Biomonitoring - Stand der Wissenschaft

Auszüge aus dem Original: 

International Journal of Hygiene and Environmental Health (IJHEH), Band 210, Heft 3-4 (Mai 2007)

1) Human biomonitoring: Towards more integrated approaches in Europe
IJHEH, Seite 199-200
Ludwine Casteleyn, Birgit Van Tongelen, M. Fatima Reis, Alexandra Polcher and Reinhard Joas

2) Human biomonitoring: State of the art
IJHEH, Seite 201-228
Jürgen Angerer, Ulrich Ewers and Michael Wilhelm

3) Usefulness of biomarkers in population studies: From exposure to susceptibility and to prediction of cancer
IJHEH, Seite 239-246
William W. Au

4) Integration of human biomonitoring exposure data into risk assessment: HESI initiatives and perspectives
IJHEH, Seite 247-251
Nancy G. Doerrer

5) Human biomonitoring activities - Programmes by industry
IJHEH, Seite 259-261
Peter J. Boogaard

6) German Environmental Survey (GerES): Human biomonitoring as a tool to identify exposure pathways
IJHEH, Seite 267-269
K. Becker, A. Conrad, N. Kirsch, M. Kolossa-Gehring, C. Schulz, M. Seiwert and B. Seifert

7) Twenty years of the German Environmental Survey (GerES): Human biomonitoring - Temporal and spatial (West Germany/East Germany) differences in population exposure
IJHEH, Seite 271-297
C. Schulz, A. Conrad, K. Becker, M. Kolossa-Gehring, M. Seiwert and B. Seifert

8) The Environmental Specimen Bank for Human Tissues as part of the German Environmental Specimen Bank
IJHEH, Seite 299-305
Gerhard A. Wiesmuller, Rolf Eckard, Lorenz Dobler, Andreas Gunsel, Marek Oganowski, Christa Schroter-Kermani, Christoph Schluter, Andreas Gies and Fritz H. Kemper

9) Human biomonitoring studies in North Rhine-Westphalia, Germany
IJHEH, Seite 307-318
Michael Wilhelm, Ulrich Ewers, Jürgen Wittsiepe, Peter Furst, Jürgen Holzer, Georg Eberwein, Jürgen Angerer, Boleslaw Marczynski and Ulrich Ranft

10) The 2005 World Health Organization re-evaluation of TEFs for dioxins and dioxin-like compounds -- What are the consequences for German human background levels?
IJHEH, Seite 335-339
Jürgen Wittsiepe, Peter Furst and Michael Wilhelm

11) Bavarian breast milk survey - Pilot study and future developments
IJHEH, Seite 341-344
Ulla Raab, Ursula Schwegler, Ursula Preiss, Michael Albrecht and Hermann Fromme

12) Integrated Exposure Assessment Survey (INES): Exposure to persistent and bioaccumulative chemicals in Bavaria, Germany
IJHEH, Seite 345-349
H. Fromme, M. Albrecht, J. Angerer, H. Drexler, L. Gruber, M. Schlummer, H. Parlar, W. Korner, A. Wanner, D. Heitmann, 

13) Sentinel health department project in Baden-Wuerttemberg (Germany) - a useful tool for monitoring children's health and environment
IJHEH, Seite 351-355
Bernhard Link, Thomas Gabrio, Iris Zollner, Isolde Piechotowski and Bijan Kouros

14) Baden-Wuerttemberg Environmental Health Survey (BW-EHS) from 1996 to 2003: Toxic metals in blood and urine of children
IJHEH, Seite 357-371
Bernhard Link, Thomas Gabrio, Isolde Piechotowski, Iris Zollner and Michael Schwenk

15) The German Human Biomonitoring Commission
IJHEH, Seite 373-382
C. Schulz, J. Angerer, U. Ewers and M. Kolossa-Gehring


Publikation Nr. 2: Human-Biomonitoring: Stand der Wissenschaft (Autoren: Jürgen Angerer, Ulrich Ewers und Michael Wilhelm)

Aus dem umfangreichen englischen Abstract dieses Artikels werden hier die (sinngemäß übersetzten) Kernaussagen genannt:

