Chemikalien in der Umwelt

Die Exposition gegenüber Umweltchemikalien ist allgegenwärtig. Durch Lebensmittel- und Getränkeverpackungen, Kleidung, Kosmetika, Sonnenschutzmittel, Reinigungsmittel, Möbel und Bodenbeläge gelangen Chemikalien in jeden Haushalt. Zudem werden Chemikalien in Form von Pflanzenschutzmitteln in der Landwirtschaft freigesetzt. Viele dieser Substanzen sind langlebig und reichern sich in der Umwelt an. So gelangen sie nicht nur bei direktem Kontakt, sondern auch über Trinkwasser- und Nährstoffkreisläufe in den menschlichen Körper. Umweltchemikalien werden ubiquitär in verschiedenen Körperflüssigkeiten, wie Urin, Blut und sogar Fruchtwasser, nachgewiesen. Aktuelle Schätzungen gehen von mehr als 350.000 unterschiedlichen Substanzen und Substanzgemischen aus, die in den vergangenen Jahrzehnten in die Umwelt freigesetzt wurden [1] – viel zu wenig ist über ihre gesundheitlichen Auswirkungen bekannt.

Zwar sind toxikologische Untersuchungen vor dem Inverkehrbringen einer neuen Substanz verpflichtend, jedoch werden Langzeitfolgen einer chronischen Exposition auf einem niedrigen, nichttoxischen Niveau selten berücksichtigt. Verschiedene Behörden, wie die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA), prüfen solche Effekte. Die enorme Vielzahl an Chemikalien bedingt allerdings, dass nicht alle Umweltchemikalien umfassend überprüft werden können.

Umweltchemikalien lassen sich ubiquitär in Körperflüssigkeiten nachweisen

Eine besonders besorgniserregende Stoffgruppe stellen sog. Umwelthormone bzw. endokrine Disruptoren dar. Es handelt sich um Chemikalien, welche die Funktion des endokrinen Systems von Menschen und Tieren stören können. Das endokrine System ist für die Produktion und Regulation von Hormonen verantwortlich, die eine Vielzahl biologischer Prozesse steuern, darunter Wachstum und Entwicklung, Stoffwechsel, Fortpflanzung und Reaktion auf Stress. Endokrine Disruptoren können die Wirkung von Hormonen zur falschen Zeit und/oder am falschen Ort nachahmen oder unterdrücken. Besonders betroffen sind durch Östrogene, Androgene und Progesteron gesteuerte Vorgänge. Außerdem greifen Umwelthormone in die Signalwege der Schilddrüsenhormone und der Glukokortikoide ein. Dies kann zu einer Reihe von gesundheitlichen Problemen führen, wie beispielsweise Entwicklungs- und Fortpflanzungsstörungen, Beeinträchtigungen des Immunsystems, sowie zu neurologischen und metabolischen Veränderungen [2].

In den Körper gelangen diese Substanzen über die dermale, die inhalative oder die orale Route. Einige Verbindungen, wie per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS), verbleiben sehr lange im Organismus [3]. Dadurch entsteht eine fortwährende Exposition. Andere Chemikalien verweilen vergleichsweise kurz im Körper, wie beispielsweise Bisphenol A (BPA) mit einer Halbwertszeit von wenigen Stunden [4]. Nichtsdestotrotz ist BPA im Blut von Menschen überall auf der Welt nachweisbar, denn die ubiquitäre Verbreitung führt dazu, dass die Bevölkerung permanent diesen Chemikalien ausgesetzt ist [5]. In bestimmten Lebensabschnitten, wie der Schwangerschaft und der frühkindlichen Entwicklung, kann dies schwerwiegende und langfristige Folgen nach sich ziehen [6]. Daher gilt es, Mutter und Kind in dieser sensiblen Zeit besonders zu schützen.

Umwelthormone in der Schwangerschaft

In der pränatalen und frühen postnatalen Lebensphase werden Stoffwechselprozesse des Kindes geprägt. Viele dieser Vorgänge werden durch das endokrine System reguliert und sind somit ein potenzielles Angriffsziel für Umwelthormone. Kommt es zu Störungen in diesem sensiblen Zeitfenster, drohen lebenslange gesundheitliche Schäden.

