Umweltschadstoffe und Diabetes (Typ 2)

Auszüge aus dem Original: 

Environmental pollution and diabetes: a neglected association

Using cross-sectional data from the 1999–2002 US National Health and Examination Survey, Duk-Hee Lee and colleagues reported a strong correlation between insulin resistance and serum concentrations of persistent organic pollutants, especially for organochlorine compounds. This result was a surprise for many people working in diabetes research, because most studies to date have focused on the effects of genetics and the westernisation of dietary habits and lifestyle, while ignoring the potential effect of xenobiotics. Nevertheless, as discussed by Porta, an increasing number of reports suggest that chronic dietary exposure to, and accumulation of, low concentrations of environmental pollutants within the body might also be associated with diabetogenesis. Ignoring the potential effects of xenobiotics therefore risks ignoring a potentially crucial component in the study of type 2 diabetes, obesity, and the metabolic syndrome.

Lee and co-workers note two important findings related to obesity. The first was that the expected association between obesity and diabetes was absent in people with low concentrations of persistent organic pollutants in their blood. The second was that the association between obesity and diabetes became stronger as the concentrations of such pollutants in the blood increased. Interestingly, this report is not the first time that the presence of persistent organic pollutants and other organochlorine compounds in blood have been associated with diabetes. Rylander and colleagues analysed the concentrations of 2,2,4,4,5,5-hexachlorobiphenyl (CB-153) and 1,1-dichloro-2,2-bis (p-chlorophenyl) -ethylene (p,p'-DDE, a breakdown product of DDT) in the serum of 196 men and 184 women in a fishing community in Sweden. Both compounds showed a strong association with the occurrence of diabetes. Much the same results were seen in a population-based study in Belgium. Studies of US Air Force veterans of the Vietnam War exposed to Agent Orange also suggest an adverse relation between dioxin exposure and symptoms of diabetes.

Umweltschadstoffe und Diabetes – bisher übersehene Zusammenhänge

(sinngemäße Übersetzung durch M.O./Kinderumwelt)

Duk-Hee Lee und Mitarbeiter beobachteten einen Zusammenhang zwischen den Insulinresistenz und der Serumkonzentration persistierender organischer Umweltstoffe, insbesondere chlororganischer Verbindungen. Hierfür wurden Daten des von 1999 bis 2002 durchgeführten US National Health and Examination Survey benutzt. Für Diabetes-Forscher stellt dieses Ergebnis eine Überraschung da, da das Interesse der meisten bisher vorliegenden Studien dem Einfluss der Genetik und westlicher Essgewohnheiten und Lebensstile galt, wobei der mögliche Einfluss von Xenobiotika eher ignoriert wurde. Nichtsdestotrotz deutet eine steigende Anzahl von Publikationen darauf hin, dass es einen Zusammenhang zwischen der Diabetogenese und einer chronischen Exposition des Körpers gegenüber geringen Konzentrationen von Umweltschadstoffen, die über die Nahrung zugeführt werden und im Körper akkumulieren können, bestehen. Falls Xenobiotika möglicherweise eine derartige Wirkung zeigen sollten, könnte die Ignoranz solcher Ergebnisse dazu führen, dass möglicherweise ein Schlüsselelement beim Studium des Typ-2-Diabetes, der Adipositas und des metabolischen Syndroms übersehen wird. Lee und Mitarbeiter weisen auf zwei für die Adipositas bedeutsame Ergebnisse hin. Zum einen konnte bei Personen mit geringer Konzentration persistierender organischer Umweltschadstoffe im Blut kein Zusammenhang zwischen Adipositas und Diabetes gefunden werden. Zum anderen korrelierte der Zusammenhang zwischen Adipositas und Diabetes mit der Konzentration dieser Umweltschadstoffe im Blut. Interessanterweise ist dies nicht der erste Bericht, dass die Gegenwart persistierender Schadstoffe und anderer chlororganischer Verbindungen im dem Blut mit Diabetes in Verbindung gebracht wird. Rylander und Mitarbeiter analysierten  Konzentrationen von 2,2, 4,4, 5,5-hexachlorobiphenyl (PCB-153) und1,1-dichloro-2,2-bis (p-chlorophenyl) -ethylene (p,p'-DDE, ein DDT Abbauprodukt) im Blutserum von 196 Männern und 184 Frauen in einem schwedischen Fischerdorf. Beide Verbindungen waren mit der Diabeteshäufigkeit assoziiert. Ähnliche Ergebnisse wurden in einer Populationsstudie in Belgien erhalten. Studien an Vietnam-Veteranen der US-amerikanischen Luftwaffe, die dem Agent Orange ausgesetzt waren, deuten ebenfalls auf einen  Zusammenhang zwischen einer Dioxin-Exposition und Diabetessymptomen hin.

