Anhang 1

Abschlußbericht des Projektes

Belastung von Säuglingen mit
polychlorierten Dibenzo-p-dioxinen (PCDDs), Dibenzofuranen (PCDFs) und Biphenylen (PCBs) und deren Auswirkung auf sensible biologische Parameter

(PUG U 96 005)

Dr. Klaus Abraham
Kinderklinik der Charité, Campus Virchow-Klinikum,
Augustenburger Platz 1, 13 353 Berlin

März 2000

1.  Einleitung

Eine heterogene Gruppe von polyhalogenierten Kohlenwasserstoffe hat in den letzen Jahrzehnten Wissenschaft und Öffentlichkeit beschäftigt hinsichtlich möglicher Gesundheitsgefahren. Es geht um überwiegend vom Menschen im Rahmen der gewaltigen industriellen Entwicklung des 20. Jahrhunderts geschaffene Verbindungen, die sich durch zwei Eigenschaften hervortun: ihre große chemische und biologische Stabilität, sowie ihre große Lipophilie. Beide Eigenschaften führen durch Verteilungsprozesse in den Weltmeeren und in der Atmosphäre zu einer ubiquitären Verbreitung und zu einer Speicherung in Fettkompartimenten von Lebewesen, die wiederum zu einer Anreicherung in der Nahrungskette führt. Relativ hohe Konzentrationen lassen sich daher im Fettgewebe von Säugetieren und beim Menschen nachweisen. Für diese Verbindungen hat sich in den letzten Jahren ein neuer Begriff durchgesetzt, der die wesentlichen Eigenschaften zusammenfaßt: Persistent Organic Pollutants (POPs).

Zu dieser wie gesagt sehr heterogenen Gruppe gehören Verbindungen wie die polychlorierten Dibenzo-p-dioxine und –furane (PCDDs, PCDFs), von denen nur die 17 2,3,7,8-chlorierten Kongenere akkumulieren. Diese Verbindungen entstehen bei verschiedenen thermischen Prozessen mit Chlor-Beteiligung. Seit dem Unfall 1976 im italienischen Seveso sind “Dioxine” zum Inbegriff einer möglichen schleichenden Vergiftung geworden, die weder mit den naturgegebenen Sinnen des Menschen wahrzunehmen ist noch mit der damals zur Verfügung stehenden analytischen Technik zu erfassen war. Ein Teil der PCDD/PCDF-Verbindungen hat ein relativ großes toxisches Potential, liegt aber im Hintergrundbereich in sehr niedrigen Konzentrationen vor (pg/g- = ppt-Bereich).

Die in sich schon sehr heterogene Gruppe der 209 möglichen polychlorierten Biphenyle (PCBs) beinhaltet Verbindungen mit mehr oder weniger stark “dioxin”-ähnlichem Wirkpotential (co-planare PCBs: Nr. 77, 126, 169; mono-ortho-PCBs: Nr. 105, 118, 156). Im Hintergrundbereich haben die PCBs 138, 153 und 180 den größten Anteil (ca. 60%) und dienen zusammen mit den PCBs 28, 52 und 101 als sogenannte Indikator-PCBs, deren Analyse einen Anhalt für die Gesamt-PCB-Exposition ergibt. PCBs wurden als Gemische unterschiedlicher Zusammensetzung kommerziell produziert (Verwendung z.B. als Transformatoröl), ihre Verwendung ist in der Bundesrepublik seit 1978 verboten.

Teilweise ebenfalls bereits längere Zeit verboten sind als Insektizide eingesetzte Substanzen bzw. deren Abbauprodukte, die im Hintergrundbereich immer noch mit die höchsten Konzentrationen haben: DDE als Hauptmetabolit von DDT, Hexachlorbenzol (HCB, auch Verbrennungsprodukt) und ß-Hexachlorcyclohexan (ß-HCH) als langlebige Komponente von Lindan (γ-HCH). Weitere persistente organische Chlorkohlenstoff-Verbindungsgruppen sind durch moderne analytische Verfahren inzwischen identifiziert und durch die Entwicklung von Standards auch quantifizierbar geworden. Hierzu gehören die früher ebenfalls als Insektizide eingesetzten Toxaphene oder die polybromierten Diphenylether, die als Flammschutzmittel eingesetzt werden. Ein kritischer Punkt der POP-Problematik bleibt der enorme technische und personelle Aufwand bei der Analytik, der entsprechende Kosten verursacht.

Die Kinetik der genannten Verbindungen folgt wie dargestellt relativ einfachen Gesetzmäßigkeiten. Demgegenüber ungewöhnlich komplex ist jedoch die Frage, wie diese Verbindungen hinsichtlich möglicher Effekte zu beurteilen sind, z.B. in Bezug auf die relativ hohen Hintergrund-Konzentrationen beim Menschen. Bei der Erforschung der Toxikologie von PCDDs/PCDFs und PCBs sind in den letzten Jahrzehnten große Anstrengungen unternommen worden, wesentliche Fragen sind inzwischen genauer zu beantworten (Überblick z.B. in Neubert 1998). Es bleiben jedoch noch etliche Fragen offen (einige sind vermutlich nie zu beantworten), und bei der Interpretation von tierexperimentellen und epidemiologischen Studien gehen die Meinungen auch innerhalb der Wissenschaft z.T. weit auseinander, z.B. was die Frage der möglichen Kanzerogenität von Dioxinen angeht. Hier einen Überblick geben zu wollen würde den Rahmen dieser Einleitung bei weitem sprengen, die Probleme sollen jedoch stichwortartig kurz umrissen werden: unterschiedliche Muster von Effekten, Dosis-Wirkungs-Beziehungen und Kinetiken (Halbwertszeiten, Leber/Fett-Verteilung) bei unterschiedlichen Spezies machen eine Übertragbarkeit von tierexperimentellen Ergebnissen auf den Menschen noch problematischer als dies üblicherweise der Fall ist; epidemiologische Studien nach Unfällen und bei höherer Exposition beim Menschen sind bei geringen Effekten durch die üblichen Probleme von Auswahl, Confoundern und Fallzahl in ihrer Aussage beschränkt, hinzu kommt häufig die ungenügende Dokumentation der Exposition; im Hindergrundbereich liegen immer komplexe Gemische aus unterschiedlichen Verbindungen vor, die sich gegenseitig in ihrer Wirkung beeinflussen können.

Hinsichtlich gesicherter klinischer Effekte von PCDDs/PCDFs/PCBs beim Menschen ist zu sagen, daß diese Verbindungen (neben anderen) eine sogenannte Chlorakne auslösen können, wie z.B. nach dem Seveso-Unfall 1976 durch 2378-TCDD-Exposition. Interindividuell scheint es dabei große Differenzen bezüglich der Empfindlichkeit zu geben, schwere Chlorakne (Grad III und IV) konnte ab einer Konzentration von ca. 800 ppt 2378-TCDD beobachtet werden (Mocarelli et al., 1991a). Bei den Unglücken mit PCDF/PCB-kontaminiertem Reisöl 1968 in Yusho (Japan) und 1979 in Yu-Cheng (Taiwan) wurden darüber hinaus weitere Symptome beobachtet, bei denen jedoch die ursächliche Differenzierung zwischen PCDFs und PCBs schwierig war (Lü and Wu, 1985).

Bei deutlichen klinischen Effekten (Chlorakne) war auch anzunehmen, daß subklinische Veränderungen zu beobachten sind, z.B. in Form pathologischer Werte für bestimmte Laborparameter. Überraschenderweise fanden sich bei der umfangreichen Nachuntersuchung der Seveso-Opfer außer vorübergehend leicht erhöhten Leberenzymen (γ-GT, GPT) und Lymphozyten-Werten (ev. infolge der Chlorakne selbst) bei einigen Patienten keine auffälligen Laborparameter (Mocarelli et al., 1991b). Vorübergehende Erniedrigungen von den Immunglobulinen IgA und IgM (aber nicht von IgG), Veränderungen bei T-Lymphozyten (als Prozentsatz der Lymphozyten und bei Subpopulationen) und bei der Lymphozyten-Proliferation wurden nach dem Yu-Cheng-Unfall 1979 berichtet (Lü and Wu, 1985). Für das Immunsystem wurden bei weniger hoch Dioxin-exponierten Studienkollektiven oder bei Chemiearbeitern lange Zeit (z.T. Jahrzehnte) nach der höchsten Exposition in jüngeren Untersuchungen mit empfindlicheren Methoden verschiedene geringe Auffälligkeiten beschrieben (Ernst et al., 1998; Jung et al., 1998; Neubert et al., 1993; Neubert et al., 1995; Ott et al., 1994; Svensson et al., 1994; Tonn et al., 1998; Winker et al., 1996). Die Ergebnisse sind insgesamt wenig überzeugend im Hinblick auf eine kausale Beziehung zwischen den beobachteten Veränderungen und der POP-Exposition. Zusammenfassend läßt sich für das Immunsystem sagen, daß keine konsistenten Resultate vorliegen, die die Identifikation von empfindlichen Parametern (biomarker of response) bei Erwachsenen erlauben würden. Ähnliches gilt für mögliche Einwirkungen von POPs auf das Hormonsystem. Bemerkenswert und bislang ungeklärt bleibt der Befund einer deutlichen Verschiebung des Verhältnisses von Mädchen und Jungen (Sex-Ratio) bei den Nachkommen von hoch 2378-TCDD-exponierten Eltern nach dem Unfall von Seveso (Mocarelli et al., 1998). Ein entsprechender Effekt fand sich in der hoch PCDF/PCB-exponierten Yu-Cheng-Kohorte nicht (Rogan et al., 1999).

Die Zytochrom P450-Induktion (CYP) in der Leber ist ein empfindlicher Parameter für die Wirkung von PCDDs/PCDFs. Dies konnte in allen untersuchten Säugetierspezies gezeigt werden, es liegt eine klare Dosis-Wirkungs-Beziehung vor (z.B. Abraham et al., 1988). In den letzten Jahren wurden die intrazellulären Mechanismen weitgehend aufgeklärt: z.B. 2378-TCDD bindet (mit höchster Affinität von allen PCDDs/PCDFs) an den zytoplasmatischen Ah-Rezeptor. Dieser Komplex bewirkt schließlich im Zellkern die Transskription mit Bildung von m-RNA, die zur de-novo-Synthese des Zytochrom-Proteins führt. In der unterschiedlichen Rezeptor-Affinität der verschiedenen PCDDs/PCDFs begründet sich deren unterschiedliches Wirkpotential, und hieraus ergibt sich auch die Rechtfertigung für das Konzept der Toxizitäts-Äquivalente: Toxizitäts-Äquivalenz-Faktoren (TEFs) ermöglichen für jede Verbindung die Berechnung einer zu 2378-TCDD äquivalenten Konzentration; diese Werte dürfen zu einem Gesamt-Toxizitäts-Äquivalent addiert werden (z.B. I-TEq = Internationale Toxizitäts-Äquivalente bei Verwendung der 1988 von einer NATO-Arbeitsgruppe etablierten I-TEFs). Dies gilt jedoch nur für Ah-Rezeptor-vermittelte Wirkungen unter Annahme additiver Wirkungen.

Auch für den Menschen war anzunehmen, daß ähnliche Mechanismen in der Leber bei PCDD/PCDF-Exposition wirksam werden. Da eine direkte Untersuchung von Lebermaterial jedoch nicht möglich ist, stehen in diesem Fall nur indirekte Untersuchungsverfahren zur Verfügung. Hier hat sich die Messung der Metabolisierungs-Geschwindigkeit von oral appliziertem Koffein bewährt, das überwiegend in der Leber von CYP1A2 umgesetzt wird (Urin-Metaboliten, 13C-Koffein-Atemtest). Tatsächlich konnte bei hoch PCDF/PCB-exponierten Yu-Cheng-Patienten (Lambert et al., 1994) und bei hoch 2378-TCDD-exponierten Personen aus Wien (Abraham et al., 1999) die Induktion nachgewiesen werden. Die Dosis-Wirkungs-Kurve verläuft jedoch flacher als bei Nagetieren, und es ist zur Zeit ungeklärt, ob dies durch die nur indirekten Meßverfahren bedingt ist, oder ob die Ursache in der geringeren Induzierbarkeit der menschlichen Leber liegt.

1.1 Säuglinge

Im Zusammenhang mit der Diskussion um POPs im Hintergrundbereich nehmen Säuglinge eine besondere Stellung ein. Bei gestillten Kindern ist zu erwarten, daß mit zunehmender Dauer der Stillperiode die Konzentrationen von POP-Verbindungen ansteigen und ab einem bestimmten Zeitpunkt die mütterlichen Konzentrationen überschreiten. Theoretisch ist bei z.B. sechs Monate lang voll gestillten Kindern zum Zeitpunkt des Abstillens ein 2,9-fach höherer Werte im Vergleich zur Mutter zu erwarten (z.B. Neubert 1988). Daß lange gestillte Kinder tatsächlich höhere Werte erreichen als ihre Mütter, konnte bereits Ende der 70er Jahre für PCBs gezeigt werden (z.B. Kodama und Ota, 1980). Eigene Untersuchungen konnten dies für PCDDs/PCDFs und co-planare PCBs bestätigen: im Alter von 11 Monaten hatten zwei 26 bzw. 30 Wochen lang gestillte Kinder 2,4- bzw. 3,6-fach höhere I-TEq-Werte im Vergleich zur Mutter (Abraham et al., 1996). In diese Zahlen geht der Abfall der mütterlichen POP-Konzentrationen während der Stillperiode mit ein. Daß die Mutter erhebliche Mengen dieser Verbindungen mit der Milch an das Kind abgibt, zeigten auch spätere Untersuchungen der gleich lang gestillten Geschwister der o.g. Kinder im gleichen Alter von 11 Monaten, deren I-TEq-Werte nur noch ca. halb so hoch waren wie die der älteren Geschwister (Abraham et al., 1998a). Nicht gestillte Kinder hatten entsprechend den Erwartungen im Alter von 11 Monaten deutlich niedrigere Werte als die Mutter (Abraham et al., 1996). Nach einer Stillperiode von 6 bis 7 Monaten unterschieden sich die gestillten von den nicht gestillten Kindern in der POP-Konzentration somit ca. um den Faktor 10, wenn es jeweils das erste Kind der Mutter war. Ein schnelles Angleichen dieses großen Unterschiedes zwischen gestillten und nicht gestillten Kindern ist theoretisch nicht zu erwarten. Für PCBs konnten im Alter von 3,5 Jahren immer noch 3,6-fach höhere Werte bei 91 im Mittel ca. 20 Wochen gestillten Kindern gemessen werden im Vergleich mit 82 nicht gestillten Kindern (Patandin et al., 1997).

Dieser kinetische Aspekt der deutlichen Akkumulation bei lange gestillten Kindern begründet im wesentlichen die Sorge um mögliche unerwünschte Wirkungen dieser Verbindungen, die sicherlich keinen Nutzen im menschlichen Organismus haben. Es stellt sich somit die Frage einer Risiko-Bewertung, die dann auch Konsequenzen in Form einer einschränkenden Stillempfehlung haben könnte. Eine entsprechende Bewertung dieser Frage ist jedoch besonders schwierig, weil viele Aspekte zu berücksichtigen sind:

- Es liegen kaum Daten über gesicherte POP-Wirkungen beim Menschen vor, die für eine Risiko-Bewertung geeignet sind. Dies gilt insbesondere für Säuglinge und Kleinkinder, die möglicherweise durch die stattfindende Entwicklung von Organsystemen und –funktionen empfindlicher sind als größere Kinder und Erwachsene. Zudem ist zu berücksichtigen, daß Säuglinge noch ein ganzes Leben vor sich haben, und sich mögliche Langzeiteffekte besonders gravierend auswirken könnten.

- Andererseits hat Stillen zahlreiche Vorteile für Kind und Mutter, die teilweise gut untersucht sind. Hierzu gehören die optimale physiologische Zusammensetzung der Muttermilch und Fehlermöglichkeiten bei der Zubereitung von Flaschennahrung (Anzahl der Meßlöffel, Hygiene, Temperatur) – dies gilt um so mehr bei schlechten sozialen Verhältnissen und in unterentwickelten Ländern. Muttermilch enthält zahlreiche immunologisch wirksame Substanzen, verschiedenen Untersuchungen konnten eine geringere Zahl von bakteriellen Infektionen nachweisen. Die Rolle bei der Allergie-Prävention wird zur Zeit neu diskutiert, in jedem Fall ist bei Kuhmilch-Allergie die Muttermilch käuflichen hypoallergenen Milchen überlegen. Nicht zuletzt sprechen psychologische Aspekte einer intensiveren Mutter-Kind-Bindung für die weltweit einhellige Meinung der Kinderärzte, daß Kinder generell in den ersten Monaten gestillt werden sollten.

Es wäre daher die beste aller denkbaren Möglichkeiten, wenn sich mit den zur Zeit zur Verfügung stehenden Methoden keine Effekte von POPs (bei Konzentrationen im Hintergrundbereich) auf biologische Funktionen wie Immunsystem, Hormonsystem und Leberfunktion nachweisen ließen (auch auf keine physiologischen Reaktionen wie z.B. die Enzyminduktion).

Von vornherein grundsätzlich auszuschließen ist ein solcher POP-Effekt nicht. Wie oben bereits erwähnt, ist eine Übertragung tierexperimenteller Untersuchungen auf den Menschen aus vielen Gründen problematisch, diese geben jedoch einen groben Anhalt dafür, in welchem Konzentrationsbereich überhaupt mit Wirkungen zu rechnen ist. Als sensibelster Indikator für die Wirkung von Dioxinen wurde im Tierversuch die erwähnte Zytochrom P450-abhängige Induktion von Leberenzymen (z.B. Abraham et al., 1988; Krüger et al., 1990) und die Veränderung von bestimmten Lymphozyten-Subpopulationen (z.B. Neubert et al., 1990) beschrieben. Beide Effekte konnten schon nach einer einmaligen Applikation von 3 bzw. 10 ng 2378-TCDD/kg Körpergewicht beobachtet werden. Ein gestilltes Kind, daß in den ersten Lebenswochen täglich PCDD/Fs in der Größenordnung von 100 pg I-TEq/kg Körpergewicht (Abraham et al., 1996) zu sich nimmt, erreicht eine kumulative Dosis von 3 ng I-TEq/kg Körpergewicht unter Berücksichtigung der Zunahme der Körperfettmasse nach einigen Wochen.

In den letzten Jahren wurden bei gestillten Kindern von verschiedenen Arbeitsgruppen Untersuchungen mit der Frage möglicher POP-Wirkungen bei im Hintergrundbereich liegenden Konzentrationen durchgeführt. Ohne die sich teilweise widersprechenden Arbeiten hier im einzelnen hinsichtlich ihrer Qualität und Aussagekraft bewerten zu wollen, sollen deren Ergebnisse kurz dargestellt werden. Bei der Untersuchung von Lymphozyten-Subpopulationen wurde bei kanadischen Inuits über fallende CD4/CD8-Ratios mit steigender PCB-Konzentration in der Muttermilch (Alter 3, 6 und 12 Monate) berichtet (Dewailly et al., 1993). Im Gegensatz dazu berichteten Nagayama et al. (1998a) über steigende CD4/CD8-Ratios bei 36 einjährigen Kindern in Abhängigkeit von der I-TEq-Aufnahme mit der Muttermilch. Nach der Untersuchung von insgesamt 93 Kindern und Anwendung der Spearman-Korrelations-Analyse war das Ergebnis jedoch nicht mehr signifikant (Nagayama et al., 1998b), dagegen zeigte sich nun eine signifikant negative Assoziation von Prozentsatz der B-Zellen und DDT-Konzentration in der Muttermilch (Nagayama et al., 1998c). Bei Untersuchungen von 19 gestillten und 21 nicht gestillten Kindern an unserer Klinik war keine Korrelation von Lymphozyten-Subpopulationen mit der PCDD/PCDF-Konzentration in der Muttermilch nachweisbar, jedoch zeigte sich im Alter von einer Woche und von fünf Monaten ein leichter Abfall der CD4+-Lymphozyten mit zunehmendem elterlichen Zigarettenkonsum (Schmitt et al., 1992). Bei Kindern im Alter von 3 Monaten wurde über geringere Granulozyten- und Monozyten-Zahlen sowie über eine geringere Zahl von B-Zellen in Assoziation mit der postnatalen PCB-Exposition berichtet, die im Alter von 18 Monaten nicht mehr nachweisbar war (Weisglas-Kuperus et al., 1995).

Für die Schilddrüsenfunktion wurde bei 78 gestillten Kindern, die in zwei Gruppen mit niedrigerer und höherer TEQ-Konzentration in der Muttermilch (inklusive PCBs) eingeteilt wurden, über signifikante Gruppenunterschiede in der 2. Lebenswoche (niedrigeres Gesamt-Thyroxin: Ges.-T4; höheres Thyroid-stimulierendes Hormon: TSH) und im 3. Lebensmonat (höheres TSH) berichtet (Koopman-Esseboom et al., 1994). Signifikant negative Assoziationen zwischen Ges.-T3 bzw. Ges.-T4 (aber nicht TSH) und der Gesamt-TEq-Aufnahme beschrieben Nagayama et al. (1998d) bei 36 gestillten Kindern im Alter von einem Jahr, die am Ende der Untersuchung (92 Kinder) zumindest für PCBs nicht mehr signifikant war (Nagayama et al., 1998e).

Bei der Untersuchung von 19 gestillten und 21 nicht gestillten Kindern an unserer Klinik wurde 1991 im Alter von einer Woche die Enzyminduktion mit dem 13C-Methacetin-Atemtest untersucht (Grüters et al., 1992). Es fand sich entgegen der Erwartung eine höhere Induktion bei den nicht gestillten Kindern, die im Alter von 3 Monaten nicht mehr nachweisbar war. Dies war vermutlich durch den höheren Anteil an rauchenden Müttern bei den nicht gestillten Kindern bedingt. Eine signifikante Korrelation mit dem 2378-TCDD-Gehalt der Muttermilch lag bei den gestillten Kindern nicht vor.

Zusammenfassend läßt sich über diese Arbeiten bezüglich möglicher PCDD/PCDF/PCB-Effekte bei gestillten Kindern mit POP-Konzentrationen im Hintergrundbereich sagen, daß es keine konsistenten Befunde gibt, alle gemessenen Werte innerhalb des Normalbereichs liegen, und bei einigen Arbeiten Zweifel an der wissenschaftlichen Sorgfalt angebracht sind. Eine neue Studie erschien daher notwendig.

1.2 Studienziele

Es soll mit dieser Studie eine mit zuverlässigen Daten belegbare Antwort auf die Frage gegeben werden, ob und gegebenenfalls oberhalb welcher Konzentration durch die postnatale Exposition von gestillten Säuglingen mit PCDDs, PCDFs und PCBs Veränderungen von sensiblen biologischen Parametern auftreten. Die Bedeutung und Anwendbarkeit der Ergebnisse würde in erster Linie darin liegen, auf dieser Basis eine besser begründete Stillempfehlung geben zu können.

Als untergeordnete Frage geht es zudem um die genauere Beschreibung der kindlichen Konzentrationen von PCDD/Fs und verwandten Verbindungen in Abhängigkeit von den mütterlichen Konzentrationen und der Stilldauer.

Diskutiert werden als mögliche POP-Wirkungen, insbesondere von PCBs, auch negative Einflüsse auf intrauterine Wachstumsparameter sowie die neurologische und mentale Entwicklung der Kinder in Abhängigkeit von der pränatalen Exposition. Hierzu kann diese Studie keine Antworten beitragen, da das Studienkonzept auf die postnatale Exposition durch das Stillen ausgerichtet ist.

