Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Vererbte Vergiftung: Forscher weisen erbgutverändernde Wirkung von Methoxychlor bei Ratten nach

13.08.2014

Methoxychlor könnte durch seine Wirkung auf das Erbgut für verschiedene Krankheiten in den Industrieländern mit verantwortlich sein.

Die in der Landwirtschaft eingesetzten Pflanzenschutzmittel werden vor ihrer Anwendung auf ihre Unbedenklichkeit getestet. Doch manchmal reicht der Blick auf die nahe Zukunft nicht aus: In einer neuen Studie konnten Wissenschaftler nachweisen, dass das Insektizid Methoxychlor, das bis 2002 auch in Europa eingesetzt wurde, bei Ratten noch in der Urenkelgeneration bestimmte Erkrankungen hervorrufen kann.


In Europa wurde Methoxychlor bis 2002 als Insektizid eingesetzt. (Bildquelle: © iStock.com/simazoran)

Einige dieser Krankheiten wie Fruchtbarkeitsstörungen und Fettleibigkeit sind auch beim Menschen in den letzten Jahrzehnten häufiger geworden. Die Forscher vermuten einen Zusammenhang zwischen der Ausbringung von Methoxychlor und der Entstehung dieser Erkrankungen.

Methoxychlor in der Umwelt

Der Stoff Methoxychlor wurde 1945 in den USA entwickelt und Jahrzehnte lang als Ersatz für DDT verwendet. In Europa wurde es bis 2002 als Insektizid eingesetzt. Methoxychlor ist schlecht in Wasser löslich, daher wird es mit einer Flüssigkeit auf Erdölbasis gemischt und auf die Pflanzen gesprüht. Der Stoff lagert sich im Boden und im Sediment von Gewässern ab, wird von Organismen aufgenommen und gelangt so in die Nahrungskette. Der Abbau von Methoxychlor in der Umwelt dauert mehrere Monate. Es wurde 2002 in der EU wegen seiner neurotoxischen Wirkung und seiner negativen Effekte auf das Hormonsystem verboten.

Nierenkrankheiten und Fettleibigkeit

Um herauszufinden, in welcher Weise Methoxychlor in den Organismus eingreift, setzten die Forscher trächtige Ratten einer in der Umwelt vorkommenden Dosis von 200 mg pro kg Lebendgewicht aus. Diese Menge entsprach 4 Prozent der tödlichen (letalen) Dosis für Ratten. Die Ratten wurden dem Gift in einer sensiblen Phase ausgesetzt: Genau zu dem Zeitpunkt, wenn sich im Fötus die Geschlechtszellen entwickeln (Trächtigkeitstag 8 bis 14). Nach der Behandlung mit dem Insektizid zeigten die Ratten keine akuten Vergiftungserscheinungen. Nach der Geburt wurden die Nachkommen (F1) dieser Ratten  miteinander gekreuzt, aber keiner erneuten Dosis mehr ausgesetzt. Die Enkelgenerationen (F2) wurden wieder gekreuzt. Bei den verschiedenen Kreuzungen wurde darauf geachtet, dass die Ratten nicht zu nah miteinander verwandt waren. Anschließend untersuchten die Wissenschaftler die F1 und die F3 (Urenkel-)Generation im Alter von 10 bis 12 Monaten.

Dabei stellten sie fest, dass sowohl Nierenerkrankungen als auch die Tendenz zur Fettleibigkeit bei männlichen und weiblichen Ratten beider Generationen deutlich zugenommen hatten. Zudem wiesen weibliche Ratten vermehrt Zysten an den Eierstöcken auf, die Anzahl befruchtungsfähiger Eizellen hatte deutlich abgenommen. Daraus zogen die Forscher den Schluss, dass das Gift das Erbgut der Ratten beeinflusst haben musste, so dass Krankheiten über Generationen hinweg weiter gegeben werden konnten.

Umprogrammiertes Erbgut
 

Bei einem genaueren Blick auf die DNA im Sperma der männlichen Ratten der F3-Generation entdeckten die Forscher spezifische Veränderungen, die in der Kontrollgruppe nicht auftraten. Der Phänotyp eines Lebewesens wird nicht nur von der Basenabfolge der DNA bestimmt, sondern auch von reversiblen Veränderungen, bezeichnet als Modifikationen (zum Beispiel DNA-Methylierungen). Diese Modifikationen werden, da sie unter bestimmten Bedingungen ebenfalls weitervererbt werden, als „epigenetischer Code“ bezeichnet. Sie wirken sich auf den Phänotyp aus, indem sie mit beeinflussen, ob ein Gen aktiviert wird oder passiv bleibt.

