Chemikalien namens PFC gibt es überall, und das ist ein Problem

Jun 09, 2023

Was haben wasserdichte Jacken, Autowachs und antihaftbeschichtete Pfannen gemeinsam?

Abgesehen davon, dass sie tolle Geschenke zum Vatertag sind (Papa, ich denke dieses Jahr voraus!), bestehen sie auch alle aus perfluorierten Verbindungen oder PFCs. Es gibt Hunderte verschiedener PFCs und ihre öl- und wasserbeständigen Eigenschaften machen sie in einer Vielzahl von Produkten nützlich, von Kochgeschirr und Teppichen bis hin zu Lebensmittelverpackungen und Elektronik.

Leider haben diese Chemikalien auch weniger wünschenswerte Eigenschaften. Aufgrund ihrer starken molekularen Bindungen zersetzen sich PFCs nicht so leicht. Sie verbleiben in der Umwelt und in unserem Körper, und ihre weit verbreitete Verwendung hat zu einer umfassenden Exposition des Menschen geführt. Tatsächlich hat die von den Centers for Disease Control durchgeführte National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) vier Arten von PFC in über 98 % der in den Jahren 2003–2004 gesammelten Blutproben, repräsentativ für die US-Bevölkerung, nachgewiesen.

Grundsätzlich stecken PFCs in jedem von uns.

Zwei der in NHANES nachgewiesenen Verbindungen, Perfluoroctansulfonsäure (PFOS) und Perfluorotanansäure (PFOA), stehen im Mittelpunkt von drei neuen Studien, die diesen Monat in Environmental Health Perspectives veröffentlicht wurden. Einer berichtete über einen Zusammenhang mit Arthrose bei Frauen, ein anderer über einen Zusammenhang mit der Samenqualität bei Männern und ein dritter über einen Zusammenhang mit Asthma bei Kindern.

Zusammengenommen haben diese Ergebnisse nur zu einer wachsenden Besorgnis über die möglichen schädlichen Auswirkungen dieser allgegenwärtigen Chemikalien geführt. Hier ein kurzer Überblick über die drei Studien.

PFOA und Arthrose bei Frauen: ein entzündlicher Zusammenhang?

Osteoarthritis ist die häufigste Form von Arthritis und betrifft über 27 Millionen Menschen in den USA. Bei dieser Krankheit kommt es zum Knorpelabbau, was zu chronischen Schmerzen und Gelenksteifheit führt. Obwohl noch nicht vollständig geklärt, haben einige die Hypothese aufgestellt, dass die Krankheit mit Entzündungen, Veränderungen des Kalziumspiegels und oxidativem Stress zusammenhängen könnte. Da einige Tierstudien PFOA und PFOS mit denselben Mechanismen in Verbindung gebracht haben (siehe hier, hier und hier), machten sich Forscher daran, die Zusammenhänge zwischen den Konzentrationen dieser beiden Verbindungen und der Prävalenz von Arthrose in der US-Bevölkerung zu untersuchen.

Durch eine Analyse aktueller NHANES-Daten fanden Forscher signifikante Zusammenhänge zwischen PFOA-Blutserumkonzentrationen und Arthrose bei Frauen, nicht jedoch bei Männern. Bei Frauen in der höchsten Expositionsgruppe war die Wahrscheinlichkeit, an der Krankheit zu erkranken, fast doppelt so hoch wie bei Frauen in der niedrigsten Expositionsgruppe.

Aufgrund von Einschränkungen im Studiendesign können die Autoren keine endgültige Schlussfolgerung darüber ziehen, ob die PFOA-Exposition Arthrose verursacht, aber die beobachteten Zusammenhänge – die bei Konzentrationen in der Allgemeinbevölkerung beobachtet werden – sind wirklich besorgniserregend und verdeutlichen den dringenden Bedarf an weiterer Forschung.

Männer, entspannen Sie sich noch nicht … PFOA könnte Ihre reproduktive Gesundheit beeinträchtigen

Frühere Tierstudien haben darauf hingewiesen, dass PFOA und PFOS Veränderungen in der Entwicklung des männlichen Fortpflanzungssystems verursachen können, die zu einem verringerten Testosteronspiegel, einer geringeren Spermienzahl und anderen Auswirkungen führen können. Die Autoren der zweiten Studie wollten die logisch folgende Frage beantworten: Wirken diese Chemikalien auf ähnliche Weise auf Männer?

Da der sich entwickelnde Fötus möglicherweise besonders anfällig für Chemikalien ist und PFCs von der Mutter auf ihren Fötus übertragen werden können, untersuchten Forscher den Zusammenhang zwischen dem Spiegel dieser Verbindungen im Blut schwangerer Frauen und dem Fortpflanzungssystem ihrer Söhne im Alter von 20 Jahren später.

