Teilen auf

Twitter Facebook LinkedIn WhatsApp

In den 80er Jahren las ich in meiner Kinderzeitschrift, dass wir Menschen mit jeder Generation größer, gesünder und klüger würden. Bessere Hygiene, nahrhafte Lebensmittel und eine fortschrittliche Medizin machten es möglich. Als Kind hatte ich keinen Zweifel, dass diese Aussage stimmte. Die Zweifel kamen erst, als ich 1990 zu Besuch bei Verwandten in den USA war. Nie zuvor hatte ich so viele dicke Menschen gesehen. Während es in Deutschland zu dieser Zeit kaum übergewichtige Kinder gab, schienen sie in den USA ganz normal zu sein.

Weltweite Trends

Heute gibt es in Deutschland und auf der ganzen Welt viele übergewichtige Kinder. Die USA waren nur der Vorreiter dieser Entwicklung. Statt größer sind die Menschen also vor allem breiter geworden. Aber vielleicht sind wir ja trotzdem gesünder oder wenigstens klüger? Um diese Frage zu beantworten, werfen wir einen Blick auf drei globale Entwicklungen der letzten 50 Jahre:

1. Übergewicht bei Kindern

Immer mehr Kinder sind übergewichtig oder fettleibig. Bemerkenswert ist, dass diese Gewichtszunahme in fast allen Ländern gleichzeitig stattfindet und die Entwicklung seit den 1970er Jahren nahezu simultan verläuft (Bild unten) [1].

Reverse Flynn effect — Entwicklung des prozentualen Anteils übergewichtiger und fettleibiger Kinder von 1974 bis 2010 im Ländervergleich **Quelle:** [1]

Als Hauptursache gilt der hohe Kalorienkonsum durch Fast Food und zuckerhaltige Getränke. Fakt ist allerdings, dass die US-Amerikaner in den 1960er Jahren im Schnitt mehr Kalorien aßen als heute [2]. Trotzdem waren sie schlanker. Die Kalorientheorie lässt zudem ein biologisches Prinzip außer acht: Bekommt der Körper weniger Energie als er benötigt, schüttet er Hormone aus, die den Appetit anregen und die Stoffwechselrate senken [3]. Nach einer kalorienreduzierten Diät nimmt man deshalb in der Regel schneller wieder zu.

Bei kleinen Kindern funktioniert die körpereigene Steuerung von Hunger und Sättigung für gewöhnlich (noch) gut. Wenn sie dick werden, ist das ein Zeichen, dass sich der hormonelle Setpoint für das Körpergewicht verschoben hat.

2. Sinkende Testosteron-Spiegel

Der Testosteron-Spiegel US-amerikanischer Männer nimmt seit den 1980er Jahren um etwa 1 % pro Jahr ab (Bild unten) [4]. Der Abfall ist so stark, dass er sich nicht alleine durch den höheren Körperfettanteil erklären lässt [5].

Epidemiologische Studien zeigen, dass die Testosteron-Spiegel schon seit den 70er Jahren sinken. In derselben Zeitspanne hat sich die Spermienzahl von Männern in Nordamerika, Europa, Australien und Neuseeland um 50 bis 60 Prozent reduziert [6]. Wegen Fruchtbarkeitsproblemen werden heute bis zu 10 Prozent aller Babies durch künstliche Befruchtung gezeugt [7]. Doch Spermamangel ist nicht nur eine “Reproduktionsstörung” – er ist ein Biomarker für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes Mellitus und Hodenkrebs [8].

3. Reverse-Flynn-Effekt

Im 20. Jahrhundert stieg der gemessene mittlere Intelligenzquotient in den Industrieländern pro Jahrzehnt um etwa drei Punkte. Der IQ-Zuwachs wird nach seinem Entdecker, dem neuseeländischen Politologen James R. Flynn, als Flynn-Effekt bezeichnet. Ab Mitte der 1970er Jahre drehte sich dieser Trend plötzlich um. Zwischen 1975 und 1991 sank die mittlere Intelligenz in mehreren westlichen Ländern durchschnittlich um 0.3 Punkte pro Jahr (Bild unten) [9].

