Hormonell aktive Substanzen

Hormonell aktive Substanzen in Umwelt und Lebensmitteln

Das Vorkommen von Stoffen mit hormoneller/antihormoneller Wirkung in der Umwelt, aber auch in Lebensmitteln, ist bereits seit einigen Jahren Gegenstand der wissenschaftlichen und öffentlichen Diskussion. Zunächst richtete sich das Interesse hauptsächlich auf östrogene Wirkungen, die beispielsweise von in Pflanzen vorkommenden Phytoöstrogenen, aber auch von anthropogenen Stoffen wie u.a. Pflanzenschutzmitteln, Kunststoffadditiven und Detergenzien ausgelöst werden können. Seit einigen Jahren stehen auch andere steroidhormonelle Wirkungen, insbesondere die androgenen/antiandrogenen, im Blickpunkt. Diskutiert wird, ob solche Stoffe in der Lage sind, den Hormonhaushalt des Menschen, insbesondere während sensibler Phasen der Entwicklung, zu stören. Hinweise auf eine mögliche Einflussnahme geben Fertilitätsstörungen an Wildtierpopulationen in Folge einer Pestizidkontamination sowie epidemiologische Beobachtungen am Menschen, die z.B. auf einen Anstieg der Hodenkrebsrate hindeuten. Auch ein Zusammenhang mit der Abnahme der Spermienqualität und –dichte beim Menschen über die letzten Jahre wird diskutiert.

Zur Identifizierung der hormonell aktiven Stoffe werden sensitive und validierte in vitro Testsysteme, z.B. auf der Basis von transgenen und endogenen Reportergensystemen benötigt. Die Forschung im Arbeitskreis hat sich daher zunächst auf die Etablierung und Validierung von Testsystemen zur Erfassung von estrogenen/antiestrogenen sowie androgenen/antiandrogenen Wirkungen konzentriert. Anhand dieser etablierten Methoden gelang die Identifizierung einer ganzen Reihe von Stoffen, die in Zellsystemen ein hormonelles Potential besitzen.

Literatur:

• Guth SE, Böhm S, Mußler BH, Eisenbrand G (2004) Sensitive in vitro test systems to determine androgenic/antiandrogenic activity. Molecular Nutrition and Food Research, im Druck.
• Eisenbrand G, Mußler BH, Degen G. 2000. Kombinationswirkungen hormonartig wirkender Chemikalien. Arbeitsphysiologie heute, 2, 27-39.

Abb.: Schematische Darstellung eines transienten Transaktivierungsassays in COS-7 Zellen zur Erfassung androgener/antiandrogener Aktivität

Die Plasmide pMamneoLuc, pSG5AR und pSVβ werden in COS-7 Zellen kotransfiziert. Die Liganden diffundieren in die Zelle und binden an den freien Rezeptor. Der Ligand-aktivierte Rezeptor dimerisiert. Nach Translokation zum Nukleus und Bindung an Hormon responsive Elemente (HRE) des Mouse Mammary Tumor Virus (MMTV) Promotors wird die Transkription induziert. Die Zellen werden lysiert und die Luciferase Aktivität mittels Chemolumineszenz-Detektion gemessen.