Nitromoschus- und polyzyklische Moschusverbindungen -
Langzeithemmer für das zelluläre Fremdstoff-Abwehrsystem
 
 

Silvia K. Müller / Zusammenfassung und Übersetzung


Zusammenfassung
Synthetische Moschusverbindungen werden als Duftstoffe in Alltagsprodukten wie Kosmetika, Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzt. Bedenken wurden erstmals angemeldet, als man diese Stoffe im menschlichen Fettgewebe, in der Muttermilch und in Wasserorganismen feststellte. Ihre Persistenz und das Potential zu bioakkumulieren stimmen bedenklich, auch wenn die Toxizität und die Gefahren für die Umwelt generell als gering eingestuft wurden. Wissenschaftler der Stanford Universität in Kalifornien fanden nun heraus, dass Nitromoschus- und polyzyklische Moschusverbindungen zu einer multixenobiotischen Resistenz MXR (Blockierung Fremdstoffe aus dem Körper zu entgiften) bei Muscheln führen können. Wegen ihrer Anreicherung im menschlichen Gewebe wirft sich die berechtigte Frage auf, ob Moschusverbindungen auch beim Menschen als sensibilisierende Substanz gegenüber Chemikalien Relevanz besitzen.

Es stellt sich zunehmend heraus, dass Pharmazeutika und Körperpflegeprodukte eine sehr große Gruppe von Umweltverschmutzern darstellen, hierzu gehören auch die verschiedenen Moschusverbindungen. Ihre unerwarteten Langzeiteffekte sind beunruhigend.
Vor mehr als zwei Jahrzehnten stellten Wissenschaftler weltweit eine Belastung von Meerestieren durch Moschusverbindungen fest. Verursacher ist der Mensch.
Künstliche Moschusverbindungen werden breitflächig als billige Duftstoffe eingesetzt. Der Markt ist groß, die Produktionsmengen betragen viele tausend Kubiktonnen pro Jahr weltweit. Kosmetika, Fixierungsmittel in Kosmetika, Waschmittel, Weichspüler, Parfüms, Raumduftsprays, Reinigungsmittel sorgen dafür, dass wir ständig diesen Stoffen ausgesetzt sind, auch wenn wir sie nicht selbst benutzen. Oft kommen nicht nur Einzelverbindungen dieser künstlichen Moschusverbindungen zum Einsatz, sondern auch Kombinationen.

Ein nachdenklich stimmender Aspekt der festgestellt wurde, besteht darin, dass verschiedene Pharmazeutika und Körperpflegeprodukte, darunter auch künstliche Moschusverbindungen in der Lage sind, den Organismus zu beeinträchtigen, indem sie die Proteine, die als Transportsysteme fungieren, blocken. Diese Effluxtransportsysteme dienen nämlich normalerweise dazu, dass es nicht zu einer Anreicherung von Xenobiotika (Fremdstoffen) in der Zelle kommt. Hemmung dieser zellulären Abwehrmechanismen führt zu einer erhöhten Sensibilität der Zellen gegenüber Xenobiotika, indem sie normalerweise nicht in die Zelle eindringenden Giften Eintritt gestatten. Eine charakteristische Eigenschaft dieser Effluxtransporter ist ihre Affinität gegenüber einem breiten Feld von Substraten. Wenngleich diese geringe Spezifizität eine Möglichkeit, mit "neuen" Chemikalien (Umweltschadstoffe) umzugehen, für das System bereitstellt, besteht der Nachteil darin, dass das System schnell durch das Vorhandensein von vielen Substraten gesättigt ist und dadurch durchlässig wird. Dieser Vorgang sorgt dafür, dass die Schutzfunktion verloren gehen kann. Diese Zerstörung der MXR Abwehr durch zahlreiche Substrate oder durch Hemmung von Efflux Transportern wird als Chemosensibilisierung bezeichnet. Stoffe, die diesen Vorgang verursachen, nennt man Chemosensibilisierer. Die Wissenschaftler aus Californien gehen davon aus, dass es sich bei künstlichen Moschusverbindungen um solche Chemosensibilisierer handelt. Bei einer großen Bandbreite von Chemikalien wie Pestizide, Pharmazeutika und einige polyarmomatische Hydrocarbone fand man ebenfalls heraus, dass sie MXR Transporter in menschlichen Zellen und Wasserorganismen hemmen.