Dieser als Reverse-Flynn-Effekt bezeichnete IQ-Abfall ging so schnell, dass er nicht durch genenetische Veränderungen oder Migration erklärt werden kann. Und der Trend setzt sich fort. 2017 konstatierte Flynn auf Basis neuer Daten, dass der IQ in westlichen Ländern weiter gefallen war [10].

Die Prophezeiung vom klugen und gesunden Menschen hat sich also nicht erfüllt. Stattdessen sind wir in den letzten 50 Jahren kollektiv kränker und dümmer geworden. Die Entwicklung läuft entkoppelt von der klassischen Vererbung und verschärft sich mit jeder Generation. Der Wandel ist hormonell gesteuert.

Die Macht der Hormone

Hormone sind Signalmoleküle, die unsere Entwicklung und unseren Stoffwechsel regulieren. Sie bewegen sich mit dem Blut (Glanduläre Hormone) oder wandern durch das Gewebe (Gewebshormone) und binden an Rezeptoren in der Zellmembran, im Zytosol oder im Zellkern. Neben körpereigenen Hormonen gibt es bioidentische Hormone, die zu medizinischen Zwecken eingesetzt werden. Die größte Hormon-Gruppe sind Umweltchemikalien mit endokriner Wirkung. Man bezeichnet sie als Endokrine Disruptoren.

Wie Hormone wirken

Wasserlösliche Hormone binden an Rezeptoren auf der Zellmembran und lösen eine Kaskade aus chemischen Reaktionen im Zellinneren aus (Bild unten, links). Hierdurch kommt es zu einer Körperreaktion wie einem schnelleren Herzschlag (Adrenalin) oder Blutzuckeranstieg (Glucagon). Manchmal werden dabei auch nukleare Transkriptionsfaktoren aktiviert, die zu langfristigen epigenetischen Veränderungen führen. Zum Beispiel beeinflussen die Membranrezeptor-Hormone FSH und Leptin indirekt auch die Genexpression [11,12].

Hormonrezeptor-Typen — Arten von Hormonrezeptoren: **links:** Membran-ständiger Rezeptor und **rechts:** Kernrezeptor

Fettlösliche Hormone können in die Zellmembran eindringen. Sie durchqueren das Zytoplasma und verbinden sich mit einem Rezeptor im Zellkern (Bild oben, rechts). Über den Kernrezeptor beeinflussen fettlösliche Hormone die Genexpression direkt (z. B. Steroidhormone, Schilddrüsenhormone).

Sexualhormone

Nicht alle im Blut zirkulierenden Hormone sind aktiv. Der Körper verfügt über ein Puffersystem, das die Wirksamkeit der Sexualhormone reguliert. Sexualhormone sind die Metaboliten der Östrogene, der Androgene und der Gestagene. Sie steuern die Genese der Geschlechtsmerkmale, der Sexualfunktionen und die Fortpflanzung. Für die Sexualhormone gibt es drei Zustände:

Freie Hormone – die biologisch aktive Form der Hormone
Bioverfügbare Hormone – Sie sind schwach an Proteine wie Albumin gebunden, zirkulieren im Blut und werden bei Bedarf freigesetzt.
Inaktive Hormone – Sie sind fest an Proteine wie SHBG (Sex Hormon Binding Globulin) gebunden.

Die Menge der freien Sexualhormone variiert mit dem Alter und dem physiologischem Zustand des Menschen. Bei Männern steigt das freie Testosteron im Blut von unter 1 pg/ml als Kind auf etwa 8-20 pg/ml im Erwachsenenalter. Bei Frauen sinkt der Östradiol-Spiegel zum Zeitpunkt der Menstruation auf unter 50 pg/ml und steigt kurz vor dem Eisprung auf etwa 200 pg/ml an.

Die Abbildung unten zeigt das Verhältnis zwischen den drei Zuständen (A: linke Seite). Etwa die Hälfte der natürlichen Sexualhormone ist inaktiv. Viele bioidentische Sexualsteroide und Gestagene binden ebenfalls an SHBG. Endokrine Disruptoren werden dagegen nicht gepuffert. Sie sind zu jeder Zeit bioverfügbar oder physiologisch aktiv (A: rechte Seite).

