GREENTOX, Group for Reproductive, Endocrine and Environmental Toxicology

Das zu Ende gehende Nationale Forschungsprogramm (NFP50, http://www.nfp50.ch) des Schweizerischen Nationalfonds zum Thema „Hormonaktive Chemikalien“ (EDC`s = Endocrine Disrupting Chemicals¹⁾) erforschte die Auswirkungen von hormonähnlich wirksamen Substanzen auf Mensch,Tier und Oekosysteme (Umwelt). EDC`s sind Gruppen von Chemikalien mit unterschiedlichen chemischen Strukturen, die fähig sind, Hormonsysteme zu beeinflussen. Am längsten bekannt sind gewisse Pestizide (Organochlorpestizide wie DDT), weitere EDC sind die PCB (polychlorierte Biphenyle), Plastikmonomere wie Bisphenol A, oberflächenaktive Stoffe (Alkylphenole), Weichmacher (Phthalate), Flammschutzmittel (z.B. polybromierte Diphenyläther), Parabene (Konservierungsmittel), gewisse synthetische Parfümstoffe und UV Filter. Das Forschungsprogramm untersuchte die gegenwärtige Belastung von Menschen, Nutz- und Wildtieren sowie der Umwelt in der Schweiz. Erforscht wurden auch die daraus resultierenden Gefahren und Risiken. Aufgrund der erzielten Resultate sollen Entscheidungsgrundlagen zuhanden der Behörden und der Industrie für den Umgang mit EDC`s erarbeitet und Empfehlungen formuliert werden.

Ergebnisse von Forschungsprogrammen über hormonaktive Chemikalien

Das NFP50 und themenverwandte europäische Forschungsprogramme (CREDO/ EURISKED, 5th European Framework) befassten sich mit der Rolle von EDC`s als Ursache von Entwicklungs- und Fortpflanzungsstörungen und Störungen des Nerven- und Immunsystems. Diskutiert wurde, ob die Zunahme solcher Störungen mit der erhöhten Produktion und Verwendung von EDCs zusammenhängen könnte. Ein grosses Problem stellen die heute vorhandenen verschiedensten Mischungen von Chemikalien dar, denen Mensch und Tier ausgesetzt sind (Woodruff, 2008). Auch können zwischen der Einwirkung einer Chemikalie und dem Auftreten einer Gesundheitsstörung Jahre verstreichen. Deshalb konnte nur vereinzelt beim Menschen ein Zusammenhang zwischen einer Gesundheitsschädigung und der Wirkung bestimmter EDC`s nachgewiesen werden. Ähnliches gilt für Wildtiere, doch sind dort die Zusammenhänge besser dokumentiert (Barret, 2006, Woodruff, 2008). Spezifische Wirkungen einzelner EDC`s werden daher zumeist in Labor-Modellen ermittelt. Was Mischungen verschiedener Chemikalien tatsächlich bewirken und wie ihr Risiko zu beurteilen ist, soll in neuen Europäischen Forschungsprojekten im Rahmen des 7th European Framework thematisiert werden.

Um das Eindringen von Chemikalien in Nahrungsmittelnetze von Mensch und Tier so gut wie möglich zu verhindern, ist es wichtig, die Wege dieser Chemikalien in der Umwelt abzuklären. Gewissen Chemikalien, die in Kosmetika Verwendung finden, ist der Mensch über mehrere Wege ausgesetzt. So können Inhaltsstoffe von Kosmetika, wie UV Filter oder synthetische Parfums, direkt über die Haut oder auch über den Magen-Darmtrakt (Lippenstift) aufgenommen werden. Zusätzlich werden diese Substanzen beim Baden in Fliessgewässer und Seen eingetragen. Sie gelangen aber auch indirekt über Haushaltabwasser und Abwasser-Reinigungsanlagen (ARA) und schliesslich über die Ausflüsse von ARA`s in die Gewässer. Unterhalb der Fluss-Einmündungen von ARA-Ausläufen konnten einzelne UV Filter in, verglichen mit Konzentrationen anderer Fremdstoffe, beachtlichen Mengen im Wasser und in Fischen analysiert werden. UV Filter wurden auch in Seen und in Seefischen nachgewiesen (Kupper et al.2006, Buser et al., 2006.). So gelangen Kosmetik-Inhaltsstoffe in menschliche und tierische Nahrungsketten. Jedoch ist die Zusatzbelastung des Menschen über die Nahrungskette, verglichen mit der direkten Aufnahme aus Kosmetika, als eher gering einzustufen. Bei anderen Schadstoffen wie PCB`s hingegen sind Lebensmittel der Hauptaufnahmepfad.

