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Hormonelle Wirkungen in unserer Nahrung
Prof. Dr. Dr. Alfonso Lampen
Dr. Susanne Andres
Prof. Dr. Dr. Lampen, 19.04.2010, Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 2
Endokrines System• Endokrines System sehr komplex
• Vielzahl an Rezeptoren (nukleäre/membranäre)
• Vielzahl an Kofaktoren/Rezeptor-Crosstalk
• Bindungsaffinität reflektiert nicht transkriptionelle Aktivität
• Hormone besitzen eine Vielzahl von Wirkmechnismen
• in niedrigen Konzentrationen aktiv (nM-Bereich)
• mitunter biphasische Effekte möglich in Abhängigkeit von der Dosis (nM-Bereich versus µM-Bereich)
Prof. Dr. Dr. Lampen, 19.04.2010, Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 3
Hormonell wirksame Substanzen
Endogene Hormone: • Thyroidhormone• Östrogene (Estradiol)• Androgene (Testosteron)
Peptid-Hormone• Insulin
Phytoöstrogene: • Genistein• Daidzein
Xenohormone:• Dioxine• PCBs• Cd
Konzentration Potenz
niedrig hoch
niedrig hoch
hoch niedrig
kumulieren sehr niedrig
(Isoflavonen)
Prof. Dr. Dr. Lampen, 19.04.2010, Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 4
Vorkommen und Aufnahme von hormonell wirksamen Substanzen
Degen 2004: Gesundheitsblatt
O
H
H
COOH
H
O
O
COOH
OH
OH
O
OOH
OH
OH
HOO C
Glycyrrhizin
mineralkortikoide Wirkung
Cadmium
In vitro (Brustkrebszellen)• bindet an den ER
• Proliferation
in vivo• Uterusgewicht ⇑⇑⇑⇑
• Mammadrüse: ⇑⇑⇑⇑• Johnson et al., Nature Medicine, 2003
Prof. Dr. Dr. Lampen, 19.04.2010, Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 5
„Endocrine Disruptors“
ahmen nachinterferieren mit dem endokrinen System
http://www.niehs.nih.gov/news/newsletter/2009/july/images/endocrine-disruptor-graphic.jpg
Wirkungen von Endokrinen Disruptorenam Rezeptor
Prof. Dr. Dr. Lampen, 19.04.2010, Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 6
Strukturähnlichkeiten mit Estradiol
Phytoöstrogene imitieren Östrogene
ER ER
Phytoöstrogen(Isoflavon: Daidzein)
Steroidales Östrogen17β-Estradiol
..wirken östrogenimitierend..
ER = humaner Östrogen-Rezeptor
Prof. Dr. Dr. Lampen, 19.04.2010, Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 7
Molekulare Wirkungen von Hormonrezeptor-Liganden
Östrogene: 17 b-Estradiol [E2] Der Östrogen-Rezeptor [ER]
mRNA
ZielproteineZelle
Zelluläre Funktionen werden beeinflusst
z.B. Proliferation und Wachstum von Zellen
ZellkernKernrezeptor
+ Co-FaktorenG
G
G
Agonistische Wirkung: östrogenartige Wirkung
Antagonistische Wirkung: antiöstrogenartige Wirkung
ER
Prof. Dr. Dr. Lampen, 19.04.2010, Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 8
Clover disease
http://img.tfd.com/wn/82/6A935-clover.gif
Croker et al., Farmnote 41/2005
Prozentuale Lammgeburten; Mutterschafe grasten entweder auf Klee- oder Hafer-Weiden
Rotklee „Clover Disease“
Fertilitätsstörungen• reversibel / irreversibel
• Dosis
Frühaborte
Vergrößerung• Euter
• Uterus
Prof. Dr. Dr. Lampen, 19.04.2010, Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 9
Östrogen wirksame Bestandteile von Futtermitteln haben Effekte auf landwirtschaftliche Nutztiere
Fusariumbefall von Gräsern
Mycotoxine: Zearalenon
Klinisches Bild des Hyperöstrogenismus
Ferkel:Ödematisierung, Grössenzunahme und Epithelhyperplasie im Genitaltrakt
Sauen:gelegentlich Dauerbrunst, meist Anaphrodisie
Prof. Dr. Dr. Lampen, 19.04.2010, Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 10
Hormonell wirksame Substanzen – toxikologische Endpunkte
Fremdstoff
Wirkungsart Wirkungsstärke Expositionshöhe Expositionsdauer
Outcome: Fortpflanzungsstörungen
Spermienanzahl ↓↓↓↓ ? HormonabhängigeKrebserkrankungen ?
Fruchtbarkeit ↓↓↓↓ ? Störungen in der Embryonalphase und
In der Kindheit*
*Beispiel: Diethylstilbestrol (DES): potentes synthetisches Östrogen zur Verhütung von Schwangerschaftskomplikation– Während der Schwangerschaft in hohen Dosen eingesetzt, verursacht es Anomalien und Tumoren des Genitaltraktes
(verminderte Fruchtbarkeit) in den Nachkommen
Prof. Dr. Dr. Lampen, 19.04.2010, Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 11
Nukleare Rezeptoren Beispiel FettsäurenGenregulation durch Liganden-vermittelte Rezeptoraktivierung
Steroidrezeptoren
ARGRER
RXR Heterodimere
RXRRARVDRPXR PPAR
RXR = Masterregulator
Prof. Dr. Dr. Lampen, 19.04.2010, Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 12
Wirkungen von Isoflavonen bei Erwachsenen
Isoflavone
Knochen ?
Kardiovaskuläre Effekte ?
Menopausale Symptome ?
Krebs (Brust, Kolon) ?
Kognitive Funktionen ?
Diabetes ?Cassidy et al.: Critical Review; Proceedings of the Nutrition Society 2006
Jacobs et al., 2009: Efficacy of isoflavones in relieving
vasomotor menopausal symptoms
- systematic review.
Mol Nutr Food Res. 2009 Sep;53(9):1084-97.
(BfR)
Prof. Dr. Dr. Lampen, 19.04.2010, Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 14
Target group:
peri-/post-menopausal women
=
potential risk group !
BfR Stellungnahme: Isolierte Isoflavone sind nicht ohne Risiko(BfR Nr. 039/2007)
EFSA Stellungnahme in 2010 angekündigt
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DANKE FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT
Prof. Dr. Dr. Alfonso Lampen
Dr. Susanne AndresBundesinstitut für Risikobewertung
Abteilung Lebensmittelsicherheit
Thielallee 88-92 � D-14195 Berlin
Tel. 0 30 - 84 12 - 0 � Fax 0 30 - 84 12 - 47 41
Alfonso.Lampen@bfr.bund.de � www.bfr.bund.de