Natürliche Hormone — **A links:** Typisches Verhältnis zwischen freien (Free), bioverfügbaren (Bioavailable, weakly bound) und inaktiven (Inaktive, high affinity binding) Anteilen natürlicher Hormone **A rechts:** Endokrine Disruptoren (EDCs) existieren in der Regel nur in der aktiven oder bioverfügbaren Form. B: Rezeptorauslastung bei steigender Konzentration natürlicher Hormone **Quelle:** [13]

Die freien Hormone binden anfangs schnell und mit zunehmender Belegung immer langsamer an die Rezeptoren. Im Beispiel oben (B) beträgt die Auslastung nach der Dosis 1x ungefähr 50 Prozent (gelber Kasten). Vollständig besetzt sind die Rezeptoren erst nach der fünffachen Dosis (roter Kasten) [13].

Das bedeutet, unser Hormonsystem reagiert bei kleinen Konzentrationen empfindlicher auf Hormonschankungen als bei hohen. Der oben beschriebene Puffer begrenzt die rezeptoraffinen freien Sexualhormone dabei auf ein physiologisch sinnvolles Maß.

Endokrine Disruptoren

Endokrine Disruptoren (EDC) bilden in der Regel keine stabilen Verbindungen mit SHBG oder anderen Eiweißen. Dadurch sind sie uneingeschränkt bioverfügbar. Im Körper setzen EDC verschiedene Prozesse in Gang [14]:

Sie docken an dieselben Rezeptoren wie ihre natürlichen Verwandten und verstärken deren Wirkung (Agonisten).
Sie binden an Hormon-Rezeptoren ohne eine Reaktion auszulösen. Auf diese Weise verdrängen sie die natürlichen Hormone und schwächen deren Wirkung (Antagonisten).
Sie lösen Reaktionen aus, die von den durch natürliche Hormone ausgelösten Reaktionen abweichen. Ein Beispiel aus der Pharmakologie sind Selektive Androgenrezeptor-Modulatoren.
Sie verändern die Anzahl oder Aktivität der Hormonrezeptoren einer Zelle durch epigenetische Regulation.
Sie stören die Produktion der natürlichen Hormone in den endokrinen Drüsen oder ihren Transport durch die Blutbahn bzw. in die Zellen.
Sie hemmen oder beschleunigen die Produktion oder den Abbau natürlicher Hormone, indem sie die Genexpression von Enzymen verändern.

EDC werden weltweit zur Bekämpfung von Unkraut und pflanzenfressenden Insekten eingesetzt. Ein Beispiel ist das Insektizid Tebufenozid, das zur vorzeitigen Häutung und Absterben unreifer Schmetterlingslarven führt. Auch Plastik, Kosmetika und viele Alltagsprodukte enthalten EDCs als Weichmacher, Lichtschutzfilter oder Konservierungsmittel. Über die Nahrung, die Atemwege und die Haut gelangen sie in den Körper.

Mögliche Effekte

Die nachfolgende Tabelle zeigt eine Auswahl von EDCs, deren Wirkungen in Tierversuchen und epidemiologischen Studien untersucht wurden [13,15,16]. Atrazin, DDT und Vinzclozolin sind in Deutschland mittlerweile verboten. Ihre Rückstände finden sich bis heute in der Nahrungskette. Glyphosat ist seit 1974 zugelassen. Bisphenol A ist standardmäßiger Bestandteil vieler Alltagsprodukte.

