Auswirkung niedriger Dosierungen des Flammschutzmittels 2,2’,4,4’-Tetrabromdiphenylether (PBDE 47) auf die Entwicklung von Ratten nach prä- und postnataler Exposition

Im Laufe der vergangenen Jahrzehnte wurde das Flammschutzmittel Polybromierte Diphenylether (PBDE) als eine der persistierenden Chemikalien in zunehmender Konzentration in biologischen Proben der Umwelt gefunden. Experimentelle Studien an Nagetieren weisen auf die breite Spanne an toxischen Eigenschaften dieser Substanzklasse hin, wie die Effekte auf den Schilddrüsenhormonhaushalt und das Verhalten bei Labortieren zeigen. Die Exposition während kritischer Phasen der Organogenese und die Empfindlichkeit des sich entwickelnden Organismus gegenüber geringen Abweichungen im Hormonhaushalt können zu lang andauernden und oft permanenten Effekten führen. In dieser Arbeit wurde die Wirkung von 2,2’4,4’-Tetrabromodiphenylether (PBDE 47) auf die neuro- physiologische Entwicklung von Rattennachkommen, unter Berücksichtigung von geschlechtsspezifischen Unterschieden in der Empfindlichkeit gegenüber hormonellen Störungen, untersucht. Die in diesem Experiment verwendeten Dosierungen bewegten sich im Bereich der Konzentrationen, denen der Mensch in der Umwelt ausgesetzt ist. Trächtige Wistar-Ratten wurden an Tag 6 der Trächtigkeit einmalig per Schlundsonde mit 140 µg und 700 µg PBDE 47/kg KG behandelt. Um mögliche Schilddrüsenhormon-vermittelte Effekte bestimmen zu können, wurde als Positivkontrolle eine zusätzliche Gruppe von Tag 7 bis Tag 21 der Trächtigkeit mit der Substanz 6-n-Propyl-2-Thiouracil (PTU) über das Trinkwasser in einer Konzentration von 5 mg/Liter behandelt. Die Effekte auf den Schilddrüsenhormonstatus bei Muttertieren und Nachkommen während der Laktationsperiode sowie die Auswirkungen der Behandlung auf die neuro- physiologische Entwicklung der Jungtiere anhand verschiedener Entwicklungs- und Verhaltensparameter wurden zu verschiedenen postnatalen Zeitpunkten untersucht. Die Ergebnisse dieser Arbeit können wie folgt zusammengefasst werden: Die einmalige Behandlung mit 700 µg PBDE 47/kg KG führte bei den Muttertieren am Wurftag (postnatal Tag 1 (PND 1)) zu einer signifikanten Reduktion von T4 und TSH. Bei den männlichen Nachkommen wurde an PND 1 nach pränataler Exposition gegenüber PBDE 47 eine signifikante Reduktion von T3 beobachtet. Die Schilddrüsenhormone der weiblichen Nachkommen waren bei der Geburt nicht signifikant verändert. An PND 22 wurde bei den männlichen Nachkommen in beiden PBDE-Dosisgruppen eine nicht signifikante Erhöhung der T4- und FT4-Konzentration beobachtet, während die TSH-Konzentration nur in der PBDE 140-Gruppe verringert war. Im Gegensatz dazu zeigten die weiblichen Nachkommen nur nach Behandlung in der PBDE 140-Gruppe eine signifikante Erhöhung der Konzentrationen an FT3. Das Auftreten der Entwicklungsparameter Augenöffnung und Zahnentwicklung war bei den Nachkommen beiden Geschlechts in allen Behandlungsgruppen verzögert. Nach Behandlung mit PBDE 47 in der PBDE 700-Gruppe nahm die basallokomotorische Aktivität sowohl der Männchen als auch der Weibchen an PND 35 deutlich zu. Bei den weiblichen Nachkommen hielt diese Hyperaktivität bis zum PND 70 an. An PND 80 wurde bei beiden Geschlechtern eine signifikant höhere Erkundungsaktivität als bei den Kontrolltieren beobachtet. Die weiblichen Nachkommen der hohen Dosisgruppe zeigten verminderte Emotionalität, während die männlichen Nachkommen ein geringeres Angstverhalten aufwiesen. Aus den Ergebnissen der hier vorliegenden Untersuchungen kann gefolgert werden, dass die prä- und postnatale Behandlung von Rattennachkommen mit PBDE 47 zu einer Verzögerung der postnatalen Entwicklung und zu geschlechtsspezifischen Verhaltensänderungen führte. Hierbei zeigten die weiblichen Nachkommen eine stärker ausgeprägte Hyperaktivität. Eine am Ende der Laktation beobachtete Erhöhung der Schilddrüsenhormone weist auf einen Schilddrüsenhormonvermittelten Wirkungsmechanismus hin. Die Exposition während eines sehr frühen Entwicklungsstadiums, in dem das Gehirn stark wächst, scheint ausschlaggebend zu sein für die Entstehung und Ausprägung der beobachteten Effekte. Da ein physiologisches Schilddrüsenhormongleichgewicht in diesem Prozess eine entscheidende Rolle spielt, können Störungen dieses empfindlichen Gleichgewichts durch endokrin wirksame Chemikalien die Gehirnentwicklung nachhaltig beeinträchtigen und zu den beschriebenen Verhaltensänderungen führen. Trotz rückläufiger Umweltkonzentrationen einiger dieser Schadstoffe lassen sich bereits im Bereich der Normalbelastung Beeinträchtigungen der mentalen und motorischen Entwicklung von Kleinkindern feststellen. Daher ist es notwendig, Maßnahmen zu ergreifen, die zu einer deutlichen Senkung der Körperbelastung führen.

Author dc:creator

• Akkoc, Zeynep

• PBDE 47

Licence dc:rights.uri

• http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen

Language dc:language

ger

Identifier URI

http://dx.doi.org/10.17169/refubium-17455

OAI record oai:identifier

https://refubium.fu-berlin.de/oai/request?verb=GetRecord&metadataPrefix=dim&identifier=oai%3Arefubium.fu-berlin.de%3Afub188%2F13257