04/06/2013 - Einige UV-Filter verändern das Hormonsystem der Wirbellosen

Menéame

UV-Filter, die als Sonnenschutzmittel in zahlreichen Kosmetika, in Kunststoffen oder Textilien verwendet werden, verändern das reibungslose Funktionieren der Hormonsysteme. Seine Wirkungen wurden an Wirbeltieren wie Fischen und Nagern untersucht, aber bisher noch nie an Wirbellosen.

"Wir haben zum ersten Mal gezeigt, dass bestimmte UV-Filter den Ausdruck von Genen direkt beeinflussen, die an hormonellen Wirbellosenrouten beteiligt sind," erklärt Gloria Morcillo, Leiterin der Forschungsgruppe Biologie und Umwelttoxikologie der UNED und einer der Autoren der Studie.

Die chemischen Verbindungen, die als Filter verwendet werden, können auf zwei Arten wirken: entweder indem sie die Wirkung der Hormone des Körpers blockieren oder ihr Verhalten nachahmen. Dieses Verfahren ist auf die Wirbellosen anzuwenden, wie die Untersuchung zeigt, die in Science of the Total Environment.

"Drei der verwendeten Filter - 4MBC, WTO und OD-PABA - aktivieren und erhöhen den Rezeptorspiegel eines sehr wichtigen Hormons bei der Entwicklung von Insekten wie Ekdison," so Irene Ozáez, Forscherin der UNED und Haupturheberin der Forschung.

Durch die Erhöhung der Ekdison-Rezeptorspiegel imitieren die Verbindungen somit die Wirkung dieses Hormons, das an der Insektenmetamorphose beteiligt ist und für seine Entwicklung und Reproduktion wesentlich ist.

DNA-Analyse der Larven

Forscher untersuchten die Auswirkungen von Filtern auf die Art Chironomus riparius, eine Mücke, die häufig in Toxizitätsstudien verwendet wird, weil ihre Larven sehr empfindlich auf Veränderungen in Süßwassersedimenten reagieren, wo sie untergebracht werden.

"Diese Art von Moskito ist ein Schlüsselelement in den aquatischen Ökosystemen, da sie zu den ersten Ebenen der trophe Kette gehören," fügt Ozáez hinzu. Veränderungen der Bestände betreffen verschiedene Arten von Fischen und Vögeln mit großem ökologischem und auch wirtschaftlichem Interesse."

In der Studie setzten die Forscher die Mückenlarven mehreren UV-Filtern aus. Anschließend wurden molekulare Biologietechniken eingesetzt, um den Ausdruck verschiedener Gene zu analysieren. Auf diese Weise zogen sie die RNA aus den Larven und verstärkten die DNA-Sequenzen, die sie analysieren wollten - durch Retro-Transkription und Echtzeit-PCR (Kettenreaktion der PCR).

Die PCR-Technik ermöglicht es, die DNA zu quantifizieren, während sie verstärkt wird, "so dass wir den Ausdruck verschiedener Gene zwischen den Larven vergleichen konnten, die UV-Filtern ausgesetzt waren, und den Larven, die keine Exposition erhalten haben," so Morcillo.

Bei exponierten Insekten führte die Aktivierung von Genen zu Zeiten, in denen sie nicht funktionieren sollten, zu einer Veränderung des Entwicklungsprogramms, "was erhebliche Auswirkungen auf das Überleben der Bestände haben könnte, die bewertet werden müssen," warnt die Forscherin.

Diese Filter werden verwendet, um schädliche Auswirkungen der UV-Strahlung auf den Menschen zu vermeiden, und ihr Verbrauch nimmt zu, was zu einer zunehmenden Präsenz in der Umwelt führt. Verschiedene Studien haben negative Nebenwirkungen auf Lebewesen gezeigt, zu denen die jüngste Forschung hinzukommt.

"Unsere Arbeit ist der erste Beweis für Veränderungen, die im Genom der Wirbellosen einige UV-Filter hervorrufen können," so Ozaez abschließend.

Bibliographische Referenz:

Irene Ozáez, José Luis Martínez-Guitarte, Gloria Morcillo. “Effects of in vivo exposure to UV filters (4-MBC, OMC, BP-3, 4-HB, OC, OD-PABA) on endocrine signaling genes in the insect Chironomus riparius”. Science of the Total Environment456. April 2013 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2013.03.081.

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UNED

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