Das Haar als „Zeuge“ der Exposition gegenüber schnell eliminierbaren Chemikalien  

• Precision Health Abteilung
• Forschungseinheit Human-Biomonitoring

Die Haaranalyse kann ein gutes Mittel sein, um die Exposition gegenüber Chemikalien zu überwachen, die schnell aus dem Körper ausgeschieden werden. Dies hat eine Studie der französischen Gesundheits- und Sicherheitsbehörde (Agence nationale de sécurité sanitaire – ANSES), des LIH und des französischen Instituts für industrielle Umwelt und Risiken (Institut national de l’environnement industriel et des risques – Ineris) gezeigt. In dieser Arbeit wurde festgelegt, für welche Moleküle diese Analyse am relevantesten ist.    

Bisphenole, Phthalate und Pestizide gehören zu den chemischen Stoffen, denen wir über die Umwelt oder die Nahrung ausgesetzt sind, die aber von unserem Körper innerhalb weniger Stunden wieder ausgeschieden werden. In Kombination mit einer häufigen erneuten Exposition kann dies ein Hindernis für die Bewertung der langfristigen Exposition gegenüber diesen Stoffen durch Blut- oder Urinanalysen darstellen. „Mit diesem Problem wurden wir bei einer Studie über Bisphenol A konfrontiert“, erklärt Claire Beausoleil, Toxikologin in der Abteilung Risikobewertung der ANSES. Die Ergebnisse mehrerer wissenschaftlicher Studien kamen nämlich zu dem Schluss, dass es keinen Zusammenhang gibt zwischen den am Menschen untersuchten Wirkungen und den im Urin gemessenen Konzentrationen von Bisphenol A. Könnte dies bedeuten, dass die untersuchten Personen nicht einer Dosis ausgesetzt waren, die hoch genug war, um im Urin nachgewiesen zu werden? Oder bedeutet es, dass die Messungen die Exposition nicht angemessen widerspiegeln, vor allem weil die Substanz zu schnell ausgeschieden wird, was zu einer hohen Variabilität der Konzentration im Urin führt? Es ist also unerlässlich, die innere Exposition gegenüber einer chemischen Substanz nachzuvollziehen, um ihre langfristige Toxizität zu ermitteln. Die gesundheitlichen Auswirkungen einer Substanz hängen nämlich von ihrer Konzentration im Körper ab.

Um herauszufinden, welche Analysemethode für eine bestimmte Substanz am besten geeignet ist, haben die ANSES, das LIH und Ineris eine spezielle Studie durchgeführt. Die Wissenschaftler wollten wissen, ob es möglich ist, die Exposition gegenüber bestimmten Schadstoffen anhand von Haaren zu messen, da Haarproben einfacher sind als Blut- oder Urinproben und die tatsächliche Exposition von Personen besser widerspiegeln können.

Die Ratten, die als Modelle dienten, wurden durch Verschlucken einer Mischung aus 17 Schadstoffen ausgesetzt, nämlich Pestiziden, Phthalaten, Bisphenolen und einem weiteren Weichmacher, DINCH. Anschließend wurden Haar- und Urinproben entnommen, um die Konzentrationen von Metaboliten zu messen, die bei der Umwandlung dieser Stoffe im Körper entstehen.

Das Team stellte fest, dass bei 14 der 17 Stoffe, denen die Tiere ausgesetzt waren, eine gute Korrelation zwischen der Dosis der Exposition durch Einnahme und der im Haar gemessenen Konzentration der Metaboliten bestand. Diese Konzentration war auch proportional zu der im Urin gefundenen, was darauf hindeutet, dass sich die Substanzen nach dem Transport durch das Blut in den Haaren angereichert hatten. 

Bei Stoffen, deren Konzentration in den Haaren die tatsächliche Exposition gut widerspiegelt, kann diese Messung sogar repräsentativer sein als die Blutanalyse. Dies liegt daran, dass die Substanz zum Zeitpunkt der Probenentnahme möglicherweise bereits aus dem Blut ausgeschieden ist, während die Haare Spuren des Schadstoffs länger behalten, sobald er sich an das Keratin gebunden hat. Die Haaranalyse spiegelt die Exposition über einen längeren Zeitraum wider und unterliegt nicht den kurzfristigen Schwankungen, die normalerweise in Blut oder Urin gemessen werden.

Die Aufnahme von Stoffen in das Haar hängt von Parametern wie der Zeit ab, die die Moleküle für ihre Aufnahme und Ausscheidung benötigen. Diese Parameter variieren von einer Spezies zur anderen. Um die Daten aus der Rattenstudie auf den Menschen zu übertragen, ist eine weitere Anpassung erforderlich, um die metabolischen Besonderheiten der beiden Spezies zu berücksichtigen.

Die vollständige Studie kann hier eingesehen werden.