Für die vorliegende Studie wurden Muscheln der Gattung Mytilus californianus verschiedenen künstlichen Moschusverbindungen und Kombinationen dieser Verbindungen ausgesetzt. Sie stammten alle aus den gleichen Umweltbedingungen der Meeresforschungsstation.

Die Wissenschaftler der Stanford University besorgte das Ergebnis der Studie sehr, da eine zweistündige Exposition gegenüber Moschusverbindungen bei den Muscheln nach 24 - 48 Stunden Erholung in sauberem Meerwasser noch nicht vollständig abgebaut war. Diese unerwartete Konsequenz durch synthetisches Moschus bedeutet ein Langzeitverlust der Efflux Transportaktivität, was zu einer Akkumulierung, normalerweise eliminierter toxischer Stoffe, selbst wenn die akute Moschusexposition beendet ist, führt. Man geht davon aus, dass wasserabstossende Substanzen während der Exposition in den Zellmembranen akkumulieren und Effluxtransporter dadurch indirekt durch Membraneffekte beeinflussen, oder die Membrane direkt als Reservoirs für langsame Freigabe von Chemikalien dienen, die dann an die aktiven Seiten der Transportproteine binden können und durch langsame Freigabe eine Hemmung über einen langen Zeitraum erwirken können.

Sind Moschusverbindungen und andere Chemosensibilisierer ein Risiko für Menschen?
Für die Wissenschaftler der Studie stellte sich abschließend die zwingende weitere Forschungsfrage, ob auch andere Umweltchemikalien in der Lage sind, solche Langzeiteffekte auf Entgiftungstransportsysteme von Organismen auszuüben. Schon in vorangegangenen Studien hatten Wissenschaftler auf die Gefahr ausgehend von gewissen Chemikalien als Chemosensibilisierer und die damit verbundene unabschätzbare Gefahr für Mensch und Umwelt hingewiesen. Die derzeitige Umweltbelastung sei ausreichend, um die normalen Abwehrmechanismen zu beeinflussen. Bei synthetischen Moschusverbindungen kommt noch hinzu, dass sie dafür bekannt sind, indirekte toxische Effekte zu verursachen und dadurch eine vermehrte Transformation anderer Umweltchemikalien in für den Körper gefährlichere Formen, zu verursachen. Das bedenklichste an den Stoffverbindungen ist, dass der Effekt nachhaltig ist, selbst wenn eine Exposition nur kurze Zeit dauert, weil MXR Effluxpumpen im menschlichen Gewebe weit verbreitet sind, wo sie einen ausschlaggebenden Teil der zellulären Abwehr gegen Zellgifte darstellen. Auswirkungen an Effluxsystemen können zu unerwarteter Akkumulation von Schadstoffen beim Menschen führen, was Sicherheitsvorhersagen von scheinbar ungiftigen Substanzen zunichte macht. Hinzu kommt, dass es offensichtlich verschiedene Chemikalien in unserer Umwelt gibt, die diese Effekte verursachen, was bedeutet, dass mehrere solcher Chemosensibilisierer in der Lage sind zu akkumulieren und sich gegenseitig in ihrer Wirkung zu verstärken, wodurch eine unter Bedenklichkeit liegende Exposition einer einzelnen Substanz letztendlich doch zu großen nachhaltigen Effekt führen kann.


Fachwörtererklärung:
MDR - vielfache Medikamenten Resistenz
MXR - vielfache Xenobiotica Resistenz
Xenobiotika - Fremdstoffe
Akkumulieren - anreichern


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