Ein bekannter endokriner Disruptor ist BPA als Bestandteil von Kunststoffen und Epoxidharzen. Obwohl dieser Stoff bei der Herstellung von Säuglingstrinkflaschen bereits verboten wurde (EU Direktive 2011/8/EU), gibt es zahlreiche Produkte wie Plastikgeschirr, -flaschen und -kinderspielzeug sowie Lebensmittelverpackungen und -konservendosen, durch die BPA in Haushalte gelangt. Durch Erhitzen (z. B. Geschirrspüler/Mikrowelle) kann BPA verstärkt aus dem Material gelöst werden und in Lebensmittel übergehen [7]. Zahlreiche, sowohl epidemiologische als auch experimentelle Studien verweisen auf einen Zusammenhang zwischen BPA und unerwünschten Effekten in der Schwangerschaft, wie beispielsweise Frühgeburtlichkeit, einem niedrigen Geburtsgewicht sowie Fehlgeburten [8, 9].

Die Schwangerschaft ist besonders anfällig für schädliche Auswirkungen von Umweltchemikalien

Eine weitere Gruppe von Umwelthormonen sind PFAS; sie umfasst mehr als 4700 verschiedenen Substanzen. Durch ihre wasser-, fett- und schmutzabweisenden Eigenschaften werden sie in einer Vielzahl von Produkten mit besonderen Oberflächeneigenschaften eingesetzt, darunter Funktionskleidung, antihaftbeschichtetes Kochgeschirr, Farben und Feuerlöschmittel. Ihre chemische Struktur bedingt ihre hohe Beständigkeit und damit die Anreicherung in der Umwelt, insbesondere in Böden und Trinkwasser. PFAS ähneln Fettsäuremolekülen und können ebenso wie diese an sog. Peroxisom-Proliferator-aktivierte Rezeptoren (PPARs) binden. PPARs erfüllen vielfältige Funktionen im Körper und sind essenziell in die Ausbildung der Plazenta involviert [10, 11], was diesen Vorgang anfällig für Störungen durch PFAS werden lässt [12, 13].

Daneben konnte gezeigt werden, dass PFAS die Funktion der Schilddrüse beeinflussen [14, 15]. Somit greifen PFAS in 2 Vorgänge ein, die ganz wesentlich für eine erfolgreiche Schwangerschaft sind. In der Tat wurde bereits der Zusammenhang zwischen PFAS im Serum von schwangeren Frauen und dem Auftreten von Schwangerschaftskomplikationen, wie Gestationsdiabetes, Bluthochdruck und Präeklampsie, beschrieben [16,17,18,19]. Außerdem gibt es Hinweise, dass PFAS die Entwicklung des Kindes beeinträchtigen können und mit reduziertem fetalen Wachstum, Verhaltensauffälligkeiten und Übergewicht im späteren Leben assoziiert sind [20,21,22,23,24].

BPA und PFAS sind nur 2 Beispiele, wie Umweltchemikalien die Schwangerschaft und die kindliche Entwicklung negativ beeinflussen können. Daneben gibt es viele weitere hormonell wirksame Stoffe, und die Zahl neu entwickelter Substanzen steigt stetig. Zudem war die Bemühung, besonders besorgniserregende Chemikalien durch weniger gefährliche Stoffe zu ersetzen, in der Vergangenheit nicht immer erfolgreich. Beispielsweise erwiesen sich Bisphenol F oder Bisphenol S als Alternativen zu BPA als nicht weniger besorgniserregend für die menschliche Gesundheit [25]. Es gilt daher, sensible Bevölkerungsgruppen wie Frauen mit Kinderwunsch und schwangere Frauen bestmöglich vor den Gefahren durch Umweltchemikalien zu schützen.

Prävention durch Aufklärung

Eine zentrale Maßnahme, um schädliche Auswirkungen von Umweltchemikalien auf die Gesundheit vorzubeugen, ist die Verringerung der individuellen Exposition. Zwar können indirekte Quellen, wie beispielsweise PFAS aus Trinkwasser, kaum vermieden werden. Andererseits führt die Verwendung von parabenhaltigen Kosmetikprodukten zu einer erhöhten Konzentration dieser Umweltchemikalien im Urin der Anwender:innen [26]. Eine Einschränkung des Konsums solcher und anderer Produkte, die Umwelthormone enthalten, kann die Exposition deutlich verringern.