Ihre Ergebnisse sind besorgniserregend. Eine höhere PFOA-Exposition während der Schwangerschaft war bei den erwachsenen Söhnen mit geringeren Spermienkonzentrationen, einer geringeren Gesamtspermienzahl und höheren Konzentrationen zweier Fortpflanzungshormone (LH und FSH) verbunden. Es wurde kein Zusammenhang mit PFOS gefunden.

Basierend auf ihren Ergebnissen vermuten die Autoren dieser Studie, dass PFOA als reproduktionstoxisches Mittel wirken könnte. Es sind jedoch erneut weitere Untersuchungen erforderlich, um die Ursache aufzuzeigen.

Ein Grund mehr, warum es schwer ist, ruhig zu atmen

In Tiermodellen wurde auch gezeigt, dass PFCs Asthma verschlimmern, und diese Abschlussstudie untersuchte den möglichen Zusammenhang zwischen den Konzentrationen dieser Schadstoffe und Asthma bei Kindern.

Die Forscher untersuchten den Gehalt von 11 PFCs, darunter PFOA und PFOS, im Blut von mehreren hundert chinesischen Kindern im Alter von 10 bis 15 Jahren. Anschließend verglichen sie die Asthmainzidenz in der Gruppe mit der höchsten Exposition mit der Gruppe mit der niedrigsten Exposition. Sie fanden heraus, dass Kinder mit den höchsten PFOS-Konzentrationen etwa doppelt so häufig an Asthma erkrankten. Und diejenigen mit den höchsten PFOA-Konzentrationen hatten ein viermal höheres Risiko, an Asthma zu erkranken. Auch für eine Vielzahl anderer PFCs wurden signifikante Zusammenhänge festgestellt. Darüber hinaus fand die Studie einen Zusammenhang zwischen Markern für eine erhöhte Empfindlichkeit des Immunsystems – die auf eine erhöhte Wahrscheinlichkeit einer Atemwegsschwellung als Reaktion auf bestimmte Auslöser hinweisen – und den PFC-Konzentrationen.

Zahlreiche Faktoren tragen zu steigenden Asthmaraten bei, aber diese Studie weist darauf hin, dass die Exposition gegenüber Chemikalien wie PFCs eine Rolle spielen könnte.

Eine Chemikalie, viele Wirkungen

Die von mir beschriebenen Studien untersuchten PFCs im Hinblick auf drei potenzielle Nebenwirkungen. Aber frühere Studien an Tieren und Menschen haben PFCs mit einer Vielzahl anderer Probleme in Verbindung gebracht, darunter Lebertoxizität, Entwicklungsstörungen, Veränderungen des Immunsystems und Krebs.

Es mag unplausibel erscheinen, dass eine Gruppe von Chemikalien so viele verschiedene Gesundheitsprobleme verursachen könnte. Aber die Netzwerke in unserem Körper sind eng miteinander verbunden und koordiniert, was leider bedeutet, dass eine einzelne Chemikalie die Macht haben kann, in eine Reihe von Prozessen einzugreifen. Veränderungen im Immunsystem könnten beispielsweise zu einer erhöhten Anfälligkeit für Entzündungen oder einer verminderten Fähigkeit zur Bekämpfung krebserregender Erreger führen. Eine Störung der normalen Hormonfunktion könnte Auswirkungen auf die Entwicklung des Fortpflanzungs-, Immun-, Skelett- und Nervensystems haben.

Die Regierungen beginnen zu handeln – aber es ist noch mehr nötig

Internationale und Bundesbehörden beginnen Maßnahmen zu ergreifen, insbesondere aufgrund der Tatsache, dass diese langlebigen Verbindungen dazu neigen, sich in der Umwelt und in Organismen anzureichern. Das Stockholmer Übereinkommen hat (PFOS) kürzlich als persistenten organischen Schadstoff (POP) aufgeführt, was bedeutet, dass die Unterzeichnerländer verpflichtet sind, seine Produktion einzuschränken. (Hinweis: Die USA haben diesen internationalen Vertrag nicht ratifiziert).

In den Vereinigten Staaten hat die Environmental Protection Agency (EPA) trotz eingeschränkter Befugnisse im Rahmen des veralteten Toxic Substances Control Act (TSCA) eine Reihe von Schritten unternommen, um gegen bestimmte PFCs vorzugehen:

Obwohl die von der EPA ergriffenen Maßnahmen einen wichtigen Fortschritt darstellen, sind sie in ihrem Umfang begrenzt und wurden nach umfassender Aufdeckung eingeleitet. Die Geschichte der PFCs ist ein weiteres Beispiel dafür, dass die USA eine strengere Chemikalienpolitik einführen müssen, die neben anderen wichtigen Bestimmungen sicherstellen würde, dass Chemikalien vor ihrer Verwendung in Produkten auf mögliche gesundheitliche Auswirkungen getestet werden.

In der Zwischenzeit muss ich mich wohl weiter nach einem guten Geschenk zum Vatertag umsehen.

Dieser Beitrag erschien zuerst auf unserem Blog zu Chemikalien und Nanomaterialien.