Bei der Ratten-DNA wurden im Schnitt 311 Veränderungen im epigenetischen Code entdeckt, welche die Forscher auf den Einfluss von Methoxychlor zurückführten. Betroffen waren auch verschiedene Genregulationsmechanismen, die bei Beeinträchtigung schon früher mit bestimmten Krankheiten in Verbindung gebracht wurden. Auch konnten die Forscher ein Methoxychlor-typisches Muster bei den Veränderungen ausmachen.

Erklärung für menschliche Erkrankungen?

Die Forscher weisen darauf hin, dass Stoffe wie Methoxychlor durchaus in der Lage sind, das Erbgut über Modifikationen so umzugestalten, dass die Folgen noch mehrere Generationen später auftreten können. Die Versuche wurden zwar mit Ratten durchgeführt, aber die Forscher halten es für durchaus möglich, dass verschiedene Krankheitsbilder wie Fettleibigkeit oder Fruchtbarkeitsstörungen, wie sie heutzutage in den Industrieländern verstärkt vorkommen, von Stoffen wie Methoxychlor mit verursacht werden könnten. Es sei daher wichtig, die generationsübergreifende Wirksamkeit dieser Stoffe zu beachten, betonen die Forscher.

Manikkam, M. et al. | Pflanzenforschung.de
Weitere Informationen:
http://www.pflanzenforschung.de/index.php?cID=10008

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Nervenkrankheit ALS: Mehr als nur ein Motor-Problem im Gehirn?
16.01.2017 | Leibniz-Institut für Neurobiologie

nachricht Feinstaub weckt schlafende Viren in der Lunge
16.01.2017 | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Im Focus: Mit Bindfaden und Schere - die Chromosomenverteilung in der Meiose

Was einmal fest verbunden war sollte nicht getrennt werden? Nicht so in der Meiose, der Zellteilung in der Gameten, Spermien und Eizellen entstehen. Am Anfang der Meiose hält der ringförmige Proteinkomplex Kohäsin die Chromosomenstränge, auf denen die Bauanleitung des Körpers gespeichert ist, zusammen wie ein Bindfaden. Damit am Ende jede Eizelle und jedes Spermium nur einen Chromosomensatz erhält, müssen die Bindfäden aufgeschnitten werden. Forscher vom Max-Planck-Institut für Biochemie zeigen in der Bäckerhefe wie ein auch im Menschen vorkommendes Kinase-Enzym das Aufschneiden der Kohäsinringe kontrolliert und mit dem Austritt aus der Meiose und der Gametenbildung koordiniert.

Warum sehen Kinder eigentlich ihren Eltern ähnlich? Die meisten Zellen unseres Körpers sind diploid, d.h. sie besitzen zwei Kopien von jedem Chromosom – eine...

Im Focus: Der Klang des Ozeans

Umfassende Langzeitstudie zur Geräuschkulisse im Südpolarmeer veröffentlicht

Fast drei Jahre lang haben AWI-Wissenschaftler mit Unterwasser-Mikrofonen in das Südpolarmeer hineingehorcht und einen „Chor“ aus Walen und Robben vernommen....

Im Focus: Wie man eine 80t schwere Betonschale aufbläst

An der TU Wien wurde eine Alternative zu teuren und aufwendigen Schalungen für Kuppelbauten entwickelt, die nun in einem Testbauwerk für die ÖBB-Infrastruktur umgesetzt wird.

Die Schalung für Kuppelbauten aus Beton ist normalerweise aufwändig und teuer. Eine mögliche kostengünstige und ressourcenschonende Alternative bietet die an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

14. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

12.01.2017 | Veranstaltungen

Leipziger Biogas-Fachgespräch lädt zum "Branchengespräch Biogas2020+" nach Nossen

11.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Feinstaub weckt schlafende Viren in der Lunge

16.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Energieeffizienter Gebäudebetrieb: Monitoring-Plattform MONDAS identifiziert Einsparpotenzial

16.01.2017 | Messenachrichten

Nervenkrankheit ALS: Mehr als nur ein Motor-Problem im Gehirn?

16.01.2017 | Biowissenschaften Chemie