Einschränkung im individuellen Konsum kann die Exposition deutlich verringern

Um eine individuelle Präventionsstrategie zur Verringerung der Exposition zu etablieren, müssen zum einen das Bewusstsein für ein Gesundheitsrisiko und zum anderen der Zugang zu Informationen zur Vermeidung der Gefahrenquellen gegeben sein. Eine gezielte Aufklärung kann genau diese Aspekte bedienen. Gleich mehrere Gründe sprechen dafür, eine solche Aufklärung speziell für Schwangere anzubieten:

  1. 1.

    Es handelt sich um eine sensible Bevölkerungsgruppe, die es besonders vor dem schädlichen Einfluss von Umweltchemikalien zu schützen gilt,

  2. 2.

    schwangere Frauen sind oft intrinsisch motiviert, einen gesunden Lebensstil zu führen, um ihrem Kind den bestmöglichen Start ins Leben zu ermöglichen,

  3. 3.

    die Gruppe verteilt sich über alle sozioökonomischen Schichten, die somit erreicht werden können, und

  4. 4.

    es existieren bereits vielfältige Kommunikationskanäle spezifisch für Schwangere, angefangen bei Vorsorgeuntersuchungen bis hin zu digitalen Informationsangeboten, wie Internetseiten und mobilen Schwangerschaftsapps.

Um die Anforderungen an die Aufklärung über Umweltchemikalien seitens dieser Zielgruppe genauer zu erfassen, führte unsere Arbeitsgruppe eine Studie mit Frauen, die gerade schwanger sind, es bereits waren oder aktuell werden möchten, durch. An der anonymen Umfrage nahmen 289 Frauen im Alter von 18–45 Jahren teil.

Die Umfrage offenbarte, dass bereits ein hohes Bewusstsein für das Risiko einer Gesundheitsgefährdung durch Umweltchemikalien besteht: Nahezu alle Umfrageteilnehmerinnen (95 %) stimmten zu, dass Umweltchemikalien ihre Schwangerschaft beeinflussen können (Abb. 1). Jedoch nur 17 % der befragten Frauen fühlen sich gut über die Effekte von Umweltchemikalien auf ihre Gesundheit informiert (Abb. 1). Neben Wirkungen auf den Körper sind auch mögliche Expositionsquellen oft unklar. Etwa die Hälfte (52 %) der Umfrageteilnehmerinnen gaben an, nicht zu wissen, wo sie in ihrem Alltag mit Umweltchemikalien in Kontakt kommen (Abb. 1). Beispielsweise war 9 von 10 der befragten Frauen zwar bekannt, dass schädliche Chemikalien aus Plastikflaschen in ein Getränk übergehen können, allerdings wusste nur etwa eine von 10 Frauen, dass BPA regulär noch zur Produktion von Kunststoff verwendet wird. Tatsächlich gilt das Verbot von BPA lediglich für die Herstellung von Säuglingstrinkflaschen (EU Direktive 2011/8/EU).

Abb. 1
figure 1

Interesse der Umfrageteilnehmerinnen an Informationen über Umweltchemikalien (Umfrageergebnisse)

Full size image

Die Diskrepanz zwischen dem Bewusstsein für das Gesundheitsrisiko und dem vorhandenen Wissen begründet möglicherweise das hohe Interesse an Informationen zu Umweltchemikalien: 94 % der Umfrageteilnehmerinnen möchten gern mehr über diese Thematik erfahren. So wurden Umweltchemikalien zu den relevanten Themen in der Schwangerschaft gezählt – vergleichsweise selten kommt dieses jedoch in der Schwangerschaftsvorsorge zur Sprache (Abb. 2).

Abb. 2
figure 2

Bedeutsamkeit und Aufklärung über schwangerschaftsrelevante Themen (Umfrageergebnisse). a Einstufung der Bedeutsamkeit schwangerschaftsrelevanter Themen und b Angaben über erfolgte Aufklärung zu diesen Themen im Rahmen der Schwangerschaftsvorsorge

Full size image

Aufklärung in der Schwangerschaftsvorsorge

Besonders interessant ist, dass die Mehrheit der Umfrageteilnehmerinnen (69 %) überzeugt war, sich eigenverantwortlich vor Umweltchemikalien schützen zu können. Lediglich ein Viertel der befragten Frauen sieht allein die Politik in der Verantwortung, die Bevölkerung vor gesundheitsschädlichen Umweltchemikalien zu bewahren. Fast 90 % der befragten Frauen gaben an, sich selbst über eine gesunde Lebensweise in der Kinderwunschzeit bzw. Schwangerschaft informiert zu haben. Hier liegt daher ein großes Potenzial für die Aufklärung.