2.  Studienkonzept

Bei der Entwicklung des Studienkonzeptes galt es, die verschiedenen grundsätzliche Aspekte des dargestellten Problems zu berücksichtigen:

2.1 Dosis-Wirkungs-Beziehungen

Bei der Betrachtung möglicher POP-Wirkungen ist davon auszugehen, daß diese dosis- bzw. konzentrationsabhängig sind. Die Einbeziehung von Kindern mit möglichst hohen POP-Konzentrationen ist daher sinnvoll, auch um den “worst case” einzubeziehen, wie er bei der zur Zeit in der Bundesrepublik Deutschland vorliegenden Hintergrundexposition auftreten kann. Gleichzeitig ist zum Vergleich die Einbeziehung von Kindern mit möglichst niedriger POP-Konzentration erforderlich: je größer die Spanne zwischen niedrigen und hohen Konzentrationen ist, um so fundierter kann die Bewertung hinsichtlich eventueller POP-Wirkungen sein.

Die während der Stillperoide beim Kind erreichten POP-Konzentrationen werden im wesentlichen von 2 Faktoren bestimmt: von der Stilldauer und der POP-Konzentration in der Muttermilch. Es ist daher sinnvoll, Mütter mit erwarteter relativ hoher POP-Exposition einzubeziehen (ältere Mütter mit erstem gestillten Kind, Mütter aus Regionen mit bekannter erhöhter Belastung aufgrund lokaler Emissionsquellen), die ihre Kinder sehr lange stillen. Eine Untersuchung der Kinder im Alter von ca. einem Jahr erschien dabei sinnvoll, um einerseits noch genügend Kinder einschließen zu können, die noch (teil)gestillt werden und deren erwartete POP-Konzentration somit im Bereich der maximal vom einzelnen Kind während der Kindheit erreichten Werte liegt. Andererseits sind Kinder in diesem Alter groß genug für eine Blutentnahme mit einem Volumen von 15 ml, das für das geplante umfangreiche Untersuchungsprogramm erforderlich war.

Für die Kinder mit relativ niedriger POP-Konzentration war entsprechend nach Müttern mit zu erwartender relativ niedriger Exposition (jüngere Mutter; Mütter, die weitere Kinder schon längere Zeit gestillt hatten) und relativ kurzer Stilldauer zu suchen. Hier wäre es sicher nicht sinnvoll gewesen, nicht gestillte Kinder (mit sicherlich im Alter von einem Jahr sehr niedrigen POP-Konzentrationen) als wesentliche Gruppe für den Vergleich mit höher exponierten Kindern zu wählen: bei Unterschieden in biologischen Parametern zwischen lange gestillten und nicht gestillten Kindern könnte nicht differenziert werden zwischen den POP-Konzentrations-Differenzen und dem möglichen Confounder unterschiedliche Ernährung als Ursache (z.B. immunmodulatorische Funktion der Muttermilch). Eine Mindeststilldauer von 4 Monaten erschien aus pragmatischen Gründen sinnvoll, da eine zu enge Festlegung u.U. die Rekrutierung erschwert hätte. Es ist jedoch zu beachten, daß auch bei den gestillten Kindern die unterschiedliche Stilldauer als möglicher Confounder in Frage kommt.

Die zusätzliche Einbeziehung nicht gestillter Kinder erschien aus verschiedenen Gründen dennoch sinnvoll: zur Erweiterung von kinetischen Erkenntnissen (Verhältnis von POP-Konzentrationen von Mutter und Kind) und von Interpretationsmöglichkeiten für die Gesamtbeurteilung. So wäre z.B. theoretisch denkbar, daß sich für einen bestimmten biologischen Parameter positive Effekte des Stillens durch eine höhere POP-Exposition reduzierten, im Vergleich zu nicht gestillten Kindern diese positiven Effekte aber noch überwögen.

2.2 Individuelle Exposition

Die Erfassung der individuellen Exposition des Kindes war eine Grundvoraussetzung für die geplante Studie. Die Abschätzung über die POP-Konzentration in der Muttermilch und die Stilldauer, wie sie von den bisher zu diesem Problemfeld durchgeführten Studien benutzt wurde, hat sicherlich erhebliche Unsicherheitsfaktoren (anamnestische Ungenauigkeit der Stilldauer, Tag-zu-Tag-Variation von Trinkmenge, Fettgehalt und möglicherweise der POP-Konzentration im Milchfett; Resorptionsraten; POP-Gehalt in gefütterter Beikost; Verdünnungs- und Konzentrationseffekte aufgrund des Aufbaus bzw. Abbaus von Fettdepots). Die individuelle Messung der tatsächlich zum Zeitpunkt der Untersuchung vorliegenden POP-Konzentrationen im Blutfett wäre der dargestellten Abschätzung deutlich überlegen, sofern dies realisierbar sein würde (Problem: geringe verfügbare Blutmenge, höhere Kosten). Die gleichzeitige Bestimmung der POP-Konzentrationen im mütterlichen Blut könnte zudem die Akkumulation dieser Verbindungen im Kind in Abhängigkeit von der Stilldauer erstmals für eine größere Zahl von Mutter/Kind-Paaren ermitteln. Bei der Bestimmung der POP-Verbindungen sollten möglichst alle relevanten Substanzen aus dieser heterogenen Gruppe erfaßt werden.

2.3 Confounder

Als ein wesentliches grundsätzliches Problem bei epidemiologischen Studien war die Betrachtung möglicher Confounder wesentlich bei der Studienplanung. Grundsätzlich sollten sich die zu untersuchenden Kinder möglichst wenig hinsichtlich anderer die Studie beeinflussender Faktoren unterscheiden. Wesentliches Auswahlkriterium war daher zunächst die ausschließliche Berücksichtigung von gesunden Kindern mit normaler Entwicklung (keine Frühgeborenen, keine Kinder mit chronischen Erkrankungen).

2.4 Biologische Parameter

Bei der Auswahl der zu untersuchenden biologischer Parameter stand die Überlegung im Vordergrund, daß außer der Zytochrom P450-Induktion in der Leber für den in Betracht kommenden Dosisbereich keine eindeutig identifizieren Biomarker bekannt sind, auf deren alleinige Untersuchung sich die Studie hätte beschränken können. Wie in der Einleitung ausgeführt, gibt es inzwischen für moderat belastete Erwachsene und gestillte Säuglinge einige Arbeiten, die Assoziationen zwischen POP-Konzentrationen und verschiedenen biologischen Parametern beschreiben. Die Ergebnisse sind jedoch nicht konsistent.

Die Auswahl der zu untersuchenden biologischer Parameter, insbesondere der des Immunsystems, wurde daher auf eine umfassende Untersuchung möglicher Endpunkte angelegt, um bei großem Aufwand (Kosten POP-Analytik, Rekrutierung) möglichst viele Parameter mit einzubeziehen. Als grundsätzliche Kritik hieran wurde die steigende Wahrscheinlichkeit rein zufällig auftretender signifikanter Assoziationen geäußert. Dies trifft natürlich zu. Hierbei ist jedoch zu bedenken, daß das Risiko einer zufälligen Assoziationen für einen bestimmten Parameter auf einem bestimmten Signifikanz-Niveau jeweils gleich ist, bei vielen untersuchten Parametern die erwartete Zahl von derartigen Zufälligkeiten jedoch genauer zu bestimmen ist und bei der Interpretation der Daten berücksichtigt werden kann. Da zudem viele Parameter gerade des Immunsystems über physiologische Zusammenhänge miteinander verknüpft sind, wird die Interpretation durch den Vergleich mit anderen, ebenfalls untersuchten Parametern erleichtert.

Eine zusätzliche wichtige Hilfe für die Dateninterpretation ergab sich erst während der Studie durch den Umstand, daß bei insgesamt 36 Kindern eine zweite Untersuchung im Abstand von ca. 4 Wochen vorgenommen werden konnte (siehe 5.1.1.), durch die für alle untersuchten Parameter nun Daten über die intraindividuelle Reproduzierbarkeit innerhalb dieses Zeitraumes gewonnen werden konnten. Da für möglicherweise von POPs beeinflußte biologische Parameter (bei weitgehender individueller Konstanz der POP-Konzentrationen) keine starke Schwankung der Werte bei zwei kurz aufeinander folgenden Untersuchungen zu erwarten ist (im Vergleich zur Gesamtvarianz des Parameters im Studienkollektiv), konnte die Zahl der auf eine mögliche POP-Wirkung hin auszuwertenden biologischen Parameter eingegrenzt werden.

Grundsätzlich ist an dieser Stelle ebenfalls zu bedenken, daß als Voraussetzung für die Aufnahme eines biologischen Parameters in das Studienprogramm natürlich bestimmte methodische Voraussetzungen gegeben sein mußten. Dazu gehört, daß die Methode quantitativ auswertbare Resultate hervorbringt (nicht nur qualitative ja-nein Antworten), daß Inter- und Intra-Assay-Variabilität gering sind und daß die Methoden über die lange Untersuchungsperiode von fast 2 Jahren ausreichend stabil sind. Zudem war darauf zu achten, daß die Blutentnahme bei allen Kindern möglichst unter gleichen Bedingungen stattfand, und daß der Probentransport ins Labor eine bestimmte Zeit nicht überschreiten durfte, um Artefakte zu vermeiden (z.B. durch Funktionsverluste von weißen Blutzellen).

2.5 Fallzahl

Ein wesentlicher Punkt bei jeder epidemiologischen Studie ist natürlich die Bestimmung der Fallzahl. Als Mindestzahl pro Gruppe (vereinfacht: höhere – niedrigere POP-Exposition) wurde zunächst eine Zahl von 20 Kindern festgelegt. Statistisch liegt unter der Annahme normalverteilter Variabler, eines Signifikanz-Niveaus von p<0.05 und einer statistischen Power von 0.8 bei einer Fallzahl von n=20 pro Gruppe bei Vergleich mit dem zweiseitigen t-Test der d-Wert (Abweichung der Mittelwerte der beiden Gruppen/Standardabweichung) bei 0.9, d.h. eine tatsächlich vorhandene Abweichung der Variablen kann mit 80%iger Wahrscheinlichkeit als signifikant (p<0.05) erkannt werden, wenn diese Abweichung mindestens 90% der Standardabweichung beträgt. In diesem Bereich liegen von anderen Untersuchern mitgeteilte dosisabhängige Veränderungen wie z.B. CD4/CD8-Ratio (Dewailly et al., 1993) oder TSH-Konzentrationen im Serum (Koopman-Esseboom et al, 1994).
Eine höhere Fallzahl als n=20 pro Gruppe war dennoch zur Erhöhung der wissenschaftlichen Aussagekraft möglicherweise beobachteter Assoziationen wünschenswert. Die Mindestzahl wurde anfangs auch wegen der zunächst bestehenden Unsicherheit hinsichtlich der Bereitschaft von Eltern, ihre Kinder für eine Blutentnahme zur Verfügung zu stellen, niedrig angesetzt. Zudem waren die hohen Kosten für die Analytik zu bedenken. Durch die Bereitschaft des Projektträgers, weitere Mittel zur Verfügung zu stellen, und die im wesentlichen unproblematische Rekrutierung der Studienteilnehmer konnten insgesamt 80 lange gestillte Kinder untersucht werden. Mit wesentlich höherem Suchaufwand konnte zudem eine Gruppe von 21 nicht gestillten Kindern in die Studie aufgenommen werden.

2.6  Auswahlkriterien

Aufgrund der auf den vorherigen Seiten aufgeführten Überlegungen wurden konkret folgende Auswahlkriterien für die Studie festgelegt:

gestillte Kinder:

mindestens Vollstillzeit entsprechend 4 Monaten (inklusive anteilmäßiger Anrechnung von Teilstillzeiten)

3.  Probanden-Rekrutierung

Insgesamt konnten 101 Mutter/Kind-Paare rekrutiert und untersucht werden. Einzelheiten hierzu finden sich in den folgenden Unterkapiteln. Weitere 32 Mutter/Kind-Paare konnten initial rekrutiert werden, die Untersuchung konnte aus verschiedenen Gründen dann aber doch nicht stattfinden: 16 Mütter zogen ihre Zusage später aus verschiedenen Gründen wieder zurück (z.B. doch Bedenken wegen der Blutentnahme), 10 Kinder konnten wegen im Zeitfenster bestehender Infekte bzw. einer kürzlich erfolgten Operation nicht untersucht werden (keine weitere Verschiebung mehr möglich), 3 Kinder hatten im Alter von 11 Monaten erst eine oder noch keine DT-Impfung erhalten. Bei 3 Kindern gelang die Blutentnahme nicht.

3.1 Nicht gestillte Kinder

Erwartungsgemäß schwierig war die Rekrutierung nicht gestillter Kinder, da inzwischen in allen Berliner Geburtskliniken die Mütter intensiv über die positiven Aspekte des Stillens informiert werden, und von den dennoch nicht stillenden Müttern der überwiegende Teil raucht. Zudem war die Motivierung der Eltern schwieriger, da die Kinder von der sogenannten Schadstoff-Problematik der Muttermilch nicht betroffen waren. Es wurden daher die unterschiedlichsten Möglichkeiten zur Rekrutierung genutzt. Insgesamt 11 Kinder konnten über eine der beiden Wöchnerinnen-Stationen des Virchow-Klinikums gefunden werden (auf der Station 37 wird dokumentiert, welche Mütter abgestillt hatten; diese Familien wurden angeschrieben und um Rückruf gebeten). Weitere 4 Kinder wurden über Zeitungsartikel bzw. -inserate rekrutiert (3 Tagesspiegel, 1 BZ), 4 Kinder über niedergelassene Kollegen/innen (Pädiatrie/Gynäkologie), 2 Kinder über Bekannte/andere Studienteilnehmer. Von diesen 21 Kindern waren 9 nicht und die anderen 12 mehr oder weniger stark Zigarettenrauch-exponiert.

3.2 Gestillte Kinder in Berlin

Die Rekrutierung der lange gestillten Kinder in Berlin gelang ohne Probleme über Zeitungsberichte zur Pressekonferenz am 12.8.1997 (Tagesspiegel, BZ, Berliner Morgenpost, Neues Deutschland) und Anzeigen im Lokalteil des Tagesspiegels (2.11.1997, 18.1.1998, 18.10.1998) und der Berliner Zeitung (4.7.1998). Um den PCDD/PCDF/PCB-Konzentrationsbereich bei den gestillten Kindern auch in Richtung niedrigerer Konzentrationen zu erweitern, wurden in Berlin in den letzten Monaten der Rekrutierungsphase vorwiegend Kinder mit erwarteter geringerer Dioxin-Exposition gesucht (Geschwister ebenfalls länger gestillt, jüngere Mütter).

Insgesamt wurden von den 51 lange gestillten Kindern aus Berlin und Umgebung (inklusive eines Kindes aus Zeitz) 42 über Zeitungen rekrutiert (32 Tagesspiegel, 4 Berliner Zeitung, 4 Neues Deutschland, 2 Berliner Morgenpost, 1 BZ). Weitere 3 Kinder wurden aus dem Kolleginnenkreis und weitere 6 Kinder über die Stillgruppe des Bezirksamtes Charlottenburg für die Untersuchung gewonnen werden.

3.3  Gestillte Kinder mit höherer PCDD/PCDF-Exposition

Die Suche nach Müttern mit relativ hohen PCDD/PCDF/PCB-Werten war erwartungsgemäß schwierig. Die ursprünglich geplante Einbeziehung von Müttern mit hohem Fischverzehr wurde nicht weiter verfolgt aufgrund des hohen organisatorischen Aufwandes und möglicher Confounder (Fischfette, Methyl-Quecksilber), die bei der Rekrutierung von nur wenigen Müttern schwer zu berücksichtigen sind. Ähnliche Probleme gab es bei der Suche nach Müttern, die 1976 bei dem Seveso-Unfall TCDD-exponiert wurden (in Zusammenarbeit mit Prof. Mocarelli, Universität Mailand, Italien) und bei der Suche nach Müttern mit relativ hoher PCDD/PCDF-Exposition durch Verzehr von Krebsen aus dem Frierfjord/Norwegen, bedingt durch die langjährigen Emissionen einer Magnesium-Fabrik (Jahansen et al., 1996, in Zusammenarbeit mit Dr. Becher, National Institute of Public Health, Oslo). Die Suche konzentrierte sich daher auf zwei Bereiche:

3.3.1 Untersuchungsämter der Länder

Bedingt durch den anhaltenden Abfall der Dioxin-Konzentrationen und die abgeebbte öffentliche Diskussion wurden in den letzten Jahren in den Landesuntersuchungsämtern in Oldenburg (Dr. Ende), Münster (Dr. Fürst) und Freiburg (Dr. Malisch) nur noch wenige Muttermilch-Untersuchungen durchgeführt. Bei einem Durchschnittswert von ca. 13 ppt (I-TEq/g Milchfett, I-TEq-Werte sind nur auf PCDD/Fs bezogen) in den Jahren 1997 und 1998 wurden Werte über 20 ppt als relativ hoch angesehen und die o.g. Institutionen um Mitteilung bzw. Information der Mutter über die Studie gebeten. Die höchste 1997 gemessene Konzentration lag mit 29 ppt unter dem Durchschnittswert von ca. 30 ppt in den westlichen Bundesländern von 1990. Diese Mutter kam aus Crailsheim/Baden-Württemberg (nahe der ehemaligen Kabelverschwelanlage Maulach und dort aufgewachsen; Wuthe et al., 1992) und konnte in die Studie aufgenommen werden. 1998 wurde in Niedersachsen bei einer Mutter ein Wert von 25 ppt gemessen, die vom zuständigen Gesundheitsamt angesprochene Mutter meldete sich jedoch nicht für die Studie. Aus Berlin konnte eine Mutter rekrutiert werden nach einer im BgVV (Dr. Mathar) durchgeführten Muttermilch-Analyse, die einen aus der Anamnese nicht zu erklärenden Wert von 28 ppt ergab. Somit konnten auf diesem Weg nur 2 Mütter in die Studie aufgenommen werden.

3.3.2 Region Ilsenburg/Harz

Da POPs in Bezug auf die Hintergrundexposition vornehmlich über die Nahrung aufgenommen werden, die wiederum unter den derzeitigen Verhältnissen in der Bundesrepublik für die allermeisten Menschen vorwiegend von Supermarktketten (= weite Verteilung) bezogen wird, tragen lokale Quellen mit hoher PCDD/PCDF-Emission üblicherweise kaum zu einer Erhöhung der bei Anwohnern gemessenen PCDD/PCDF-Werte bei. Dies wie auch die zunehmende Mobilität der Menschen (kein lebenslanges Wohnen an einem Ort) und die lange Halbwertszeit der Verbindungen erklärt die bei Erwachsenen relativ geringe Streuung von gemessenen Konzentrationen im Hintergrundbereich.

Eine der wenigen Ausnahmen bildet die Region Ilsenburg/Sachsen-Anhalt. Dort wurde bis 1990 eine Kupfer-Hütte (Erz-Verhüttung und Recycling-Ofen) ohne Filteranlage betrieben, die zu hoher lokaler Bodenkontamination führte. Dies wurde erst nach der Wende aufgedeckt und führte zur Stillegung der Anlage. Muttermilch-Untersuchungen aus den Jahren 1990/1991 zeigten ca. doppelt so hohe I-TEq-Werte im Vergleich zu Müttern ohne bekannte besondere Exposition in den westlichen Bundesländern (Mittelwert 59, Min. 36, Max. 86 ppt bei 9 Proben, erhöhte Werte auch für HCB als Verbrennungsprodukt, Alder et al. 1994). Dies ist durch die zu DDR-Zeiten geringere Mobilität, die teilweise Selbsterzeugung von Lebensmitteln in der ländlichen Region (z.B. eigene Hühner in Bodenhaltung) und die vorwiegend lokale Verteilung der erzeugten Lebensmittel erklärbar. Inwieweit sich durch die geänderten Lebensumstände und die Stilllegung der Kupferhütte die PCDD/PCDF-Konzentrationen bei Müttern in den letzten Jahren erniedrigt hatten, blieb zunächst unklar.

Zur Klärung dieser Frage wurden unter Vermittlung der beiden Kinderärztinnen in Ilsenburg und Darlingerode von stillenden Müttern Milchproben gesammelt, die freundlicherweise von Dr. W. Mathar im BgVV analysiert wurden (Abraham et al., 1998b). Die in insgesamt 16 Proben gemessenen PCDD/PCDF-Gehalte ergaben folgende Werte (geordnet nach Höhe): 81, 64, 52, 49, 47, 41, 33, 29, 28, 27, 25, 24, 22, 19, 16, 11 ppt (Mittelwert 36 ppt). Eingeschlossen waren nicht nur Mütter direkt aus Ilsenburg, sondern auch aus den umliegenden Dörfern Drübeck, Darlingerode, Veckenstedt und Abbenrode. Die Mutter mit der niedrigsten Konzentration (11 ppt) war erst kürzlich aus Hessen in die Region gezogen. Insgesamt zeigte sich eine starke Abhängigkeit der Werte von der Zahl der in Ilsenburg und Umgebung verbrachten Lebensjahre. Im Vergleich zu den Voruntersuchungen von 1990/91 waren die Werte im Mittel zwar abgefallen, einige Mütter hatten jedoch weiterhin relativ hohe Werte. Zu vermuten war eine anhaltende erhöhte Zufuhr über die Nahrung, insbesondere über Hühnereier aus Bodenhaltung. Tatsächlich fanden sich in solchen Eiern aus Ilsenburg und Drübeck mit jeweils 16 ppt erhöhte Werte im Vergleich mit analysierten Eiern einer Supermarktkette von 3,8 ppt (Analyse: BgVV).

Weitere 10 Muttermilch-Analysen wurden freundlicherweise vom Lebensmitteluntersuchungsamt Oldenburg (Frau Dr. E. Bruns-Weller, Frau Dr. A. Knoll, Herr Dr. M. Ende) durchgeführt, um der Frage nachzugehen, ob eventuell auch in der ca. 10 km westlich in Niedersachen gelegenen Region Bad Harzburg erhöhte Dioxin-Werte in der Muttermilch zu finden sind. Hinweise hierauf ergaben sich durch die Metallhütten in der Region (insbesondere Oker-Harlingerode, größtenteils Anfang der 80er Jahre geschlossen nach Bekanntwerden der heftigen Kontamination des Bodens mit Schwermetallen, aber auch mit Dioxinen). Zudem stellte sich die Frage einer eventuell generell höheren Dioxin-Kontamination im Harz als Folge der jahrhundertelang betriebenen Metallverhüttung. Die Ergebnisse dieser Muttermilch-Analysen ergaben jedoch keine grob auffälligen Werte: 22, 17, 17, 15, 13, 11, 10, 9, 9 und 8 pg I-TEq/g Milchfett (Mittelwert 13 pg I-TEq/g).

