Wir alle wissen, dass Lebensstilfaktoren wie mangelnde körperliche Aktivität, übermäßiger Alkoholkonsum und Rauchen unsere Gesundheit negativ beeinflussen können, aber nur wenige von uns wissen genau, wie.
Jüngste Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass viel mehr Mechanismen im Spiel sind, als zunächst angenommen. Von Ihrem Mikrobiom bis zur DNA einzelner Zellen kann Ihr Körper auf verschiedene Weise beeinträchtigt werden, mit Auswirkungen, die sich zu chronischen Krankheiten, einem Rückgang der geistigen Fähigkeiten und vorzeitiger Alterung zusammenfügen.
Neben der Wahl des Lebensstils können diese Auswirkungen auch durch Umweltfaktoren oder „Beleidigungen“ von Stressoren verursacht werden, die sich im Laufe des Lebens ansammeln. Diese Beleidigungen können offensichtlich sein – wie chemische und biologische Gefahren, Karzinogene oder Wasserschadstoffe – und nicht so offensichtlich – wie Feinstaub in der Luft, die Sie atmen, oder sogar Lärm und Lichtverschmutzung in städtischen Gebieten. Die kombinierten physiologischen Wirkungen dieser Beleidigungen auf eine Person sind als „Exposom“ bekannt, was den vollständigen Satz von Expositionen bedeutet.
Ein Papier des LMU-Instituts für Epidemiologie in München aus dem Jahr 2021 hat acht wichtige Möglichkeiten beschrieben, wie Ihr Körper durch Umweltbelastungen beeinträchtigt werden kann und wie sie zusammenarbeiten können, um Ihr Exposom zu beeinflussen und Ihr Wohlbefinden zu beeinträchtigen.
Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) sind für die normale zelluläre Signalübertragung und -regulation unerlässlich. Ein Überschuss davon kann jedoch zu einer unspezifischen Oxidation von Proteinen und Zellen führen, was verheerende Auswirkungen auf die Zellfunktion haben kann. Umwelteinflüsse können erhöhte ROS-Spiegel sowie verringerte Antioxidantienspiegel verursachen. Entzündungen treten auf, wenn Oxidation zelluläre Abwehrmechanismen auslöst und nicht genügend Antioxidantien vorhanden sind, um den Stress zu bekämpfen. Die Folge dieses Übermaßes sind Zelltod, Entzündungen und akute Organschäden.
Veränderungen in der DNA-Sequenz aufgrund von Mutationen werden typischerweise als schädlich angesehen. Diese Veränderungen treten auf, wenn sich Zellen im Laufe der Zeit teilen und replizieren, und können durch schädliche Umwelteinflüsse verschlimmert werden. DNA-Mutationen können ein abnormales Zellverhalten und eine Verschlechterung verursachen, die mit dem Altern und altersbedingten Krankheiten in Verbindung gebracht wurden. Viele Umweltchemikalien sind bekannte oder vermutete Mutagene – oder Wirkstoffe, die genetische Mutationen verursachen – und sie können die Rate beschleunigen, mit der der Zellverfall auftritt.
Epigenetik ist eher das Gebiet der flexiblen Veränderungen des genetischen Verhaltens als des genetischen Codes. Dies wurde als eine Möglichkeit entdeckt, vererbbare Anpassungen zu verursachen, die nicht auf DNA-Mutationen angewiesen sind. Eine solche Veränderung ist die Methylierung der DNA, die das An- und Abschalten von Genen erleichtert. Im Übermaß kann dies eine abnormale Genexpression im Zusammenhang mit Alterung und Krankheit verursachen. Umweltbelastungen führen zu epigenetischen Anpassungen, die über normale Erwartungen hinausgehen. Es wurde festgestellt, dass Mineralien wie Arsen, Cadmium und Nickel die DNA-Methylierung erhöhen und die Zellfunktion verändern. Es wurde festgestellt, dass Luftschadstoffe, Umgebungstemperatur und sogar Feuchtigkeit ebenfalls epigenetische Auswirkungen haben.
Mitochondrien sind die Motoren, die Ihre Zellen zum Laufen bringen, und wenn ihre DNA verändert wird, kann dies alle Arten von Zellstörungen und Organschäden verursachen. Dies wiederum führt zu Krankheiten, chronischen Erkrankungen und vorzeitiger Alterung. Es wurde festgestellt, dass die Exposition gegenüber Luftverschmutzung – wie Feinstaub, Benzol, polyaromatische Kohlenwasserstoffe und toxische Metalle – während der Schwangerschaft besonders schädlich für die Mitochondrien in der Plazenta sein kann. Dies kann sich insbesondere auf die Gehirnentwicklung des ungeborenen Kindes auswirken und zu einem niedrigeren IQ und möglicherweise anderen intellektuellen Unterschieden führen.
