Neue Erkenntnisse über Perfluoroctansäure könnten den Weg zu sichereren Produkten und einer besseren menschlichen Gesundheit ebnen

Einem Team von A*STAR-Wissenschaftlern ist ein bedeutender Durchbruch gelungen, um zu verstehen, wie Perfluoroctansäure (PFOA) vom menschlichen Körper verarbeitet wird.

Unter der Leitung von Dr. James Chan, Junior Principal Investigator am Singapore Institute of Food and Biotechnology Innovation (SIFBI) von A*STAR und den A*STAR Skin Research Labs (A*SRL), verwendete das Forschungsteam ein virtuelles Modell, das die biologischen Merkmale nachbildet der chemischen Verarbeitungsmechanismen des menschlichen Körpers, um zu untersuchen, wie PFOA verarbeitet wird.

PFOA ist ein Umweltschadstoff, der in Lebensmitteln, Lebensmittelverpackungen und Konsumgütern wie antihaftbeschichtetem Kochgeschirr, Teppichen und Kosmetika weit verbreitet ist. Aufgrund seiner öl-, wasser- und hitzebeständigen Eigenschaften wird es häufig in verschiedenen Industrie- und Verbraucheranwendungen eingesetzt und Menschen werden ihm hauptsächlich durch orale Einnahme ausgesetzt.

Es ist beim Menschen sehr persistent und hat eine lange Halbwertszeit (die Zeit, die benötigt wird, bis die Hälfte einer Substanzmenge zerfällt oder abgebaut wird) von bis zu vier Jahren. Dies kann möglicherweise zu gesundheitlichen Problemen wie Leber- und Nierenkrebs, Schilddrüsenproblemen, entwicklungsbedingten Auswirkungen auf das Immun- und Fortpflanzungssystem und die Entwicklung des Fötus führen. In Singapur kommt PFOA in 99 % der getesteten Blutproben lokaler Kohorten vor und beeinflusst die Fruchtbarkeit von Frauen.

Trotz der Assoziationen mit schädlichen Wirkungen gibt es nur begrenzte Forschungsergebnisse zu den kritischen Grenzwerten der PFOA-Exposition und zur Art und Weise, wie der menschliche Körper sie eliminiert. Diese Forschung wirft Licht auf die Biologie von PFOA und die Mechanismen für seine hohe Resistenz gegenüber biologischem Abbau beim Menschen, was der Industrie möglicherweise dabei helfen könnte, sicherere Ersatzchemikalien für Industrie- und Verbraucherprodukte zu entwickeln. Aufsichtsbehörden könnten die Ergebnisse auch nutzen, um die Auswirkungen von PFOA zu messen und Sicherheitsgrenzwerte in Produkten zu untersuchen.

Die Ergebnisse verdeutlichen, dass PFOA stark an Blutproteine ​​bindet, die wie ein Magnet wirken, wodurch seine Fähigkeit, von der Niere gefiltert zu werden, eingeschränkt wird und somit die Geschwindigkeit seiner Ausscheidung verringert wird. Da PFOA außerdem den Fettsäuren ähnelt, die unser Körper benötigt, resorbiert die Niere PFOA aus dem Urin und verwechselt es mit einem essentiellen Nährstoff. Schließlich gelangt PFOA über den gleichen Weg wie essentielle Fettsäuren in unser Gewebe, wodurch es sich weit in allen Körperorganen verteilen kann, was das Schadenspotenzial erhöht. Durch das Verständnis, wie PFOA im Körper verbleibt, könnten diese Erkenntnisse zur Entwicklung sichererer Chemikalien der nächsten Generation für den Einsatz in verschiedenen Produkten beitragen.

Das Modell wird derzeit verwendet, um die Quellen der PFOA-Exposition in der Bevölkerung Singapurs zu untersuchen. Es ist geplant, die Verwendung des Modells auf die Untersuchung anderer Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) auszuweiten, von denen PFOA nur eine von über 14.000 solchen Chemikalien ist, um Regulierungsbehörden dabei zu helfen, die Menge an PFAS in Verbraucherprodukten zu messen. Das Forschungsteam hat außerdem Tests entwickelt, mit denen die Industrie testen könnte, ob ihre Ersatzchemikalien die gleichen Eigenschaften wie PFOA aufweisen (z. B. eine lange Halbwertszeit).

„Die Daten zu PFOA sind gemischt. Einige Studien deuten darauf hin, dass PFOA mehrere Monate und andere Jahre lang verbleibt. Unsere Studie ist die erste, die eine rationale Erklärung für diese Berichte liefert, indem sie Daten menschlichen Ursprungs und nicht Tiermodelle verwendet enthüllen die wahre Persistenz von PFOA beim Menschen.“

„Noch wichtiger ist, dass es einen allgemeinen Ansatz darlegt, den andere zur Untersuchung von PFAS nutzen können, über das wir nur sehr wenig wissen. Es gibt viele weitere solcher Chemikalien, denen wir ausgesetzt sind, mit noch unbekannten Folgen. Wir hoffen, mit der breiteren wissenschaftlichen Gemeinschaft zusammenzuarbeiten.“ um ihr Schadenspotenzial zu verstehen und zu einer besseren Gesundheit der Bevölkerung beizutragen“, sagte Dr. James Chan, leitender Autor der Studie.

Der Papier„Mechanistic Middle-Out Physiologically Based Toxicokinetic Modeling of Transporter-Dependent Disposition of Perfluoroctanic Acid in Humans“, ist veröffentlicht in Umweltwissenschaft und -technologie.