Als Konsequenz dieser Voruntersuchungen konzentrierte sich die Rekrutierung vonhöher PCDD/PCDF-exponierten Müttern auf die Stadt Ilsenburg und die o.g. umliegenden Dörfer. Es wurden dabei auch Mütter angesprochen, bei denen eine Muttermilch-Untersuchung nicht mehr möglich war (Kind schon abgestillt). Insgesamt zeigte sich, daß durch die sozialen Veränderungen nach der Wende von 1989 auch in Ilsenburg und Umgebung die Mobilität zugenommen hatte und somit relativ wenige Mütter zeitlebens nur an einem Ort gewohnt hatten. Es wurden auch Mütter angesprochen, die erst relativ kurz in der Region wohnten und somit keine auffällig hohen PCDD/PCDF-Werte erwarten ließen. Dies geschah, um allen interessierten (und z.T. besorgten) Müttern die Gelegenheit zur Untersuchung zu geben. Ein weiterer Grund war, daß nicht ausgeschlossen werden konnte, daß allein der Faktor “Region Ilsenburg” als Confounder (u.U. Ernährung, Klima oder soziale Verhältnisse anders als in Berlin) zu Veränderungen biologischer Parameter führt, die dann mit höheren PCDD/PCDF-Werten assoziiert sind.

Die Kontaktaufnahme mit den Müttern geschah überwiegend über die Kinderärztinnen und Kinderärzte vor Ort. Nach anfänglicher Zurückhaltung war die Stadtverwaltung Ilsenburg bereit, die Rekrutierung von gestillten Kindern aus der Region durch die Überlassung der Adressen von Müttern zu unterstützen, die im entsprechenden Zeitraum in Ilsenburg und den umliegenden Gemeinden Drübeck und Darlingerode ein Kind geboren hatten. Auf diese Weise konnten systematisch alle 63 Mütter angesprochen werden, deren Kinder zwischen Juni 1997 und März 1998 geboren wurden. Es zeigte sich hierbei, daß die ganz überwiegende Zahl der Mütter ihre Kinder deutlich kürzer als die für die Studie vorgesehene Mindestzeit von 4 Monaten voll gestillt hatte.

Bei den Müttern, die die Studienkriterien erfüllten, waren bis auf eine Ausnahme alle zu einer Teilnahme an der Studie bereit. Insgesamt konnten 27 Mutter/Kind-Paare rekrutiert und untersucht werden, davon 12 mit vorheriger Muttermilch-Analyse.

4.  Das Studienkollektiv

4.1 Grundlegende Daten

Zwischen Juni 1997 und Mai 1999 wurden insgesamt 101 Mutter/Kind-Paare aus dem deutschen Sprachraum untersucht (jeweils eine Mutter und ein Vater stammten aus der Schweiz). 21 Kinder waren nicht gestillt worden (kürzer als 14 Tage), 80 Kinder lange gestillt, inklusive 27 aus der Region Ilsenburg. Es wurden 51 Jungen und 50 Mädchen untersucht. Keines der Kinder wurde nachträglich von der Studie ausgeschlossen. Grundlegende anamnestische Daten und Körpermaße sind in Tabelle 4a zusammengefaßt, zunächst getrennt für gestillte und nicht gestillte Kinder. Angegeben ist bei intervallskalierten Parametern der Mittelwert (mit Standardabweichung in Klammern), bei qualitativen Merkmalen die Häufigkeit (mit Prozentzahl in Klammern). Gruppenunterschiede wurden mit dem Mann-Whitney-Test bzw. dem Chi-Quadrat-Test auf Signifikanz überprüft.

Entsprechend den Auswahlkriterien lag das Alter innerhalb einer 4-Wochen-Spanne zwischen 341 und 369 Tagen (11,2 und 12,1 Monaten), mit einem Mittelwert von 11,6 Monaten. Die Verteilung der Körpermaße bei der Untersuchung entsprach den Erwartungen für gesunde deutsche Kinder (alle Meßdaten zwischen der 3. und 97. Perzentile, bis auf ein gestilltes Mädchen mit einem Körpergewicht von 7,30 Kg im Alter von 11,4 Monaten etwas unterhalb der 3. Percentile). Nicht gestillte Kinder waren durchschnittlich etwas schwerer (+350 g) und länger (+0,3 cm), hatten jedoch einen geringeren Kopfumfang (-0,6 cm). Nur die Differenz für den Kopfumfang erreichte Signifikanz-Niveau (p<0,05), war jedoch schon bei der Geburt vorhanden (-0,6 cm, p<0,05). Die nicht gestillten Kinder hatten im Durchschnitt eine um eine halbe Woche längere Schwangerschaftsdauer (p<0,05; eingeschlossen waren nur reifgeborene Kinder entsprechend mindestens 37 vollendeten Schwangerschaftswochen). Weitere Daten vom Zeitpunkt der Geburt unterschieden sich nicht wesentlich.

Alle Kinder waren nach allgemeinen Kriterien gesund bis auf eine im Rahmen des üblichen liegende Zahl von banalen Luftwegsinfekten (maximal 10). Entsprechend den Auswahlkriterien mußten die Kinder in den letzten 2 Wochen in gutem Allgemeinzustand gewesen sein und durften kein Fieber gehabt haben. Minimale Zeichen von Luftwegsinfekten (z.B. leicht behinderte Nasenatmung, zweimaliges leichtes Husten während der Anwesenheit des Untersuchers von ca. 1,5 Stunden) waren erlaubt und nach strengen Kriterien bei ca. 40% der Kinder zu beobachten. Wie zu erwarten, war die Zahl der bisherigen Infekte im wesentlichen durch die Zahl der Geschwister im Kleinkindalter bedingt: im Median 3 Luftwegsinfekte ohne und 6 bei einem oder mehr Geschwistern im Kleinkindalter. Erst eine relativ geringe Zahl von 12 Kindern besuchte zum Zeitpunkt der Untersuchung bereits einen Kindergarten oder eine Tagesmutter. Hinsichtlich der bis dahin durchgemachten Infekte gab es keine signifikanten Gruppenunterschiede zwischen gestillten und nicht gestilltem Kindern. Dies gilt auch für die bis dahin durchgeführten Impfungen, mit Ausnahme der Hepatitis B-Impfung, die gestillte Kinder im Durchschnitt weniger oft als nicht gestillte Kinder erhalten hatten (1,5x gegenüber 2,1x, p<0,01).

Tabelle 4.a: Grundlegende Daten der Personen in den untersuchten Hauptgruppen. Angegeben sind Mittelwert (Standard-Abweichung) bzw. Häufigkeit (Prozentsatz). Gruppen-unterschiede wurden mit dem Mann-Whitney bzw. dem Chi-Qudrat-Test auf Signifikanz überprüft.

 

nicht gestillte Kinder

gestillte Kinder

p

 

n=21

n=80

 

Kind

 

 

 

Geschlecht: Mädchen

11/21 (52,4%)

39/80 (48,8%)

n.s.

Alter (Tage)

351 (6)

353 (8)

n.s.

Körpergewicht bei U. (kg)

9,71 (0,97)

9,36 (0,78)

n.s.

Körperlänge bei U. (cm)

75,4 (2,8)

75,1 (2,3)

n.s.

Kopfumfang bei U. (cm)

45,8 (0,9)

46,4 (1,2)

<0,05

BMI bei U. (kg/m2)

17,1 (1,4)

16,6 (1,2)

n.s.

 

 

 

 

erster Zahn mit (Monaten)

6,1 (1,9)

7,2 (1,8)

<0,05

Anzahl Zähne bei U.

5,9 (2,1)

5,4 (2,0)

n.s.

 

 

 

 

Gestationsalter (Wochen)

40,7 (1,0)

40,2 (1,0)

<0,05

Nabelarterien-pH

7,28 (0,09)

7,27 (0,08)

n.s.

Geburtsgewicht (kg)

3,51 (0,39)

3,52 (0,39)

n.s.

Geburtslänge (cm)

51,7 (2,2)

51,9 (2,1)

n.s.

Kopfumfang bei U2 (cm)

34,6 (1,1)

35,2 (1,2)

<0,05

 

 

 

 

Anzahl Geschwister insgesamt

0,67 (0,97)

0,56 (0,61)

n.s.

Anzahl Geschwister jünger 6 Jahre

0,29 (0,56)

0,39 (0,56)

n.s.

Krippe oder Tagesmutter bei U.

2/21 (9,5)

10/80 (12,5%)

n.s.

 

 

 

 

BCG-Impfung

3/21 (14,3%)

24/80 (30,0%)

n.s.

nur 2x DT-geimpft

1/21 (4,8%)

16/80 (20,0%)

n.s.

letzte DT-Impfung vor (Wochen)

23 (6)

23 (7)

n.s.

Anzahl Pertussis-Impfung

3,0 (0,0)

2,8 (0,7)

n.s.

Anzahl HiB-Impfung

2,7 (0,5)

2,6 (0,6)

n.s.

Anzahl Hepatitis B-Impfung

2,1 (0,5)

1,5 (0,9)

<0,01

 

 

 

 

erster Infekt mit (Monaten)

3,8 (2,1)

5,1 (2,7)

n.s.

Anzahl Infekte bisher

4,8 (2,2)

4,3 (2,3)

n.s.

Anzahl Infekte mit Fieber bisher

1,6 (1,1)

1,7 (1,4)

n.s.

jemals Otitis media

4/21 (19,0%)

18/80 (22,5%)

n.s.

jemals Pneumonie/schw. Bronchitis

2/21 (9,5%)

8/80 (10,0%)

n.s.

jemals Durchfallerkrankung

10/21 (47,6%)

23/80 (28,8%)

n.s.

jemals Antibiotikum

7/21 (33,3%)

24/80 (30,0%)

n.s.

3-Tage-Fieber gehabt

7/21 (33,3%)

18/80 (22,5%)

n.s.

Windpocken gehabt

1/21 (4,8%)

9/80 (11,3%)

n.s.

Mundsoor gehabt

7/21 (33,3)

29/80 (36,3)

n.s.

Windelsoor gehabt

8/21 (38,1)

39/80 (48,8)

n.s.

(fragl.) früher mal atop. Dermatitis

0/21 (0%)

20/80 (25,0%)

<0,05

 

 

 

 

leichte atopische Dermatitis bei U.

0/21 (0%)

5/80 (6,3)

n.s.

minimale Infektzeichen bei U.

8/21 (38,1%)

34/80 (42,5%)

n.s.

    

Mutter

   

Alter (Jahre)

30,6 (5,6)

31,7 (3,8)

n.s.

Körpergewicht (kg)

64,1 (13,8)

62,4 (8,9)

n.s.

Körperlänge (cm)

166 (7)

169 (6)

<0,05

BMI (kg/m2)

23,2 (4,2)

21,8 (2,9)

n.s.

Fleischkonsum (Mahlz. pro Woche)

3,3 (1,5)

2,1 (1,1)

<0,01

Fischkonsum (Mahlz. pro Monat)

1,8 (1,5)

2,3 (1,3)

n.s.

Atopie angegeben

9/21 (42,9%)

28/80 (35,0%)

n.s.

Schulbesuch (Jahre)

10,0 (1,4)

12,0 (1,4)

<0,001

keine abgeschl. Berufsausbildung

5/21 (23,8%)

1*/80 (1,3%)

<0,001

abgeschl. Hochschulstudium

0/21 (0%)

37/80 (46,3%)

<0,001

arbeitet (zeitweise) wieder

1/21 (4,8%)

26/80 (32,5%)

<0,05

in DDR geboren

5/21 (23,8%)

33/80 (41,3%)

n.s.

    

Vater

   

Körpergewicht (kg)

81,2 (11,0)

80,5 (12,2)

n.s.

Körperlänge (cm)

181 (8)

181 (8)

n.s.

BMI bei U. (kg/m2)

24,7 (2,5)

24,6 (3,1)

n.s.

Atopie angegeben

4/21 (19,0%)

21/80 (26,3%)

n.s.

Schulbesuch (Jahre)

10,7 (1,7)

12,0 (1,4)

<0,001

keine abgeschl. Berufsausbildung

3/21 (14,3%)

0/80 (0%)

<0,01

abgeschl. Hochschulstudium

3/21 (14,3%)

47/80 (58,8%)

<0,001

wöchentliche Arbeitszeit (Stunden)

29,5 (17,2)

37,9 (7,9)

<0,01

arbeitslos oder arbeitet nicht

4/21 (19,0%)

2**/80 (2,5%)

<0,01

    

Wohnungsgröße (m2)

80 (28)

100 (28)

<0,01

* Mutter studiert noch, ** beide Väter ”Hausmann”

Kinder mit chronischen Erkrankungen waren von der Untersuchung ausgeschlossen. Eine Ausnahme wurde für ein Kind gemacht, daß im Alter von 9 Monaten einen Diabetes mellitus entwickelt hatte. Unter der Insulin-Therapie hatte es in den letzten Wochen keine Probleme gegeben, zum Zeitpunkt der Untersuchung erhielt das Kind je 2 Einheiten Depot-Insulin morgens und abends, der HbA1c-Wert lag im Normbereich (d.h. gute längerfristige medikamentöse Einstellung). Fünf der untersuchten Kinder hatten leichte Zeichen einer atopischen Dermatitis mit geringer Ausdehnung und wurden deshalb ebenfalls nicht von der Studie ausgeschlossen. Insgesamt wurden bei 20 Kindern früher bestehende Hautveränderungen angegeben, die vermutlich einer leichten atopischen Dermatitis entsprochen haben (erstaunlicherweise ausschließlich bei den gestillten Kindern, p<0,05). Weitere durchgemachte Erkrankungen bzw. Auffälligkeiten (außer banalen Infekten) waren: Neugeborenenkrämpfe (n=1), Neugeboreneninfektion (n=1), postnatale Anämie durch Hämolyse unklarer Genese (n=1), Fieberkrampf (n=1), obstruktive Bronchitis (n=3), sonografisch kleine Niere links (n=1). Ein Kind war nach einem Beinbruch operiert worden, ein weiteres nach einem Leistenbruch.

Bis auf zwei Kinder hatten alle mehr oder weniger regelmäßig die Fluor/Vitamin D-Prophylaxe erhalten, ein Kind hatte Eisentropfen verordnet bekommen. Bei nicht gestillten Kindern waren die ersten Zähne signifikant früher durchgebrochen (-0,9 Monate, p<0,05), zum Zeitpunkt der Untersuchung waren bei ihnen durchschnittlich 0,5 Zähne mehr durchgebrochen (n.s.).

Grundlegende Daten der Eltern der untersuchten Kinder sind ebenfalls in Tabelle 4a angegeben. Die Mütter unterschieden sich von den Körpermaßen her signifikant bei der Körperlänge (-3 cm bei den nicht stillenden, p<0,05), was vermutlich zufallsbedingt ist. Diese Mütter aßen im Vergleich zu Müttern gestillter Kinder häufiger Fleisch (+1,2 Mahlzeiten pro Woche, p<0,01) und seltener Fisch (-0,5 Mahlzeiten pro Monat, n.s.). Keine signifikanten Differenzen gab es hinsichtlich der anamnestischen Häufigkeit von Erkrankungen aus dem atopischen Formenkreis. Wie erwartet gab es teilweise erhebliche Unterschiede bei der Wohnungsgröße und bei beiden Elternteilen bezüglich der Schul-/Berufsausbildung und Beschäftigung.

4.2 Nicht gestillte Kinder

Bei den 21 “nicht” gestillten Kindern waren 11 (52,4%) gar nicht gestillt worden, die 10 anderen Kinder zwischen 1 und 14 Tagen (durchschnittliche Stilldauer in der Gesamtgruppe: 3,1 Tage). Insgesamt 12 dieser Kinder waren mehr oder weniger stark passiv Zigarettenrauch-exponiert (im Gegensatz zu 9 nicht exponierten, nicht gestillten Kindern und zu allen gestillten Kindern). Ein Vergleich dieser relativ kleinen Untergruppen bei den nicht gestillten Kindern bezüglich aller in Tabelle 4a gelisteter Parameter zeigte keine signifikanten Unterschiede bis auf eine im Durchschnitt bessere Ausbildung der Väter nicht Zigarettenrauch-exponierter Kinder (Mittelwert Anzahl der Schuljahre 11,8 zu 9,8, p<0,05; abgeschlossenes Hochschulstudium bei 3/9 im Vergleich zu 0/12, p<0,05).

4.3 Gestillte Kinder

Die 80 lange gestillten Kinder waren entsprechend den Auswahlkriterien mindestens 4 Monate gestillt worden (inklusive der anteilmäßigen Anrechnung von Teilstillzeiten: 2 Kinder waren nur 3,0 bzw. 3,2 Monate voll gestillt worden, alle anderen waren mindestens 4,0 Monate voll gestillt worden). 30 Kinder (37,5% der gestillten) waren genau sechs Monate voll gestillt worden, 8 länger als 6 Monate (maximal 10,8 Monate). 29 Kinder wurden zum Zeitpunkt der Untersuchung noch teilgestillt (18 mit einer, 9 mit zwei, 2 mit drei Mahlzeiten). Durchschnittlich betrug die Vollstillzeit 5,5 Monate ( = Median) und die Zeit bis zum Abstillen 9,3 Monate (Median 9,0 Monate). Als Abschätzung für den Gesamt-Milchfett-Transfer von der Mutter auf das Kind wurde aus den Angaben, zu welchem Zeitpunkt jeweils Stillmahlzeiten durch andere Mahlzeiten ersetzt wurden, die äquivalente Vollstillzeit berechnet (z.B. wurden 2 Monate mit 3 Stillmahlzeiten und 3 anderen Mahlzeiten als 1 Monat äquivalente Vollstillzeit gerechnet). Dieser Wert lag durchschnittlich bei 7,4 Monaten (=Median, Minimum 3,6 Monate, Maximum 11,1 Monate). Befragt nach ihrer Gewichtsentwicklung während des Stillens, gaben 57 Mütter an, auch über die ersten Wochen nach der Entbindung hinaus noch Gewicht abgenommen zu haben (durchschnittlich -4,0 kg). 19 Mütter hatten keine Gewichtsveränderung bemerkt, 4 Mütter gaben eine Gewichtszunahme an (durchschnittlich +5,3 kg).

36 Mütter (45% der stillenden) hatten bereits mindestens ein weiteres Kind gestillt, im Mittel mit einer äquivalenten Vollstilldauer von 7,3 Monaten (Minimum 1,8 Monate, Maximum 18,5 Monate).

Ein Vergleich der gestillten Kinder aus der Region Ilsenburg und Berlin (inklusive der Kinder aus Crailsheim und Zeitz, = “Berlin+”) hinsichtlich der Stillanamnese ist in Tabelle 4b zusammengestellt. Die Ilsenburger Kinder waren signifikant kürzer gestillt, sowohl die Vollstilldauer, die äquivalente Vollstilldauer als auch die Zeit bis zum Abstillen betreffend. Ebenfalls in dieser Tabelle gelistet sind alle Parameter der Tabelle 4a, bei denen signifikante Gruppenunterschiede zwischen Ilsenburgern und Berliner Kindern gefunden wurden, sowie Parameter, die aus grundsätzlichen Überlegungen interessant sind.

Erwartungsgemäß waren prozentual wesentlich mehr Kinder in der Region Ilsenburg bei Geburt gegen Tuberkulose (BCG) geimpft worden, da diese Impfung bis zum Frühjahr 1998 in den neuen Bundesländern empfohlen wurde. Überraschenderweise gaben die Eltern aus der Region Ilsenburg deutlich häufiger an, daß das Kind bereits eine Mittelohrentzündung (Otitis media, p<0,05) oder eine Lungenentzündung bzw. schwere Bronchitis (p<0,01) gehabt hatte. Entsprechend hatten die Ilsenburger Kinder deutlich häufiger Antibiotika erhalten (p<0,01). Bei der Interpretation dieser Befunde ist zu berücksichtigen, daß die Diagnose “Lungenentzündung” ohne Röntgenbild eine erhebliche Unsicherheit beinhaltet (kein Kind war so schwer erkrankt, daß eine stationäre Behandlung erforderlich gewesen wäre). Auch die Frage, wann eine Mittelohrentzündung eitrig ist und unter welchen Umständen eine antibiotische Behandlung indiziert ist, ist stark von grundsätzlichen Einstellungen des jeweiligen Kinderarztes abhängig. In Ilsenburg war die überwiegende Zahl der Kinder in Behandlung einer Kinderärztin, so daß hierdurch ein Bias gegeben war.

Signifikante Unterschiede gab es ebenfalls bei den Angaben der Mutter zu ihrer Ernährung: die Ilsenburger aßen durchschnittlich 0,4 Fleischmahlzeiten mehr pro Woche (p<0,05) und 0,7 Fischmahlzeiten weniger pro Monat (p<0,05).

Hochsignifikant unterschiedlich bei Müttern und Vätern war die Anzahl der absolvierten Schuljahre: In der Region Ilsenburg hatten Eltern überwiegend den DDR-Standardabschluß 10. Klasse absolviert, entsprechend weniger häufig als bei der Berliner Untergruppe hatten Eltern studiert. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß in Ilsenburg und Umgebung alle Mütter angesprochen wurden und auch tatsächlich an der Studie teilnahmen, die länger als 4 Monate gestillt hatten. Somit entspricht das Ilsenburger Kollektiv sozial vermutlich einem besseren Durchschnitt einer eher ländlichen Region in den neuen Bundesländern (z.B. gab es bei allgemein in der Region sehr hoher Arbeitslosigkeit keine Familie, in der beide Elternteile arbeitslos waren). Bei der Berliner Untergruppe (gestillte Kinder) ist zu berücksichtigen, daß durch die überwiegende Rekrutierung über Zeitungen, bei der sich die Eltern von sich aus melden mußten, der Anteil hochgebildeter Menschen mit Interesse an Umweltthemen besonders groß ist. In dieser Gruppe fand sich im Vergleich zum Durchschnitt sicher auch ein höherer Anteil von Eltern, die auf gesunde Ernährung Wert legten und entsprechend gewissen Trends weniger Fleisch und mehr Fisch aßen (s.o.).

Tabelle 4.b: Grundlegende Daten der Personen in den untersuchten Hauptgruppen bei den gestillten Kindern. Angegeben sind Mittelwert (Standard-Abweichung) bzw. Häufigkeit (Prozentsatz). Gruppen-unterschiede wurden mit dem Mann-Whitney bzw. dem Chi-Qudrat-Test auf Signifikanz überprüft. Berlin+: inklusive der Kinder aus Zeitz und Crailsheim.

 

Ilsenburg

Berlin +

p

 

n=27

n=53

 

Vollstilldauer (Monate)

5,2 (1,5)

5,6 (0,7)

<0,01

6 Monate oder länger gestillt

8/27 (29,6%)

30/53 (56,6%)

<0,05

abgestillt mit (Monaten)

8,1 (2,5)

9,9 (1,8)

<0,01

noch teilgestillt bei U.

6/27 (22,2%)

23/53 (43,4%)

n.s.

äquivalente Vollstilldauer (Monate)

6,6 (1,8)

7,8 (1,2)

<0,01

Geschwister gestillt

13/27 (48,1%)

23/53 (43,4%)

n.s.

äquiv. Vollstilldauer Geschw. (Mo.)

4,8 (2,2)

8,7 (4,1)

<0,01

    

Kind

   

Geschlecht: Mädchen

10/27 (37,0%)

29/53 (54,7%)

n.s.

    

Körpergewicht bei U. (kg)

9,48 (0,65)

9,30 (0,84)

n.s.

Körperlänge bei U. (cm)

75,4 (2,4)

75,0 (2,3)

n.s.

Kopfumfang bei U. (cm)

46,3 (1,3)

46,5 (1,2)

n.s.

BMI bei U. (kg/m2)

16,7 (1,2)

16,5 (1,2)

n.s.

    

Krippe oder Tagesmutter bei U.

2/27 (7,4%)

8/53 (15,1%)

n.s.