Human-Biomonitoring (HBM) ist ein effizientes und kosteneffektives Instrument zur Erfassung der Belastung des Menschen mit Umweltstoffen. HMB erfasst alle relevanten Aufnahmepfade und Expositionsquellen und wird dadurch zu einem idealen Mittel für die Risikobewertung und das Risikomanagement. HBM bietet die Möglichkeit, neuartige Chemikalienbelastungen sowie Trends und Veränderungen in der Exposition zu erfassen, die Expositionsverteilung innerhalb der Bevölkerung zu bestimmen und möglicherweise besonders gefährdete Gruppen (vulnerable groups) sowie Gruppen mit überdurchschnittlich hoher Belastung zu identifizieren. Die Sensitivität vieler HBM-Methoden gestattet die Aufklärung der Verstoffwechselung und möglicher toxischer Wirkungen von Umweltstoffen. So gesehen ist das Human-Biomonitoring ein wichtiges Hilfsmittel sowohl für den Wissenschaftler als auch für den Politiker. Die am häufigsten untersuchten Matrizes sind Blut und Urin. HBM ist für die meisten der in der umweltmedizinischen Diskussion stehenden Umweltstoffe möglich, z.B. für  Metalle, PAK, Phthalate, Dioxine, Pestizide, aromatische Amine, perfluorierte Verbindungen, die im Passivrauch enthaltenen Stoffe und flüchtige organische Verbindungen.

Die Erfassung von Proteinaddukten (=Anlagerungen von Umweltstoffen und/oder deren Metaboliten an Eiweiße, insbesondere an Hämoglobin –  Anmerkung M. O.) ist zur Abschätzung eines Krebsrisikos noch besser geeignet als die Messung genotoxischer Verbindungen und ihrer Metabolite  in Körperflüssigkeiten. ... DNA-Addukte sind ein Maß für die Mutagenizität eines Umweltstoffes und damit ein Maß für ein erhöhtes Krebsrisiko. DNA-Addukte wären also ideale Parameter für das HMB. Obgleich viele empfindliche Techniken für das DNA-Adduktmonitoring entwickelt wurden (wie z.B. das P32-Postlabelling oder immunologische Methoden), fehlt ihnen die Spezifität. ... Für eine Anwendung in epidemiologischen Studien ist aber eine hohe Spezifität zu fordern. In HBM-Studien zur Exposition gegenüber genotoxischen Stoffen werden häufig Messungen von DNA-Strangbrüchen in Lymphozyten sowie Bestimmungen des 8-OHdG (Abkömmling der Purinbase Guanin – M. O.) vorgenommen. Allerdings fehlen bisher klare Dosis-Wirkungsbeziehungen zwischen der beruflichen oder umweltbedingten Exposition einerseits und der Anzahl der Strangbrüche bzw. der Induktion des 8-OHdG andererseits. Dies begrenzt die Anwendbarkeit dieser Methoden. 

Für die meisten in HMB-Studien verwendeten Biomarker liegen standardisierte Vorgehensweisen (SOPs) und Verfahren für die externe und interne Qualitätssicherung vor. Daher sind HBM-Studien führender Laboratorien weltweit verlässlich und vergleichbar. ... Allerdings ist es für Labors nicht immer einfach, mit dem Fortschritt in der analytischen Chemie Schritt zu halten.

Human-Biomonitoringstudien sind für die Risikobewertung und das Risikomanagement sehr wichtig – ohne solche Studien könnten Fehlbewertungen entstehen und unangemessene Maßnahmen getroffen werden.

In den USA und in Deutschland werden Tausende von Einzelpersonen regelmässig auf eine Vielzahl von Umweltstoffen hin untersucht. Zur Bewertung der Ergebnisse hat die deutsche HBM-Kommission (für zahlreiche Stoffe- Anmerkung M. O.) Referenz- und HBM-Werte festgelegt.