Zur Aufklärung verwendete Informationen sollten leicht in den Alltag zu integrieren sein

Die Möglichkeiten der Aufklärung von Frauen vor und in der Schwangerschaft sind vielfältig und reichen von Vorträgen und Informationsbroschüren bis hin zu Podcasts und mobilen Schwangerschaftsapps. Eine ganz besondere Rolle kommt jedoch nach wie vor niedergelassenen Ärzt:innen und Hebammen zu, die unmittelbar in die Schwangerschaftsvorsorge involviert sind. Die Umfrage ergab, dass mehr als 75 % der Teilnehmerinnen die Aufklärung über aktuelle Forschungsergebnisse durch die/den behandelnde/n Ärzt:in oder Hebamme präferieren (Abb. 3). Erst nachfolgend werden Informationsquellen wie das Internet, mobile Apps und Fachbücher genannt. Ein wesentlicher Grund dürfte die hohe Vertrauenswürdigkeit der Informationen sein, die bei anderen Quellen nicht gegeben bzw. von den Frauen nur schwer einzuschätzen ist. Etwa 60 % der befragten Frauen haben Schwierigkeiten, die Vertrauenswürdigkeit verfügbarer Informationen zu bewerten. Als eine weitere Herausforderung bei der Aufklärung über Umweltchemikalien gilt es, Patientinnen nicht mit zu umfänglichen Informationen zu überfordern oder gar zu ängstigen. Denn obwohl nahezu alle (97 %) Umfrageteilnehmerinnen angaben, dankbar über den Zugang zu möglichst umfassenden Informationen über Umweltchemikalien zu sein, so fühlen sich gleichzeitig zwei Drittel (67 %) der befragten Frauen durch zu viele Informationen oft überfordert. Informationen, die zur Aufklärung verwendet werden, sollten maßvoll, verständlich und leicht in den Alltag integrierbar sein (Tab. 1).

Abb. 3
figure 3

Präferierte Kanäle der Aufklärung (Umfrageergebnisse)

Full size image
Tab. 1 10 praktische Tipps zur Vermeidung von Umweltchemikalien im Alltag
Full size table

Da Umweltchemikalien im gesamten Schwangerschaftsverlauf nachteilige Effekte auf Mutter und Kind ausüben können, ist eine frühzeitige Aufklärung wünschenswert. Das Erstgespräch bei Feststellung der Schwangerschaft bietet eine gute Gelegenheit, Umweltchemikalien in der Schwangerschaft erstmals anzusprechen und so die Patientinnen für das Thema zu sensibilisieren (Tab. 2). Zudem gibt es gut aufbereitetes Informationsmaterial, das kostenlos zur Verfügung steht und in der eigenen Praxis angeboten werden kann. Poster und Broschüren haben den Vorteil, dass die Informationen bereits komprimiert und in alltagstaugliche Empfehlungen übersetzt wurden. Außerdem ist diese Art der Aufklärung dazu geeignet, Patientinnen zu erreichen, die sich zum aktuellen Zeitpunkt (noch) nicht mit diesem Thema auseinandersetzen. Für detailliertere Informationen helfen Internetseiten von verlässlichen Anbietern, wie beispielsweise die Seite „nestbau.info“, die von Wissenschaftlern geführt und durch politische Organisationen unterstützt wird.

Tab. 2 Leitfaden für die Beratung Schwangerer bezüglich Umweltchemikalien
Full size table

Fazit für die Praxis

  • Potenziell gesundheitsschädliche Umweltchemikalien sind im Haushalt und der Umwelt allgegenwärtig.

  • Schwangere Frauen, ungeborene Föten im Mutterleib, Babys und Kleinkinder sind besonders durch Umweltchemikalien gefährdet.

  • Eine individuelle Präventionsstrategie zur Verminderung der alltäglichen Exposition reduziert das gesundheitliche Risiko.

  • Angehörigen der Heilberufe, die in die Schwangerschaftsvorsorge involviert sind, kommt eine besondere Rolle in der Aufklärung zu.