    

BCG-Impfung

18/27 (66,7%)

6/53 (11,3%)

<0,001

    

Anzahl Infekte bisher

3,9 (2,1)

4,5 (2,4)

n.s.

Anzahl Infekte mit Fieber bisher

2,0 (1,4)

1,6 (1,4)

n.s.

jemals Otitis media

10/27 (37,0%)

8/53 (15,1%)

<0,05

jemals Pneumonie/schw. Bronchitis

6/27 (22,2%)

2/53 (3,8%)

<0,01

jemals Durchfallerkrankung

4/27 (14,8%)

19/53 (35,8%)

<0,05

jemals Antibiotikum

14/27 (51,9%)

10/53 (18,9%)

<0,01

(fragl.) früher mal atop. Dermatitis

9/27 (33,3%)

11/53 (20,8%)

n.s.

    

leichte atopische Dermatitis bei U.

1/27 (3,7%)

4/53 (7,5%)

n.s.

minimale Infektzeichen bei U.

9/27 (33,3%)

25/53 (47,2%)

n.s.

    

Mutter

   

Alter (Jahre)

29,5 (3,8)

32,8 (3,3)

<0,001

Fleischkonsum (Mahlz. pro Woche)

2,4 (0,9)

2,0 (1,1)

<0,05

Fischkonsum (Mahlz. pro Monat)

1,8 (1,1)

2,5 (1,4)

<0,05

Schulbesuch (Jahre)

10,8 (1,3)

12,5 (1,1)

<0,001

abgeschl. Hochschulstudium

5/27 (18,5%)

32/53 (60,4%)

<0,001

arbeitet (zeitweise) wieder

9/27 (33,3%)

17/53 (32,1%)

n.s.

in DDR geboren

24/27 (88,9%)

9/53 (17,0%)

<0,001

    

Vater

   

Schulbesuch (Jahre)

10,9 (1,4)

12,6 (1,1)

<0,001

abgeschl. Hochschulstudium

8/27 (29,6%)

39/53 (73,6%)

<0,001

    

Wohnungsgröße (m2)

91 (28)

104 (27)

n.s.

5.  Untersuchungsmethoden

5.1 Blutentnahme

Die Blutentnahme bei den Studienkindern mußte besonderen Kriterien gerecht werden: das nötige Blutvolumen war mit 15 ml relativ groß, die Kinder sollten nüchtern (POP-Bezug auf Blutfette) und vor und während der Blutentnahme möglichst nicht unruhig sein oder schreien (kein Streß für Kind und Eltern, Vermeiden einer Streßleukozytose). Dazu erwies sich folgendes Vorgehen als günstig: Blutentnahme in der Wohnung, Ankunft des Untersuchers möglichst zur Aufwachzeit des Kindes, Kleben des “Emla”-Pflasters (Lokalanästhetikum) auf beide Handrücken. In der erforderlichen Wartezeit von ca. 45 Minuten Kleben eines Urinbeutels, körperliche Untersuchung des Kindes inklusive Messen und Wiegen, Interview mit den Eltern (anamnestische Angaben zur eigenen Krankheitsgeschichte, Expositions-Situation und Schwangerschaft sowie zur Geburt und bisherigen Entwicklung des Kindes), Blutentnahme dann parallel mit dem Frühstück (Ablenkung des Kindes, das in diesem Alter in der Regel durch das Festhalten der Hand für längere Zeit am meisten gestört wird). Mit diesem Vorgehen waren 58 Kinder ganz ruhig, 30 Kinder waren zeitweise unruhig (ließen sich aber z.B. bewegen, ihre Flasche weiterzutrinken), und nur bei 13 Kindern konnte ein längeres Schreien während der Blutentnahme nicht vermieden werden. Obwohl die Blutentnahme nur wenige Minuten (maximal ca. 10 Minuten) dauerte, zeigten sich bei den schreienden Kindern im Durchschnitt höhere Leukozyten-Werte (Streßleukozytose, siehe 6.2.1.).

Den Kindern wurde jeweils ca. 15 ml Heparin-Blut entnommen sowie 0,5 ml EDTA-Blut. Gewonnener Urin wurde sofort aliquotiert eingefroren. Der Mutter wurden ebenfalls in nüchternem Zustand ca. 40 ml Heparinblut abgenommen sowie 2 ml EDTA-Blut.

5.1.1 Wiederholungs-Untersuchungen

Obwohl ursprünglich nicht geplant, wurde bei insgesamt 36 Kindern eine 2. Blutuntersuchung (ca. 7 ml) durchgeführt, vorwiegend zur Überprüfung auffälliger Laborergebnisse. Dies geschah im Mittel 29,8 Tage (Median 28 Tage) nach der ersten Blutentnahme (Minimum 12 Tage, Maximum 73 Tage). Häufigster Grund war eine Erhöhung der Enzymaktivität der Alkalischen Phosphatase im Plasma (über 700 U/l), die sich bei 14 Kindern bei der ersten Blutentnahme fand. Die Wiederholungs-Untersuchungen wurden genutzt, um möglichst das gesamte Untersuchungsprogramm (bis auf POP- und Schwermetall-Analysen) zu wiederholen, so daß für die untersuchten biologischen Parameter die intraindividuelle Variation innerhalb weniger Wochen ermittelt werden konnte.

5.2  Der 13C-Koffein-Atemtest

Die durch Fremdstoffe induzierbare, Ah-Rezeptor-vermittelte Synthese von Zytochrom P450 1A2 (CYP1A2) sollte mit Koffein als spezifischem Substrat mit Hilfe des 13C-Atemtests gemessen werden. Dabei wird 3-methyl-13C-Koffein (Isotopenanreicherung 99% nach Angaben des Herstellers Cambridge Isotope Laboratories, USA) in einer Dosis von 3 mg/kg Körpergewicht in nüchternem Zustand oral appliziert. In den folgenden 2 bis 4 Stunden werden in regelmäßigen Abständen über eine Maske Ausatemproben gesammelt, deren 13C-CO2-Gehalte mittels Gas-Isotopen-Verhältnis-Massenspektrometrie gemessen werden. Die Ergebnisse können z.B. als Prozentsatz der kumulativen 13C-Exhalation über 2 Stunden ausgewertet werden. Dieser Parameter wird üblicherweise als Indikator der CYP1A2 vermittelten Koffein-Demethylierung gewählt.

5.3 Labormethoden

5.3.1 EDTA-Blut

Aus dem abgenommenen EDTA-Blut (0,5 ml) wurden ein maschinelles Blutbild angefertigt, die Retikulozytenzahl bestimmt sowie Ausstrichpräparate für die manuelle Zelldifferenzierung hergestellt. Im Institut für Molekularbiologie und Biochemie der Freien Universität Berlin (Dr. Wanner) wurde das Interesse an einer Bestimmung des Ah-Rezeptor-Polymorphismus geäußert. Hierfür konnte das restliche EDTA-Blut von den ersten 32 Kindern und deren Müttern zur Verfügung gestellt werden.

5.3.2 Heparin-Vollblut

Vom Heparin-Blut (15 ml) wurden zunächst als Vollblut abgenommen:

Fluor.Farbe

PerCp

PE

FITC

 

CD2

TCRγδ

TCRαβ

 

CD3

CD56

CD16

 

CD4

CD8

CD3

 

CD4

CD25

CD8

 

CD4

CD26

CD8

 

CD4

CD27

CD8

 

CD4

CD8

CD62L

 

CD4

CD8

HLA-DR

 

CD4

CD28

CD29

 

CD4

CD49d

CD29

 

CD4

CD45R0

CD29

 

CD4

CD45R0

CD11a

 

CD4

CD45R0

CD45RA

 

CD8

CD45R0

CD45RA

 

CD8

CD11b

CD11a

 

CD8

CD56

CD57

 

CD8

CD49d

CD29

 

CD19

CD23

CD21

5.3.3 Heparin-Plasma

Das verbleibende Heparinblut wurde zentrifugiert (15 Min, 700 g), das Plasma danach abpipettiert zur Durchführung der folgenden Bestimmungen aus:

5.3.4 PBMCs und Granulozyten

Nach dem Abzentrifugieren des Plasmas wurde das Restmaterial (Buffy coat und Erythrozyten) mit Kulturmedium verdünnt. Über einen Ficoll-Gradienten (15 Min., 700 g) wurden anschließend die mononukleären Zellen (PBMCs) isoliert und gewaschen. Ein Teil der Zellen wurden eingesetzt (3x106 in je 1 ml Kulturmedium mit einer Konzentration von 10 µg PHA/ml bzw. nur Medium) zur Gewinnung der Kulturüberstände nach 48 Std. im Brutschrank (37oC, 5% CO2, 100% Luftfeuchtigkeit). Das Material wurde bei -80oC eingefroren zur späteren Messung der Zytokin-Produktion (IL-5, IL-10, γ-Interferon), die mit ELISA-Kits der Firma Pharmingen durchgeführt wurde.

Zudem wurde aus den PBMCs ein Assay zur Bestimmung der Aktivität der Natural Killer (NK)-Zellen gegenüber K562-Zellen als Zielzellen durchgeführt (Inkubation über 2 Stunden, Messung der Lyse am Durchflußzytometer der Fa. Becton Dickinson). Diese Bestimmungen sind Teil der sich in Arbeit befindlichen Promotionsarbeit von Ralf Hussein.

Die restlichen PBMCs (10x106 pro ml) wurden kryokonserviert, indem sie nach 1:1 Zugabe von Einfriermedium (80% FCS, 20% DMSO) bei -80oC eingefroren und anschließend in flüssigem Stickstoff überführt wurden. Aus dem Material ist die m-RNA-Bestimmung von Cytochrom P450 1B1 (CYP1A1, CYP1B1) mittels semiquantitativer PT-PCR vorgesehen. Durch diese Bestimmung soll die Frage nach einer eventuellen Induktion des Zytochrom P450-Systems als Folge der Dioxin-Exposition beantwortet werden. Die ursprünglich hierfür vorgesehene Durchführung des 13C-Koffein-Atemtests stellte sich leider nach Untersuchung der ersten Kinder als zumindest für diese Altersstufe ungeeignet heraus (s. 6.1.). Das Verfahren zur Messung spezifischer m-RNA ist am Institut für Klinische Pharmakologie der Charité (PD Dr. Brockmöller, Prof. Roots) etabliert. Bei den ersten Untersuchungen traten jedoch Probleme auf (sehr schwaches Signal auf neuem Meßgerät), auch zeigten sich die ersten Ergebnisse der Analysen von 2 hoch-TCDD-belasteten Personen aus Wien (Abraham et al., 1999) als zunächst nicht reproduzierbar. Es wurden daher zunächst die Wiener Proben zur Kontroll-Untersuchung zu Prof. Mocarelli (Mailand) geschickt, der in den letzten Jahren in Zusammenarbeit mit der amerikanischen Arbeitsgruppe von Prof. Lucier (NIEHS, Research Triangle Park) diese Technik zur Untersuchung der Seveso-Opfer in seinem Labor etabliert hat. Die kürzlich mitgeteilten Ergebnisse konnten tatsächlich die Induktion auf m-RNA-Ebene für CYP1A1 und CYP1B1 bestätigen. Allerdings scheint es intraindividuell relativ große Variationen zu geben. Zudem ist die Störanfälligkeit der Methode groß, wie auch der jüngste Berichte der genannten amerikanischen Arbeitsgruppe zeigt (Landi et al., 1999). Dennoch erscheint die Untersuchung der PBMC-Proben so interessant, um sie wenigstens von den höchst- und niedrigst-PCDD/PCDF-exponierten Kindern durchzuführen. Ob dies in Berlin oder Mailand geschehen wird, muß noch geklärt werden.

Nach der Ficoll-Separation wurde das restliche Material (Granulozyten und Erythrozyten) gewaschen, über einen Percoll-Gradienten (Dichte 1,076 und 1,095, 15 Min., 700 g) wurden anschließend die Granulozyten isoliert. Die verunreinigenden Erythrozyten wurden lysiert, die Zellen gewaschen und auf eine Zahl von 5x106 pro ml eingestellt. Die Phagozytose- und Burst-Aktivität der Granulozyten wurde durch Messung der Chemilumineszenz über 40 Minuten in einem Luminometer bestimmt (mit dem Bakterienwand-Bestandteil Zymosan, das zuvor mittels gepooltem Plasma bzw. Probanden-Plasma opsoniert wurde).

5.3.5 Weitere Methoden

Von jedem Kind wurden mindestens 10 ml Urin aliquotiert tiefgefroren für Bestimmungen nach Abschluß der Untersuchungsphase: Kotinin (Quantifizierung der passiven Exposition gegenüber Zigarettenrauch, Messung mittels HPLC-Verfahren), Jod-Ausscheidung (möglicher Einflußfaktor für Schilddrüsenhormone, Bestimmung im Labor von Herrn Prof. Willgerodt, Universitätskinderklinik Leipzig) sowie Schwermetall-Ausscheidung (Quecksilber, Cadmium, Arsen; Bestimmung bei Herrn Dr. Krause im Umweltbundesamt).

Asserviert wurden ferner 10 ml Trinkwasser zur Bestimmung von Nitrat und Nitrit (Streifentest Firma Merck) sowie ein Staubsaugerbeutel zur eventuellen Bestimmung der Innenraumbelastung.

Aus dem der Mutter abgenommenen EDTA-Blut wurde ein maschinelles Blutbild angefertigt. Vom Heparin-Blut wurden 2,0 ml abgenommen zur Schwermetall-Analyse (s.o.), das restliche Material wurde zentrifugiert, um aus dem Plasma Triglyceride und Cholesterin zu bestimmen. Der überwiegende Teil des Plasmas (ca. 18 ml) wurde für die Dioxin-Analytik eingefroren.

5.3.6 POP-Analytik (O. Päpke, ERGO Forschungsgesellschaft)

Wie geplant wurde zur Bestimmung von PCDDs, PCDFs, PCBs und anderen persistenten Chlorkohlenwasserstoffen (CKWs) ein Werkvertrag mit der ERGO Forschungsgesellschaft geschlossen. Konkret wurden die Proben auf folgenden 37 Verbindungen hin analysiert:

Die Bestimmung dieser Verbindungen in Humanblut wird mittlerweile von einer Reihe von Laboratorien weltweit nach der Isotopenverdünnugsmethode durchgeführt. Die besondere Schwierigkeit im Rahmen der analytischen Tätigkeiten in diesem Projekt lag in der geringen verfügbaren Probenmenge. Eine entsprechende Analyse wird normalerweise mit Blut/Serummengen von 20 – 40 g durchgeführt. Die hier vorliegenden Plasmamengen von nur 3 bis 5 g verlangten eine völlige Neuentwicklung der bisher angewendeten und validierten Methode. Erste Ergebnisse dieser Entwicklung sind auf der Dioxintagung 1997 berichtet worden (Päpke 1997). Die endgültig etablierte Methode läßt sich wie folgt kurz beschreiben:

Um Verluste bei der Analytik zu vermeiden, wurde aus einer einzigen Aufarbeitung die Bestimmung aller Komponenten durchgeführt. 3 bis 5 g (Mütter: 10 ml) mit den internen Standards versehenes Plasma wurden zusammen mit 3 ml (5ml) Wasser, 1 ml (2 ml) Ethanol und 3 g (4 g) Natriumchlorid auf 10 g (15 g) hochgereinigtes Chemelut (modifiziertes Kieselgel) gegeben und intensiv geschüttelt. Die Elution der die Dioxine und weitere unpolare Kontaminanten enthaltenden Fette erfolgte durch Mehrfachextraktion mittels einer Mischung aus Hexan und Isopropanol (3:2). Nach Filtration über Natriumsulfat und Lösemittelaustausch gegen Hexan wurden auf einer Kohlesäule planare (d.h. PCDD/Fs und dioxinähnliche Moleküle) von nicht-planaren Molekülen getrennt.

Weiterbearbeitung mono- und di-ortho PCBs sowie anderer CKWs: Elution des Fettes und der Analyte von der Kohlesäule mittels Hexan (Aufgabe Fraktion). Aus dem eingeengten Extrakt wurde die gravimetrische Fettbestimmung durchgeführt. Anschließend erfolgte die Wiederaufnahme des Extraktes in Hexan und ein Reinigungsschritt über eine Kieselgelsäule. Das Endvolumen betrug 100 µl. Die Messung erfolgte mittels HRGC/HRMS auf einer unpolaren Quarzsäule Ultra 1, L = 50 m.

Weiterbearbeitung PCDD/Fs und non-ortho (coplanare)-PCBs: Elution der Analyte von der Kohlesäule mittels Toluol (Reverse Fraktion). Der eingeengte Toluolextrakt wurde über ein kombiniertes Säulensystem (neutrale, basische, alkalische Adsorbentien) gegeben und auf ein Endvolumen von 6 µl gebracht. Die Messung erfolgte mittels HRGC/HRMS auf einer unpolaren Quarzkapillare HP 5, L = 15 m.

Die Analytik wurde begleitet von einem umfangreichen Qualitätssicherungs-Programm. Für jeden analytischen “Gang” standen 6 separate Plätze zur Verfügung. Die 6 Plätze wurden wechselweise mit 4 bzw. 5 Proben belegt. Dabei wurde mit jedem Gang ein sog. Reagenzien-Blindwert (“Blank”), mit jedem zweiten Gang ein sog. Qualitätspool (d.h. eine Serumprobe bekannten Dioxin-Gehalts) mit analysiert. Der Verlauf dieser qualitätssichernden Maßnahmen wurde laufend dokumentiert. Ansonsten wurden alle üblichen etablierten qualitätssichernden Maßnahmen der Dioxin-Analytik durchgeführt.

Chromatographische Peaks, deren Höhe nicht das dreifache des Hintergrundrauschens (gleich Nachweisgrenze, NWG) erreichten, wurden als < NWG angegeben und für die Berechnung von Toxizitätsäquivalenten mit der halben NWG berücksichtigt. War für eine Verbindung gar kein Peak zu identifizieren, wurde die Konzentration als “nicht nachweisbar” angegeben.

Die bisher bei Vollblut benutzte gravimetrische Messung des extrahierten Fettes wurde wegen der geringen Mengen durch die genauere Gesamtfettmenge ersetzt, die sich aus den Cholesterin- und Triglycerid-Werten im Plasma berechnen läßt (Phillips et al., 1989).

5.3.7 Statistische Verfahren

Die Datenverarbeitung erfolgte mit den Programmen Excel (Version 97) und SPSS (Version 8.0). Für Gruppenvergleiche wurde der Mann-Whitney-Test herangezogen. Zur univariaten Analyse grundlegender Merkmale wurde die Spearman Rangkorrelations-Analyse bzw. der Chi-Quadrat-Test angewandt. Die multivariate Analyse wurde mit linearer Regression (Fahrmeir et al., 1996) durchgeführt. Zur Linearisierung der Untersuchungsvariablen wurde die Transformationsmethode von Box und Cox herangezogen. Grundsätzliche wurde bei p-Werten unterhalb 0,05 das Ergebnis als signifikant angesehen.

6.  Ergebnisse: Laborbestimmungen

6.1 Der 13C-Koffein-Atemtest

Der geplante Test wurde nur bei den ersten Kindern durchgeführt. Dabei zeigte es sich, daß hierbei keine zuverlässigen Daten zu erwarten sind: Eine der Grundvoraussetzungen des Tests, die stabile 13CO2-Basisexhalation während der Durchführung, ist in diesem Alter offensichtlich nicht zu gewährleisten. Dies zeigte die Messung über einen Tag bei 2 Studienkindern (delta-Werte, Abb. 6a): Die relativ große Variation der Werte im Laufe eines Tages ist vermutlich dadurch bedingt, daß Kinder in diesem Alter schon mehr oder weniger alles essen (also auch Lebensmittel mit sehr unterschiedlichem 13C-Gehalt), und zwar mit relativ hohem Umsatz pro kg Körpergewicht (im Gegensatz zu Neugeborenen, die durch ihre einseitige und regelmäßige Ernährung vermutlich eine deutlich stabilere 13CO2-Basisexhalation haben). Hinzu kommt, daß die meisten Kinder im Alter von 11 Monaten in der Nacht durchschlafen, d.h. eine relativ lange Nahrungskarenz haben, bei der der Stoffwechsel u.U. auf die Verbrennung von Fetten umstellt mit anderer 13CO2-Produktion im Vergleich zur Glykogenolyse (kontinuierlicher Abfall der Basisexhalation in der Nacht bei Kind B).

Gegenüber den im Verlauf von z.T. nur wenigen Stunden auftretenden Schwankungen war der Anstieg der delta-delta-Werte bei den Atemtesten (Abb. 6b: ein Test bei Kind A, drei Teste bei Kind B) dagegen relativ gering und vom Verlauf her bei Kind B wenig reproduzierbar, so daß keine zuverlässigen Daten zu erwarten sind. Dies gilt insbesondere vor dem Hintergrund, dass

Abbildung 6.a: 13CO2-Basisexhalation bei zwei 11 Monate alten Kindern. Dargestellt sind jeweils die delta-Werte über einen Tag.

Abbildung 6.b: 13C-Koffein-Atemtest über 4 Stunden bei zwei 11 Monate alten Kindern Dargestellt sind jeweils die delta-Werte
Kind A: dunkle Symbole
Kind B: helle Symbole, 3 Atemteste an verschiedenen Tagen innerhalb von 2 Monaten.

die CYP1A2-Aktivität bei den Studienkindern altersbedingt noch gering ist, und nur bei starker Induktion ein sich deutlich von den Schwankungen der Basisexhalation abhebender 13CO2-Anstieg zu erwarten ist. Da der Test zudem zeitaufwendig und invasiver als die Blutentnahme ist (viele Kinder wehren sich wenigstens zeitweise gegen das kurze Aufsetzen der Atemmaske), wurde hierauf nach der Untersuchung der ersten 4 Kinder verzichtet. Unter diesen Kindern war allerdings dasjenige mit der höchsten Dioxin-Konzentration (107 ppt I-TEq). Der Atemtset zeigte im Vergleich zu den anderen vier (gestillten) Kindern mit Konzentrationen zwischen 19,6 und 39,1 ppt I-TEq keine auffälligen Werte.

6.2 Erwähnenswerte Laborergebnisse (biologische Parameter)

Wie erwartet lagen die gemessenen Werte biologischer Parameter bei den gesunden Studienkindern ganz überwiegend innerhalb des Normalbereichs (soweit ein solcher durch Untersuchungen anderer ermittelt wurde). Zu beachten ist jedoch, daß bei vielen Parametern mit publiziertem Normalbereich nur eine geringe Zahl von Kindern in einem bestimmten Altersabschnitt untersucht wurde bzw. gebildete Altersklassen häufig einen relativ großen Bereich umfassen. Dies ist jedoch für die Auswertung kein Problem, da die Kinder untereinander entsprechend ihrer unterschiedlichen POP-Exposition verglichen werden sollen.

Auf den folgenden Seiten sollen für einzelne Parameter gemessene auffällige Werte kurz dargestellt werden. In keinem Fall bestand ein Zusammenhang mit der POP-Exposition.

6.2.1  Leukozytose bei Streß

Wie in Kapitel 5.1. dargestellt, waren bei der Blutentnahme 58 Kinder ganz ruhig, 30 Kinder waren zeitweise unruhig, und bei 13 Kindern konnte ein längeres Schreien nicht vermieden werden. Obwohl die Blutentnahme nur wenige Minuten dauerte, zeigten sich bei den schreienden Kindern im Durchschnitt höhere Leukozyten-Werte (Abb. 6c), die als Streßleukozytose zu interpretieren ist (Freisetzung aus kurzfristig mobilisierbaren Pools). Betroffen waren alle Haupt-Zellfraktionen. Alle gemessenen Leukozyten-Werte lagen im “Normbereich” veröffentlichter Werte, im Durchschnitt lagen die Werte jedoch relativ niedrig. Dies ist vermutlich auf die Tatsache zurückzuführen, daß üblicherweise für die Blutentnahme im Alter von einem Jahr kein “Emla”-Pflaster verwendet wird und die meisten Kinder daher bei der Blutentnahme schreien.

