In der Umwelt finden sich zahllose Chemikalien und Gifte, die potenziell unser Gehirn schädigen könnten, wenn wir sie über den Mund, die Haut oder die Lunge in unseren Körper aufnehmen. Welche dies sind und wie sie im Gehirn wirken, untersuchen Forschende regelmäßig anhand von Zellkulturen im Labor. In der Regel verwenden sie dabei allerdings nur die Nervenzellen, die Neuronen. Unser Gehirn besteht jedoch darüber hinaus aus weiteren Zelltypen, die die Neuronen bei der Signalverarbeitung unterstützen.
Wie wirken Alltagschemikalien auf die weiße Substanz des Gehirns?
Ein Forschungsteam um Erin Cohn von der Case Western Reserve University in Cleveland hat nun einen solchen Zelltyp genauer ins Visier genommen: die Oligodendrozyten aus der sogenannten weißen Substanz des Gehirns. Diese Zellen umschließen Neuronen wie ein Schutzmantel und verbessern so die Informationsweiterleitung. Ihre Entwicklung dauert deutlich länger als die der Neuronen und reicht bis ins Erwachsenenalter. Cohn und ihre Kollegen vermuteten daher, dass diese Hirnzellen besonders anfällig für Umweltchemikalien sein könnten. Um diese Theorie zu überprüfen, testeten die Neurowissenschaftler zunächst 1.823 verschiedene Chemikalien an Oligodendrozyten-Kulturen von Mäusen.
Dabei stellten sie fest, dass 292 der Substanzen für diesen Zelltyp tödlich sind. 47 weitere dieser Chemikalien hemmten die Entwicklung der Oligodendrozyten. In Folgeversuchen an heranwachsenden Mäusen und Hirnorganoid-Modellen von Menschen bestätigten sich diese Befunde. Den Forschenden zufolge können diese Giftstoffe zwei Chemikalienklassen zugeordnet werden: quartäre Ammoniumverbindungen und Organophosphate. Erstere kommen in einigen Desinfektionsmitteln und Pflegeprodukten vor und töteten in den Versuchen die Hirnzellen ab. Die zweite Sorte an Chemikalien, die das Wachstum der Oligodendrozyten störte, dient als Flammschutzmittel und findet sich in manchen Polstermöbeln, Baumaterialien und Elektronik. Die untersuchten Chemikalien kommen demnach in vielen Haushalten vor, wie die Neurowissenschaftler berichten.
Nachweis auch im Urin von Kindern
Doch wie stark sind Menschen mit diesen potenziell schädlichen Chemikalien belastet? Um das herauszufinden, analysierten Cohn und ihre Kollegen aufbewahrte Urinproben aus einer nationalen Datenbank aus den USA, die zwischen 2013 und 2018 gesammelt wurden. Dabei zeigte sich: In fast allen getesteten Urinproben von Kindern zwischen drei und elf Jahren konnte ein Abbauprodukt eines Flammschutzmittels nachgewiesen werden. In 1.753 von 1.763 Proben fand sich die BDCIPP genannte Substanz. In den Proben aus späteren Jahren sei die BDCIPP-Konzentration zudem höher gewesen als in älteren Urinproben. Das deute darauf hin, dass die Kinder dem Flammschutzmittel in den vergangenen Jahren zunehmend ausgesetzt waren, schließen die Forschenden.