Neue von der OECD erarbeiteteTestmethoden erlauben Fortschritte bei der Identifizierung von Substanzen als EDC`s. Eine weitergehende Klärung der Risiken wird aber noch viel Zeit beanspruchen. Hormone sind sehr potente Stoffe, die im Körper zirkulieren und teils an ihrem Entstehungsort, vor allem aber Distanz-übergreifend an verschiedenen Körperorganen multiple Wirkungen entfalten können. Die Entwicklung von Lebewesen wird durch Hormone entscheidend beeinflusst, weshalb frühe Lebensphasen besonders empfindlich gegenüber Störungen von Hormonen sind. Konzentrationsänderungen natürlicher Hormone oder die Anwesenheit hormonähnlich wirksamer Fremdstoffe während empfindlicher Phasen der Entwicklung können deshalb nachhaltige Störungen von Bau und Funktion des Organismus verursachen. Das Resultat veränderter Entwicklungsprozesse kann bereits in frühen Lebensphasen oder erst mit Verzögerung auftreten und zu lebenslanger oder gar zu Generationen übergreifender Beeinträchtigung wichtiger Funktionen führen. Im Vordergrund stehen Störungen der Fortpflanzung, des Nerven- und Immunsystems sowie Krebserkrankungen der Fortpflanzungsorgane (Barrett, 2006, Woodruff, 2008, Schlumpf und Lichtensteiger, 2000). Substanzen mit hormonaktiver Wirkung gehören daher nicht in die Frauenmilch. Der zunehmende Eintrag hormonähnlich wirksamer Substanzen in die natürliche Säuglingsnahrung muss nicht nur regelmässig analysiert und wissenschaftlich begleitet, sondern auch mit allen zur Verfügung stehenden Mitteln verhindert werden.

Zur Ermittlung des Risikos: Biomonitoring der Frauenmilch

Daten über die Belastung der Frauenmilch mit verschiedenen Gruppen von EDC`s sind rar und über das Vorkommen von Kosmetika in Frauenmilchen ist besonders wenig bekannt. Mittels Biomonitoring (= Bestimmung von Fremdstoffen in Körperflüssigkeiten wie z.B.in der Frauenmilch) lassen sich Aussagen über die Fremdstoffaufnahme des Säuglings wie auch über die Fremdstoffbelastung der Mutter machen. Erfahrungsgemäss ist die Schadstofflast des mütterlichen Organismus vor und nach der Geburt ähnlich.

Deshalb hat GREEN Tox im Rahmen des NFP50 während 3 Jahren eine Frauenmilchstudie am Basler Universitätsspital durchgeführt (Schlumpf et al., 2008). Neben einer Vielzahl von Substanzgruppen aus dem Kosmetikbereich, die in den Frauenmilchproben der Basler Studie vorkommen (synthetische Parfümstoffe, Parabene und Phthalate u.a.), wurden erstmals auch UV Filter systematisch untersucht. Bei über 75% der Frauen fanden wir einen oder mehrere UV Filter in der Milch. Das Besondere dieser Studie lag im ausführlichen Fragebogen an die Mütter. Dieser enthielt neu neben den üblichen Informationen (Alter und Gewicht der Mutter, Geburt und Anzahl der Kinder, Wohnumgebung, Essgewohnheiten, Rauchen, Medikamente) auch ausführliche Fragen betreffend die Anwendung verschiedener Kosmetikprodukte. Die genaue Zusammensetzung sämtlicher von den Frauen erwähnten kosmetischen Produkte wurde daraufhin ermittelt. Der Gebrauch UV Filter enthaltender Kosmetika wurde mit den entspechenden UV Filter-Konzentrationen in der Frauenmilch verglichen. Gemäss Vkos (Verordnung über kosmetische Mittel) müssen UV Filter auf der Packung deklariert sein. Daher eignen sie sich für einen Vergleich der angewandten Menge UV Filter durch die Mütter und der in der Frauenmilch vorgefundenen UV Filter-Konzentrationen. Die biostatistische Analyse ergab eine signifikante positive Beziehung zwischen der Verwendung von UV Filter-haltigen Kosmetika und dem Vorkommen dieser Substanzen in der Frauenmilch. Das heisst, dass die von einer Frau total konsumierte Menge an Kosmetika, die UV Filter enthalten, letztlich die Konzentration dieser Chemikalien in ihrer Milch bestimmt.

Neue Strategien

Gegen eine weitere Zunahme von Chemikalien in Frauenmilchproben und in der Umwelt gibt es nur eine mögliche Strategie, nämlich die Verminderung der Zufuhr von Chemikalien. Fremdstoffe in der Frauenmilch stammen aus ganz unterschiedlichen Quellen. Gegen gewisse Stoffe, wie zum Beispiel den persistenten Umweltchemikalien DDT und PCB, kann eine Frau kaum etwas unternehmen. Doch hat die Basler Studie gezeigt, dass Vorkommen und Menge von Chemikalien aus Kosmetika in der Frauenmilch mit der Verwendung von kosmetischen Produkten zusammenhängen.
Ein besonderes Problem ist der Sonnenschutz. Gerade in sensiblen Lebensphasen wie Schwangerschaft und Stillzeit sollte daran gedacht werden, dass die Haut auch noch auf andere Weise, durch geeignete Bekleidung und Aufenthalt im Schatten, vor UV Strahlen geschützt werden kann. Damit kann die Anwendung von Sonnenschutzmitteln zwar nicht vermieden, jedoch verringert werden. Viele Mütter verzichten nur ungern auf Make-up, Mascara und Lippenstift. Ein solcher Verzicht ist auch nicht mehr notwendig, da heute ein vielfältiges Angebot alternativer Produkte aus hochwertigen Naturstoffen besteht

²⁾. Die Frauenmilch-Studie hat zudem gezeigt, dass die in der Frauenmilch analysierten UV Filter nicht nur aus Sonnenschutzmitteln, sondern auch aus anderen, nicht für den Sonnenschutz bestimmten Kosmetika stammen. Die Fremdstofflast von Mutter und Kind könnte demnach während hochempfindlicher Lebensphasen wie Schwangerschaft und Stillzeit verringert werden durch eingeschränkten Kosmetik-Konsum oder besser, durch die Verwendung kosmetischer Produkte ohne synthetische Chemikalien mit hormonähnlicher Wirkung.

¹⁾ bekannt auch als endokrine Disruptoren, hormonaktive oder endokrin aktive Substanzen

²⁾Weiterführende Informationen auf Anfrage

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Kosmetische UV Filter

In der Schweiz zugelassene UV Filter in kosmetischen Mitteln¹⁾

Vorbemerkung

UV Filter müssen diverse Bedingungen hinsichtlich Verträglichkeit und Sicherheit erfüllen. Erst vor wenigen Jahren ist entdeckt worden, dass gewisse UV Filter auch hormonähnliche Wirkungen haben. Hormonähnliche Wirkungen sowie negative Testergebnisse sind in der Liste aufgeführt, sofern sie in einer wissenschaftlichen Zeitschrift mit Peer-Review veröffentlicht wurden.

Der Nachweis einer hormonähnlichen Aktivität in Zellkultur (in vitro) oder in einem akuten Tiermodell (in vivo Test) identifiziert den Stoff als hormonaktiv, lässt aber noch keine Rückschlüsse hinsichtlich des Risikos zu, wenn der Organismus über längere Zeit einer Chemikalie ausgesetzt ist (Langzeit-Exposition). Dazu sind Untersuchungen mit Langzeit-Exposition von Versuchstieren (Ratten) notwendig. Da frühe Lebensphasen besonders empfindlich für hormonähnliche Wirkungen sind, sollten mögliche Auswirkungen auf Fortpflanzung und Entwicklung untersucht werden. Wenn nur Daten über endokrine Aktivität aus in vitro Untersuchungen oder aus akuten Tiermodellen vorliegen, kann das Risiko nicht zuverlässig beurteilt werden.

Die Risikobeurteilung von hormonähnlich wirksamen Stoffen ist komplex. Betrachten wir zum Beispiel UV Filter mit estrogener Wirkung: Die (wenigen) bisher publizierten Studien lassen vermuten, dass ein einzelner estrogener UV Filter im Körper des Menschen in der Regel keine Konzentrationen erreicht, die eine erwachsene Person unmittelbar schädigen würden. Beim einzigen UV Filter, für den zur Zeit Daten über Konzentrationen sowohl bei Menschen als auch bei Versuchstieren publiziert sind (4-MBC, siehe Liste),ist der Sicherheitsabstand allerdings kleiner als man für eine frei zugängliche und in die Umwelt freigesetzte Chemikalie verlangen müsste. Das Hauptproblem ist aber, dass im menschlichen Körper gleichzeitig noch zahlreiche andere estrogene Stoffe zirkulieren. Jede zusätzliche estrogene Substanz erhöht die Gesamtbelastung durch estrogene Chemikalien. Untersuchungen an Zellkulturen und an Ratten zeigen, dass die estrogene Gesamtwirkung von Gemischen aus estrogenen Stoffen signifikant grösser ist als die Wirkung der Einzelstoffe. Diesem Aspekt wird durch die konventionelle Risikobeurteilung, die nur die Wirkungen einer einzelnen Substanz isoliert berücksichtigt, nicht Rechnung getragen.

Das Ziel sollte deshalb darin bestehen, die Gesamtbelastung des Organismus durch estrogene Fremdstoffe zu vermindern, indem einzelne estrogene Chemikalien nicht verwendet und/oder durch Chemikalien ohne hormonähnliche Wirkung ersetzt werden. Gleichzeitig kann auf diese Weise auch die Belastung der Umwelt durch hormonaktive Chemikalien reduziert werden. Bei manchen hormonaktiven Chemikalien, wie zum Beispiel den mit der Nahrung aufgenommenen polychlorierten Biphenylen (PCB) oder gewissen Pestiziden, können Konsumentinnen und Konsumenten die Exposition kaum aktiv vermeiden. Anders bei Konsumartikeln wie Kosmetika: Hier können sie die Belastung selbst steuern. Wie in obigem Artikel näher ausgeführt, sollte eine Reduktion der Belastung durch hormonaktive Stoffe vor allem in besonders empfindlichen Lebensphasen wie Schwangerschaft und Stillzeit in Betracht gezogen werden. Dabei sollte nicht übersehen werden, dass ausser den Sonnenschutzmitteln noch andere Kosmetika ebenfalls UV Filter enthalten. Grundsätzlich steht ausser Frage, dass die Haut vor übermässiger UV Bestrahlung geschützt werden muss. Dieser Schutz besteht jedoch in einer sinnvollen Kombination von Massnahmen wie Aufenthalt im Schatten, zweckmässiger Bekleidung und Anwendung von Sonnenschutzmitteln wo nötig. Dabei ist auch die Dauer der Sonnenexposition von Bedeutung. Laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) sollten Sonnenschutzmittel „nie dazu benützt werden, die Dauer der Sonnenexposition zu verlängern. Kinder unter 12 Monaten sollten sich immer im Schatten aufhalten“.

Leider wird die Auswahl von Sonnenschutzprodukten dadurch erschwert, dass nur für wenige UV Filter Publikationen über Vorhandensein oder Fehlen von hormonähnlichen Wirkungen vorliegen. Wo spezifische Angaben fehlen, kann heute nicht davon ausgegangen werden, dass die betreffenden UV Filter auf hormonähnliche Aktivität geprüft worden sind.