Abbildung 6.c: Boxplot-Darstellung der Leukozyten-Zahlen in Abhängigkeit von der Unruhe während der Blutentnahme. Die Differenz zwischen der Gruppe der schreienden Kinder und den anderen beiden Gruppen ist signifikant (Mann-Whitney, p<0,05).

6.2.2 Alkalische Phosphatase

Bei 14 Kindern wurde die alkalischen Phosphatase (AP) mit Werten zwischen 781 und 4690 U/l über dem in der Literatur für dieses Alter angegebenen oberen Normwert von 700 U/l gemessen. Bei einem weiteren Kind wurde bei der aus einem anderen Grund durchgeführten Wiederholungs-Untersuchung ein Wert von 5640 U/l bei zuvor unauffälligem Wert gemessen. Die bei 10 Kindern daraufhin durchgeführte zweite Untersuchung ergab AP-Werte im Normbereich oder leicht oberhalb davon (712 und 886 U/l). Bei Probanden mit erhöhter AP wurde eine AP-Isoenzym-Differenzierung mittels Agarose-Gel-Elektrophorese (Firma Sebia) durchgeführt. Es zeigt sich eine untypische Fraktion, die nicht eindeutig der Leber- oder Knochenfraktion zuzuordnen war. Ähnliche Ergebnisse mit diesem Trennverfahren wurden bereits von anderen publiziert (Onica et al. 1992).

Das Phänomen der vorübergehenden Hyperphosphatasämie im Säuglings- und Kleinkindalter bei Leber- und Knochen-gesunden Patienten ist bislang ungeklärt, hat jedoch offensichtlich keine pathologische Bedeutung. Eine Normalisierung der Werte tritt üblicherweise innerhalb von Wochen ein. Spekuliert wurde insbesondere über eine mögliche virale Genese. Ungewöhnlich war die in dieser Studie beobachtete Häufigkeit von fast 14 %, die von anderen Untersucher nur mit maximal 3,5 % angegeben wurde (Stein et al. 1997). Möglicherweise steht dies in Zusammenhang mit der ausschließlichen Untersuchung gesunder Kinder einer eng begrenzten Altersgruppe. Auch das Vorliegen zahlreicher weiterer Laborparameter bei dieser Studie ermöglichte nicht die Klärung der Ursache.

6.2.3 C-reaktives Protein (CrP)

Die mit Routine-Methoden bestimmten CrP-Werte zur Identifizierung von Kindern mit Entzündungsprozessen (insbesonderere bei Beteiligung von Granulozyten) lagen bei allen unter dem üblicherweise angegebenen Grenzwert von 0,6 mg/dl. Lediglich bei einem Kind lag der Wert bei 1,5 mg/dl; bei der daraufhin durchgeführten Wiederholungs-Untersuchung innerhalb des Altersfensters lag der Wert unterhalb 0,6 mg/dl. Daher wurden bei diesem Kind die bei der zweiten Untersuchung ermittelten Parameter bei der Auswertung berücksichtigt.

Aus dem eingefrorenen Plasma wurde nach Abschluß der Untersuchungsphase von allen Kindern der CrP-Wert erneut bestimmt unter Verwendung einer sensibleren Methode. Durch die Anwendung solcher Methoden sind in den vergangenen Jahren bei Erwachsenen neue Erkenntnisse über eine mögliche Beteiligung von Entzündungsprozessen z.B. bei der Entstehung der Arteriosklerose gewonnen worden. Bei der erneuten Bestimmung lagen die Werte von 33 Kindern unterhalb der Nachweisgrenze von 0,02 mg/dl. Der Median-Wert betrug 0,026 mg/dl, 22 Kinder lagen über dem dreifachen Wert von 0,075 mg/dl (maximal 0,8 mg/dl). Erstaunlicherweise zeigte sich auch auf diesem niedrigen Niveau eine z.T. hochsignifikante Assoziation der CrP-Werte mit Parametern der Akutphase-Reaktion (niedrigeres Prealbumin, Retinol, Eisen und freies Thyroxin, höheres Thyroxin-bindendes Protein). Ursache für höhere CrP-Werte ist vermutlich die Aktivierung von Granulozyten (u.a. IL-6-vermittelte Triggerung der Akutphase-Reaktion; Übersicht in Gabay and Kushner, 1999), bedingt durch bei kleinen Kindern schnell entstehende bakterielle Superinfektionen bei viralen Luftwegsinfekten. Dies ist durch die klinische Untersuchung nicht zu erkennen: 33% der Kinder mit und 14 % derjenigen ohne leichte Infektzeichen hatten CrP-Werte über 0,075 mg/dl. Zumindest bei Kindern im Alter von einem Jahr ist die minimale Infektion ein wichtiger Studien-Confounder. Sie kann mit empfindlichen Methoden als CrP gemessen und so bei der statistischen Auswertung von an der Akutphase-Reaktion beteiligten Parametern berücksichtigt werden.

6.2.4  Eiweiß und Eisen-Versorgung gestillter Kinder

Als ein mögliches Problem langen Stillens kann eine schlechtere Nährstoff-Versorgung auftreten. Tatsächlich fanden sich in Abhängigkeit von der Stilldauer niedrigere Albumin- und Hämoglobin-Werte, allerdings nur bei den Berliner Kindern (fehlender Effekt bei den Ilsenburger Kindern vermutlich durch höheren Fleischverzehr bei deren Müttern). Ein Vergleich kindlicher und mütterlicher Hämoglobin-Werte zeigte bei nicht gestillten Kindern keine Korrelation mit den mütterlichen Werten (Spearman Korrelationskoeffizient –0,085, p=0,713; n=21). Offensichtlich spielen genetische Faktoren sowie die teilweise gleiche Ernährung von Mutter und Kind keine wesentliche Rolle für die Verteilung von deren Hämoglobin-Werten. Bei bis 32 Wochen äquivalent voll gestillten Kindern zeigte sich eine deutliche Abhängigkeit der kindlichen von den mütterlichen Werten (Spearman Korrelationskoeffizient 0,380; p=0,016; n=40), die bei den länger als 32 Wochen äquivalent voll gestillten Kindern noch stärker wurde (Spearman Korrelationskoeffizient 0,585; p<0,001; n=40). Somit waren die kindlichen Hämoglobin-Werte mit steigender Stilldauer zunehmend mit dem Hämoglobin-Wert der Mutter korreliert, was ursächlich auf die mütterliche Eisen-Versorgung zurückzuführen sein dürfte (je länger gestillt, desto höhere kindliche Abhängigkeit vom mütterlichen Eisen-Status).

Der kindliche Eisen-Status selbst ist nachwievor durch keinen Parameter gut zu erfassen. Eisen im Plasma spiegelt grundsätzlich nicht umbedingt die Gesamt-Eisenbeladung des Körpers wider und ist stark von der Aktivierung der Akutphase-Reaktion abhängig (Bindung des Eisens im retikulo-endothelialem System). So hatten 18 (44%) der 41 Kinder mit Eisen-Werten unter 10 µmol/l CrP-Werte oberhalb 0,075 mg/dl, während dies für nur 4 (7%) der 60 Kinder mit Eisen-Werten über 10 µmol/l zutraf. Trotz dieser Einschränkung korrelierte das Plasma-Eisen gut mit dem Hämoglobin-Wert des Kindes (Spearman Korrelationskoeffizient 0,362, p<0,001, n=101), während das angeblich besser das gespeicherte Eisen repräsentierende Ferritin und das Transferrin nicht mit den Hämoglobin-Werten korrelierte (Spearman Korrelationskoeffizient - 0,003 bzw. 0,016). Zumindest für das Alter von 11 Monaten erwies sich somit das Ferritin als wertlos für die Beantwortung der Frage eines möglichen Eisenmangels. Die Werte des löslichen Transferrin-Rezeptor (sTfR, in vielen Labor in letzter Zeit als Marker für einen Eisenmangel eingeführt) korrelierte zwar signifikant mit dem Hämoglobin (Spearman Korrelationskoeffizient 0,257; p=0,010; n=101), jedoch weniger gut als Plasma-Eisen. Zudem zeigte sich auch dieser Parameter (entgegen Veröffentlichungen bei Erwachsenen mit chronischen Entzündungen) als nicht unabhängig von der Akutphase-Reaktion: Kinder mit CrP-Werten unterhalb (n=79) oder oberhalb (n=21) von 0,075 mg/dl unterschieden sich signifikant im Gruppenvergleich (Mann-Whitney-Test, p<0,05).

6.2.5 Immunreaktionen auf Impfungen

Zur Prüfung eines möglichen POP-Einflusses auf das Immunsystem erschien die Reaktion der Kinder auf die Impfungen als eine wichtige Untersuchung, geht es hierbei doch um das komplexe Zusammenspiel von verschiedenen Teilfunktionen, die sich als Lymphozyten-Proliferation und spezifischer Antikörper-Spiegel im Plasma messen lassen.

Bei der Lymphozyten-Proliferation (maximale cpm von 3 Konzentrationen zur Stimulation) zeigte sich beim Tetanus kein signifikanter Unterschied beim Gruppen-Vergleich zwischen den 84 dreimal DT-geimpften Kindern und den 17 nur zweimal geimpften (Mann-Whitney-Test; p=0,139), während bei Diphtherie ein signifikanter Unterschied bestand (p=0,031). Beide Parameter korrelierten nicht mit der seit der letzten Impfung vergangenen Zeit (Spearman Korrelationskoeffizient: Tetanus -0,044; p=0,664, Diphtherie -0,045; p=0,660), untereinander bestand eine hohe Korrelation (Spearman Korrelationskoeffizient 0,779; p<0,001).

Im Gegensatz zur Lymphozyten-Proliferation zeigte sich bei den im Plasma gemessenen Spiegeln der spezifischen Impfantikörper von Tetanus (IgG und -IgG1, untereinander sehr stark korreliert: r=0,992) und Hämophilus infl. Typ B (HiB) eine starke Abhängigkeit von der seit der letzten Impfung vergangenen Zeit mit Spearman Korrelationskoeffizienten von 0,543 (Tetanus-IgG), 0,540 (Tetanus-IgG1) und 0,489 (anti-HiB). Exemplarisch ist in Abbildung 6d der Zusammenhang für Tetanus-IgG graphisch dargestellt.

Abbildung 6.d: Streudiagramm: Tetanus-Antikörper (spezifisches Gesamt-IgG) und seit der letzten Impfung vergangene Zeit, dargestellt für 3x (dunkle Symbole) und 2x (helle Symbole) geimpfte Kinder.

Wie aus der Abbildung zu ersehen ist, zeigten nur 2x geimpfte Kinder bei gleicher seit der letzten Impfung vergangenen Zeit durchschnittlich niedrigere Antikörper-Titer. Bei multivariater Analyse mittels linearer Regression von log (Antikörper-Titer) ergab sich für Tetanus-IgG ein höchstsignifikanter Einfluß der seit der letzten Impfung vergangenen Zeit (ß=-0,643, p<0,001). Der Einfluß der Zahl der Impfungen war deutlich geringer, aber immer noch hochsignifikant (ß=0,209, p=0,009). Die Varianzaufklärung des Modells betrug 43,2 %. Die entsprechenden Zahlen für die HiB-Impfung waren: Zeit seit letzter Impfung ß=0,564 (p<0,001), Anzahl der Impfungen ß=0,059 (p=0,498, somit keine Signifikanz), Varianzaufklärung 34,5 %.

Die unterschiedliche Abhängigkeit der zellulären und der humoralen Funktion von der seit der letzten Impfung vergangenen Zeit spiegelt die raschere Entwicklung des T-Zell-System im Vergleich zu der noch deutlich unreiferen B-Zell-Funktion wider.

6.2.6 Gesamt-Cholesterin

Pathologisch hohe Cholesterin-Werte von über 200 mg/dl (208-309 mg/dl) fanden sich bei 6 Kindern (5,9%). Die hohen Werte wurden bei 2 Kindern durch eine zweite Untersuchung bestätigt. Durch die breite Palette von durchgeführten Laboruntersuchungen konnte eine sekundäre Hypercholesterinämie weitgehend ausgeschlossen werden. Genetisch bedingte Störungen des Fett-Metabolismus gehören zu den häufigsten Stoffwechselstörungen. Von den 6 Kindern fand sich bei einer Mutter ein eindeutig pathologischer Cholesterin-Wert (324 mg/dl), bei einer weiteren Mutter war die Fettstoffwechselstörung bereits länger bekannt (Behandlung mit einem Lipidsenker), bei einem der Väter bestanden anamnestisch hohe Cholesterin-Werte. Bei den verbleibenden 3 Kindern hatten die Mütter ebenfalls relativ hohe Werte (208, 223, 224 mg/dl, der Median-Wert aller Mütter betrug 182 mg/dl).

6.2.7 Ah-Rezeptor-Polymorphismus

Im Rahmen einer anderen vom Forschungszentrum Karlsruhe geförderten Studie (PUG U 96001), die sich mit dem Ah-Rezeptor-Polymorphismus als möglichem Einflußfaktor für die klinische Ausprägung von Chlorakne beschäftigte, wurde von Dr. Wanner (Institut für Molekularbiologie und Biochemie der FU Berlin) von den ersten 32 Kindern und deren Müttern dieser Polymorphismus untersucht. Die gefundene Allel-Frequenz im Kodon 554 bei Kaukasiern unterschied sich von publizierten Frequenz von Japanern, jedoch wurde kein Zusammenhang mit der Chlorakne-Intensität festgestellt (Wanner et al., 1999).

6.2.8 Schwermetalle

Die Schwermetalle wurden im Blut von Mutter und Kind (Blei, Kadmium, Quecksilber) sowie im Urin des Kindes (Kadmium, Quecksilber, Arsen) untersucht. Alle gemessenen Werte waren unauffällig in Bezug auf die Orientierungswerte in human-biologischen Untersuchungsmaterialien (BgVV, Kategorie I), bis auf einen erhöhten Blei-Wert bei einem Berliner Kind von 197 µg/l (Obergrenze Kategorie I: 150 µg/l). Da es sich um eines der ersten untersuchten Kinder handelte und die Schwermetall-Analysen erst nach Abschluß der Untersuchungsphase durchgeführt wurden, konnte eine Kontroll-Untersuchung erst 2 Jahre später durchgeführt werden. Sie ergab einen Blei-Wert von 127 µg/l. Während die beiden älteren Geschwister sowie die Eltern keine auffälligen Werte zeigten, wurde bei dem inzwischen geborenen Bruder (1 Jahr und 8 Monate alt) eine Blei-Konzentration von 227 µg/l festgestellt. Bei ihm ließen sich als Effekt der Blei-Belastung eine mikrozytäre, hypochrome Anämie (MCV 58,8 fl, MCH 18,3 pg, Hb 10,1 g/dl) messen mit pathognomonischer Erhöhung des Zink-Protoporphyrins IX auf das vierfache der Norm. Durch umfangreiche Untersuchungen im Haushalt wurden als wahrscheinlichste Quelle Keramik-Gefäße ausgemacht, in denen die Familie die Milch aufbewahrte.

Gestillte Kinder hatten im Vergleich zu den nicht gestillten Kindern signifikant höhere Blei-Werte im Blut. Dieser Unterschied fand sich auch bei den Müttern. Die Werte von Kind und Mutter waren hochsignifikant untereinander korreliert, vermutlich aufgrund gleicher Belastungsquellen. Die Stilldauer hatte keinen wesentlichen Einfluß auf die kindlichen Werte. Bei allen gemessenen Schwermetall-Konzentrationen unterschieden sich die Ilsenburger Kinder und Mütter nicht von denen der Berliner. Bei den Müttern ließ sich die bekannte starke Abhängigkeit der Kadmium-Blutwerte von der Zahl der gerauchten Zigaretten bestätigen sowie die Abhängigkeit der Quecksilber-Blutwerte von der Zahl der mit Amalgam gefüllten Zähne.

6.2.9 Nitrat/Nitrit im Trinkwasser

In allen Haushalten wurden Trinkwasserproben genommen und mit einfachen Streifentests auf Nitrat und Nitrit untersucht. Lediglich eine Probe aus einem Dorf nördlich von Ilsenburg (eigene Wasserversorgung) zeigte eine über dem Grenzwert (50 mg/l) liegende Nitrat-Belastung von 100 mg/l. Das Problem war durch frühere Analysen bereits bekannt, das Kind erhielt daher für die Nahrungszubereitung käufliches Mineralwasser.

6.2.10 Kotinin im Urin

Zur geplanten Quantifizierung der Zigarettenrauch-Exposition bei nicht gestillten Kinder durch ein möglicherweise objektiveres Verfahren (im Vergleich zu anamnestischen Angaben) war die Messung des Nikotin-Abbauproduktes Kotinin im Urin geplant. Bei den ersten Bestimmungen von ausgewählten Proben (Bezug auf Kreatinin) zeigten sich in beiden Richtungen starke Diskrepanzen zwischen den gemessenen Werten und den anamnestischen Angaben, die z.T. direkt überprüfbar war (verrauchte Wohnung). Eine Ursache für die offensichtliche Ungenauigkeit des Meßverfahrens dürfte teilweise darin begründet sein, daß im Alter von einem Jahr nur ein verschieden stark konzentrierter Spontanurin zu gewinnen war. Bei großen Fallzahlen sind offensichtlich statistische Aussagen z.B. über den Zusammenhang von passiver Zigarettenrauch-Exposition und Urin-Kotinin möglich; für die Feststellung der individuellen Belastung machte die Messung aber offensichtlich wenig Sinn.

6.3  Biologische Variation von Laborparametern

Wie oben erwähnt, wurde bei 36 Kindern eine 2. Blutentnahme durchgeführt, so daß für die untersuchten biologischen Parameter die intraindividuelle Variation innerhalb weniger Wochen ermittelt werden konnte (Tabelle 6a). Die Frage war, wie stark die Werte für einzelne Parameter innerhalb eines relativ kurzen Zeitraums von durchschnittlich 4 Wochen schwanken in Relation zur Gesamtstreuung der Werte: nur bei Parametern mit hoher Reproduzierbarkeit macht die Frage nach einer möglichen Beeinflussung durch POPs einen Sinn, da die POP-Konzentrationen innerhalb eines kurzen Zeitraums nicht wesentlich variieren. Es kommt dabei nicht auf die absolute Reproduzierbarkeit an. So ist z.B. Natrium mit Werten von ca. 140 mmol/l ein intraindividuell sicher gut reproduzierbarer Wert, jedoch wird bei alle Kindern der Wert um 140 mmol/l liegen. Auf der anderen Seite kann der Wert für einen spezifischen Antikörper durchaus um 50% bei zwei Untersuchungen variieren, um bei der hohen Gesamtvarianz von bis zu 3 Zehnerpotenzen noch als gut reproduzierbar zu gelten. Berechnet wurde daher y Reprod als Quotient aus dem Mittelwert der absoluten Differenzwerte (zwischen erster und zweiter Bestimmung) und der Standardabweichung der Werte in der Gesamtgruppe:

 

y Reprod = (∑│x1-x2│/n)/ s

 
   

x1,x2

Wert des biolog. Parameters x bei der ersten bzw. zweiten Bestimmung

bei einzelnen von insgesamt n Kindern

n

Zahl der Kinder mit Wiederholungsbestimmungen

s

Standardabweichung des biolog. Parameters für die Gesamtgruppe (101 Kinder)

Wie erwartet waren insbesondere die Imunglobuline (Hauptgruppen und spezifische Antikörper), aber auch einige Lymphozyten-Subpopulationen (z.B. CD4/CD8-Ratio) und die Lymphozyten-Proliferation auf Antigene (Candida, Tetanus, Diphtherie) gut reproduzierbar mit y Reprod -Werten unter 0,5 (durchschnittliche Differenz kleiner als das 0,5-fachen der Standardabweichung). Auf der anderen Seite der Skala lagen etliche Parameter, die in der Akutphase-Reaktion beeinflußt werden (siehe 6.2.3). Für diese macht es wenig Sinn, sie auf die mögliche Beeinflußbarkeit durch POPs hin zu überprüfen, da beobachtete Assoziationen wahrscheinlich zufällig entstanden sind.

Tabelle 6.a: Intraindividuelle Reproduzierbarkeit der Werte einzelner Labor-Parameter innerhalb weniger Wochen.

Parameter

(klin. Chemie, Blutbild, Immunglobuline)

n=

y Reprod

  

Parameter

(Lymphozyten-Subpopulationen,

Proliferation, Zytokin-Produktion)

n=

y Reprod

        

anti-HiB (mg/l)

34

0,185

  

CD27 - (%CD8 hi -Lymph.)

35

0,218

anti-Tet. IgG (IU/ml)

34

0,227

  

CD8 hi CD11a lo (% Lymph.)

35

0,233

IgG 2 (mg/dl)

25

0,229

  

CD45RO - CD45RA + (%CD4 + -L.)

35

0,255

anti-Tet. IgG 1 (mg/l)

34

0,261

  

CD45RO + CD45RA + (%CD4 + -L.)

35

0,260

IgG (mg/dl)

34

0,289

     
        

MCV (fl)

33

0,316

  

CD4/CD8-Ratio (T-Lymph.)

35

0,325

AP (U/l) ohne Extremw..

20

0,336

  

IL-5 PHA-PBMCs 2d (pg/ml)

26

0,330

IgG 1 (mg/dl)

34

0,334

  

Proliferat. Candida 0,5 U/ml (cpm)

30

0,349

IgG 4 (mg/dl)

33

0,355

  

CD45RO + CD45RA + (%CD8 + -L.)

35

0,361

MCH (pg)

33

0,374

  

CD45RO + CD45RA - (%CD4 + -L.)

35

0,365

     

CD8 hi CD11a hi (% Lymph.)

35

0,370

     

CD3 + CD8 + (%Lymph.)

35

0,374

     

CD11a hi (% CD8 hi -Lymph.)

35

0,391

     

Proliferat. Tet. 40 Lf/ml (cpm)

33

0,399

        

IgA (mg/dl)

34

0,442

  

CD29 hi CD49d hi (%CD4 + -Lymph.)

36

0,412

IgG 3 (mg/dl)

34

0,424

  

CD45RO - CD45RA + (%CD8 + -L.)

35

0,413

Cholesterin (mg/dl)

31

0,497

  

HLA-DR + (%CD8 hi -Lymph.)

35

0,422

IgM (mg/dl)

34

0,499

  

CD23 + (%CD19 + CD21 - -Lymph.)

35

0,424

     

CD26 + (%CD4 + -Lymph.)

35

0,432

     

Proliferat. Diph. 40 Lf/ml (cpm)

33

0,442

     

CD28 hi (%CD4 + -Lymph.)

35

0,457

     

CD26 + (%CD8 hi -Lymph.)

35

0,464

     

CD3 + (%Lymph.)

35

0,471

     

CD62L + (%CD8 hi -Lymph.)

35

0,494

     

CD56 + CD57 + (%CD8 hi -Lymph.)

36

0,494

        

Hämoglobin (g/dl)

33

0,508

  

CD4 + (%Lymph.)

