Allergie durch Phthalate

Forscher zeigen: Ist die Mutter während Schwangerschaft und Stillzeit stark durch Weichmacher belastet, hat das Kind ein höheres Allergierisiko.

Schwangere Frau cremt sich den Bauch ein © iStock
(Leipzig – 11.05.2017) Phthalate, die als Weichmacher in Kunststoffen zum Einsatz kommen, können das Allergierisiko bei Kindern deutlich erhöhen. Das konnten Forscher des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) gemeinsam mit Wissenschaftlern der Universität Leipzig und des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) in einer Studie zeigen. Für Kinder besteht demnach ein größeres Risiko, allergisches Asthma zu entwickeln, wenn die Mutter während der Schwangerschaft und Stillzeit besonders stark durch Phthalate belastet war.

Phthalate gelangen über Haut, Nahrung und Luft in den Körper

In unserem Alltag kommen wir mit unzähligen Kunststoffen in Kontakt, die Weichmacher enthalten. Diese Weichmacher, zu denen auch die sogenannten Phthalate gehören, werden in der Kunststoffverarbeitung eingesetzt, um die Produkte geschmeidiger zu machen. Phthalate können über die Haut, die Nahrung oder die Luft in unseren Körper gelangen. „Dass Phthalate unser Hormonsystem beeinflussen und dadurch zu unerwünschten Wirkungen auf Stoffwechsel oder Fruchtbarkeit führen können, ist bekannt. Das ist aber noch nicht alles“, sagt UFZ-Umweltimmunologe Dr. Tobias Polte. „Unsere aktuellen Studienergebnisse zeigen, dass Phthalate auch in das Immunsystem eingreifen und das Allergierisiko deutlich erhöhen können.“

Zu Beginn der Studie untersuchte das UFZ-Forscherteam den Urin von Schwangeren aus der Mutter-Kind-Kohorten-Studie LINA (Lebensstil und Umweltfaktoren und deren Einfluss auf das Neugeborenen-Allergierisiko) und fahndete nach Stoffwechselprodukten (Metaboliten) von Phthalaten. Die Höhe der gefundenen Konzentrationen setzten sie in Bezug zum Auftreten von allergischem Asthma bei den Kindern. „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“, erklärt Dr. Irina Lehmann, die die LINA-Studie leitet.

Entscheidend ist, wann der Organismus Phthalaten ausgesetzt ist

Die Ergebnisse aus der Mutter-Kind-Kohorte konnten die Forscher in Zusammenarbeit mit Kollegen der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig im Mausmodell bestätigen. Dabei wurden Mäuse während der Schwangerschaft und Stillzeit einer Phthalatbelastung ausgesetzt, die zu vergleichbaren Urin-Konzentrationen des BBP-Metaboliten führte, wie sie auch bei hochbelasteten Müttern der LINA-Kohorte beobachtet wurden. Die Nachkommen zeigten eine deutliche Neigung zu allergischem Asthma, wobei selbst die Enkelgeneration noch betroffen war. Bei den erwachsenen Mäusen gab es dagegen keine verstärkten Allergiesymptome. „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“, so Polte. „Durch die Phthalatbelastung wird also offenbar die pränatale Prägung verändert.“

Phthalate schalten Gene aus

Um herauszufinden, was genau sich verändert haben könnte, schauten sich Polte und sein Team in Zusammenarbeit mit Kollegen des Deutschen Krebsforschungszentrums DKFZ die Gene der jungen Mäuse von belasteten Muttertieren an. Die DNA dieser Gene war – mehr als dies normalerweise der Fall ist – mit sogenannten Methylgruppen versehen. Bei dieser Veränderung der DNA legen sich Methylgruppen wie eine Art Vorhängeschloss an ein Gen und verhindern, dass sein Code abgelesen und das entsprechende Protein hergestellt werden kann. Als die Forscher die Mäuse mit einer speziellen Substanz behandelten, die die Methyl-Schlösser auf den Genen knackt, zeigten die Mäuse danach geringere Anzeichen von allergischem Asthma als zuvor. „Phthalate schalten offenbar entscheidende Gene durch DNA-Methylierung aus, wodurch deren Aktivität bei den jungen Mäusen verringert ist“, sagt Polte.

Aber welche Gene führen zu allergischem Asthma, wenn sie nicht abgelesen werden können? Bei der Allergieentwicklung spielen sogenannte T-Helfer-2-Zellen eine zentrale Rolle. Sie werden durch spezielle Gegenspieler (Repressoren) reguliert. Kann ein Repressor-Gen durch blockierende Methylgruppen nicht abgelesen werden, werden die allergiefördernden T-Helfer-2-Zellen nicht mehr ausreichend gehemmt – und es kann eher eine Allergie entstehen. „Wir vermuten, dass dieser Zusammenhang für die Entwicklung eines allergischen Asthmas durch Phthalate ausschlaggebend ist“, so 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.“

Phthalate blockieren auch beim Menschen Repressor-Gen

Bei Mäusen konnten die Forscher nachweisen, dass ein durch DNA-Methylierung ausgeschaltetes Repressor-Gen für die Entstehung des allergischen Asthmas verantwortlich ist. Aber spielt dieser Mechanismus auch beim Menschen eine Rolle? Um diese Frage zu beantworten zogen die Forscher noch einmal die LINA-Kohorte heran. Sie suchten bei den Kindern mit allergischem Asthma nach dem entsprechenden Gen und schauten nach Methylierungsgrad und Genaktivität. Und auch hier zeigte sich, dass das Gen durch Methylgruppen blockiert war und nicht abgelesen werden konnte.  

„Mithilfe unseres translationalen Studienansatzes – vom Menschen über das Mausmodell und die Zellkultur wieder zurück zum Menschen – konnten wir zeigen, dass offensichtlich epigenetische Veränderungen dafür verantwortlich sind, dass Kinder bei starker mütterlicher Phthalatbelastung 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.“
Autoren und Quellen Aktualisiert: 11.05.2017
  • Autor/in: vitanet.de-np
  • Quellen: Pressemitteilung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung – UFZ: Phthalate erhöhen das Allergierisiko bei Kindern