Weichmacher aus Kosmetik, Farben und Kunststoffen lähmen das Gehirn von Wirbeltieren

Phthalate sind wichtige Zusatzstoffe, die als Weichmacher in einer Vielzahl von Kunststoffprodukten enthalten sind. Allerdings lösen sich Weichmacher unterschiedlichster Art meist nach einiger Zeit aus den Produkten. Die Folge: Sie gelangen in die Umwelt sowie über Nahrung, Kleidung und Staub in den menschlichen Körper. Dort können die Substanzen ernst zu nehmende Schäden anrichten.

Seit Längerem ist bekannt, dass der Weichmacher DEHP (Diethylhexylphthalat) schwerwiegende Auswirkungen auf die Entwicklung und Fortpflanzung von Lebewesen hat. Infolgedessen ersetzen Hersteller diesen häufig durch die bislang als sicherer geltende Alternative „DINP“ (Diisononylphthalat).

Eine neue Studie von Forschern der Universität Bayreuth zeigt nun, dass DEHP auch die Blut-Hirn-Schranke beeinträchtigen kann. Diese besitzen alle Landwirbeltiere; sie schützt das Gehirn normalerweise davor, dass Krankheitserreger oder Giftstoffe vom Blut aus nicht ins Gehirn gelangen. Doch ist diese Barriere gestört, kann es zu einer großen Gefahr für das betroffene Lebewesen werden – einschließlich des Menschen.

Schematische Darstellung der Blut-Hirn-Schranke. Foto: Kuebi, Wikimedia Commons | CC BY 3.0

Goldfische als Versuchskaninchen

Für ihre Forschung haben die Tierphysiologen um Prof. Dr. Stefan Schuster Goldfische einen Monat lang einer umweltrelevanten Weichmacherkonzentration ausgesetzt. Anschließend haben sie die Auswirkung von DEHP und DINP auf das Gehirn am Mauthner-Neuron – der größten Nervenzelle im Stammhirn von Fischen – untersucht. Das Mauthner-Neuron ist für derartige Messungen zugänglich und bekommt Input aus einer Vielzahl von Sinnen, weshalb es sich für die Untersuchung anbietet.

„Die Art, wie Menschen mit Weichmachern in Kontakt kommen, ist natürlich anders als bei den untersuchten Fischen, die in Wasser schwammen, dem Weichmacher zugesetzt waren. Dennoch sind die Ergebnisse unserer Studie alarmierend und mit einiger Vorsicht auch übertragbar auf den Menschen“ erklärte Dr. Peter Machnik, Mitautor der Studie.

Grundlegende Funktionen des Gehirns, wie Nervenzellen Information verarbeiten und weiterleiten sowie die Übertragung von Information von einer Nervenzelle auf die andere laufen bei Fischen nicht anders ab als beim Menschen. Und hier finden wir Effekte der Weichmacher-Exposition“, so Machnik weiter.

Weichmacher machen langsamer

Die Messungen an den Fischen ergab, dass sowohl DEHP als auch DINP die Leitungsgeschwindigkeit der Nervenzelle um 20 Prozent reduzierten. Diese Leistungsverminderung könnte dann auch auf andere Nervenzellen und die Normalfunktion des Gehirns einen negativen Effekt haben.

Zudem haben die Physiologen verschiedene negative Auswirkungen auf die Verbindung zwischen den Nervenzellen – den sogenannten Synapsen – gefunden, was sich wiederum auf die Übertragung von Informationen auswirkt. Weitere Beeinträchtigungen konnten die Forscher bei der visuellen Wahrnehmung der Fische feststellen.

„Unsere Studie zeigt eine bisher vernachlässigte hohe Sensitivität verschiedener wichtiger Gehirnfunktionen gegenüber Phthalaten. Das ist ein Umstand, der zukünftig bei der Risikobewertung dieser Substanzen berücksichtigt werden muss“, so Machnik abschließend.

Die Studie erschien am 1. November 2024 im Fachblatt „Ecotoxicology and Environmental Safety“.