Substanz	Verwendung	endokrine Wirkung	Effekte
Aroclor 1221 (PCB-Mischung)	Kühlmittel, Schmiermittel, Lacke, Kunsstoffe	Östrogenartig	Gestörter zerebraler Geschlechtsdimorphismus
Atrazin	Herbizid	Vermehrte Umwandlung von Testosteron in Östrogen (Aromatase)	Sinkender Testosteron-Spiegel, Feminisierung männlicher Föten, Entwicklung von Brustkrebs
Bisphenol A (BPA)	Kunststoffe (bis 2011 in Babytrinkflaschen erlaubt), Thermopapier, Epoxidharze	Bindung an Östrogen-Rezeptoren (ER, ERRγ, PPARγ), Androgen-Rezeptor (AR) und Schilddrüsenhormon-Rezeptor (TR)	Feminisierung (Gehirnentwicklung und Verhalten), Störungen und Fehlentwicklungen von Prostata, Brustdrüse, Immunsystem und Stoffwechsel (Fettleibigkeit, Diabetes), mögliche Ursache von Kreidezähnen (MIH)
DDT	Insektizid	Östrogen-Agonist, Androgen-Antagonist, Hemmung der TSH-Ausschüttung	Sinkender Testosteron-Spiegel, Feminisierung, Reproduktionsstörungen, Brustkrebs [17], Intelligenzminderung
Dioxin (TCDD)	Nebenprodukt der Industrie (Papier, Chemie, Stahl)	Bindung an den Ah-Rezeptor	Oxidativer Stress, verminderte Spermienzahl, verfrühte Pubertät, erhöhtes Brustkrebsrisiko, gestörte Immunfunktion, gestörte Zahn- und Knochenentwicklung [13]
Enzacamen (4-MBC)	UV-Filter (Sonnencreme, Hautpflege, Kosmetika)	Östrogenartig, Störungen der HPG- und der HPT-Achse	Wachstum von Krebszellen, gestörtes Sexualverhalten, Hypothyreose [18]
Glyphosat	Herbizid	Aktivierung von ER-Rezeptoren, Störung des Östrogen- und Testosteron-Spiegels, reduzierte fT₃- und fT₄-Spiegel	Verringerte Spermienzahl, Fehlbildungen der Sexualorgane und des Skeletts, Reproduktionsstörungen, Früh- und Fehlgeburten, Verhaltensstörungen, Hypothyreose, gestörte Steroidsynthese [15]
Methylparaben	Konservierungsstoff (Kosmetika, Pflegeprodukte, Lebensmittel)	Östrogenartig	Vergrößerter Uterus, verringerte Spermienzahl, sinkender Testosteron-Spiegel
Natriumfluorid	Nahrungsmittelzusatz, Zahnpastazusatz (Karies-Prophylaxe)	Reduzierte T₃- und T₄-Spiegel, reduzierter Parathormon-Spiegel, Hemmung der Insulin-Sekretion	Reduzierte Knochenmasse und -dichte [13], IQ-Minderung [16]
Vinclozolin	Fungizid	Androgen-Antagonist	Verzögerte sexuelle Reifung und Unfruchtbarkeit bei Männern, Fehlbildung der Sexualorgane, Libidoverlust [19]

Obwohl endokrine Störungen weltweit zunehmen, wird die hormonelle Wirkung vieler Chemikalien nicht untersucht. Die Endocrine Society geht von über 1000 unentdeckten endokrinen Disruptoren in 85.000 synthetischen Chemikalien aus [20]. Zudem sind EDCs auch Jahrzehnte nach ihrem Verbot noch in der Umwelt nachweisbar [21]. Manchmal werden verbotene EDCs einfach durch strukturanaloge Chemikalien ersetzt: Statt Bisphenol A enthalten viele Plastikprodukte jetzt Bisphenol S oder Bisphenol F. Beide Stoffe wirken ähnlich oder sogar stärker östrogenartig und/oder anti-androgen als BPA [22].

„Sichere” Grenzwerte

Für EDCs werden Konzentrationen festgelegt, die als unbedenklich gelten. Als Maßstab dient der NOAEL-Wert (No-Observed-Adverse-Effect Level) – die maximale Dosis, bei der keine Wirkung mehr beobachtet oder erwartet wird. In vielen toxikologischen Studien wird der NOAEL nicht direkt bestimmt, sondern aus höheren Dosen abgeleitet. Das Problem ist, dass dieses Vorgehen eine monotone Dosis-Wirkung-Beziehung voraussetzt. Denn der Realität kann ein EDC unterhalb der “sicheren Dosis” noch bzw. wieder wirksam sein (Bild unten) [13].

NMDRC — A: Bei herkömmlichen toxikologischen Tests werden hohe Dosen getestet, um die maximal verträgliche Dosis (MTD), die niedrigste Dosis mit beobachteter schädlicher Wirkung (LOAEL) und den NOAEL zu bestimmen. Die berechnete sichere Dosis (“safe” dose) entspricht hier nicht der tatsächlichen Dosis-Wirkungs-Kurve (schwarze Kurve) B: Experimentelle Daten zeigen, dass es für EDCs und Hormone keine NOAELs oder sichere Dosen gibt. Das liegt daran, dass ein exogenes Hormon (oder EDC) bei hohen Dosen zwar eine lineare Dosis-Wirkungs-Kurve (gestrichelte Linie) haben kann, bei niedrigen Dosen durch das Vorhandensein endogener Hormone jedoch von diesem Verlauf abweicht (durchgezogene Kurve). **Quelle:** [13]

Der nicht-monotone Dosis-Wirkungsverlauf bei niedrigen Dosen wurde experimentell bestätigt. Im Tierversuch zeigen manche EDCs im nanomolaren und pikomolaren Bereich noch Effekte. Das lässt den Schluss zu, dass für EDCs kein sicherer Schwellenwert existiert. Selbst die kleinste Dosis löst eine Reaktion am Hormonrezeptor aus [13].

Die Endokrine Evolution

Am empfindlichsten auf endokrine Disruptoren reagieren ungeborene Kinder und Kinder im Wachstum. Babies im Mutterleib sind einer Mischung von mehr als 200 endokrin wirksamen Chemikalien ausgesetzt. Zu diesen gehören Phthalate, Perchlorat, Fluorid, Bisphenol-A und seine Ersatzstoffe, Parabene, chemische Altlasten wie PCB und DDT sowie Schwermetalle wie Blei und Quecksilber [23].

EDCs stören die Funktion der Plazenta, greifen in die fetale Entwicklung ein und stellen die Weichen für spätere Krankheiten [24]. Über die epigenetische Veränderung des Erbguts beeinflussen sie nicht nur das heranwachsende Kind, sondern auch dessen Kinder und Enkel [25,26]. Das veränderte Erbgut wird also über Generationen weitergegeben – eine Endokrine Evolution (Bild unten).

EDCs and epigenetics — EDCs wie BPA und Vinclozolin gelangen aus dem Körper der Mutter (F0) in das hormonelle Milieu des Embryos (F1). Über die geänderte Genexpression beeinflussen sie die physiologische und neuronale Entwicklung der Kinder- (F2) und Enkelgeneration (F3). **Quelle:** [27]

Untersuchungen aus Deutschland zeigen, dass Kinder stark mit Weichmachern aus Plastikflaschen, Spielsachen, PVC-Planschbecken, Outdoor-Kleidung und PVC-Böden belastet sind [28]. Weil sie noch im Wachstum sind, beeinflussen die endokrinen Chemikalien ihre körperliche und geistige Entwicklung, ihre sexuelle Reifung und ihre Gesundheit. Vieles spricht dafür, dass Übergewicht, frühe Pubertät, Testosteronmangel und Intelligenzminderung maßgeblich durch EDCs verursacht und vorangetrieben werden (Bild unten).

Quelle: PLASTIKATLAS

Appenzeller/Hecher/Sack, Possible health consequences de, CC BY 4.0

Nachfolgend sind die Auswirkungen von EDCs auf den Stoffwechsel, die sexuelle Entwicklung und die Intelligenz im Einzelnen beschrieben.

Stoffwechsel

EDCs machen anfällig für Übergewicht und Fettleibigkeit. Sogenannte Obesogene beeinflussen die Stoffwechsel-Regulation im Gehirn und regen das Wachstum von Fettzellen an. Über den Schilddrüsenhormon-Rezeptor stören Obesogene die Thermogenese und reduzieren den Energie-Grundumsatz [29]. Des Weiteren können sie die Funktion der Verdauungsorgane beeinträchtigen und die Leber verfetten [27]. Durch die eingeschränkte Leberfunktion kommt es zu Blutzuckerschwankungen und Heißhungerattacken. Schadstoffe und Hormone werden nicht mehr effizient abgebaut und reichern sich im Körper an.

Sexualität

Östrogenartige und anti-androgen wirksame EDCs beeinträchtigen die Testosteronproduktion und die sexuelle Differenzierung von Kindern im Mutterleib. Eine häufige Folge sind Hodenfunktionsstörungen und Fehlentwicklungen. Männer produzieren weniger gesunde Spermien und haben ein höheres Risiko für Hodenkrebs und Prostataerkrankungen. Bei Frauen kommt es zu Fehlbildungen an Vagina und Gebärmutter. Hormonabhängige Krankheiten wie Endometriose, Brustkrebs und Vaginalkarzinome treten vermehrt auf [30]. Bei Jungen und Mädchen kann sich die Pubertät beschleunigen oder verzögern [31].

