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 Auf der molekularen Streckbank
24.02.2017 | Technische Universität München

nachricht Sicherungskopie im Zentralhirn: Wie Fruchtfliegen ein Ortsgedächtnis bilden
24.02.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie