und sich asynchron entwickelnde Eierstöcke aufweisen, während die nicht exponierten weiblichen Fische normalerweise zwei Oozytenstadien und sich gruppensynchron entwickelnde Eierstöcke haben. Bisher wurde diese Art von Unterschied nur zwischen tropischen und gemäßigten Arten gefunden.

Bei männlichen Fischen, die Xenoöstrogenen ausgesetzt sind, sind die Spermienkonzentrationen und die Motilitätsperimeter reduziert und die Stadien der Spermatogenese gestört. Darüber hinaus haben Xenoöstrogene zu einer großen Anzahl von Intersex bei Fischen geführt. In einer Studie wurde beispielsweise festgestellt, dass die Anzahl der intersexuellen Fische in der Population flussabwärts einer Kläranlage der Anzahl der Männchen entspricht. Stromaufwärts von der Kläranlage wurden keine intersexuellen Mitglieder gefunden. Außerdem wurden bei den intersexuellen Fischen Unterschiede im Anteil des Hoden- und Eierstockgewebes und dessen Organisationsgrad festgestellt. Darüber hinaus setzen Xenoöstrogene die Fische CYP1A-Induktoren aus, indem sie ein vermeintlich labiles Protein hemmen und den Ah-Rezeptor verstärken, der mit der Entstehung von Krebs und der Auslösung von Tumoren in Verbindung gebracht wird.

Die Induktion von CYP1A ist nachweislich ein guter Bioindikator für eine Xenoöstrogenexposition. Darüber hinaus stimulieren Xenoöstrogene Vitellogenin (Vtg), das als Nährstoffreserve fungiert, und Zona readiata-Proteine (Zrp), die Eischalen bilden. Daher sind Vtg und Zrp Biomarker für die Exposition von Fischen.

Eine weitere mögliche Wirkung von Xenoöstrogenen ist die Wirkung auf Onkogene, insbesondere in Bezug auf Brustkrebs. Einige Wissenschaftler bezweifeln, dass Xenoöstrogene in den in der Umwelt vorkommenden Konzentrationen eine signifikante biologische Wirkung haben. Eine Reihe neuerer Studien deutet jedoch darauf hin, dass Xenoöstrogene das Wachstum von Brustkrebs in Gewebekulturen steigern können.

Es wurde vermutet, dass sehr niedrige Konzentrationen eines Xenoöstrogens, Bisphenol A, die fötale neurale Signalübertragung stärker beeinträchtigen könnten als höhere Konzentrationen, was darauf hindeutet, dass die klassischen Modelle, bei denen Dosis gleich Reaktion ist, auf empfindliches Gewebe möglicherweise nicht anwendbar sind. Da in dieser Studie intrazerebellare Injektionen vorgenommen wurden, ist ihre Relevanz für Umweltexpositionen unklar, ebenso wie die Rolle einer östrogenen Wirkung im Vergleich zu einer anderen toxischen Wirkung von Bisphenol A.

Andere Wissenschaftler argumentieren, dass die beobachteten Wirkungen unecht und widersprüchlich sind oder dass die Mengen der Wirkstoffe zu gering sind, um irgendeine Wirkung zu haben. Eine 1997 durchgeführte Umfrage unter Wissenschaftlern in Bereichen, die für die Bewertung von Östrogenen relevant sind, ergab, dass 13 Prozent die von Xenoöstrogenen ausgehenden Gesundheitsgefahren als „groß“ einstuften, 62 Prozent als „gering“ oder „keine“, und 25 Prozent waren sich nicht sicher.

Es gibt Spekulationen, dass die sinkende Spermienzahl bei Männern auf eine erhöhte Östrogenexposition im Mutterleib zurückzuführen sein könnte. Sharpe wies in einer Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2005 darauf hin, dass externe östrogene Substanzen in ihrer kumulativen Wirkung zu schwach sind, um die männliche Fortpflanzungsfunktion zu verändern, deutet aber an, dass die Situation komplexer zu sein scheint, da externe Chemikalien das interne Testosteron-Östrogen-Gleichgewicht beeinflussen können.