35

0,500

Transferrin (mg/dl)

27

0,513

  

CD29 hi CD28 hi (%CD4 + -Lymph.)

35

0,512

TSH (µU/ml)

32

0,550

  

HLA-DR + (%CD4 + -Lymph.)

35

0,515

Gesamt-T 4 (µg/dl)

31

0,553

  

CD8 + CD11a hi (% Lymph.)

35

0,546

Lymphozyten (K/µl)

36

0,561

  

CD25 + (%CD4 + -Lymph.)

35

0,549

Kreatinin (mg/dl)

19

0,564

  

TCRγδ + αβ - (%CD2 + -Lymph.)

35

0,566

Albumin (g/dl)

27

0,574

  

CD19 + (%Lymph.)

35

0,567

freies T 4 (ng/dl)

26

0,586

  

Proliferat. IL-2 50 U/ml (cpm)

30

0,578

     

Proliferat. PHA 3 µg/ml (cpm)

30

0,597

        

Thyr-bind. Glob. (µg/ml)

27

0,611

  

CD45RO + CD45RA - (%CD8 + -L.)

35

0,600

γ -GT (U/l)

31

0,613

  

CD19 + CD21 + (%Lymph.)

35

0,605

Glukose (mg/dl)

20

0,651

  

Proliferat. PWM 1,5 µg/ml (cpm)

30

0,642

Leukozyten (K/µl)

36

0,652

  

CD23 + (%CD19 + CD21 + -Lymph.)

35

0,645

Hämatokrit (l/l)

33

0,674

  

CD19 + CD21 - (%Lymph.)

35

0,667

Ferritin (µg/l)

34

0,680

  

TCR γδ - αβ + (%CD2 + -Lymph.)

35

0,688

Gesamtbilirubin (mg/dl)

30

0,685

  

CD62L + (%CD4 + -Lymph.)

35

0,699

sTfR (mg/l)

34

0,690

  

IFN PHA-PBMCs 2d (pg/ml)

27

0,699

        

Thrombozyten (K/µl)

32

0,723

  

CD29 hi (%CD4 + -Lymph.)

35

0,704

Triglyceride (mg/dl)

31

0,724

  

Proliferat. ConA 6 µg/ml (cpm)

30

0,735

LDH (U/l)

27

0,735

  

CD3 - CD56/CD16 + (%Lymph.)

35

0,744

Gesamteiweiß (g/dl)

31

0,742

  

Proliferat. SEB 12 ng/ml (cpm)

30

0,781

Monozyten (K/µl)

36

0,742

     

Erythrozyten (M/µl)

33

0,755

     

Gesamt-T 3 (ng/ml)

32

0,783

     
        

ALT (U/l)

32

0,809

  

CD21 + (%CD19 + -Lymph.)

36

0,840

Eosinophile (K/µl)

36

0,827

  

CD25 + (%CD8 + -Lymph.)

35

0,873

Basophile (K/µl)

36

0,853

  

Proliferat. anti-CD3 10 ng/ml (cpm)

30

0,883

α-Tocopherol (mg/l)

28

0,860

  

IL-10 PHA-PBMCs 2d (pg/ml)

27

0,891

Prealbumin (mg/dl)

34

0,877

     
        

sCrP (mg/dl)

27

0,902

  

NK-Lyse (%)

15

0,969

Neutrophile (K/µl)

36

0,942

     

Retinol (mg/l)

28

0,981

     

Eisen (µmol/l)

31

0,985

     
        

Retikulozyten (%)

33

1,001

     

AP (U/l)

32

1,066

     

AST (U/l)

33

1,176

     

freies Hb (mg/dl)

32

1,386

     

Berechnet und als y Reprod bezeichnet wurde der Quotient aus dem Mittelwert der absoluten Differenzwerte (zwischen erster und zweiter Bestimmung) und der Standardabweichung der Werte im der Gesamtgruppe. Die Parameter wurde entsprechend ihrer y Reprod -Werte geordnet. Die Zahl der Wiederholungs-Untersuchungen variiert pro Parameter, da nicht immer für alle Untersuchungen bei der 2. Blutentnahme genug Material zur Verfügung stand. Bei kursiv gesetzten Parametern wurden die y Reprod -Werte wegen des großen Variationsbereiches (z.T. 3 Zehnerpotenzen) aus den zuvor logarithmierten Werten berechnet, da anderenfalls der y Reprod -Wert ausschließlich von Kindern mit hohen Werten des jeweiligen biologischen Parameters bestimmt wird.

7.  Ergebnisse: POP-Analysen

Insgesamt wurden entsprechend der Beschreibung (5.3.6.) 175 POP-Analysen aus Plasma bei der ERGO Forschungsgesellschaft durchgeführt:

Die in den folgenden Kapiteln dargestellten POP-Werte dieser Studie sind alle auf Gesamt-Fett im Plasma bezogen, das nach Formel aus Cholesterin und Triglyceriden berechnet wurde.

Von den in 5.3.6. aufgeführten 37 Verbindungen waren erwartungsgemäß 15 auch bei den gestillten Kindern unter der Nachweisgrenze oder ganz überwiegend unter der Nachweisgrenze:

Mit ganz wenigen Ausnahmen waren somit 22 Verbindungen bei allen gestillten Kindern meßbar: 12 PCDD/Fs, 7 PCBs (126, 169, 118, 156, 138, 153, 180) sowie ß-HCH, HCB und pp-DDE.

Für PCDD/Fs wurden Toxizitäts-Äquivalente berechnet. Als Toxizitäts-Äquivalenz-Faktoren (TEFs) wurden bis vor kurzem üblicherweise die 1988 von einer NATO-Arbeitsgruppe etablierten Werte benutzt (I-TEFs, nur für PCDD/Fs), die auch für die bisher dargestellten Muttermilch-Analysen verwendet wurden (3.3.). Kürzlich wurden von einer WHO-Arbeitsgruppe neue Faktoren publiziert (WHO-TEFs, Van den Berg et al., 1998), die sich nur für wenige Verbindungen von den I-TEFs unterschieden. Relevant ist dabei lediglich die Änderung bei 12378-P5CDD (von 0,5 auf 1,0, d.h. Gleichstellung mit 2378-TCDD), die zu ca. 15% höheren Werten führt. Diese Änderung ist insgesamt eher als ärgerlich einzustufen, da in Zukunft sicher Probleme beim Vergleich mit älteren Analysen auftreten werden. Es ist jedoch anzunehmen, daß sich die WHO-Werte durchsetzten, auch weil sie TEFs für co-planare und mono-ortho-PCBs enthalten, die von vielen Arbeitsgruppen bei der Berechnung von Toxizitäts-Äquivalenten ebenfalls berücksichtigt werden. Dies ist jedoch als problematisch einzustufen und wurde von unserer Arbeitsgruppe bisher vermieden, da für eine so weitgehende Einbeziehung keine wissenschaftliche Basis besteht (es sind den Ah-Rezeptor betreffend auch partielle Antagonisten einbezogen, die je nach Zusammensetzung des Gemisches Wirkungen von Agonisten blockieren könnten; dadurch würde mit einem Gesamt-WHO-TEQ die dem 2378-TCDD entsprechende Konzentration zu hoch angegeben). Für die Auswertung dieser Studie wurden zusätzlich zu den I-TEq-Werten dennoch WHO-TEQ-Werte für co-planare und mono-ortho-PCBs berechnet und für Korrelations-Analysen mit biologischen Parametern benutzt (als Gesamt-TEQ), um der Kritik entgegenzutreten, daß ohne ein solches Vorgehen u.U. Effekte übersehen werden.

7.1 Gestillte Kinder

In Tabelle 7a sind für die 80 gestillten Kinder die POP-Konzentrationen der erwähnten 22 Verbindungen sowie die berechneten Toxizitäts-Äquivalente angegeben (Minimum, 25. Perzentile, Median, 75. Perzentile, Maximum). Die Minimum-Werte stammten überwiegend von dem bereits erwähnten Kind mit überraschend niedrigem I-TEq-Wert (2,0 ppt). Die nächst höheren I-TEq-Werte stammten mit 8,1 ppt und 9,4 ppt ebenfalls aus der Region Ilsenburg (alle Mütter hatten sogar lebenslang in Ilsenburg gewohnt), gehörten aber zu denjenigen mit der kürzesten Stilldauer (siehe auch Abbildung 7b). Die zugehörigen mütterlichen I-TEq-Blutwerte betrugen 9,1 ppt, 26,1 ppt und 16,3 ppt.

Wie erwartet kamen die Kinder mit den höchsten PCDD/F-Werten aus der Region Ilsenburg. Insgesamt hatten 6 Kinder I-TEq-Werte über 50 ppt (107,0; 69,2; 59,2; 58,1; 56,6; 54,6), nur eins dieser Kind kam aus Berlin (58,1 ppt; dieses Kind fiel mit relativ geringer Gewichtszunahme in den letzten Wochen auf und hatte bei der Untersuchung mit 7,30 kg das geringste Körpergewicht; u.U. hat in diesem Fall eine relativ geringe Fettmasse die relativ hohe Konzentration mitbedingt; die mütterliche Konzentration betrug 11,7 ppt). Von den 20 Kindern oberhalb der 75. Perzentile (31,1 ppt) kamen 13 aus Berlin, 6 aus Ilsenburg und 1 Kind aus Maulach/Crailsheim.

Wie weiter unten dargestellt, hat die Stilldauer einen wesentlichen Einfluß auf die Höhe der kindlichen POP-Werte. Da in Ilsenburg die äquivalente Vollstilldauer durchschnittlich 1,2 Monate kürzer war als bei den Berliner Kindern, und bei etlichen Müttern aus Ilsenburg gar keine überdurchschnittlich hohen I-TEq-Werte gefunden wurden, unterschied sich der Median-Wert der 53 nicht aus Ilsenburg kommenden Kinder (25,3 ppt) nicht wesentlich von dem der Ilsenburger Kinder (26,2 ppt). Die Verteilung der kindlichen und mütterlichen I-TEq-Werte ist graphisch in Abbildung 7a dargestellt.

Tabelle 7.a: Gemessene POP-Konzentrationen (pg bzw. ng pro g Blutfett) der 80 gestillten Kinder (Minimum, 25. Perzentile, Median, 75. Perzentile, Maximum).

Verbindung

Min.

25. P.

Median

75. P.

Max.

      

pg/g

     

2378-TCDD

n.n. (1,1)

2,6

3,5

4,6

12,3

12378-P5CDD

n.n. (1,4)

5,9

8,0

10,7

25,6

123478-H6CDD

n.n. (1,4)

5,6

7,3

10,1

35,2

123678-H6CDD

n.n. (1,3)

17,3

24,4

36,9

67,9

123789-H6CDD

n.n. (0,9)

4,0

5,8

7,5

16,1

1234678-H7CDD

8,6

27,6

35,3

49,9

145,5

OCDD

80,9

197,4

249,9

346,3

961,8

      

23478-P5CDF

2,3

14,7

19,8

26,1

85,9

123478-H6CDF

2,6

7,7

10,6

15,7

138,2

123678-H6CDF

1,7

6,1

9,6

12,9

90,3

234678-H6CDF

0,8

2,3

3,0

4,1

42,9

1234678-H7CDF

4,3

8,5

11,0

14,4

108,1

      

PCB126

36,5

86,9

137,3

192,6

424,0

PCB169

9,7

73,1

101,9

144,2

313,7

      

ng/g

     

PCB118

n.n. (6)

21,6

37,1

50,2

160,8

PCB156

n.n. (6)

7,7

14,7

21,2

50,2

      

PCB138

17,2

90,5

141,9

210,2

558,2

PCB153

15,9

95,7

155,8

233,7

606,6

PCB180

7,3

52,7

94,6

154,5

330,9

Summe PCB 138,153,180

44,0

237,1

395,1

575,8

1489,0

      

pp-DDE

50,4

300,9

523,9

954,8

2536,3

ß-HCH

n.n. (20)

36,1

54,0

81,5

197,4

Hexachlorbenzol

n.n. (20)

99,3

141,2

220,8

826,1

      

pg/g

     

I-TEq

2,0

19,5

25,3

31,1

107,0

      

WHO-TEQ PCDD/Fs

2,0

22,2

29,3

36,0

119,5

WHO-TEQ copl. PCBs

3,7

9,8

14,8

20,5

44,4

WHO-TEQ mono-ortho PCBs

0,9

6,4

11,8

15,4

40,3

Gesamt-WHO-TEQ

5,8

43,0

52,5

74,3

173,9

      

n.n. = nicht nachweisbar (Nachweisgrenze)

Abbildung 7.a: I-TEq-Werte von 80 gestillten Kindern und deren Müttern in Berlin und in der Region Ilsenburg

Bei Betrachtung der Median-Werte für einzelne Verbindungen lagen die 27 Ilsenburger Kinder im Vergleich mit den anderen Kindern deutlich höher bei den Verbindungen 23478-P5CDF, den 3 meßbaren Hexafuranen sowie beim PCB169 (entsprechend dem Pattern der von der Kupferhütte emittierten Verbindungen). Keinen wesentlichen Unterschied gab es beim HCB.

Auffällige Unterschiede in den beiden betrachteten Gruppen gab es auch beim pp-DDE (deutlich höhere Werte in Ilsenburg), während sämtliche PCB-Werte bis auf die von PCB169 deutlich niedriger lagen. Diese Differenzen sind nicht durch die Kupferhütte bedingt, sondern sie spiegeln die unterschiedliche Industriegeschichte in Ost und West wider: aus wenigen POP-Verbindungen der gestillten Kinder ließ sich mit hoher Wahrscheinlichkeit sagen, ob die Mutter in der DDR oder der alten BRD geboren und aufgewachsen war.

Dies wird besonders deutlich bei einer Gruppen-Aufteilung nach der alten Staatszugehörigkeit der Mütter (n=33 DDR, n=47 alte BRD): das Verhältnis der Median-Werte (Ost/West) der kindlichen POP-Werte lag mit Abstand am höchsten für pp-DDE (2,24), bedingt durch den noch bis Mitte der 80er Jahre gestatteten Gebrauch von DDT (in der alten BRD wurde DDT 1972 weitgehend verboten). Die Relationen für ß-HCH und HCB lagen um 1 (1,02 bzw. 0,98), während für die meisten PCBs diese Verhältnis-Werte deutlich niedriger lagen: PCB 138 (0,54), PCB 153 (0,51), PCB 180 (0,42), PCB 118 (0,48), PCB 156 (0,46), PCB 126 (0,58). Lediglich bei PCB169 (1,17) und I-TEq (1,00) gab es keinen wesentlichen Unterschied der Median-Werte,

weil sich die üblicherweise bei Müttern aus der DDR niedriger liegenden Werte durch den hohen Anteil von Ilsenburger Müttern ausglichen

Grundsätzlich ist anzunehmen, daß die Höhe der kindlichen POP-Werte von den wesentlichen Einflußgrößen Stilldauer (äquivalente Vollstilldauer) und Höhe der mütterlichen POP-Werte bestimmt wird. Bei Überprüfung in einem linearen Modell für alle 80 gestillten Kinder zeigen sich beide Faktoren ungefähr als gleich stark (ß-Werte für standardisierte Koeffizienten 0,723 bzw. 0,738), mit einer Varianzaufklärung (R2) von 56,5%. Wird der Body mass index des Kindes (als grobes Maß für Körperfettmasse) hinzugenommen, so hat diese Größe keinen signifikanten Einfluß (ß=–0,107; p=0,16), der Wert für R2 erhöht sich leicht auf 57,6%.

Bei den 80 gestillten Kindern gab es trotz des unterschiedlichen Musters in der POP-Zusammensetzung in der Muttermilch (DDR - alte BRD, Ilsenburg - Berlin) eine hohe Korrelation der einzelnen Verbindungen bzw. Verbindungs-Gruppen untereinander (Tabelle 7b).

Tabelle 7.b: Korrelation der verschiedenen POP-Verbindungen untereinander bei den gestillten Kindern (n=80). Angegeben sind die Korrelations-Koeffizienten (Spearman zweiseitig).

 

I-TEq

∑ PCB 138,

153,180

PCB126

PCB156

ß-HCH

HCB

       
       

∑ PCB 138,153,180

0,568

     

PCB126

0,572

0,645

    

PCB156

0,528

0,950

0,577

   

ß-HCH

0,611

0,568

0,482

0,534

  

HCB

0,736

0,480

0,456

0,475

0,797

 

pp-DDE

0,607

0,293

0,294

0,218*

0,557

0,634

       

* einziges nicht signifikantes Paar (p=0,052)

7.2  Nicht gestillte Kinder

Wie bereits erwähnt, wurden aus verschiedenen Gründen (Kosten, schlechtere Nachweisgrenzen bei Einzelanalysen, keine größere Variation der Werte erwartet) bei den nicht gestillten Kindern nur je 5 Einzelanalysen von Kindern und zugehörigen Müttern gemacht. Von den verbleibenden 16 nicht gestillten Kindern und deren Müttern wurden gepoolte Analysen durchgeführt. Da die ersten POP-Analysen deutliche Unterschiede im Verteilungsmuster in Abhängigkeit vom Geburtsstaat der Mutter gezeigt hatten, wurde eine entsprechende Aufteilung vorgenommen: jeweils ein Pool von Kind und Mutter mit n=4 (Mutter in DDR geboren) und einer mit n=12 (Mutter nicht in DDR geboren). Die für jede Person eingesetzte Plasmamenge wurde so berechnet, daß jeweils die gleiche Fettmenge in den Pool einging (berechnet aus Cholesterin- und Triglycerid-Werten nach Formel).

Die Ergebnisse sind in Tabelle 7c zusammengestellt. Erwartungsgemäß zeigte sich der Ost-West-Unterschied auch in diesen Proben der Mütter, und er war ebenfalls bei den Kindern noch deutlich zu erkennen. Bei den Kindern kann jedoch nicht zwischen pränataler (mütterlicher) und postnataler (Ernährung) Herkunft unterschieden werden. Entsprechend den theoretischen Erwartungen und den eigenen Voruntersuchungen (Abraham et al., 1996) bestätigte sich, daß nicht gestillte Kinder im Alter von 11 Monaten aufgrund der im Vergleich zu Humanmilch niedrigen Konzentrationen in Kuhmilch und aufgrund des schnellen Wachstums im ersten Lebensjahr deutlich niedrigere POP-Werte haben als ihre Mütter.

Die Ergebnisse der fünf einzeln analysierten Mutter/Kind-Paare entsprachen grob den in Tabelle 7c dargestellten Werten und sollen hier nicht im einzelnen wiedergegeben werden. Eine der fünf Mütter war in der DDR geboren. Aufgrund der niedrigen Konzentrationen bei den Kindern lagen diese bei vielen Verbindungen in der Nähe oder unterhalb der Nachweisgrenze. Die I-TEq-Werte variierten zwischen 1,9 und 3,2 ppt (Mütter zwischen 9,3 und 13,1 ppt), die PCB126-Werte zwischen 23 und 31 (Mütter zwischen 43 bis 98 ppt), die pp-DDE-Werte zwischen 26 und 99 ppb (Mütter zwischen 60 bis 941 ppb) und die Werte für die Summe der PCBs 138,153,180 zwischen 16 und 87 ppb (Mütter zwischen 132 bis 305 ppb).

Tabelle 7.c: POP-Konzentrationen im Blutfett von gepoolten Proben von nicht gestillten Kindern und deren Müttern, die entweder in der DDR (n=4, Ost) oder der alten BRD (n=12, West) geboren und aufgewachsen waren. Angegeben ist ferner jeweils das Verhältnis von kindlichen und mütterlichen Werten (K/M).

Verbindung

Kind
Ost

Mutter
Ost

K/M
Ost

Kind

West

Mutter

West

K/M

West

       

pg/g

      

2378-TCDD

n.n. (0,7)

1,3

 

0,6

1,4

0,46

12378-P5CDD

1,3

3,4

0,39

1,0

4,2

0,24

123478-H6CDD

n.n. (0,7)

1,7

 

n.n. (0,6)

2,5

 

123678-H6CDD

1,0

5,9

0,18

1,8

16,6

0,11

123789-H6CDD

n.n. (0,7)

1,7

 

0,6

3,3

0,20

1234678-H7CDD

4,5

11,6

0,39

8,3

21,2

0,39

OCDD

69,8

146,6

0,48

77,4

235,0

0,33

       

23478-P5CDF

1,4

5,0

0,27

1,1

6,0

0,19

123478-H6CDF

1,5

3,8

0,38

1,5

4,2

0,36

123678-H6CDF

0,7

2,4

0,31

0,8

2,7

0,28

234678-H6CDF

0,4

0,9

0,42

0,3

0,8

0,39

1234678-H7CDF

4,9

7,3

0,67

4,7

6,0

0,79

       

PCB126

12,0

30,7

0,39

12,7

37,7

0,34

PCB169

3,8

29,0

0,13

4,7

49,0

0,10

       

ng/g

      

PCB118

2,0

6,4

0,31

2,0

10,1

0,20

PCB156

n.n. (2,0)

3,2

 

n.n. (2.0)

6,7

 
       

PCB138

3,9

33,8

0,12

8,0

68,8

0,12

PCB153

3,9

43,4

0,09

9,9

92,3

0,11

PCB180

2,0

25,7

0,08

6,0

58,8

0,10

Summe PCB 138,153,180

9,8

102,9

0,10

23,9

219,9

0,11

       

pp-DDE

53,0

366,4

0,14

23,9

188,0

0,13

ß-HCH

n.n. (9,8)

20,9

 

n.n. (9,9)

20,1

 

Hexachlorbenzol

9,8

48,2

0,20

11,9

55,4

0,22

       

pg/g

      

I-TEq

1,9

7,6

0,26

2,5

10,1

0,25

       

WHO-TEQ PCDD/Fs

1,9

9,2

0,21

2,5

11,98

0,21

WHO-TEQ copl. PCBs

1,2

3,4

0,37

1,3

4,3

0,31

WHO-TEQ mono-ortho PCBs

0,2

2,4

0,08

0,2

4,7

0,04

Gesamt-WHO-TEQ

3,4

14,9

0,23

4,0

20,9

0,19

n.n. = nicht nachweisbar (Nachweisgrenze)

7.3  Vergleich gestillte – nicht gestillte Kinder

Entsprechend den Erwartungen lagen die POP-Werte der gestillten Kinder deutlich höher als die der nicht gestillten Kinder (bis auf die bereits erwähnte Ausnahme). Das Verhältnis der Konzentrationen von gestillten und nicht gestillten Kindern ist natürlich von der Stilldauer und weiteren Faktoren wie “Region Ilsenburg” abhängig. In Abbildung 7b sind die gemessenen I-TEq-Konzentrationen der Kinder in Abhängigkeit von der Stilldauer aufgetragen (helle Symbole: Region Ilsenburg). Die 21 nicht gestillten Kinder aus Berlin hatten im Durchschnitt (Pool-Analysen entsprechend der Anzahl gewichtet) eine I-TEq-Konzentration von 2,4 ppt und waren damit mehr als zehn mal niedriger als die gestillten Kinder aus Berlin (Median 25,3 ppt) und aus der Region Ilsenburg (Median 26,2 ppt), bei einer äquivalenten Vollstilldauer im Median von 34 bzw. 28 Wochen. In gleicher Größenordnung liegen die Relationen für die anderen POPs.

Abbildung 7.b: Kindliche I-TEq-Konzentrationen in Abhängigkeit von der äquivalenten Vollstilldauer. Helle Symbole: Region Ilsenburg (n=27).

