Eine Studie von Professor José Villalaín von der Miguel Hernández Universität Elche (UMH) in Spanien, veröffentlicht im Zeitschrift für Xenobiotikazeigt, dass die Bisphenol-Analoga BPF und BPS, die als sicherere Alternativen zu BPA verwendet werden, immer noch gesundheitliche Risiken bergen können.
Mithilfe hochauflösender Computersimulationen zeigt die Forschung, dass sich diese Verbindungen in komplexen biologischen Membranen ansammeln, möglicherweise die endokrine Funktion stören und Krankheiten wie Fettleibigkeit und Diabetes verursachen.
Während die europäischen Gesundheitsbehörden vor den schädlichen Auswirkungen von Bisphenol A in der Kunststoffproduktion gewarnt und gesetzliche Beschränkungen für dessen Verwendung verhängt haben, stehen ähnliche in der Kunststoffindustrie verwendete Verbindungen im Verdacht, die gleichen Gesundheitsprobleme zu verursachen. Diese neue Studie ergänzt die wachsende Zahl wissenschaftlicher Beweise, die auf die Gefahren dieser Verbindungen hinweisen.
Mithilfe von Computersimulationen analysierte der Forscher vom Institut für Forschung, Entwicklung und Innovation in der Gesundheitsbiotechnologie der UMH die Wechselwirkungen zwischen menschlichen Zellmembranen und den Molekülen Bisphenol A (BPA), Bisphenol F (BPF) und Bisphenol S (BPS). BPF und BPS werden als sicherere Alternativen vermarktet.
Die Ergebnisse zeigen, dass diese Verbindungen Bisphenol A so ähnlich sind, dass sie sich in Zellen ansammeln und Membranlipide beeinflussen, was sie potenziell schädlich und krankheitsauslösend macht.
Einige synthetische und natürliche chemische Verbindungen können die normale Funktion des endokrinen Systems beeinträchtigen, das viele lebenswichtige Funktionen reguliert. Diese Substanzen werden als „endokrine Disruptoren“ bezeichnet.
Diese Chemikalien sind in Alltagsgegenständen enthalten, darunter Plastikflaschen, Lebensmittelbehälter, Metallbeschichtungen, Reinigungsmittel, Flammschutzmittel, Lebensmittel, Spielzeug, Kosmetika und Pestizide. Einige, wie zum Beispiel DDT, wurden bereits verboten. Andere werden derzeit geprüft und zunehmend reguliert, wie im Fall von Bisphenol A, das von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) als „Gesundheitsproblem für Verbraucher aller Altersgruppen“ eingestuft wurde.
Bisphenole sind endokrine Disruptoren, die weltweit bei der Herstellung von Kunststoffen und Harzen eingesetzt werden. Bisphenol A, das am häufigsten vorkommende Bisphenol, wird mit zahlreichen gesundheitsschädlichen Auswirkungen sowohl bei Menschen als auch bei Tieren in Verbindung gebracht. Daher wird BPA durch Bisphenol F (BPF) und Bisphenol S (BPS) ersetzt, in der Hoffnung, dass diese Verbindungen weniger Auswirkungen auf den Stoffwechsel haben.
Allerdings haben in den letzten zehn Jahren durchgeführte Studien erhöhte Konzentrationen dieser BPA-Analoga in Urinproben europäischer Erwachsener festgestellt. Gleichzeitig, BPS und BPF wurden mit einem erhöhten Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht, KrebsUnd andere gesundheitliche Probleme. Die wissenschaftliche Gemeinschaft untersucht immer noch das volle Ausmaß der Risiken, die von diesen vermeintlich „sicheren“ Bisphenolen ausgehen.
Um diese Verbindungen besser zu verstehen, führte Professor Villalaín virtuelle Simulationen durch, um zu vergleichen, wie BPA, BPF und BPS mit Zellmembranen interagieren – den Schichten, die Zellen von ihrer Umgebung trennen. Die als Molekulardynamik bekannte Technik ermöglicht die Schaffung komplexer Biomembranen, die denen in menschlichen Zellen sehr ähnlich sind.
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Die UMH-Studie zeigt, dass Bisphenole dazu neigen, sich ohne Vorzugsorientierung an der Grenzfläche der Membran anzusammeln und entweder im Monomer- oder im aggregierten Zustand vorliegen können. Sie beeinflussen auch die biophysikalischen Eigenschaften der Lipidkomponenten der Membran. Die Eigenschaften von Bisphenolen können teilweise auf ihr membranbeeinflussendes Verhalten und ihre Fähigkeit zurückgeführt werden, die physikalischen Eigenschaften der Membran zu verändern.
Diese Ergebnisse legen nahe, dass BPF und BPS, die sich in der Membran ähnlich wie BPA verhalten und dessen Fähigkeit zur Anreicherung in biologischen Membranen teilen, keine sichereren Alternativen zu BPA sind.
„Angesichts der Umwelt- und Gesundheitsbedeutung dieser Moleküle sollte die Verwendung dieser Bisphenole aufgrund der Risiken, die sie für die Gesundheit von Mensch und Tier darstellen können, eingestellt werden“, schließt Professor Villalaín.
Die Studie untermauert die wachsenden wissenschaftlichen Erkenntnisse, dass BPF und BPS auch im menschlichen Körper als endokrine Disruptoren wirken.
„Da Bisphenole dazu neigen, sich in der Lipidphase anzureichern [the part of the cell membrane where molecules responsible for transporting substances and chemical signals into and out of cells are located]„Die Konzentration von Bisphenolen in biologischen Membranen kann erheblich sein“, sagt Professor Villalaín.
Bisphenole stören die chemischen Botschaften innerhalb der Zelle, indem sie an dieser haften, was zu negativen Auswirkungen auf die Gesundheit, einschließlich Diabetes, Fettleibigkeit und Unfruchtbarkeit, führt.
Weitere Informationen:
José Villalaín, Bisphenol F und Bisphenol S in einer komplexen Biomembran: Vergleich mit Bisphenol A, Zeitschrift für Xenobiotika (2024). DOI: 10.3390/jox14030068