Kunststoff-Weichmacher erhöhen Risiko für allergisches Asthma bei Kindern

Autor/in: Dr. oec. troph. Christina Bächle, Redaktion: Dr. Bertil Kluthe
© Kluthe-Stiftung Ernährung und Gesundheit

Dienstag, 13. Juni 2017

Kinder, deren Mütter während der Schwangerschaft und Stillzeit besonders stark mit dem Kunststoff-Weichmacher Phthalat belastet gewesen sind, leiden vergleichsweise häufig an allergischem Asthma. Schuld daran sind möglicherweise epigenetische Veränderungen.

Von A wie Abfalleimer bis Z wie Zahnbürste. Eine Welt ohne Kunststoffe ist für uns kaum vorstellbar. Viele Kunststoffe enthalten Weichmacher wie beispielsweise Phthalate, die die Kunststoffprodukte geschmeidiger machen sollen. Allerdings können Phthalate über die Nahrung, die Luft und die Haut in unseren Körper gelangen und negative Reaktionen hervorrufen. „Dass Phthalate unser Hormonsystem beeinflussen und dadurch zu unerwünschten Wirkungen auf Stoffwechsel oder Fruchtbarkeit führen können, ist bekannt. Das ist aber noch nicht alles“, fährt Umweltimmunologe Dr. Tobias Polte vom Umweltforschungszentrum Leipzig fort. „Unsere aktuellen Studienergebnisse zeigen, dass Phthalate auch in das Immunsystem eingreifen und das Allergierisiko deutlich erhöhen können.“

In der angesprochenen Studie untersuchte ein interdisziplinäres Team von Wissenschaftlern des Deutschen Krebsforschungszentrums Heidelberg (DKFZ) sowie des Umweltforschungszentrums und der Universität Leipzig den Zusammenhang zwischen der mütterlichen Phthalatexposition während der Schwangerschaft und Stillzeit und dem Risiko der Nachkommen, an einem allergischen Asthma zu erkranken. Ausgehend vom Menschen über das Mausmodell und die Zellkultur wieder zurück zum Menschen: Der in der aktuellen Studie angewandte translationale Forschungsansatz erlaubt nicht nur die Prüfung der Kausalität der Ergebnisse, sondern ermöglicht zusätzlich die Erforschung der zugrunde liegenden Mechanismen.

Zunächst untersuchten die Wissenschaftler den Urin von 629 schwangeren Frauen aus einer deutschen Mutter-Kind-Kohorten-Studie namens LINA („Lebensstil und Umweltfaktoren und deren Einfluss auf das Neugeborenen-Allergierisiko“) auf Abbauprodukte von Phthalten. Anschließend analysierten sie den Zusammenhang zwischen der Konzentration dieser Metaboliten und der Neigung der Kinder zu allergischem Asthma. „Es zeigte sich ein eindeutiger Zusammenhang zwischen erhöhten Konzentrationen des Metaboliten von Butylbenzylphthalat (BBP) im Urin der Mütter und dem Vorkommen von allergischem Asthma bei den Kindern„, fasst Dr. Irina Lehmann ihre Ergebnisse zusammen.

Zur Überprüfung und Vertiefung der bisherigen Ergebnisse wurden weitere Untersuchungen an Mäusen durchgeführt. Auch hier hatten die Nachkommen der ersten und sogar der zweiten Generation von mit BBP belasteten Müttern/Großmüttern ein erhöhtes Risiko für allergisches Asthma. Dagegen hatten Tiere, die zum Zeitpunkt der erhöhten BBP-Belastung bereits erwachsen waren, kein erhöhtes Allergierisiko. „Entscheidend ist also der Zeitpunkt: Ist der Organismus während der frühen Entwicklungsphase Phthalaten ausgesetzt, kann das Auswirkungen auf das Krankheitsrisiko bis in die übernächste Generation haben“, folgert Dr. Polte. „Durch die Phthalatbelastung wird also offenbar die pränatale Prägung verändert.“

Weitere Analysen ergaben, dass die Gene der Mäusenachkommen mit mehr Methylgruppen versehen waren als normalerweise üblich, wodurch die an der entsprechenden Stelle codierten Proteine nicht mehr hergestellt werden können. „Phthalate schalten offenbar entscheidende Gene durch DNA-Methylierung aus, wodurch deren Aktivität bei den jungen Mäusen verringert ist“, erläutert Dr. Polte. Möglicherweise werden auf diese Weise Gegenspieler (Repressoren) allergiefördernder T-Helfer-2-Zellen ausgebremst und so die Entstehung einer Allergie begünstigt. „Wir vermuten, dass dieser Zusammenhang für die Entwicklung eines allergischen Asthmas durch Phthalate ausschlaggebend ist“, ergänzt Dr. Polte. „Im Zellversuch konnten wir darüber hinaus zeigen, dass sich aus Immunzellen von Nachkommen belasteter Muttermäuse verstärkt T-Helfer-2-Zellen bilden, was bei Nachkommen unbelasteter Tiere eher seltener der Fall ist. Eine erhöhte Neigung zu Allergien konnten wir so noch einmal nachweisen.“

Sind die Ergebnisse aus dem Mausmodel auch auf den menschlichen Organismus übertragbar? Nachdem die Wissenschaftler in ihren Tierversuchen konkrete Hinweise auf epigenetische Veränderungen bei bestimmten Genen erhalten hatten, suchten sie nach entsprechenden Veränderungen bei den Kindern der LINA-Kohorte. Mit Erfolg: Auch beim Menschen waren die entsprechenden Gene durch Methylgruppen blockiert und konnte nicht abgelesen werden. „Mithilfe unseres translationalen Studienansatzes […] konnten wir zeigen, dass offensichtlich epigenetische Veränderungen dafür verantwortlich sind, dass Kinder bei starker mütterlicher Phthalat-Belastung während Schwangerschaft und Stillzeit ein erhöhtes Risiko haben, ein allergisches Asthma zu entwickeln.“, sagt Polte. „Ziel unserer weiteren Forschung wird es sein, zu verstehen, wie genau bestimmte Phthalate eine Methylierung von Genen hervorrufen, die für die Allergieentstehung relevant sind.“

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