7.4  Mütterliche POP-Werte

Aus Platzgründen werden an dieser Stelle nur die I-TEq-Werte dargestellt. Die Mütter der 21 nicht gestillten Kinder aus Berlin hatten im Mittel eine I-TEq-Konzentration von 9,8 ppt (Pool-Analysen entsprechend der Anzahl gewichtet), die gestillten insgesamt eine von 12,1 ppt (Median 10,7 ppt). Die Median-Werte betrugen bei den Ilsenburger Müttern 15,6 ppt, bei den Berliner Müttern 9,3 ppt. Die 9 Mütter mit I-TEq-Werten über 20 ppt kamen alle aus Ilsenburg und Umgebung. Die höchste Konzentration bei den Berliner Müttern betrug genau 20,0 ppt, die niedrigste 2,3 ppt (diese Mutter hatte schon 2 vorher geborene Kinder lange gestillt). Der I-TEq-Wert der Mutter aus Maulach bzw. Crailsheim betrug 15,3 ppt. Auf die Problematik der absoluten Höhe der Werte wird in diesem Kapitel noch eingegangen (7.6.).

Die Verteilung der mütterlichen I-TEq-Werte ist in Abbildung 7c in Abhängigkeit vom Alter dargestellt. Gesondert hervorgehoben sind die Mütter aus Ilsenburg (helle Symbole): bei Ihnen war der Einfluß des besonderen Faktors “Kupferhütte” (verbrachte Lebensjahre in Ilsenburg und Umgebung, Eier aus Bodenhaltung) so stark, daß der übliche Einfluß des Alters nicht mehr nachweisbar war (R2 = 0,02%). Bei den anderen Müttern (n=58 inkl. der 5 nicht stillenden Mütter mit Einzelanalysen) zeigte sich die erwartete Altersabhängigkeit (Pearson R2 = 11,4%). Die Regressionsgrade ergab einen mittleren Anstieg von 0,34 ppt I-TEq pro Lebensjahr und entspricht damit den Ergebnissen anderer Untersuchungen: 8 Arbeiten verschiedener Untersucher ermittelten I-TEq-Werte in verschiedenen Matrizes mit einer Zunahme zwischen 0,3 und 0,8 ppt pro Lebensjahr (zusammengestellt in Päpke 1998).

Abbildung 7.c: I-TEq-Konzentrationen aller Mütter mit Einzelanalysen (n=85) in Abhängigkeit vom Alter. Helle Symbole: Region Ilsenburg (n=27).

Da die Höhe der mütterlichen Werte wesentlich von den Faktoren Geburtsstaat und Ilsenburg mitbestimmt wurden, war eine Prüfung der bekannten sonstigen Einflußgrößen nur an einer homogeneren Untergruppe sinnvoll: als größte Gruppe boten sich die der 43 stillenden Mütter aus Berlin und Umgebung an, die aus dem Westen stammten. Bei multivariater Betrachtung von 7 Einflußgrößen in einem linearen Modell unter Verwendung von log. nat. (mütterl. I-TEq-Wert) waren höchstsignifikante Einflußfaktoren die äquivalente Vollstilldauer der älteren Kinder (ß=–0,622; p<0,001) und das Alter der Mutter (ß=0,448; p<0,001), während die äquivalente Vollstilldauer des jetzt gestillten Kindes nur noch gerade signifikant war (ß=–0,228; p<0,05). Nicht mehr signifikant und vom Einfluß her abnehmende Größen waren der Fischverzehr (ß=0,149; p=0,13), die Gewichtsentwicklung während der aktuellen Stillperiode (ß=–0,054; p=0,57), der Fleischverzehr (ß=–0,028; p=0,77) und der Body mass index (ß=–0,019; p=0,85). Die Varianzaufklärung (R2) des Modells betrug 73,4%.

7.5 Akkumulation von POPs in Abhängigkeit von der Stilldauer

Eine der interessantesten Fragen des Projekts war sicherlich die der Akkumulation der verschiedenen POPs im Kind (gegenüber der Mutter) in Abhängigkeit von der Stilldauer bzw. der gesamten von der Mutter an das Kind abgegebenen Milchfettmenge. Für letztere ist die äquivalente Vollstilldauer der beste Parameter. In Abbildung 7d ist das Verhältnis von kindlicher und mütterlicher I-TEq-Konzentration gegenüber der äquivalenten Vollstilldauer aufgetragen. Hierbei sei daran erinnert, daß alle Werte im Alter von durchschnittlich 11,6 Monaten gemessen wurden, und daß in den Quotienten sowohl der mit der Stilldauer ansteigende I-TEq-Wert beim Kind als auch der gleichzeitig abfallende Wert bei der Mutter eingeht. Es ist deshalb anzunehmen, daß ein nur relativ kurz (z.B. 4 Monate) gestilltes Kind zum Zeitpunkt des Abstillens schon eine höhere Konzentration hatte als zum Untersuchungsalter von 11,6 Monaten, da es zwischenzeitlich gewachsen war und so seine POP-Werte “verdünnt” hatte.

Wie aus der Abbildung 7d oben bzw. noch besser aus der darunter befindlichen halblogarithmischen Darstellung zu ersehen ist, beschreibt eine e-Funktion die Verteilung der Werte am besten, und es ist daher bei einer Verdopplung der Stilldauer eine Verdopplung des log. nat. des POP-Verhältnisses Kind/Mutter im Alter von 11,6 Monaten zu erwarten. In Tabelle 7d sind die entsprechenden Berechnungen für 21 POP-Verbindungen durchgeführt (bei PCB156 nicht, da in allen Analysen nicht gestillter Kinder inklusive der beiden Pools die Verbindung nicht nachweisbar war). Dabei zeigten sich teilweise erstaunlich gute Werte für das Bestimmtheitsmaß (R2, bei 10 Einzelverbindungen über 75%). Schlechtere R2–Werte sind vermutlich bei einigen Verbindungen durch die in der Nähe der Nachweisgrenzen liegenden Konzentrationen bedingt (z.B. 2378-TCDD). Bei anderen Verbindungen (insbesondere bei OCDD) ist zu vermuten, daß noch andere, bisher nicht identifizierte Quellen zu einer Vergrößerung der Streuung führen (generelles Phänomen: hoher OCDD-“Body burden” und hohe OCDD-Ausscheidung über den Stuhl sind bei Bilanzbetrachtungen nicht durch die relativ geringe orale OCDD-Zufuhr mit der Nahrung zu erklären, z.B. Abraham et al., 1996).

Abbildung 7.d: Verhältnis der I-TEq-Werte von Kind und Mutter zum Zeitpunkt der Untersuchung (Kind ca. 11,6 Monate alt), oben in linearer, unten in halb logarithmischer Darstellung. Eingezeichnet ist als Regressionskurve eine e-Funktion mit Bestimmtheitsmaß (Pearson R2). Fallzahl: 80 gestillte und 7 (5+2) nicht gestillte Kinder; die beiden gepoolten Analysen nicht gestillter Kinder wurden wie einzelne Kinder behandelt.

Tabelle 7.d: Parameter der e-Funktionen (y=y0ekx, y: POP-Verhältnis Kind/Mutter, x: äquivalente Vollstilldauer in Wochen) sowie das R 2 als beste Regression für die verschiedenen POPs. Angegeben ist ferner das aus diesen Funktionen berechnete POP-Verhältnis bei einer Vollstilldauer von 6 Monaten und die erforderliche Vollstilldauer zum Erreichen gleich hoher Werte bei Mutter und Kind (jeweils zum Untersuchungszeitpunkt von 11,6 Monaten). In der letzten Spalte ist die Rangfolge der Akkumulation der einzelnen Verbindungen angegeben.

Verbindung

y 0

k

R 2

K/M
n. 26 Wo.

1:1
nach(Wochen)

Rang

       
       

2378-TCDD*

0,56

0,042

0,460

1,67

13,7

5

12378-P5CDD***

0,38

0,058

0,649

1,70

16,8

4

123478-H6CDD*

0,29

0,059

0,495

1,31

21,4

16

123678-H6CDD

0,20

0,072

0,836

1,31

22,3

15

123789-H6CDD**

0,34

0,063

0,673

1,71

17,4

3

1234678-H7CDD

0,34

0,045

0,615

1,09

24,1

19

OCDD

0,38

0,032

0,435

0,87

30,3

21

       

23478-P5CDF

0,27

0,070

0,756

1,66

18,7

6

123478-H6CDF

0,41

0,053

0,719

1,62

17,0

8

123678-H6CDF

0,30

0,064

0,751

1,59

18,8

9

234678-H6CDF

0,50

0,043

0,448

1,50

16,5

13

1234678-H7CDF

0,81

0,025

0,245

1,55

8,5

11

       

PCB126

0,38

0,056

0,760

1,66

17,1

7

PCB169

0,16

0,076

0,822

1,13

24,4

17

       
       

PCB118**

0,34

0,067

0,633

1,94

16,1

2

PCB156

bei keiner Analyse nicht gestillter Kinder nachweisbar

       

PCB138

0,19

0,080

0,819

1,50

21,0

14

PCB153

0,14

0,080

0,825

1,13

24,5

18

PCB180

0,13

0,077

0,807

0,97

26,5

20

Summe PCB 138,153,180

0,15

0,079

0,827

1,19

23,8

 
       

pp-DDE

0,22

0,075

0,779

1,57

20,0

10

ß-HCH*

0,34

0,071

0,701

2,15

15,3

1

Hexachlorbenzol***

0,21

0,075

0,823

1,51

20,5

12

       
       

I-TEq

0,24

0,069

0,815

1,47

20,5

 
       

WHO-TEQ PCDD/Fs

0,22

0,072

0,813

1,46

20,8

 

WHO-TEQ copl. PCBs

0,36

0,058

0,780

1,60

17,9

 

WHO-TEQ mono-ortho PCBs

Berechnung nicht sinnvoll: siehe PCB 156

Gesamt-WHO-TEQ

0,22

0,073

0,847

1,43

21,0

 
       

Einschränkungen: * nur 1 ** nur 2 *** nur 3 nicht gestillte Kindern/Pools mit meßbaren Werten, Korrelation am unteren Ende dadurch nur von wenigen Punkten bestimmt.

Für die 21 Einzelverbindungen ließ sich eine Rangfolge des Akkumulations-Verhaltens aufstellen, das sich anschaulicher widerspiegelt im erwarteten POP-Verhältnis Kind/Mutter nach sechs Monaten Vollstillzeit, oder in der für ein 1:1 POP-Verhältnis von Kind und Mutter notwendigen Vollstillzeit (Tabelle 7d, jeweils aus den ermittelten Funktionen berechnet für den Untersuchungszeitpunkt von 11,6 Monaten). Dabei zeigte sich in allen Verbindungsgruppen eine deutlich höhere Akkumulation bei den niedriger chlorierten im Vergleich zu den höher chlorierten Verbindungen. Erwartungsgemäß am deutlichsten zeigte sich dies bei OCDD, bei dem die Mechanismen aus anderen Untersuchungen am einfachsten abzuleiten sind: im Vergleich mit mütterlichem Blut sind die Werte in der Muttermilch deutlich niedriger (z.B. Päpke 1998), und die Resorptionsraten beim Kind sind deutlich geringer als bei weniger stark chlorierten Verbindungen (z.B. Abraham et al., 1996). Vermutlich liegt also ursächlich eine geringere Fähigkeit zum Passieren von Membranen vor, u.U. spielen auch, wie schon erwähnt, weitere Quellen eine Rolle (spekulativ: Aufnahme über die Haut?, Bildung im Körper ?).

An einem Modells für die Akkumulation während der Stillperiode wird zur Zeit noch gearbeitet, die Ergebnisse werden nachgereicht.

7.6 Vergleich von I-TEq-Konzentrationen in Muttermilch und -blut

Wie erwähnt, wurden zur Rekrutierung höher exponierter Mütter auch Muttermilch-Analysen durchgeführt. Von 14 Müttern liegen nun I-TEq-Bestimmungen sowohl vom Blutplasma (Bestimmungen bei ERGO) als auch von Muttermilch vor (Bestimmungen im BgVV Berlin, n=12, beim Lebensmitteluntersuchungsamt Oldenburg, n=1, sowie bei der Chemischen Landesuntersuchungsanstalt Freiburg, n=1). Während die Blutentnahmen einheitlich durchschnittlich 11,6 Monate nach der Entbindung vorgenommen wurden, war der Zeitpunkt der Probennahme für die Muttermilch nicht einheitlich (überwiegend jedoch im 2. Teil der Stillperiode). Trotz dieser Variation fand sich eine bemerkenswerte Korrelation zwischen den Blut- und Milchdaten für I-TEq (Abbildung 7e, R2 =89,9 %; selbstverständlich waren der ERGO Forschungsgesellschaft die Ergebnisse der Muttermilch-Analysen nicht bekannt).

Die Darstellung der Korrelation der I-TEq-Werte in den beiden Matrizes wirft jedoch einige grundsätzliche Fragen auf, die noch der Klärung bedürfen: durchschnittlich waren die gemessenen Werte im Milchfett 2,2 mal höher als im Plasmafett. Diese Diskrepanz ist sowohl für die zentrale Frage dieses Projektes (POP-Wirkungen auf biologische Parameter?) als auch für das im letzten Kapitel dargestellte Akkumulationsverhalten in Abhängigkeit von der Stilldauer unerheblich. Dennoch wäre natürlich eine Vergleichbarkeit der gemessenen absoluten POP-Konzentrationen mit früheren Untersuchungen wünschenswert. Folgende Aspekte sind bei der Interpretation der beobachteten Diskrepanz zu beachten:

Wie erwähnt, wurden die POP-Werte auf Gesamtfett bezogen, das aus den Plasma-Cholesterin und –Triglycerid-Werten ermittelt wurde (Gesamtfett = 2,27*Chol. + TG + 62,3 bei Werten in mg/dl, Phillips et al. 1989). Diese Methode wird seit langer Zeit vom CDC in Atlanta/USA benutzt (Arbeitsgruppe L. Needham, D. Patterson), z.B. auch bei den nachträglichen Bestimmungen von 2378-TCDD in den asservierten Seveso-Serumproben von

Abbildung 7.e: Korrelation von I-TEq-Werten in Muttermilch und mütterlichem Plasma. Die Muttermilch-Untersuchungen wurden im BgVV Berlin (dunkle Symbole, n=12), beim Lebensmitteluntersuchungsamt Oldenburg (helles Quadrat, n=1), sowie bei der Chemischen Landesuntersuchungsanstalt Freiburg (helles Dreieck, n=1) durchgeführt.

geringem Volumen. Bei der ERGO Forschungsgesellschaft dagegen wird seit Jahren die Vollblutmethode angewandt, bei der eine entsprechende Gesamtfett-Berechnung nicht möglich ist. Es wurde bei ERGO daher bisher auf extrahiertes und gravimetrisch gewogenes Fett bezogen (Blutvolumen in der Routine 40 ml). Ein Vergleich von mit beiden Methoden bestimmten Werten bei Individuen zeigte eine gute Korrelation (R2 = 82,4%) und durchschnittlich eine gute Übereinstimmung der Einzelwerte (Koeff. der Regressionsgraden 0,94, Päpke 1998).

- Durch die für dieses Projekt erforderliche Volumen-Reduktion (Kinder 3-5 ml, Mütter 10 ml Plasma) mit bei der Extraktion erwarteten 20 mg Fett (Kinder) erschien eine gravimetrische Messung zu ungenau. Dennoch wurde sie als zusätzliche Plausibilitätskontrolle durchgeführt. Dabei zeigten sich tatsächlich die erwarteten Probleme: aus einigen Proben wurde erheblich weniger Fett als erwartet extrahiert, Wiederholungsaufarbeitungen (bei den Müttern möglich) ergaben z.T. deutlich höhere Extraktions-Werte; entsprechend stark different waren daher die auf extrahiertes Fett bezogenen POP-Werte. Wurden diese Wiederholungs-Bestimmungen auf nach der Formel berechnetes Gesamtfett bezogen, ergaben sich jedoch fast exakt die gleichen POP-Werte. Es ist daher davon auszugehen, daß durch die Aufarbeitung möglicherweise Fett verloren geht, nicht jedoch POP-Verbindungen verloren gehen.

- Beim Vergleich der nach der Formel erwarteten Gesamtfett-Werte und den extrahierten/gewogenen Fettwerten zeigten sich entsprechend große Streuungen (Abbildungen 7f und 7g), jedoch nicht um den Wert 1: bei den Kindern erreichten die extrahierten Fettwerte durchschnittlich 66,2 %, bei den Müttern 72,5 % der nach der Formel erwarteten Werte.

Abbildung 7.f: Korrelation zwischen den aus den Kinderproben extrahierten/gewogenen Fettmengen und den erwarteten Fettmengen (nach Formel berechnet).

Abbildung 7.g: Korrelation zwischen den aus den mütterlichen Plasmaproben extrahierten/gewogenen Fettmengen und den erwarteten Fettmengen (nach Formel berechnet).

- Entsprechend würden deutlich höhere POP-Werte zu erwarten sein (Kinder: + 51%, Mütter +38%), wenn statt der nach der Formel berechneten Fettmenge für alle Kinder bzw. Mütter ein entsprechender Aufschlag benutzt würde unter der Vorstellung, daß die extrahierten Fettwerte die realistischeren sind, jedoch die individuellen Extraktionswerte zu stark streuen aufgrund der geringen Absolutmenge. Damit wäre ein Teil (ca. 1/3) der Diskrepanz zwischen mütterlichen Milch- und Plasma-Werten erklärt. Für die 21 Mütter der nicht gestillten Kinder würde sich ein I-TEq-Mittelwert von 13,5 ppt (statt 9,8 ppt) ergeben, für die stillenden Mütter aus Berlin ein Median-Wert von 12,8 ppt (statt 9,3 ppt). Diese Werte scheinen insgesamt besser zu den letzten verfügbaren Analysen im Hintergrundbereich von 1996 zu passen: in der Altersgruppe 18-30 Jahre I-TEq-Median 11,9 ppt (n=59), in der Altersgruppe 31-42 Jahre I-TEq-Median 17,1 ppt (n=68, Päpke 1998). Eine entsprechende Umrechnung für die gestillten Kinder würde einen I-TEq-Median von 38,2 ppt (statt 25,3 ppt) ergeben; das Kind mit der höchsten Konzentration hätte einen I-TEq-Wert von 162 ppt (statt 107 ppt), einen WHO-TEQ-Wert (PCDD/Fs) von 181 ppt (statt 120 ppt) und einen Gesamt-WHO-TEQ-Wert von 263 ppt (statt 174 ppt).

Zur Klärung der offenen Fragen sind weitere Untersuchungen unter Vergleich von verschiedenen Matrizes der gleichen Personen geplant (Muttermilch, Vollblut, Serum und Plasma). Wie häufig bei der Dioxin-Analytik, scheitert die Durchführung einer eigentlich notwendigen größeren Serie an den beträchtlichen Kosten.

8.  Ergebnisse: Veränderungen biologischer Parameter durch POPs ?

Als erster Schritt zur Prüfung möglicher Veränderungen biologischer Parameter als Folge der POP-Exposition wurde die statistische Korrelation zwischen den Parametern und den gemessenen POP-Konzentrationen berechnet (Spearman-Rangkorrelations-Analyse zweiseitig). Hierbei wurden zunächst nur die gestillten 80 Kinder berücksichtigt: bei Einbeziehung der nicht gestillten Kinder wird der Konzentrationsbereich nicht wesentlich erweitert, und es treten eventuell Probleme durch mögliche Confounder auf. Gegebenenfalls sollten die nicht gestillten Kinder bei der Gesamt-Interpretation möglicher signifikanter Assoziationen einbezogen werden.

Es wurden 6 wesentliche Verbindungsgruppen bzw. Verbindungen ausgewählt: die I-TEq-Werte für PCDD/Fs, die Gesamt-WHO-TEQ (worüber auch die coplanaren und mono-ortho-PCBs berücksichtigt werden), die Summe der PCBs 138,153,180 (die ca. 60% der Gesamt-PCBs repräsentieren), sowie als Einzelverbindungen pp-DDE, ß-HCH und HCB. Dabei ist zu bedenken, daß die gemessenen Konzentrationen alle signifikant miteinander korrelieren (Tabelle 7b), also nicht unabhängig voneinander sind.

8.1 Körper- und Zahnentwicklung, anamnestische Angaben

In Tabelle 8a sind die Ergebnisse der statistischen Prüfung zusammengestellt für 6 Parameter der Körper- und Zahnentwicklung sowie für 14 Items, die anamnestische Angaben zu Hautproblemen und Infekten betreffen (Spearman-Korrelations-Koeffizient und p-Wert). Von den 120 durchgeführten statistischen Analysen ergaben 9 p-Werte unter 0,05, davon 3 mit p-Werten unter 0,01. Bei den PCDD/Fs (I-TEq und Gesamt-WHO-TEQ) gab es dabei keine signifikanten Ergebnisse.

Mit einem p-Wert an der Signifikanzgrenze (0,041) waren kindlicher Body mass index (BMI) und Summe der PCBs negativ assoziiert. Bei den erhobenen anamnestischen Angaben gab es keine mit signifikanter Assoziation zum BMI, so daß die Berücksichtigung dieser Faktoren nicht weiter führte. Wahrscheinlich ist nicht der statistisch kleinere BMI Folge der höheren PCB-Exposition, sondern die höheren PCB-Werte Folge einer geringeren Fettmassen-Zunahme (Konzentrationseffekt). Auch die anderen Verbindungen/Verbindungsgruppen waren alle negativ mit dem BMI assoziiert, jedoch nicht signifikant.

Keine signifikanten Assoziationen konnten zwischen POPs und dem ersten Zahndurchbruch bzw. der Anzahl der Zähne festgestellt werden. Von einer finnischen Arbeitsgruppe war ein negativer Zusammenhang zwischen TEQ und schlechterer Zahnmineralisation publiziert worden (Alaluusua et al., 1996; Alaluusua et al., 1999). Kein Zusammenhang fand sich zwischen POP-Konzentrationen und aktuellen bzw. berichteten Hautproblemen.

Tabelle 8.a: Koeffizienten (oben) und p-Werte (unten) der Korrelations-Analyse (Spearman zweiseitig) von POP-Verbindungen bzw. -Verbindungsgruppen und Parametern der Körper- und Zahnentwicklung sowie anamnestischen Angaben zu Hautproblemen und Infekten (jeweils n=80). Signifikante Korrelationen (p<0,05) sind grau unterlegt.

POP-Verb./Verbind.gr .

I-TEq

Gesamt-WHO-TEQ

∑ PCB 138,153,180

DDE

ß-HCH

HCB

 

(ppt)

(ppt)

(ppb)

(ppb)

(ppb)

(ppb)

Parameter

      

Körpergewicht (kg)

-0,112

-0,093

-0,204

-0,022

-0,166

-0,087

 

0,321

0,413

0,069

0,845

0,142

0,441

       

Körperlänge (cm)

-0,003

0,089

0,028

-0,002

0,029

0,008

 

0,977

0,430

0,803

0,985

0,798

0,944

       

Kopfumfang (cm)

-0,058

0,101

0,071

-0,143

0,031

0,042

 

0,608

0,371

0,534

0,204

0,788

0,713

       

Body mass index (kg/m 2 )

-0,158

-0,182

-0,229

-0,038

-0,192

-0,134

 

0,162

0,106

0,041 *

0,736

0,088

0,238

       

Zähne: erster mit (Monate)

0,061

0,005

0,037

0,096

0,034

0,014

 

0,591

0,962

0,744

0,395

0,768

0,905

       

Zähne: Anzahl bei Untersuchung

-0,154

-0,110

-0,049

-0,121

-0,153

-0,128

 

0,172

0,333

0,667

0,285

0,174

0,257

       

leichte atop. Dermatitis bei U.

