Was Hormone belastet.
Text: Angelika Jacobs
Elektrolyt- und Wasserhaushalt, Blutdruck und vieles mehr: Hormone halten zahlreiche Prozesse im Körper in Balance. Doch Stoffe aus der Umwelt können dieses Gleichgewicht stören, wie etwa Substanzen aus Plastik.
Wer nicht ausschliesslich im «Unverpackt-Laden» einkauft, kommt kaum um Plastikverpackungen herum. Sie sollen Lebensmittel schützen und haltbarer machen. Getränke in PET-Flaschen, Käse und Fleisch in Kunststoffpackungen und Salat im Plastiksack gehören zum Alltag. Was wir essen und trinken, war oft lange in Kontakt mit diesem Material.
Stoffe aus dem Plastik können in Lebensmittel und damit in unseren Körper gelangen. Weichmacher in Kunststoffen etwa stehen schon lange in der Kritik, im Körper ähnlich wie Hormone zu wirken und Krankheiten zu fördern. Deshalb wurde der Weichmacher Bisphenol A aus Babyprodukten verbannt, erkennbar durch das Label «BPA-frei». Daneben gibt es auch noch viele andere Substanzen in Kunststoffen, die in die Nahrungsmittel übertreten können.
Dass sie in den Körper gelangen, lässt sich kaum vermeiden. Ob sie dort tatsächlich biologische Effekte auslösen, ist eine andere Frage. Ein Thema, das Alex Odermatt und sein Team am Departement Pharmazeutische Wissenschaften erforschen.
Seine Gruppe geht der Frage nach, ob Stoffe aus der Umwelt, wie etwa aus Plastikverpackungen, das Hormonsystem des Körpers stören. «Es gibt bereits viele Studien dazu, ob diese Substanzen Hormonrezeptoren blockieren oder aktivieren können», erklärt der Toxikologe. «Wir hingegen untersuchen Wirkungen auf Enzyme, die Hormone regulieren. Solche Effekte sind noch relativ wenig erforscht.»
Sein Spezialgebiet umfasst Steroidhormone, zu denen auch das Stresshormon Cortisol zählt. Spezialisierte Enzyme kontrollieren das Gleichgewicht zwischen inaktiven Hormonvorstufen und aktiven Formen. Beispielsweise wandelt ein bestimmtes Enzym das inaktive Cortison in das aktive Cortisol um. Eigentlich heisst es HSD11B1, aber nennen wir es vereinfacht «Enzym 1». Ein anderes Enzym, HSD11B2 oder «Enzym 2», deaktiviert Cortisol, indem es daraus Cortison macht.
Um herauszufinden, ob eine Substanz die Arbeit solcher Enzyme stört, erstellen Odermatt und sein Team Steroidprofile: Sie bestimmen mit speziellen Analyseverfahren die Mengenverhältnisse der inaktiven und aktiven Formen von Dutzenden Steroiden in Blut- und Urinproben. Wird etwa in unserem Beispiel Enzym 2 gehemmt, lässt sich das an einem erhöhten Verhältnis von Cortisol zu Cortison ablesen. Das beeinträchtigt unter anderem den Wasserhaushalt und kann zu Bluthochdruck führen.
Eine Überdosis Lakritze
Störfaktoren für diese Enzyme können nicht nur aus Plastik stammen, wie ein eindrücklicher Fall aus Bern zeigt: Ein Patient stand aufgrund sehr schlechter Nierenwerte auf der Warteliste für eine Nierentransplantation.
«Mein ehemaliger Chef, Felix Frey, wurde hellhörig, als der Mann in der Sprechstunde erwähnte, dass er täglich grössere Mengen Lakritze isst», erinnert sich Odermatt. Lakritze enthält eine Substanz, die die Cortisol-Deaktivierung durch das Enzym 2 hemmt. «Der Patient musste auf Lakritze verzichten, sein Cortisolspiegel und damit der Wasserhaushalt und der Blutdruck normalisierten sich. Seine Nieren konnten sich erholen.»
Wie nützlich das von Odermatts Team entwickelte «Steroidprofiling» ist, zeigen die Forschungserfolge der letzten Jahre. In einer Zusammenarbeit mit der US-Universität UC Davis untersuchte die Gruppe sogenannte Azol-Fungizide. Diese Medikamente sollen Pilzinfektionen verhindern, die den gesamten Körper erfassen, können aber als Nebenwirkung Bluthochdruck verursachen. Das Steroidprofiling ergab: Ab einem gewissen Blutspiegel hemmen zwei häufig verwendete Azol-Fungizide das Enzym 2 und damit die Cortisol-Deaktivierung. Die Folge sind ein gestörter Wasserhaushalt und Bluthochdruck. «Mit diesem Wissen lässt sich die Dosis der Medikamente optimieren oder auf einen anderen Wirkstoff umstellen», so Odermatt.
Schädlicher Ersatz
Solche unerwünschten Nebenwirkungen, sei es von der Lakritze oder den Medikamenten, machen deutlich, wie empfindlich das Gleichgewicht der Hormone ist. «Wird es durch Umwelteinflüsse chronisch gestört, erkrankt der Körper», sagt Odermatt. So sind die Auswirkungen von Umweltstoffen, denen wir fortlaufend ausgesetzt sind, ein wichtiger Fokus seiner Forschung.
Hier kommen auch die Bestandteile aus Plastikprodukten ins Spiel: Mit ihren Analyseverfahren konnte die Forschungsgruppe zeigen, dass ein Ersatzstoff für Bisphenol A den Hormonhaushalt sogar stärker beeinflussen kann als der ursprüngliche Weichmacher. Zwar ist der Ersatzstoff in der Schweiz nicht zugelassen für Produkte, die mit Nahrung in Berührung kommen. In anderen Ländern, die Kunststoffprodukte in die Schweiz liefern können, gelten mitunter weniger strenge Regeln.
Heisst das also, künftig besser alles Plastik vom eigenen Essen fernzuhalten? Ganz so dramatisch sieht Alex Odermatt es nicht: «Wenn die Lebensmittel kühl gelagert werden oder kaum Fett enthalten, migrieren nur sehr wenige Substanzen aus Plastik ins Essen.» Wenn man jedoch Kuchen in einer Silikonform backt oder das Mittagessen im Plastikbehälter in der Mikrowelle erhitzt, könnten sich kleinste Plastikkomponenten und Substanzen lösen und in die Lebensmittel übergehen. «Das heisst aber auch noch nicht, dass sie im Körper etwas bewirken», beruhigt der Toxikologe. Manche werden schnell abgebaut, andere einfach ausgeschieden. Klarheit darüber, welche Plastikbestandteile tatsächlich auf das Hormonsystem des Körpers wirken und wie, bringt Forschung, wie sie Alex Odermatts Team betreibt. Solange diese Fragen noch nicht vollständig beantwortet sind, empfiehlt er, zumindest beim Erhitzen von Lebensmitteln auf Glas, Keramik oder Metall zu setzen.
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