Environmental pollution and diabetes: a neglected association
Oliver AH.Jones, Mahon Maguire and Julian L. Griffin
Lancet Band 371 (2008) S. 287-288

In der Ausgabe vom 26.Januar 2008 der  Zeitschrift LANCET diskutieren Oliver Jones (Cambridge), Mahon Maguire (Oxford) und Julian Griffin (Cambridge) ältere und neuere Ergebnisse zu einem möglichen Zusammenhang zwischen Insulinresistenz und Typ-2-Diabetes einerseits und der Belastung des Körpers mit bestimmten persistierenden, meist chlororganischen Schadstoffen andererseits.

Erste Hinweise auf eine solche Assoziation stammen aus der Mitte der 90-iger Jahre, die oben erwähnte Studie von Henriksen und Mitarbeitern an Vietnam-Veteranen gehört dazu.

Das Thema hat nicht sofort Beachtung in der „scientific community“ gefunden und wurde bisher eher spärlich erforscht.

Eine schwedische Arbeitsgruppe (Rylander und Mitarbeiter, 2005)  fand bei Fischerfamilien mit hohem Fischanteil an der Ernährung eine Assoziation zwischen Typ-2-Diabetes und dem Serumlipidgehalt an zwei chlororganischen Verbindungen, dem PCB-Kongener PCB-153 und p,p´-DDE, einem Abbauprodukt des bekannten Insektizids DDT. Die Risikoerhöhung  war relativ gering (OR = 1.16 pro 100 Nanogramm PCB 153/ g Serumlipid bzw. OR = 1.05 pro 100 Nanogramm p,p´-DDE / g Serumlipid) und je nach Geschlecht war die Assoziation stärker oder schwächer ausgeprägt.

Die meisten neueren Arbeiten stammen von  D.H. Lee und Mitarbeitern, ihre Ergebnisse basieren auf der Auswertung des US-amerikanischen National Health and Examination Survey (NHANES). Im „Environmental Health Profile" - Modul dieses großen Gesundheitssurveys werden unter anderem repräsentative Daten zu persistierenden chlororganischen Verbindungen in Körperflüssigkeiten erhoben. Lee und Mitarbeiter haben die Diabeteshäufigkeit, das „metabolische Syndrom“ und die Insulinresistenz mit Einzelstoffen und 5 Subklassen persistierender organischer Verbindungen korreliert. Als Subklassen wurden gewählt: 1. polychlorierte dibenzo-p-Dioxine (PCDD), 2. polychlorierte Dibenzofurane (PCDF),  3. „dioxin-like“ polychlorierte Biphenyle (PCB), 4.  „nondioxin-like“ PCB und 5. chlororganische Pestizide (OC). In Bezug auf die Insulinresistenz fanden sich Assoziationen mit einzelnen Subklassen („nondioxin-like“ PCB und Oxychlordan (OCD) bzw. Trans-Nonachlor (TNC) aus der Gruppe der chlororganische Pestizide), jedoch offenbar nicht mit polychlorierten dibenzo-p-Dioxinen, deren bekanntester Vertreter das in der Henriksen-Studie untersuchte 2,3,7,8-TCDD ist.

Bei den Auswertungen zum „metabolischen Syndrom“ zeigten chlororganische Pestizide die stärkste Assoziation, gefolgt von „dioxin-like“ PCB und „nondioxin-like“ PCB.  Letztere wiesen eine ungewöhnliche Beziehung zwischen dem "Odds Ratio" (etwa:  Chance für das Eintreten eines Ereignisses/einer Krankheit)  und der Belastung auf: das Odds Ratio nahm mit steigender Belastung mit „nondioxin-like“ PCB zunächst zu, um bei hoher Belastung wieder abzufallen.

Wie sind diese Ergebnisse einzustufen ?

Die Ergebnisse  der  bisher erschienen  Studien sind zwar nicht ganz konsistent, weisen aber vom Trend her  auf einen möglichen epidemiologischen Zusammenhang zwischen Glucosestoffwechsel, Fettstoffwechsel und Typ-2-Diabetes einerseits und der Belastung mit persistierenden chlororganischen Verbindungen andererseits hin.

Welcher Wirkmechanismus wäre denkbar ?

Ob der Zusammenhang auch ursächlicher Natur ist, ist derzeit offen.

Als möglicher Wirkmechanismus für die diabetogene Wirkung wird ein Antagonismus zwischen dem so genannten Peroxisom-Proliferator-aktivierten Rezeptor (PPAR) und dem Ah-Rezeptor diskutiert. PPAR bewirkt unter anderem eine verstärkte Glucoseaufnahme und -verwertung in der Zelle. Der Ah-Rezeptor spielt eine wichtige Rolle bei der Synthese von Enzymen für den Abbau von Fremdstoffen in der Leber.

Experimentelle Hinweise für diese Vermutung stehen allerdings aus. Auch der Stellenwert dieser Ergebnisse gegenüber "etablierten" Risikofaktoren für Diabetes (Adipositas, genetische Faktoren) ist nicht klar.

Veröffentlicht: 13. Februar 2008 - 0:00 Uhr

Autor/en: