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Zusammenfassung

Alle Menschen sind heutzutage aufgrund des ubiquitären Vorkommens von persistenten organischen Schadstoffen (POPs) in der Umwelt mit diesen Verbindungen belastet. Aufgrund ihrer besonderen chemisch-physikalischen Eigenschaften akkumulieren POPs in der Nahrungskette und letztendlich im menschlichen Fettgewebe. Über die Muttermilch sind gestillte Kinder besonders stark exponiert und nehmen dabei im Vergleich zu Erwachsenen wesentlich höhere POP-Mengen pro Kilogramm Körpergewicht auf. Bisher sind mögliche Effekte dieser Verbindungen auf den kindlichen Organismus kaum untersucht. Aus tierexperimentellen Studien gibt es Hinweise auf eine besondere Empfindlichkeit des sich entwickelnden Immunsystems für POPs. Zur Klärung der Frage, ob Effekte von POP-Konzentrationen im Hintergrundbereich auf Parameter des Immunsystems nachweisbar sind, wurden für die vorliegende Dissertationsschrift potenzielle Einflüsse dieser Verbindungen auf natürliche Killerzellen und deren Aktivität bei gestillten im Vergleich zu nicht gestillten Kindern untersucht.
Natürliche Killerzellen (NK-Zellen) sind zytotoxische Lymphozyten und spielen als Effektorzellen der natürlichen Immunität eine wichtige Rolle im Abwehrsystem des Menschen, da sie noch vor den spezifischen humoralen und zellulären Immunmechanismen aktiv werden. Sie können ohne vorherige Sensibilisierung und Thymus-unabhängig virusinfizierte und maligne Zellen töten. Die klinische Bedeutung dieser Zellen wird bei Patienten ersichtlich, die einen Mangel an Anzahl oder Funktion der NK-Zellen aufweisen: diese können z. B. an schweren viralen Infektionen oder B-Zell-Malignitäten erkranken.

Entsprechend des Studienkonzeptes sollten mindestens 4 Monate lang voll gestillte Kindern sowie ungestillte Kinder im Alter von 11 Monaten untersucht werden. In einem Zeitraum von über eineinhalb Jahren wurden insgesamt 66 gesunde Kinder untersucht, welche die strengen Auswahlkriterien erfüllten. Davon waren 16 Kinder nicht gestillt (d. h. weniger als 2 Wochen gestillt). Aus einer Region mit bekannter erhöhter PCDD/PCDF-Belastung stammten 13 gestillte Kinder.
Das Untersuchungsmaterial wurde aus peripher-venösem Blut gewonnen und mit Standardmethoden weiterverarbeitet. Die Zellzahlen der NK-Zellen wurden mittels Immunphänotypisierung am Durchflusszytometer bestimmt.


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Die Aktivität der NK-Zellen wurde mit einem durchflusszytometrischen Zytotoxizitäts-Assay in Anlehnung an vorbeschriebene Methoden gemessen. Dieser wurde alternativ zu dem klassischen Chrom-Release-Assay, der u. a. durch Verwendung von Radioaktivität Nachteile besitzt, eingesetzt. Dazu wurden aus dem Untersuchungsmaterial mononukleäre Zellen isoliert und mit so genannten Targetzellen inkubiert. Diese Targetzellen sind ausschließlich für die zytotoxische Aktivität der NK-Zellen sensitiv, nicht für die der zytotoxischen T-Lymphozyten. Anschließend konnte durch den Einsatz von fluoreszierenden Membran- und DNA-Farbstoffen der Anteil der lysierten Targetzellen durchflusszytometrisch bestimmt werden, was als Maß für die zytotoxische Aktivität der NK-Zellen gilt. Aufgrund des Einsatzes von Targetzellen muss bei der eingesetzten Methode mit einer gewissen Störanfälligkeit gerechnet werden. Die POP-Konzentrationen (sechs POPs bzw. POP-Verbindungsgruppen: PCDDs, PCDFs, PCBs, ß-HCH, HCB und pp-DDE) im Blutfett der Probanden wurden kommerziell bestimmt. Erwartungsgemäß wiesen dabei gestillte Kinder deutlich höhere POP-Werte als nicht gestillte Kinder auf; bei den Probanden aus der Region mit erhöhter Belastung wurden die höchsten PCDD/PCDF-Konzentrationen gemessen.

Die 66 Probanden besaßen im Mittel relative NK-Zellzahlen (CD3CD56/16+) von 6,4 ± 2,8 % der Lymphozyten und absolut 0,35 ± 0,19 NK-Zellen/nl. Die NK-Aktivität betrug bei den drei eingesetzten Effektorzell-zu-Targetzell-Verhältnissen im Mittel 12,5 ± 9,5 % (50:1), 7,5 ± 5,5 % (25:1) sowie 4,2 ± 3,4 % (12,5:1). Zwischen den gestillten und nicht-gestillten Kindern konnten weder bei den zellulären Werten, noch bei den NK-Aktivitäts-Parametern signifikante Unterschiede im t-Test nachgewiesen werden. Mögliche Einflüsse der POPs auf NK-Zellzahl und NK-Aktivität wurden durch bivariate Korrelationsanalysen geprüft. Bei zwei Subpopulationen der NK-Zellzahlen fanden sich teilweise signifikante Assoziationen (p < 0,05 bis < 0,01) mit den untersuchten POPs, die bei der Gesamtpopulation nicht nachweisbar waren. Es fanden sich keine signifikanten Assoziationen der NK-Aktivität mit den POPs. Die multivariate Analyse zeigte signifikante Assoziationen zwischen einzelnen NK-Subpopulationen und den POP-Konzentrationen, welche zum Teil inkonsistent zu den Ergebnissen der Korrelationsanalyse waren. Zusammenfassend ließen sich keine Effekte von POP-Konzentrationen im Hintergrundbereich auf NK-Zellzahlen und NK-Aktivität bei gestillten Kindern nachweisen.


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Die bestehende Stillempfehlung kann aufgrund dieser Ergebnisse und der nachgewiesenen positiven Effekte des Stillens unterstützt werden. Trotzdem sind weitere Bemühungen zur Reduktion der Umweltbelastung mit POPs wünschenswert.

Zusätzlich konnten zwei Erwachsene untersucht werden, welche akzidentell sehr hoch mit TCDD belastet waren. Dabei wurden verminderte NK-Aktivitäten und bei der am höchsten belasteten Person grenzwertig niedrige relative NK-Zellzahlen beobachtet. Ein primärer TCDD-Effekt auf die NK-Zellen war hier nicht auszuschließen, wobei bei der am höchsten belasteten Person möglicherweise sekundäre Effekte durch eine schwere Erkrankung an Chlorakne und Steroidtherapie bedingt waren.


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04.08.2004