Ursache für Schädlichkeit von Umweltgiften entdeckt

Lang anhaltende Störung trägt zur hohen Toxizität bei

Wissenschaftler am Institut für Toxikologie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz haben die Rolle des Dioxin-Rezeptors untersucht und dabei eine neue Funktion gefunden: Ein bestimmter Prozess, der normalerweise in den Körperzellen mild, stimulierungsabhängig und kurzfristig abläuft, tritt durch das Umweltgift Dioxin massiv auf und dauert außerordentlich lange an und stört damit eine wesentliche Basisfunktion. Dioxin gilt gemeinsam mit polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen PAK als krebserregend.

Das Forscherteam um Barbara Oesch-Bartlomowicz vom Institut für Toxikologie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz hat eine Erklärung gefunden, weshalb diese Stoffe im Körper so schädlich sein können. „Wir glauben, dass der Rezeptor für diese Umweltgifte normalerweise eine andere, wichtige Funktion in den Zellen ausübt und darin durch Dioxin und dioxinartig wirksame Stoffe gehindert wird“, erklärt die Forscherin.

Als Dioxine bezeichnet man eine Gruppe von chlorierten organischen Verbindungen, deren Grundstruktur aus zwei über zwei Sauerstoffatome verbundene Benzolringen besteht. Dioxine gehören zu den langlebigen organischen Schadstoffen, sie reichern sich in der Umwelt, insbesondere in Böden, an. Über die Pflanzen gelangen sie auch in die Nahrungskette des Menschen. PAK und die sehr giftigen Dioxine und Dibenzofurane gelangen in die Zelle und treffen dort auf den Dioxin-Rezeptor. Dieser Rezeptor ist ein Protein, das diese Fremdstoffe erkennt, sie an sich bindet und mit ihnen zusammen zum Zellkern wandert. Dort löst der Komplex über die Aktivierung verschiedener Gene Prozesse aus, die zum Beispiel auch zu Krebserkrankungen führen. Dieser Ablauf war allerdings bekannt. Die Mainzer Forscher haben nun aber weitere ganz andere Funktionen des Dioxin-Rezeptors entdeckt.

Die Wissenschaftler haben herausgefunden, dass der Dioxin-Rezeptor auch durch eine Erhöhung des körpereigenen Botenstoffs cAMP veranlasst wird, in den Zellkern zu wandern. „Das ist eine kleine Sensation, weil damit zumindest sehr wahrscheinlich die eigentliche, physiologische Rolle des Dioxin-Rezeptors erkannt wurde“, so die Medizinerin. Es findet also unter normalen Bedingungen eine körpereigene Aktivierung des Dioxin-Rezeptors statt. Diese wird durch zahlreiche Prozesse wie die Ausschüttung bestimmter Hormone oder die Anregung durch bestimmte Neurotransmitter ausgelöst. Dieser Weg wird durch das Eindringen von Giftstoffen stark und lange andauernd gestört – da Dioxin mehr als zehn Jahre im Körper bleiben kann. Diese lang anhaltende Störung trägt sicherlich wesentlich zur Toxizität dieser Stoffe bei.