ImpactEdit

Das allgegenwärtige Vorhandensein solcher östrogener Substanzen ist ein erhebliches Gesundheitsproblem, sowohl für den Einzelnen als auch für eine Bevölkerung. Das Leben beruht auf der Weitergabe biochemischer Informationen an die nächste Generation, und das Vorhandensein von Xenoöstrogenen kann diesen transgenerationalen Informationsprozess durch „chemische Verwirrung“ stören (Vidaeff und Sever), die feststellen: „Die Ergebnisse stützen nicht mit Sicherheit die Ansicht, dass Umweltöstrogene zu einer Zunahme männlicher Fortpflanzungsstörungen beitragen, aber sie liefern auch keine ausreichenden Gründe, um eine solche Hypothese zu verwerfen.“

Ein Bericht aus dem Jahr 2008 zeigt weitere Beweise für weit verbreitete Auswirkungen feminisierender Chemikalien auf die männliche Entwicklung in jeder Klasse von Wirbeltierarten als weltweites Phänomen. Nach Angaben der Europäischen Kommission sind 99 % der über 100.000 in jüngster Zeit eingeführten Chemikalien nicht ausreichend reguliert.

Agenturen wie die United States Environmental Protection Agency und das Internationale Programm für Chemikaliensicherheit der Weltgesundheitsorganisation haben den Auftrag, sich mit diesen Problemen zu befassen.

Vorzeitige PubertätEdit

Die Pubertät ist ein komplexer Entwicklungsprozess, der als Übergang von der Kindheit zur Adoleszenz und zur Fortpflanzungsfähigkeit des Erwachsenen definiert ist. Das erste Anzeichen der weiblichen Pubertät ist eine Beschleunigung des Wachstums, gefolgt von der Entwicklung einer tastbaren Brustknospe (Thelarche). Das mittlere Alter der Thelarche liegt bei 9,8 Jahren. Obwohl sich die Reihenfolge umkehren kann, treten androgenabhängige Veränderungen wie Achsel- und Schambehaarung, Körpergeruch und Akne (Adrenarche) in der Regel 2 Jahre später auf. Das Einsetzen der Menstruation (Menarche) ist ein spätes Ereignis (Median 12,8 Jahre), das nach dem Höhepunkt des Wachstums auftritt.

Die Pubertät gilt als frühreif (Frühpubertät), wenn die sekundären Geschlechtsmerkmale bei Mädchen vor dem Alter von 8 und bei Jungen vor dem Alter von 9 Jahren auftreten. Das verstärkte Wachstum ist oft die erste Veränderung in der Frühpubertät, gefolgt von der Brustentwicklung und dem Wachstum der Schamhaare. Thelarche, Adrenarche und lineares Wachstum können jedoch gleichzeitig auftreten, und obwohl dies selten ist, kann die Menarche das erste Anzeichen sein. Die frühe Pubertät kann in eine zentrale (gonadotropinabhängige) und eine periphere (gonadotropinunabhängige) Frühpubertät unterteilt werden. Die periphere Frühpubertät wird mit der Exposition gegenüber exogenen Östrogenen in Verbindung gebracht.

Das Alter beim Einsetzen der Pubertät wird von vielen Faktoren wie Genetik, Ernährungszustand, ethnischer Zugehörigkeit und Umweltfaktoren einschließlich sozioökonomischer Bedingungen und geografischer Lage beeinflusst. Über einen Zeitraum von 200 Jahren bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts ist das Alter beim Eintritt in die Pubertät von 17 Jahren auf 13 Jahre gesunken. Die Tendenz zu einer früheren Pubertät wird auf die Verbesserung der öffentlichen Gesundheit und der Lebensbedingungen zurückgeführt. Eine führende Hypothese für diesen Wandel hin zur Frühpubertät ist die verbesserte Ernährung, die zu einem raschen Körperwachstum, Gewichtszunahme und Fettablagerung führt. Viele Gegner sind jedoch der Meinung, dass chemische Belastungen eine Rolle spielen könnten. Zwei neuere epidemiologische Studien in den Vereinigten Staaten (PROS und NMANES III) haben einen unerwarteten Fortschritt in der Geschlechtsreife bei Mädchen aufgezeigt. Amerikanische, europäische und asiatische Studien deuten darauf hin, dass die Brustentwicklung bei Mädchen unabhängig von der Rasse und den sozioökonomischen Verhältnissen in einem viel jüngeren Alter stattfindet als noch vor einigen Jahrzehnten. Die Exposition gegenüber Umweltchemikalien ist einer der Faktoren, die für den jüngsten Abwärtstrend einer früheren Geschlechtsreife verantwortlich gemacht werden.

Thelarche in Puerto RicoEdit

Seit 1979 haben pädiatrische Endokrinologen in Puerto Rico einen Anstieg der Zahl von Patienten mit vorzeitiger Thelarche festgestellt. Das Vorhandensein von Phthalaten wurde im Blut von 41 Mädchen mit früh einsetzender Brustentwicklung und einer vergleichbaren Gruppe von Kontrollpersonen gemessen. Das Durchschnittsalter der Mädchen mit vorzeitiger Thelarche lag bei 31 Monaten. Bei den Mädchen, die an vorzeitiger Thelarche litten, wurden im Vergleich zu den Kontrollen hohe Phthalatwerte festgestellt. Nicht alle Fälle von vorzeitiger Thelarche in der Studienstichprobe enthielten erhöhte Werte von Phthalatestern, und es gab Bedenken, ob eine künstliche Kontamination durch Vinyl-Laborgeräte und -Schläuche die Ergebnisse ungültig machte und somit die Verbindung zwischen Exposition und Verursachung schwächte.

Fälle von vorzeitiger Pubertät in der ToskanaEdit

Dr. Massart und Kollegen von der Universität Pisa untersuchten die erhöhte Prävalenz von vorzeitiger Pubertät in einer Region der nordwestlichen Toskana. Diese Region Italiens zeichnet sich durch eine hohe Dichte an Marinewerften und Gewächshäusern aus, in denen die Exposition gegenüber Pestiziden und Mykoöstrogenen (von Pilzen produzierte Östrogene) weit verbreitet ist. Obwohl sie nicht in der Lage waren, eine endgültige Ursache für die hohen Raten der Frühpubertät zu ermitteln, kamen die Autoren zu dem Schluss, dass Pestizide und Herbizide aus der Umwelt eine Rolle spielen könnten.

Kontamination von MilchproduktenEdit

Tierfutter wurde 1973 in Michigan mit mehreren tausend Pfund polybromierten Biphenylen kontaminiert, was zu einer hohen PBB-Belastung der Bevölkerung über Milch und andere Produkte von kontaminierten Kühen führte. Die perinatale Exposition von Kindern wurde durch die Messung von PBB im Serum der Mütter einige Jahre nach der Exposition geschätzt. Mädchen, die während der Stillzeit hohen PBB-Konzentrationen ausgesetzt waren, hatten ein früheres Menarchealter und eine frühere Entwicklung der Schambehaarung als Mädchen, die weniger perinatal exponiert waren. Die Studie stellte fest, dass es keine Unterschiede im Zeitpunkt der Brustentwicklung zwischen den Fällen und den Kontrollen gab.

FischkontaminationEdit

Die Großen Seen sind seit Anfang des 20. Jahrhunderts mit Industrieabfällen (hauptsächlich PCB und DDT) verschmutzt. Diese Verbindungen haben sich in Vögeln und Sportfischen angereichert. In einer Studie sollten die Auswirkungen des Verzehrs von kontaminiertem Fisch auf schwangere Frauen und ihre Kinder untersucht werden. Untersucht wurden die PCB- und DDE-Konzentrationen im Serum der Mütter und das Alter ihrer Töchter bei der Menarche. In einer multivariaten Analyse wurde DDE, aber nicht PCB, mit einem niedrigeren Alter bei der Menarche in Verbindung gebracht. Zu den Einschränkungen der Studie gehörten die indirekte Messung der Exposition und die Selbstberichterstattung über die Menarche.

ImplikationenBearbeiten

Die frühe Pubertät hat zahlreiche bedeutende physische, psychologische und soziale Auswirkungen für junge Mädchen. Leider führen ein vorzeitiger pubertärer Wachstumsschub und eine beschleunigte Knochenreifung zu einem vorzeitigen Verschluss der distalen Epiphyse, was zu einer verminderten Körpergröße im Erwachsenenalter und zu Kleinwuchs führt. Im Jahr 1999 hat die US Food and Drug Administration empfohlen, dass Frauen nicht mehr als 3,24 ng Östrogen pro Tag mit der Nahrung aufnehmen sollten. Eine frühe Pubertät wird auch mit Fettleibigkeit bei Kindern und Erwachsenen in Verbindung gebracht. Einige Studien deuten darauf hin, dass Mädchen in der Frühpubertät ein höheres Risiko für Brustkrebs im späteren Leben haben. Die frühe Pubertät wird mit anderen gynäkologischen Erkrankungen wie Endometriose, Adenomyose, polyzystischem Ovarsyndrom und Unfruchtbarkeit in Verbindung gebracht. Eine frühe Pubertät kann zu psychosozialen Problemen, einem schlechten Selbstbild und einem geringen Selbstwertgefühl führen. Mädchen mit sekundären Geschlechtsmerkmalen in einem so jungen Alter werden eher gemobbt und sind häufiger von sexuellem Missbrauch betroffen. Studien deuten darauf hin, dass Mädchen, die früher geschlechtsreif werden, auch eher zu Risikoverhaltensweisen wie Rauchen, Alkohol- oder Drogenkonsum und ungeschütztem Geschlechtsverkehr neigen.

Die derzeitige Literatur ist unzureichend, um die Informationen zu liefern, die wir brauchen, um zu beurteilen, inwieweit Umweltchemikalien zur vorzeitigen Pubertät beitragen. Die Wissenslücken sind das Ergebnis von Einschränkungen im Studiendesign, kleinen Stichprobengrößen, Schwierigkeiten bei der Durchführung von Expositionsbewertungen und der geringen Anzahl der untersuchten Chemikalien. Leider wird die Exposition in den verfügbaren Studien nur vermutet und nicht tatsächlich gemessen. Die Fähigkeit, die mögliche Rolle von Chemikalien bei der Veränderung der pubertären Entwicklung zu erkennen, wird durch zahlreiche Ernährungs-, genetische und Lebensstilfaktoren, die die Pubertät beeinflussen können, sowie durch die komplexe Natur des reproduktiven endokrinen Systems erschwert. Weitere Herausforderungen für die Forschung sind die Veränderungen der Expositionsniveaus in verschiedenen Bevölkerungsgruppen im Laufe der Zeit und die gleichzeitige Exposition gegenüber mehreren Substanzen. Insgesamt unterstützt die Literatur nicht mit Sicherheit die Behauptung, dass Umweltchemikalien oder Ernährungsfaktoren weit verbreitete Auswirkungen auf die menschliche Sexualentwicklung haben. Allerdings widerlegen die Daten eine solche Hypothese auch nicht. Eine beschleunigte sexuelle Entwicklung bei Personen, die hohen Konzentrationen östrogener Substanzen ausgesetzt sind, ist plausibel. Es ist zu befürchten, dass die Exposition gegenüber einer Vielzahl von Xenoöstrogenen in der industriellen Welt stetig zunimmt. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um die Auswirkungen dieser Verbindungen auf die Pubertätsentwicklung zu bewerten.

Bei anderen TierenEdit

Nichtmenschliche Tierstudien haben gezeigt, dass die Exposition gegenüber Umweltschadstoffen mit östrogener Aktivität den Beginn der Pubertät beschleunigen kann. Ein möglicher Mechanismus wurde bei Ratten beschrieben, die DDT oder Beta-Estradiol ausgesetzt waren und bei denen eine erhöhte pulsierende GnRH-Sekretion festgestellt wurde. Die orale Exposition weiblicher Ratten gegenüber Xenoöstrogenen führt nachweislich zu einer pseudo-frühzeitigen Pubertät (frühe Vaginalöffnung und früher erster Östrus). Eine Studie über Dioxin bei unreifen weiblichen Ratten führte zu einer frühzeitigen Follikelentwicklung, und von Phthalaten ist bekannt, dass sie den anogenitalen Abstand bei neugeborenen Ratten verringern. Obwohl sich dieser Artikel auf die Auswirkungen von Xenoöstrogenen und die Fortpflanzungsfunktion bei weiblichen Tieren konzentriert, weisen zahlreiche Tierstudien auch auf die schädlichen Auswirkungen von Östrogenen und Androgenen aus der Umwelt auf das männliche Fortpflanzungssystem hin. Die Verabreichung von Östrogenen an sich entwickelnde männliche Tiere führt zu einer Verringerung des Hodengewichts und einer geringeren Spermienproduktion. Die geringe Phallusgröße männlicher Alligatoren wurde mit der Verseuchung ihres natürlichen Lebensraums in Florida mit DDT in Verbindung gebracht. Es gibt zahlreiche Daten aus der Tierforschung, die die nachteiligen Auswirkungen hormonell aktiver Verbindungen in der Umwelt auf die Fortpflanzung belegen.