Wie Chemikalien in Plastik einen niedrigeren IQ verursachen können

Die Auswirkungen von Umweltchemikalien auf molekularer Ebene

25.05.2021 - Schweden

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Die Chemikalie Bisphenol F (in Kunststoffen enthalten) kann Veränderungen in einem Gen hervorrufen, das für die neurologische Entwicklung wichtig ist. Diese Entdeckung wurde von Forschern der Universitäten von Uppsala und Karlstad, Schweden, gemacht. Der Mechanismus könnte erklären, warum die Exposition gegenüber dieser Chemikalie während des fötalen Stadiums mit einem niedrigeren IQ im Alter von sieben Jahren zusammenhängt - eine Assoziation, die zuvor von derselben Forschungsgruppe gesehen wurde. Die Studie ist in der wissenschaftlichen Zeitschrift Environment International veröffentlicht.

"Wir haben bereits früher gezeigt, dass Bisphenol F (kurz BPF) mit der kognitiven Entwicklung von Kindern in Verbindung stehen kann. Mit dieser Studie können wir nun aber beginnen zu verstehen, welche biologischen Mechanismen einen solchen Zusammenhang erklären könnten, was für eine epidemiologische Studie einzigartig ist." Der Sprecher ist Carl Gustaf Bornehag, Professor und Leiter der Public Health Sciences an der Universität Karlstad. Er ist Projektleiter der schwedischen Environmental Longitudinal Mother and Child, Asthma and Allergy (SELMA)-Studie, der die Daten entnommen wurden.

Externe Faktoren können durch einen "epigenetischen" Mechanismus Veränderungen in der Genaktivität verursachen. Das bedeutet, dass einzelne Gene durch "Methylierung" verändert werden. Erhöhte Methylierung in einem DNA-Abschnitt macht es für die zelluläre Maschinerie schwieriger, diesen spezifischen Teil abzulesen. Infolgedessen ist die Expression von methylierten Genen oft beeinträchtigt.

Die Wissenschaftler maßen den BPF-Spiegel im Urin von schwangeren Frauen im ersten Trimester und beobachteten anschließend ihre Kinder nach der Geburt. Die DNA-Methylierung wurde bei den Kindern im Alter von sieben Jahren gemessen und ihre kognitiven Fähigkeiten untersucht. Da der Fötus über die Plazenta mit dem Blut der Mutter in Kontakt kommt, ist er auch Substanzen im Körper der Mutter ausgesetzt.

Die Analysen zeigten, dass bei Föten, die einer höheren BPF-Belastung ausgesetzt waren, die Methylierung in einem bestimmten Teil des GRIN2B-Gens, das eine neurologische Schlüsselrolle spielt, zunahm. Außerdem war eine höhere Methylierung mit einem niedrigeren IQ bei den Kindern verbunden. Die Studie ergab jedoch auch, dass es einen Geschlechtsunterschied in der Anfälligkeit dieser Kinder für BPF zu geben scheint. Der epigenetische Zusammenhang zwischen BPF und Kognition wurde nur bei Jungen beobachtet.

"Die Tatsache, dass wir in der Lage waren, die DNA-Methylierung als einen möglichen Mechanismus hinter der Wirkung von BPF auf den IQ zu identifizieren, ist ein wichtiger Beweis für die Arbeit, um zu verstehen, wie Umweltchemikalien uns auf molekularer Ebene beeinflussen", sagt Elin Engdahl, Forscherin in Umwelttoxikologie an der Universität Uppsala und Hauptautorin des Artikels.

In der vorangegangenen Studie der Forschergruppe sahen sie, dass die 25 % der Siebenjährigen, die in der 10. Schwangerschaftswoche den höchsten mütterlichen Bisphenol F-Werten ausgesetzt waren, einen Rückgang des Gesamt-IQ um 2 Punkte im Vergleich zu den 25 % der Kinder mit den niedrigsten Werten hatten. Dies ist ein kleiner Unterschied, der bei einem einzelnen Kind unauffällig ist, der aber auf Populationsebene deutlich wird.

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Originalveröffentlichung

Elin Engdahl et al.; "DNA methylation at GRIN2B partially mediates the association between prenatal bisphenol F exposure and cognitive functions in 7-year-old children in the SELMA study"; Environment International; 2021

https://www.chemie.de/news/1171199/wie-chemikalien-in-plastik-einen-niedrigeren-iq-verursachen-koennen.html