Intelligenz

Damit sich unser Gehirn optimal entwickeln kann, benötigen wir die Schilddrüsenhormone T₃ und T₄. Eine Hypothyreose im Kindesalter verursacht irreversible Hirnschäden und mentale Retardierung (Kretinismus). Schon subklinische T₃-Mängel in der Schwangerschaft können die kognitiven Fähigkeiten des Kindes beeinträchtigen [32]. Verschiedene EDCs hemmen die Schilddrüsenfunktion, darunter Bisphenol A, Phthalate, Perchlorat und DDT [33]. Auch Fluorid, das in manchen Ländern sogar dem Trinkwasser zugefügt wird, reduziert nachweislich den IQ [16,34]. In Deutschland bekommen Kinder Fluorid zur Kariesprophylaxe als Tablette. Auswirkungen auf die Intelligenz sind nicht untersucht.

Epidemiologische Studien sind keine exakte Wissenschaft. Sie zeigen eine Korrelation, keine Kausalität. Deshalb zweifeln die Interessenverbände der chemischen Industrie die Schädlichkeit vieler Chemikalien an. Die EU veranschlagt die gesundheitlichen Folgekosten von EDCs mit über 150 Milliarden Euro pro Jahr [35].

Umgang mit EDCs

Mittlerweile haben sich EDCs in der gesamten Umwelt angereichert, weshalb wir ihnen nicht mehr aus dem Weg gehen können. Wir können jedoch den Kontakt mit synthetischen Chemikalien im Alltag reduzieren:

Unverarbeitete Lebensmittel aus biologischer Erzeugung – Tiere werden ohne den Einsatz von Hormonen und Xenoöstrogenen aufgezogen, beim Anbau von Gemüse und Obst dürfen keine synthetischen Pestizide eingesetzt werden [36].
Keine Getränke oder Lebensmittel in Plastikverpackungen – stattdessen Flaschen und Tupperdosen aus Glas und Edelstahl*
Naturkosmetik, schadstofffreie Pflegeprodukte und fluoridfreie Zahnpasta – Ich persönlich wasche meine Haare mit Lavaerde* und bin super zufrieden. Für gesunde Zähne achte ich auf eine gute Versorgung mit Vitaminen und Mineralstoffen (v. a. Kalzium, Phosphor, Vitamine C, D und K) und mache regelmäßig Ölziehen. Meine Zahnbürste ist aus Bambus.
Schadstofffreie Kleidung und Textilien – Labels wie STANDARD 100 by OEKO-TEX oder GOTS stehen für schadstoffgeprüfte Textilien [37].
Kein Spielsachen, Bodenbeläge oder Möbel aus weichem Kunststoff – stattdessen Produkte aus unlackiertem Holz, Naturfasern und Leder

Mit den nachfolgenden Maßnahmen kannst Du die Effekte von EDCs mindern und Deinen Körper bei ihrer Ausscheidung unterstützen:

Reduziere Stress – Wenn wir gestresst sind, fährt der Körper alle nicht lebensnotwendigen Funktion wie die Verdauung, die Entgiftung und die Durchblutung peripherer Gewebe zurück (Zentralisierung). Gifte werden schlechter ausgeschieden und reichern sich im Körper an.
Verbringe viel Zeit in der Natur, bewege Dich und atme tief durch. Das Atmen befördert Schadstoffe aus der Lunge. Innenräume solltest Du regelmäßig gut durchlüften.
Entlaste Deine Leber. Unser wichtigstes Entgiftungsorgan kann EDCs und Hormone effizienter abbauen, wenn es nicht mit Alkohol, Zigaretten oder Medikamenten beschäftigt ist.
Die meisten EDCs verursachen einen Östrogenüberschuss. Lebensmittel wie Champignons, Traubenkernextrakt, Zitrusfrüchte oder Zink wirken der Östrogenisierung entgegen [38,39].
Mit Kraftsport steigerst Du Deinen Testosteron-Spiegel auf natürliche Weise [40]. Lange Cardio-Einheiten haben den gegenteiligen Effekt [41].

* Als Amazon-Partner verdiene ich an qualifizierten Verkäufen