Saubere Luft, Wasser und gesunder Boden sind für das Funktionieren von Ökosystemen, die in den vier Hauptbereichen der Erde interagieren, um das Leben zu erhalten, unerlässlich. Giftige Pestizidrückstände sind jedoch in Ökosystemen allgegenwärtig und kommen häufig in Böden, Wasser (sowohl fest als auch flüssig) und der Umgebungsluft in Konzentrationen vor, die die Standards der US-Umweltschutzbehörde (EPA) überschreiten. Diese Pestizidrückstände unterliegen Hydrolyse, Photolyse, Oxidation und biologischem Abbau, wodurch verschiedene Transformationsprodukte entstehen, die ebenso häufig sind wie ihre Ausgangsverbindungen. Beispielsweise haben 90 % der Amerikaner mindestens einen Pestizid-Biomarker in ihrem Körper (sowohl Ausgangsverbindung als auch Metabolit). Das Vorhandensein von Pestiziden im Körper kann die menschliche Gesundheit beeinträchtigen, insbesondere in empfindlichen Lebensphasen wie Kindheit, Jugend, Schwangerschaft und Alter. Die wissenschaftliche Literatur zeigt, dass Pestizide seit langem erhebliche negative Auswirkungen auf die Umwelt (einschließlich Wildtiere, Biodiversität und menschliche Gesundheit) haben (z. B. Störungen des Hormonsystems, Krebs, Fortpflanzungs-/Geburtsprobleme, Neurotoxizität, Verlust der biologischen Vielfalt usw.). Daher kann die Belastung mit Pestiziden und ihren PDs negative Auswirkungen auf die Gesundheit haben, darunter auch Auswirkungen auf das endokrine System.
Der verstorbene EU-Experte für endokrine Disruptoren Dr. Theo Colborne stufte über 50 aktive Pestizidbestandteile als endokrine Disruptoren (ED) ein, darunter Chemikalien in Haushaltsprodukten wie Waschmitteln, Desinfektionsmitteln, Kunststoffen und Insektiziden. Untersuchungen haben gezeigt, dass endokrine Disruptoren in vielen Pestiziden vorherrschend sind, wie etwa in den Herbiziden Atrazin und 2,4-D, dem Haustierinsektizid Fipronil sowie bei der Herstellung entstehenden Dioxinen (TCDD). Diese Chemikalien können in den Körper gelangen, den Hormonhaushalt stören und zu Entwicklungsstörungen, Krankheiten und Fortpflanzungsstörungen führen. Das endokrine System besteht aus Drüsen (Schilddrüse, Keimdrüsen, Nebennieren und Hypophyse) und den von ihnen produzierten Hormonen (Thyroxin, Östrogen, Testosteron und Adrenalin). Diese Drüsen und ihre entsprechenden Hormone steuern Entwicklung, Wachstum, Fortpflanzung und Verhalten von Tieren, einschließlich Menschen. Endokrine Störungen sind ein ständiges und zunehmendes Problem, das Menschen auf der ganzen Welt betrifft. Daher argumentieren die Befürworter, dass die Politik strengere Vorschriften für den Einsatz von Pestiziden erlassen und die Forschung zu den Langzeitfolgen der Pestizidbelastung intensivieren sollte.
Diese Studie ist eine von vielen, die anerkennen, dass Abbauprodukte von Pestiziden genauso giftig oder sogar wirksamer sind als ihre Ausgangsverbindungen. Pyriproxyfen (Pyr) wird weltweit häufig zur Mückenbekämpfung eingesetzt und ist das einzige von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) zur Mückenbekämpfung in Trinkwasserbehältern zugelassene Pestizid. Fast alle sieben TP-Pyrs wirken jedoch östrogenabbauend auf Blut, Nieren und Leber. Malathion ist ein beliebtes Insektizid, das die Aktivität der Acetylcholinesterase (AChE) im Nervengewebe hemmt. Die Hemmung von AChE führt zur Ansammlung von Acetylcholin, einem chemischen Neurotransmitter, der für die Gehirn- und Muskelfunktion verantwortlich ist. Diese chemische Ansammlung kann akute Folgen haben, wie unkontrollierte schnelle Zuckungen bestimmter Muskeln, Atemlähmung, Krämpfe und in extremen Fällen. Die Hemmung der Acetylcholinesterase ist jedoch unspezifisch, was zur Verbreitung von Malathion führt. Dies stellt eine ernsthafte Bedrohung für die Tierwelt und die öffentliche Gesundheit dar. Zusammenfassend zeigte die Studie, dass die beiden TPs von Malathion endokrinschädigende Wirkungen auf die Genexpression, die Hormonausschüttung und den Glukokortikoid-Stoffwechsel (Kohlenhydrate, Protein, Fett) haben. Der schnelle Abbau des Pestizids Fenoxaprop-ethyl führte zur Bildung zweier hochgiftiger TPs, die die Genexpression um das 5,8- bis 12-Fache erhöhten und einen stärkeren Einfluss auf die Östrogenaktivität hatten. Schließlich bleibt der Haupt-TF von Benalaxil länger in der Umwelt als die Ausgangsverbindung, ist ein Östrogenrezeptor-Alpha-Antagonist und erhöht die Genexpression um das Dreifache. Die vier in dieser Studie untersuchten Pestizide waren nicht die einzigen bedenklichen Chemikalien; viele andere produzieren ebenfalls giftige Abbauprodukte. Viele verbotene Pestizide, alte und neue Pestizidverbindungen und chemische Nebenprodukte setzen giftigen Gesamtphosphor frei, der Menschen und Ökosysteme belastet.