Das endokrine System ist für die vielen regulatorischen Hormone verantwortlich, die im ganzen Körper wirken. Schlaf-Wach-Zyklen, Stresslevel und Stimmung, Stoffwechsel und Reproduktionszyklen werden alle von hormonellen Signalen bestimmt.
Endokrine Disruptoren (EDCs) sind heutzutage überall zu finden, vor allem aber in Kunststoffen und Lebensmittelverpackungen. Bisphenole und Phthalate gehören zu den bekanntesten EDCs, die in Plastik gefunden werden, und während Bisphenol-A (BPA)-freie Plastikgetränkeflaschen in den letzten Jahren ein Verkaufsargument waren, werden BPA-Analoga weiterhin an ihrer Stelle verwendet – bis ähnliche endokrine Wirkungen. Mikroplastik gehört aufgrund ihres neu entdeckten Vorhandenseins im menschlichen Blutkreislauf auch zu den besorgniserregendsten Facetten der Expositionsbeleidigungen.
Chemikalien steuern die Kommunikationssignale zwischen Zellen. Chemische Botenstoffe können leicht durch Umwelteinflüsse gestört werden, sei es durch veränderte zelluläre DNA, oxidativen Stress oder EDCs. Es wurde festgestellt, dass Ozon, ein Treibhausgas in der Atmosphäre, die Regulierung des Lungenwachstums stört und ein Faktor für die Anfälligkeit für Lungenkrebs sein kann. Ozon entsteht, wenn Abgase, normalerweise von Fahrzeugen oder der Produktion, mit Sonnenlicht in der Luft reagieren. Luftschadstoffe wie Abgase können auch Immunreaktionssignale im Blutkreislauf verursachen, die als Reaktion des Immunsystems eine übermäßige Entzündung verursachen können.
Barriereorgane – wie Haut, Lunge und Darm – sind dafür verantwortlich, dass Übeltäter nicht tiefer in Ihren Körper eindringen, aber ihre Wirksamkeit hängt von einem gesunden Mikrobiom ab – der Ansammlung von Bakterien und Mikroorganismen, die mit Ihrem Körper zusammenarbeiten. Beleidigungen wie ultraviolette Strahlung und Allergene können das Mikrobiom der Haut verändern, indem sie eine Immunantwort auslösen und es für andere Quellen von Krankheiten und Krankheiten auf der ganzen Linie schwächen.
Umweltbelastungen können sich in manchen Fällen positiv auswirken. Die Diversifizierung Ihres Mikrobioms durch den Kontakt mit Viren und Mikroben in jungen Jahren kann oft das Immunsystem stärken und Asthmafolgen und Allergien vorbeugen.
Das Zentralnervensystem (ZNS) ist die Autobahn, auf der elektrische Signale von Reizen das Gehirn erreichen. Diese Signale können bis zu 120 m/s schnell sein, um Anweisungen zu und von Ihren Extremitäten zu senden. Umweltbelastungen können diese Signalisierung verlangsamen, indem sie Veränderungen in Neuronen und eine Schrumpfung des Gehirns verursachen. Bekannte Industrieschadstoffe mit hohem Risiko haben sich als toxisch für das Gehirn und das Nervensystem erwiesen und verursachen Entwicklungsstörungen bei Kindern und geistige Degeneration bei Erwachsenen. Hitzeverschmutzung ist eine weniger offensichtliche Belastung, die von häufigeren und intensiveren Hitzewellen und den Auswirkungen städtischer Hitzeinseln herrühren kann. Das ZNS reguliert die Körpertemperatur, und eine übermäßige Hitzebelastung kann eine Funktionsstörung des ZNS verursachen, die zu Erschöpfung, Hitzschlag und einer Verschlechterung bestehender Erkrankungen führt.
Mit mehr Zeit und Forschung könnten wirksame Therapien zugänglich werden – wie wirksamere Antioxidantien und Entzündungshemmer, die Umkehrung der DNA-Methylierung oder die Umprogrammierung von Zellen, um effektiv einen Zustand des „Factory Reset“ zu erreichen. Wichtig sind auch Anstrengungen zur Reduzierung von Schadstoffen wie Mikroplastik, Schwermetallen, Abgasen und Feinstaub aus der Umwelt. Auf individueller Ebene empfehlen Forscher jedoch, dass die Beibehaltung einer gesünderen Lebensweise die beste Verteidigung gegen Umweltbelastungen ist.
At Chemwatch Wir halten Ausschau nach allen Arten von Expositionsgefahren und werden von unseren internen Chemikalienexperten informiert. Wir haben eine Bibliothek vergangener Webinare zu globalen Sicherheitsvorschriften, Softwareschulungen, akkreditierten Kursen und Kennzeichnungsanforderungen. Behalten Sie unsere im Auge Webinar-Kalender für unsere kommende Exposome-Reihe sowie regelmäßige Inhalte zum Chemikalienmanagement, zur Sicherheit und zu Vorschriften.
Quellen:
