Von den 1960er bis in die 1980er Jahre führte die Verwendung von Blei in Treibstoffen, Farben und Rohren zu weit verbreiteter Verschmutzung. Schätzungsweise 170 Millionen heute lebende Amerikaner waren als Kinder hohen Bleiwerten ausgesetzt, was erhebliche Schäden anrichtete, darunter einen messbaren Rückgang der IQ-Werte . Obwohl wir mittlerweile die Gefahren dieser Chemikalien kennen, sind große Teile der Bevölkerung ihnen immer noch ausgesetzt. UNICEF berichtet, dass etwa 800 Millionen Kinder weltweit , von denen fast die Hälfte in Südasien lebt, immer noch unsicheren Bleiwerten ausgesetzt sind, die aus dem gefährlichen Recycling von Bleibatterien resultieren.
Ähnlich wie die verborgenen Gefahren des Bleis in der Vergangenheit sind viele der Chemikalien, denen wir heute ausgesetzt sind, und ihre möglichen langfristigen Auswirkungen auf die Gesundheit noch immer nur unzureichend erforscht. Um dieses Problem zu lösen, haben Forscher der Chiba University in Japan vor kurzem eine innovative Methode entwickelt, um unbekannte Fremdchemikalien im menschlichen Körper zu erkennen. Die Studie wurde am 26. Oktober 2024 online verfügbar gemacht und am 1. November 2024 in Band 286 der Zeitschrift Ecotoxicology and Environmental Safety veröffentlicht . Unter der Leitung des außerordentlichen Forschers Dr. Akifumi Eguchi umfasste die Studie Beiträge von Dr. Chisato Mori, Dr. Kenichi Sakurai und Dr. Midori Yamamoto vom Zentrum für Präventivmedizinwissenschaften der Universität Chiba.
„Es besteht ein wachsender Bedarf an nicht zielgerichteten chemischen Analysen, um neue oder bisher unbekannte Substanzen zu erkennen, die von den derzeitigen zielgerichteten Analysen nicht erfasst werden“, sagt Dr. Eguchi und betont die Notwendigkeit umfassenderer analytischer Ansätze.
Nicht zielgerichtete chemische Analysen stellen aufgrund der großen Datenmenge erhebliche Herausforderungen dar. Da Chemikalien in verschiedenen Formen vorkommen, muss zudem zwischen endogenen (vom Körper auf natürliche Weise produzierten) und exogenen (aus externen Quellen wie Luft, Wasser oder Nahrungsmitteln stammenden) Chemikalien unterschieden werden. Um dieses Problem zu lösen, verwendet die vorgeschlagene Methode fortschrittliche statistische Techniken, darunter Hauptkomponentenanalyse, regularisierte verallgemeinerte kanonische Korrelationsanalyse, Uniform Manifold Approximation und Projektion sowie OPTICS-Clustering. Diese Ansätze reduzieren die Datenkomplexität und helfen dabei, Muster und Gruppierungen unter den in den Proben vorhandenen chemischen Verbindungen aufzudecken, was tiefere Einblicke in ihre Herkunft und potenziellen Auswirkungen bietet.
Mit dieser Methode analysierten die Forscher Serumproben von 84 schwangeren Frauen in der 32. Schwangerschaftswoche. Diese Proben wurden dann mithilfe der Flüssigchromatographie-Quadrupol-Flugzeit-Massenspektrometrie untersucht. Die nachgewiesenen Chemikalien wurden anhand ihrer Herkunft mithilfe von PubChemLite for Exposomics klassifiziert. Datenbank, die Informationen zu über 371.663 Chemikalien enthält. Endogene Chemikalien wurden als solche identifiziert, die auf natürliche Weise vom Körper produziert werden und mit biologischen Prozessen in Verbindung stehen, während exogene Chemikalien als Substanzen kategorisiert wurden, die aus externen Quellen wie der Umwelt, der Ernährung oder dem Lebensstil eingeführt werden.
Die Forscher identifizierten 106 Verbindungen, von denen 51 endogen und 55 exogen waren. Die meisten exogenen Chemikalien wurden dem Körper über die Nahrung zugeführt. Darüber hinaus fanden sie Verbindungen, die mit möglichen Gesundheitsrisiken verbunden sind, wie Phthalate, Stickstoffverbindungen und Parabene. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass einige der identifizierten Chemikalien biologische Prozesse wie den Aminosäurestoffwechsel, den Protein- und Mineraltransport und den Energiestoffwechsel beeinflussen.
Obwohl diese Ergebnisse einen Zusammenhang zwischen der Belastung mit Chemikalien und ihren Auswirkungen auf den Körper zeigen, betonen die Forscher, dass sie keine direkte Ursache-Wirkungs-Beziehung herstellen. Da die meisten exogenen Chemikalien mit Nahrungsquellen in Verbindung gebracht wurden, bleibt unklar, ob die Veränderungen der Metaboliten auf die Substanzen selbst oder die Ernährung zurückzuführen sind. Trotz dieser Einschränkungen bietet die Studie eine neue Methode zur Identifizierung von Chemikalien und zur Bewertung ihrer potenziellen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit.
„Diese Erkenntnisse können durch die Umsetzung von Chemikalienvorschriften und entsprechenden Schutzmaßnahmen zur Verbesserung der öffentlichen Gesundheit beitragen“, sagt Dr. Eguchi. So wie das Bewusstsein der mit Blei und Asbest verbundenen Gefahren zu erheblichen Reformen und Beschränkungen dieser Chemikalien führte, könnten die Ergebnisse dieser Studie dazu beitragen, neue potenziell schädliche Chemikalien zu identifizieren und den Weg für bessere Vorschriften zum Schutz der menschlichen Gesundheit zu ebnen.