Das verbotene Pestizid DDT und sein Hauptmetabolit DDE verbleiben noch Jahrzehnte nach ihrem Ausstieg in der Umwelt. Die US-Umweltschutzbehörde EPA hat Konzentrationen der Chemikalien festgestellt, die die zulässigen Werte überschreiten. Während sich DDT und DDE im Körperfett auflösen und dort jahrelang verbleiben, verbleibt DDE länger im Körper. Eine von den Centers for Disease Control (CDC) durchgeführte Untersuchung ergab, dass 99 Prozent der Studienteilnehmer mit DDE infiziert waren. Wie bei endokrinen Disruptoren erhöht die Belastung mit DDT das Risiko für Diabetes, vorzeitige Menopause, verringerte Spermienzahl, Endometriose, angeborene Anomalien, Autismus, Vitamin-D-Mangel, Non-Hodgkin-Lymphom und Fettleibigkeit. Studien haben jedoch gezeigt, dass DDE sogar noch giftiger ist als seine Ausgangsverbindung. Dieser Metabolit kann gesundheitliche Auswirkungen über mehrere Generationen hinweg haben und Fettleibigkeit und Diabetes verursachen sowie in einzigartigem Maße die Brustkrebsrate über mehrere Generationen hinweg erhöhen. Einige Pestizide älterer Generationen, darunter Organophosphate wie Malathion, bestehen aus denselben Verbindungen wie das Nervengift Agent Orange aus dem Zweiten Weltkrieg, das das Nervensystem schädigt. Triclosan, ein antimikrobielles Pestizid, das in vielen Lebensmitteln verboten ist, bleibt in der Umwelt bestehen und bildet krebserregende Abbauprodukte wie Chloroform und 2,8-Dichlordibenzo-p-dioxin (2,8-DCDD).
Chemikalien der „nächsten Generation“, darunter Glyphosat und Neonicotinoide, wirken schnell und bauen sich rasch ab, sodass sie sich weniger wahrscheinlich anreichern. Studien haben jedoch gezeigt, dass niedrigere Konzentrationen dieser Chemikalien giftiger sind als ältere Chemikalien und mehrere Kilogramm weniger Gewicht erfordern. Daher können die Abbauprodukte dieser Chemikalien ähnliche oder schwerwiegendere toxikologische Wirkungen haben. Studien haben gezeigt, dass das Herbizid Glyphosat in einen giftigen AMPA-Metaboliten umgewandelt wird, der die Genexpression verändert. Darüber hinaus sind neuartige ionische Metaboliten wie Denitroimidacloprid und Decyanothiacloprid für Säugetiere 300- bzw. etwa 200-mal giftiger als das Ausgangsprodukt Imidacloprid.
Pestizide und ihre TFs können die akute und subletale Toxizität erhöhen und so langfristige Auswirkungen auf Artenreichtum und Biodiversität haben. Verschiedene Pestizide aus der Vergangenheit und Gegenwart wirken wie andere Umweltschadstoffe, und Menschen können diesen Substanzen gleichzeitig ausgesetzt sein. Oftmals wirken diese chemischen Schadstoffe zusammen oder synergistisch und erzeugen so schwerwiegendere kombinierte Effekte. Synergie ist ein häufiges Problem bei Pestizidmischungen und kann dazu führen, dass die toxischen Auswirkungen auf die Gesundheit von Mensch, Tier und Umwelt unterschätzt werden. Daher werden die schädlichen Auswirkungen von Pestizidrückständen, Metaboliten und anderen Umweltschadstoffen in aktuellen Risikobewertungen für Umwelt und Gesundheit stark unterschätzt.
Es ist von entscheidender Bedeutung, die Auswirkungen endokrin wirksamer Pestizide und ihrer Abbauprodukte auf die Gesundheit heutiger und zukünftiger Generationen zu verstehen. Die Ätiologie pestizidbedingter Krankheiten ist kaum erforscht, einschließlich der vorhersehbaren zeitlichen Verzögerungen zwischen chemischer Belastung, gesundheitlichen Auswirkungen und epidemiologischen Daten.
Eine Möglichkeit, die Auswirkungen von Pestiziden auf Mensch und Umwelt zu reduzieren, besteht darin, Bio-Produkte zu kaufen, anzubauen und zu pflegen. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass bei der Umstellung auf eine vollständig biologische Ernährung der Gehalt an Pestizidmetaboliten im Urin drastisch sinkt. Ökologischer Landbau bietet viele gesundheitliche und ökologische Vorteile, da er den Bedarf an chemisch intensiven landwirtschaftlichen Praktiken reduziert. Die schädlichen Auswirkungen von Pestiziden können durch die Einführung regenerativer Bio-Praktiken und den Einsatz möglichst wenig giftiger Schädlingsbekämpfungsmethoden reduziert werden. Angesichts der weit verbreiteten Nutzung pestizidfreier Alternativstrategien können sowohl Haushalte als auch Agrararbeiter diese Praktiken anwenden, um eine sichere und gesunde Umwelt zu schaffen.
Beitragszeit: 06.09.2023