Könnte der Kontakt mit Chemikalien in Kunststoffen bei Ihnen und Ihren Kindern zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen führen?

Die Exposition gegenüber Umweltchemikalien, einschließlich solcher in gängigen Kunststoffprodukten, wird mit einem erhöhten Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CKE) in Verbindung gebracht, der weltweit häufigsten Todesursache. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation starben im Jahr 2019 17,9 Millionen Menschen an Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

Changcheng Zhou, Professor für biomedizinische Wissenschaften an der School of Medicine der University of California, Riverside, hat vom Programm Revolutionizing Innovative, Visionary Environmental Health Research (RIVER) des National Institute of eine achtjährige Auszeichnung in Höhe von fast 6,8 Millionen US-Dollar erhalten Environmental Health Sciences (NIEHS) untersucht, wie Wechselwirkungen zwischen Genen und endokrin wirkenden Chemikalien (EDCs) das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöhen können.

Nur fünf Wissenschaftler, darunter Zhou, erhielten dieses Jahr RIVER-Stipendien. Der Zuschuss „belohnt herausragende Forscher im Bereich der Umweltgesundheitswissenschaften, die eine umfassende Vision und das Potenzial für die Fortsetzung ihrer wirkungsvollen Forschung mit erhöhter wissenschaftlicher Flexibilität, Stabilität bei der Finanzierung und administrativer Effizienz zeigen.“

EDCs ahmen die Hormone des Körpers nach, blockieren sie oder stören sie. Sie können die Fortpflanzung und die Funktion des Immun- und Nervensystems beeinträchtigen. Es ist auch bekannt, dass sie das Krebsrisiko erhöhen. Beispiele hierfür sind vom Menschen hergestellte Chemikalien, die als industrielle Lösungs-/Schmiermittel verwendet werden, und deren Nebenprodukte sowie einige Kunststoffe, Pestizide, Fungizide und pharmazeutische Wirkstoffe. Weitere Beispiele sind einige natürliche Chemikalien wie Phytoöstrogene (östrogenähnliche Verbindungen aus Pflanzen), die in menschlicher und tierischer Nahrung vorkommen.

Wie sich die Exposition gegenüber EDCs und anderen Umweltchemikalien auf das CVD-Risiko auswirkt, ist nicht genau geklärt. Jüngste groß angelegte Studien fanden einen Zusammenhang zwischen der Exposition gegenüber EDCs und Arteriosklerose, der allmählichen Bildung von Plaque – Fetten, Cholesterin und anderen Substanzen – in und an den Arterienwänden, was zu einer Verhärtung und Verengung der Arterien führt. Die Behandlung von Arteriosklerose umfasst typischerweise Änderungen des Lebensstils, Medikamente und Operationen.

„Ich fühle mich geehrt und fühle mich geehrt, das NIEHS RIVER-Stipendium zu erhalten, das die flexible und langfristige Unterstützung bietet, die mein Forschungsprogramm benötigt, um innovative und wirkungsvolle Forschung in einem Bereich durchzuführen, der für die NIEHS-Mission von entscheidender Bedeutung ist“, sagte Zhou. „Wir gehen davon aus, dass die mit diesem Zuschuss unterstützte Forschung zum Verständnis der Gen-EDC-Interaktionen bei prädisponierenden Personen und ihren Kindern für Herz-Kreislauf-Erkrankungen beitragen wird. Wir werden untersuchen, wie Chemikalien in gängigen Kunststoffen und Haushaltsprodukten einzeln oder in Mischungen als EDCs wirken können und ob Mikroplastik als Trojanische Pferde wirken kann, die EDCs in den Körper befördern und Arteriosklerose verursachen.“

Zhous frühere Arbeit zeigte, dass viele EDCs einen Sensor in Zellen aktivieren, den sogenannten Pregnane-X-Rezeptor (PXR), der fremde Chemikalien und Substanzen erkennt und dabei hilft, die Entwicklung von Arteriosklerose zu regulieren. Die neue Finanzierung wird es Zhou ermöglichen, die Mechanismen zu untersuchen, die es EDCs ermöglichen, PXR in Zellen zu beeinflussen und so zu Arteriosklerose zu führen.

„Anhand eines Mausmodells werden wir uns insbesondere mit zirkulierenden Cholesterin- und Ceramidlipiden befassen und wie PXR diese reguliert, um die Entstehung von Arteriosklerose zu beeinflussen“, sagte Zhou. „Wir werden auch untersuchen, ob die Exposition männlicher Mäuse gegenüber EDCs dazu führen kann, dass PXR ihre Spermien in einer Weise verändert, die das Risiko einer Herz-Kreislauf-Erkrankung bei ihren Nachkommen erhöht. Wir hoffen, dass diese Forschung dazu beitragen wird, ein neues therapeutisches Ziel für chemisch induzierte Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu etablieren.“

Zhous Labor war das erste, das die neuartige Funktion von PXR bei der Regulierung der Atheroskleroseentwicklung enthüllte und in Mausmodellen zeigte, dass weit verbreitete EDCs die Atherosklerose durch PXR-Signalisierung verstärken. Zhous wissenschaftliche Ausbildung in Molekularbiologie, Toxikologie, Pharmakologie und Herz-Kreislauf-Forschung versetzt ihn in die Lage, zu untersuchen, wie sich Gen-EDC-Interaktionen auf die Entwicklung von Atherosklerose auswirken.

„Einflüsse der chemischen Umgebung auf die menschliche Gesundheit sind Gegenstand intensiven Interesses geworden, aber nur sehr wenige Studien im Bereich der EDC-Forschung haben sich auf die Entstehung von Arteriosklerose konzentriert“, sagte Zhou. „Neben der Etablierung eines neuartigen therapeutischen Ziels für durch Chemikalien verursachte Herz-Kreislauf-Erkrankungen haben unsere Erkenntnisse aus dieser Forschung das Potenzial, unser Verständnis der Ätiologie vieler chronischer menschlicher Krankheiten, die auf durch Chemikalien hervorgerufene generationsübergreifende Effekte zurückzuführen sind, zu revolutionieren.“

Changcheng Zhou, UC Riverside Professor für biomedizinische Wissenschaften