(Übersetzung: M. Otto)

Das Maiheft dieser renommierten, in Deutschland herausgegebenen englischsprachigen Zeitschrift befasst sich praktisch ausschließlich mit dem Thema "Biomonitoring". Die Vielzahl der publizierten Artikel kann an dieser Stelle nicht "in extenso" referiert werden - sie reicht vom Reviewartikel zum "State of the art" des Humanbiomonitorings über Programme der Europäischen Kommission im Rahmen des "Environment and Health Action Plan 2004 - 2010" (SCALE, ESBIO), den US National Health and Nutriton Examinations Survey (NHANES), die Einrichtung eines "Technical Committee on Biomonitoring" durch das amerikanische Health and Environmental Science Institute (HESI), Biomonitoring-Aktivitäten der Industrie bis hin zum lang etablierten deutschen Umweltsurvey und zu lokalen deutschen HBM-Projekten. Sie macht aber deutlich, welchen Stellenwert  Wissenschaft und politische Entscheidungsträger dem Humanbiomonitoring grundsätzlich beimessen.

Dabei ist das Biomonitoring zunächst einmal nicht neu, es wird in der Arbeitsmedizin seit vielen Jahrzehnten zur Überwachung der Gesundheit der Beschäftigten eingesetzt. Relativ neu ist jedoch die Erkenntnis, dass das Biomonitoring ein wichtiges Bindeglied zwischen dem Ambientmonitoring (= der Messung von Umweltstoffen in Wasser, Boden, Luft, Hausstaub usw.) und der Medizin (= Diagnose von möglicherweise umweltassoziierten Störungen und Krankheiten) sowie der Risikobewertung und des Risikomanagements ist. Warum? Traditionell wurde aus Daten des Ambientmonitoring die Belastung des Individuums "hochgerechnet", meist unter Anwendung eines sogenannten "worst case Szenarios". Die Biomonitoringuntersuchungen der letzten Jahre haben nun gezeigt, dass hierbei die tatsächlich aufgenommene Dosis an Umweltstoffen oftmals weit überschätzt wird. Ein gutes Beispiel hierfür ist die PCB-Belastung in Schulen durch PCB-haltige Dichtmassen. Oftmals wurden diese Schulen mit großem finanziellem Aufwand saniert. Biomonitoringuntersuchungen haben hier ergeben, dass die tatsächlich aufgenommene PCB-Dosis um 2 - 3 Größenordnungen unter der Dosis lag, die aufgrund der Ambientmessungen errechnet wurde.

Sachgerecht durchgeführte Biomonitoringstudien können - durch Abschätzung der tatsächlichen internen Dosis und das Monitoring biochemischer und biologischer Effekte - zu einer besseren umweltmedizinischen Diagnostik, aber auch zu einer besseren Risikobewertung und besserem Risikomanagement alt und neu erkannter Umweltbelastungen (Beispiel: perfluorierte Tenside, PFT) führen. Es ist auch zu hoffen, dass zukünftig manche Auseinandersetzung mit Umweltthemen dann sachlicher geführt werden kann.

Voraussetzung hierfür ist allerdings, dass - neben der im Artikel erwähnten erforderlichen Qualitätssicherung beim Biomonitoring - eine qualifizierte Interpretation der Daten z.B. im Hinblick auf etwaige gesundheitliche Konsequenzen erfolgt. Die Bewertung sollte sich an anerkannten wissenschaftlich-toxikologischen Grundlagen und Empfehlungen (insbesondere der HBM-Kommission) orientieren (siehe auch verwandte Texte bei ALLUM-Aktuell und im ALLUM-Medienspiegel). Es sollte auch nicht vergessen werden, dass Biomonitoringdaten in der Regel keine Rückschlüsse auf die Belastungsquelle zulassen (hier ist das Ambientmonitoring von Bedeutung!). Biomonitoringstudien stellen überdies eine Art "Momentaufnahme" in der Belastung einer Person oder einer Gruppe mit Umweltstoffen dar - erst durch wiederholte Messungen können Trends erkannt werden.

Seit kurzem bietet die GSF mit ihrer "Informationsstelle Humanbiomonitoring"  aktuelle, kompetente Informationen zum Humanbiomonitoring an.

Veröffentlicht: 23. Mai 2007 - 0:00 Uhr

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