0,100

0,048

0,129

0,189

0,216

0,146

 

0,380

0,672

0,256

0,093

0,055

0,195

       

(fragl.) früher atop. Dermatitis

-0,041

-0,113

-0,014

0,094

0,031

0,026

 

0,716

0,320

0,899

0,405

0,783

0,821

       

jemals Hautprobleme angegeben

-0,047

-0,118

-0,009

0,058

0,053

-0,013

 

0,679

0,296

0,934

0,608

0,639

0,907

       

erster Infekt mit (Monate)

0,091

0,109

0,113

0,202

0,195

0,320

 

0,420

0,336

0,318

0,073

0,083

0,004**

Anzahl Infekte insgesamt

-0,091

-0,134

-0,106

-0,182

-0,222

-0,198

 

0,422

0,237

0,351

0,106

0,047*

0,078

Anzahl Infekte mit Fieber

0,008

-0,110

-0,189

0,020

-0,242

-0,161

 

0,942

0,332

0,092

0,858

0,031*

0,153

Otitis media jemals

-0,056

-0,136

-0,268

-0,003

-0,101

-0,132

 

0,623

0,229

0,016*

0,977

0,372

0,242

Pneumonie/antib.beh.Br. jemals

-0,092

-0,173

-0,294

0,005

-0,116

-0,034

 

0,417

0,124

0,008**

0,962

0,304

0,763

       

Durchfallerkrankung jemals

-0,089

-0,056

0,084

-0,126

-0,017

-0,078

 

0,432

0,624

0,460

0,265

0,879

0,490

       

jemals Antibiotikum

0,001

-0,163

-0,363

0,037

-0,198

-0,137

 

0,992

0,149

0,001**

0,743

0,078

0,226

       

3-Tage-Fieber gehabt

0,067

0,006

0,056

0,033

0,067

-0,022

 

0,552

0,954

0,619

0,771

0,552

0,846

       

Windpocken gehabt

0,003

-0,064

-0,212

-0,081

-0,251

-0,218

 

0,982

0,571

0,060

0,473

0,025*

0,052

       

Soor im Windelbereich gehabt

0,008

-0,012

-0,123

-0,073

-0,001

-0,005

 

0,943

0,913

0,275

0,522

0,992

0,962

       

Soor im Mundbereich gehabt

-0,102

-0,146

-0,169

-0,213

-0,237

-0,201

 

0,368

0,197

0,133

0,057

0,034*

0,074

       

* p < 0,05; ** p < 0,01

Acht der gefundenen signifikanten Korrelationen betrafen die bisherigen Infekte und wiesen alle in die gleiche Richtung: je höher die POP-Werte (Summe PCBs, ß-HCH, HCB), desto später trat der erste Infekt bzw. um so seltener trat die jeweilige Infektion auf und um so seltener wurde ein Antibiotikum verordnet. Natürlich schützen POPs nicht vor Infektionen. Die 3 auffälligen Assoziationen mit der Summe der PCBs sind vermutlich dadurch bedingt, daß im Mittel die Ilsenburger Kinder häufiger bestimmte Infektionen hatten bzw. ihnen häufiger Antibiotika verordnet wurden (4.3., Tabelle 4b), während gleichzeitig die meisten PCB-Verbindungen in der Region Ilsenburg in niedrigerer Konzentration gemessen wurden (7.1.). Bei Einbeziehung des Faktors “Region Ilsenburg” in ein lineares Regressionsmodell hat die Summe der PCBs in keinem der genannten Fälle mehr einen signifikanten Einfluß. Die Ursache für die anamnestische Häufung von Otitiden und Pneumonien/schweren Bronchititen und die dadurch bedingte häufigere Verordnung von Antibiotika in der Region Ilsenburg konnte nicht geklärt werden. Ein Zusammenhang mit höheren PCDD/PCDF-Werten bestand nicht.

Die Assoziation zwischen der Zahl der bisherigen Infekte bzw. der Zahl der bisherigen Infekte mit Fieber und den ß-HCH-Werten war bei Einbeziehung der Anzahl der Geschwister (jünger als 6 Jahre, mutmaßliche Hauptinfektionsquelle) bei multivariater Prüfung nicht mehr signifikant. Gleiches gilt für die Assoziation von HCB mit dem Alter beim ersten Infekt, und für die Assoziation von ß-HCH mit der Angabe, ob das Kind bereits Windpocken oder Mundsoor gehabt hatte: in allen Fällen lag bei Berücksichtigung dieses Confounders (Anzahl Geschwister) keine Signifikanz mehr vor. Dies ist nicht zufällig bedingt, sondern durch die signifikant negative Korrelation zwischen Geschwister-Zahl und kindlicher HCB- bzw. ß-HCH-Konzentration bedingt (Spearman-Analyse: p jeweils 0,003; je mehr Geschwister, meistens ebenfalls lange gestillt, desto niedriger der POP-Wert). In einem linearen Modell für die Anzahl der Infekte insgesamt hatte ß-HCH keinen signifikanten Einfluß mehr (ß=-0,106, p=0,285), während der Einfluß von Anzahl der Geschwister jünger als 6 Jahre hochsignifikant war (ß=0,517, p<0,001). Entsprechend gab es keine signifikanten Korrelationen zwischen POPs und Parametern der Infektions-Anamnese bei Beschränkung auf die 52 gestillten Kinder ohne Geschwister im Kleinkindalter.

8.2 Biologische Parameter

In Tabelle 8b sind entsprechend Tabelle 8a die Ergebnisse der statistischen Prüfung für die wichtigsten 73 gemessenen biologischen Parameter zusammengestellt (bei den Lymphozyten-Subpopulationen wurde eine Beschränkung auf die wichtigsten Parameter vorgenommen). Von den 438 durchgeführten statistischen Analysen ergaben 16 p-Werte unter 0,05, davon keine mit p-Wert unter 0,01. Die 16 signifikanten Assoziationen betrafen I-TEq, Gesamt-WHO-TEQ und HCB jeweils einmal, ß-HCH zweimal, die PCB-Summe viermal und pp-DDE siebenmal. Im folgenden werden diese Assoziationen hinsichtlich weiterer Einflußfaktoren betrachtet. Hierfür gibt es keine festgelegten Verfahren, sondern bei jedem Item-Paar (biologischer Parameter – POP-Verbindung) muß geprüft werden, welche Parameter als mögliche Confounder in Frage kommen und in die multivariate Analyse einbezogen werden müssen.

8.2.1 Klinische Chemie

Bei den Parametern der klinischen Chemie zeigten sich (grenzwertig) signifikante Assoziationen zwischen Albumin und pp-DDE (positiv), sowie zwischen Cholesterin bzw. Eisen und der Summe PCBs 138, 153, 180 (negativ). Diese Parameter sind u.a. durch die Ernährung beeinflußt, die sich bei den Müttern aus der Region Ilsenburg und Berlin unterscheidet (Tabelle 4b).

Die multivariate Betrachtung der Albumin-Werte zeigte bei zusätzlicher Einbeziehung der äquivalenten Vollstilldauer sowie des mütterlichen Fleischverzehrs (siehe 6.2.4.) weiterhin einen signifikanten pp-DDE-Einfluß (p=0,011), die Stilldauer hatte einen ähnlich großen Einfluß (p=0,013). Der mütterliche Fleischkonsum war in diesem Modell (Varianzaufklärung 13,2 %) nicht signifikant (p=0,689). Bei Einbeziehung der unterschiedlichen Ernährungsweisen über den Faktor Region Ilsenburg (statt Fleischkonsum der Mutter) ergab sich eine deutlich höhere Varianzaufklärung (R2 = 22,5 %) mit hochsignifikantem Einfluß dieses Faktors (p=0,003), während weder die Stilldauer (p=0,320) noch pp-DDE (p=0,186) einen signifikanten Einfluß hatten. Es erscheint möglich, daß in der Region Ilsenburg weitere, nicht erfaßte Ernährungsfaktoren einen Einfluß auf die Albumin-Werte haben, und so die signifikante Assoziation von pp-DDE- und Albumin-Werten nur vorgetäuscht wird.

Tabelle 8.b: Koeffizienten (oben) und p-Werte (unten) der Korrelations-Analyse (Spearman zweiseitig) von POP-Verbindungen bzw. -Verbindungsgruppen und den wichtigsten gemessenen biologischen Parametern (jeweils n=80, nur bei Chemilumineszenz n=77). Signifikante Korrelationen (p<0,05) sind grau unterlegt.

POP-Verb./Verbind.gr .

I-TEq

Gesamt-WHO-TEQ

∑ PCB 138,153,180

DDE

ß-HCH

HCB

 

(ppt)

(ppt)

(ppb)

(ppb)

(ppb)

(ppb)

Parameter

      
       

Klinische Chemie

      
       

Gesamteiweiß (g/dl)

-0,029

-0,075

-0,173

-0,013

-0,151

-0,100

 

0,796

0,511

0,124

0,906

0,180

0,375

       

Albumin (g/dl)

0,158

0,005

-0,199

0,231

-0,045

0,064

 

0,163

0,964

0,077

0,039*

0,694

0,576

       

Prealbumin (mg/dl)

0,121

-0,006

-0,132

0,128

-0,012

0,062

 

0,286

0,960

0,245

0,259

0,915

0,584

       

Eisen (µmol/l)

-0,065

-0,152

-0,231

-0,134

-0,203

-0,116

 

0,569

0,178

0,039*

0,238

0,071

0,306

       

Ferritin (µg/l)

-0,141

-0,134

-0,035

-0,093

0,005

0,053

 

0,211

0,235

0,758

0,409

0,968

0,638

       

Transferrin (mg/dl)

0,078

-0,017

-0,047

0,053

-0,081

-0,024

 

0,491

0,879

0,681

0,640

0,477

0,836

       

lösl. Transferrin-Rezeptor (mg/l)

-0,070

-0,059

-0,137

-0,034

0,114

-0,016

 

0,540

0,604

0,227

0,762

0,313

0,891

       

Cholesterin (mg/dl)

-0,057

-0,120

-0,242

0,081

-0,039

0,012

 

0,617

0,289

0,031*

0,474

0,730

0,918

       

Triglyceride (mg/dl)

-0,108

-0,077

-0,024

-0,024

0,021

-0,071

 

0,340

0,499

0,835

0,830

0,854

0,531

       

Gesamtbilirubin (mg/dl)

-0,091

-0,067

-0,116

-0,023

-0,121

-0,031

 

0,420

0,553

0,306

0,837

0,286

0,785

       

ALT (U/l)

-0,066

-0,002

0,032

0,010

0,045

0,014

 

0,563

0,986

0,776

0,927

0,690

0,902

       

γ -GT (U/l)

-0,118

-0,158

-0,196

-0,040

-0,019

0,084

 

0,297

0,161

0,081

0,726

0,864

0,461

       

LDH (U/l)

0,160

0,104

-0,085

0,182

0,120

0,122

 

0,156

0,357

0,454

0,106

0,287

0,279

       

Vit. E ( α -Tocopherol, mg/l)

-0,114

-0,162

-0,163

0,100

-0,044

-0,012

 

0,316

0,151

0,149

0,376

0,699

0,913

       

Vit. A (Retinol, mg/l)

0,114

-0,012

-0,091

0,171

0,134

0,195

 

0,315

0,915

0,424

0,128

0,237

0,083

       

Schilddrüsenparameter

      
       

Gesamt-T 3 (ng/ml)

0,034

0,077

0,051

0,055

0,084

0,131

 

0,762

0,498

0,653

0,628

0,461

0,246

       

Gesamt-T 4 (µg/dl)

0,244

0,209

0,094

0,195

0,272

0,233

 

0,029*

0,063

0,405

0,083

0,015*

0,038*

       

TSH (µU/ml)

-0,019

0,022

0,055

0,056

0,131

0,038

 

0,869

0,850

0,630

0,620

0,247

0,739

       

TBG (µg/ml)

0,027

0,109

0,182

0,024

0,094

0,064

 

0,814

0,336

0,106

0,835

0,406

0,573

       

freies T 4 (ng/dl)

0,213

0,123

-0,055

0,149

0,203

0,197

 

0,058

0,277

0,630

0,186

0,070

0,080

       

Jod-Ausscheid. Urin (µg/dl)

-0,081

-0,063

-0,175

-0,100

0,057

0,093

 

0,475

0,577

0,121

0,378

0,618

0,410

       

Immunglobuline

      
       

IgA (mg/dl)

-0,015

0,065

0,198

-0,192

-0,017

-0,128

 

0,891

0,564

0,078

0,088

0,884

0,257

       

IgM (mg/dl)

-0,153

-0,139

-0,055

-0,010

-0,066

-0,160

 

0,175

0,219

0,631

0,929

0,559

0,156

       

IgG (mg/dl)

-0,065

0,025

0,122

-0,269

-0,066

-0,152

 

0,566

0,826

0,283

0,016*

0,560

0,177

       

IgG 1 (mg/dl)

-0,086

0,009

0,112

-0,283

-0,080

-0,161

 

0,446

0,937

0,324

0,011*

0,478

0,153

       

IgG 2 (mg/dl)

-0,198

-0,190

-0,030

-0,277

-0,121

-0,216

 

0,078

0,091

0,789

0,013*

0,283

0,055

       

IgG 3 (mg/dl)

0,009

0,071

0,135

-0,249

0,057

-0,094

 

0,936

0,532

0,231

0,026*

0,616

0,407

       

IgG 4 (mg/dl)

-0,129

-0,086

-0,098

-0,075

-0,120

-0,180

 

0,255

0,447

0,386

0,506

0,290

0,111

       

IgE (KU/l)

0,121

0,090

0,002

-0,103

0,021

0,039

 

0,283

0,427

0,983

0,365

0,856

0,729

       
       

Blutbild

      
       

Leukozyten (k/µl)

0,107

0,069

-0,084

0,007

0,042

0,065

 

0,344

0,543

0,458

0,954

0,710

0,567

       

Neutrophile (k/µl)

0,027

0,018

0,016

0,041

0,009

0,112

 

0,815

0,872

0,891

0,720

0,939

0,324

       

Lymphozyten (k/µl)

0,104

0,033

-0,182

-0,058

0,006

-0,042

 

0,361

0,774

0,106

0,611

0,960

0,711

       

Monozyten (k/µl)

0,128

0,187

0,235

0,054

0,143

0,140

 

0,259

0,097

0,036*

0,636

0,206

0,215

       

Eosinophile (k/µl)

0,020

0,026

-0,035

0,082

0,015

0,032

 

0,864

0,822

0,757

0,467

0,894

0,775

       

Basophile (k/µl)

0,118

0,029

-0,038

0,017

-0,012

0,021

 

0,295

0,802

0,741

0,883

0,917

0,854

       
       

Erythrozyten (M/µl)

-0,041

-0,062

-0,182

-0,072

-0,139

-0,102

 

0,718

0,582

0,106

0,526

0,217

0,370

       

Hämoglobin (g/dl)

0,065

-0,030

-0,187

0,002

-0,136

0,009

 

0,567

0,794

0,097

0,989

0,229

0,939

       

MCV (fl)

-0,053

-0,149

-0,178

-0,002

-0,137

-0,004

 

0,638

0,186

0,113

0,983

0,225

0,973

       

MCH (pg)

0,065

-0,015

-0,055

0,040

-0,061

0,054

 

0,566

0,896

0,629

0,728

0,591

0,633

       

Retikulozyten (‰)

-0,059

-0,079

-0,012

0,076

0,059

0,044

 

0,605

0,485

0,914

0,501

0,606

0,697

       

Thrombozyten (K/µl)

-0,010

-0,044

-0,176

-0,082

-0,040

0,022

 

0,928

0,701

0,120

0,472

0,726

0,847

       

Zytokin-Prod. n. PHA-Stim.

      
       

IFN PHA-PBMCs 2d (pg/ml)

0,130

0,130

0,082

0,058

0,098

0,006

 

0,254

0,254

0,475

0,611

0,390

0,962

       

IL-5 PHA-PBMCs 2d (pg/ml)

-0,009

0,044

0,063

0,019

0,076

0,130

 

0,938

0,702

0,583

0,870

0,507

0,253

       

IL-10 PHA-PBMCs 2d (pg/ml)

0,096

0,051

0,082

-0,128

0,057

0,091

 

0,402

0,654

0,471

0,259

0,616

0,427

       

Lymphozyten-Hauptpopulat.

      
       

T-Zellen (CD3 + , %Lymph.)

0,073

0,074

0,084

0,006

-0,067

0,014

 

0,518

0,517

0,459

0,958

0,553

0,902

       

T-Suppr.-Z. (CD3 + CD8 + , %L.)

0,022

-0,072

-0,074

0,004

-0,160

-0,127

 

0,844

0,527

0,516

0,971

0,155

0,260

       

T-Help.-Z. (CD3 + CD4 + , %L.)

0,009

0,079

0,146

-0,045

0,029

0,028

 

0,934

0,484

0,196

0,690

0,800

0,806

       

CD4/CD8 (T-Lymphozyten)

-0,034

0,078

0,115

-0,054

0,124

0,093

 

0,767

0,493

0,308

0,637

0,275

0,414

       

B-Zellen (CD19 + , %L.)

-0,039

-0,100

-0,160

-0,036

-0,029

-0,029

 

0,733

0,379

0,156

0,749

0,799

0,800

       

T/B-Ratio (CD3/CD19)

0,044

0,088

0,152

0,029

-0,002

0,012

 

0,695

0,436

0,177

0,798

0,982

0,918

       

NK-Z. (CD3 - CD56/CD16 + , %L)

-0,067

-0,068

-0,053

0,141

0,003

0,002

 

0,558

0,549

0,642

0,213

0,981

0,988

       

Lymphozyten-Subpopulat.

      
       

TCR γδ - αβ + (%CD2 + -Lymph.)

0,155

0,022

-0,131

0,110

0,097

0,147

 

0,171

0,845

0,248

0,331

0,392

0,192

       

CD25 + (%CD4 + -Lymphozyten)

-0,055

-0,025

-0,057

-0,139

-0,006

0,013

 

0,625

0,823

0,614

0,217

0,956

0,907

       

HLA + (%CD4 + -Lymphozyten)

-0,040

-0,109

-0,077

-0,021

0,047

0,034

 

0,725

0,335

0,496

0,852

0,680

0,765

       

CD29 hi (%CD4 + -L.)

-0,126

-0,182

-0,144

-0,163

-0,069

-0,099

 

0,264

0,105

0,203

0,148

0,544

0,380

       

CD29 hi CD49d hi (%CD4 + -L.)

-0,106

-0,163

-0,106

-0,141

-0,002

-0,124

 

0,350

0,150

0,350

0,211

0,986

0,273

       

CD45RO + CD45RA - (%CD4 + -L.)

-0,004

0,012

0,127

0,031

0,050

0,016

 

0,973

0,913

0,262

0,787

0,661

0,888

       

CD45RO + CD45RA - (%CD8 + -L.)

0,012

0,047

0,096

0,028

0,076

0,022

 

0,912

0,678

0,396

0,808

0,504

0,849

       

CD25 + (%CD8 + -Lymphozyten)

-0,162

-0,185

-0,184

-0,007

-0,123

-0,241

 

0,151

0,101

0,101

0,952

0,276

0,031

       

Lymphozyten-Subpopulat.

      
       

HLA + (%CD8 + -Lymphozyten)

0,038

0,092

0,155

-0,078

0,005

-0,066

 

0,739

0,419

0,169

0,493

0,962

0,561

       

CD11a hi (%CD8 + -Lymph.)

-0,028

-0,041

-0,116

0,002

0,046

-0,036

 

0,803

0,717

0,304

0,983

0,682

0,753

       

CD8 hi CD11a lo (% Lymph.)

-0,050

-0,123

-0,092

-0,011

-0,216

-0,155

 

0,660

0,276

0,418

0,923

0,055

0,170

       

CD56 + CD57 + (%CD8 hi -L.)

-0,012

-0,017

-0,077

-0,066

-0,075

-0,130

 

0,914

0,885

0,499

0,566

0,513

0,255

       

CD27 - (%CD8 hi -Lymph.)

0,084

0,088

0,028

0,069

0,038

0,031

 

0,458

0,439

0,808

0,544

0,735

0,788

       

CD21 + (%CD19 + -Lymph.)

-0,159

-0,231

-0,248

-0,250

-0,047

-0,134

 

0,160

0,039*

0,027*

0,026*

0,679

0,237

       

Lymphozyten-Proliferation

      
       

PHA max. (cpm)

0,055

0,075

0,012

-0,172

0,080

0,096

 

0,631

0,513

0,914

0,129

0,482

0,399

       

ConA max. (cpm)

0,045

0,056

-0,031

-0,154

0,019

-0,028

 

0,694

0,624

0,788

0,176

0,868

0,805

       

PWM max. (cpm)

0,119

0,182

0,188

-0,131

0,026

0,018

 

0,294

0,108

0,098

0,251

0,821

0,878

       

Candida max. (cpm)

-0,084

-0,170

-0,140

-0,166

-0,174

-0,212

 

0,461

0,135

0,220

0,144

0,125

0,061

       

SEB max. (cpm)

-0,110

-0,175

-0,290

0,006

-0,155

0,016

 

0,336

0,124

0,010

0,959

0,173

0,886

       

Tetanus max. (cpm)

0,028

0,034

-0,081

-0,257

-0,052

-0,131

 

0,805

0,766

0,479

0,022*

0,650

0,248

       

Diphtherie max. (cpm)

0,079

0,027

-0,121

-0,145

0,000

-0,030

 

0,487

0,814

0,287

0,204

0,999

0,795

       

Granulozyten-Funktion

      
       

Chemilumineszenz (Max. E/t)

-0,101

-0,102

-0,181

-0,071

-0,230

-0,211

 

0,383

0,376

0,115

0,538

0,044*

0,065

       

* p < 0,05; ** p < 0,01

Abbildung 8.a: Streudiagramm von Gesamt-Thyroxin (T4) und I-TEq-Werten. Neben den gestillten Kindern (dunkle Symbole) sind als zusätzliche Information auch die bei den statistischen Analysen nicht berücksichtigten nicht gestillten Kinder dargestellt (helle Symbole, bei Kindern ohne POP-Einzelanalyse wurden die I-TEq-Werte der Pool-Analyse verwendet).

Die multivariate Betrachtung der Plasma-Spiegel von Eisen zeigte bei zusätzlicher Einbeziehung der äquivalenten Vollstilldauer sowie des mütterlichen Fleischverzehrs (siehe 6.2.4.) und des mit sensibler Methode gemessenen CrPs (sCrP, siehe 6.2.3.) einen hochsignifikanten Einfluß des sCrPs, während in diesem Modell (R2 = 20,0 %) weder die beiden erstgenannten Faktoren noch die Summe der PCBs (p=0,293) einen signifikanten Einfluß hatten. Bei Betrachtung der signifikant negativen Assoziation von (Gesamt-)Cholesterin und der Summe PCBs 138, 153, 180 fielen 6 Kinder mit pathologisch hohen Werten von mehr als 200 mg/dl auf (siehe 6.2.6). In vier Fällen waren die Mütter in der DDR geboren, so daß die Kinder relativ niedrige PCB-Werte hatten. Wurden bei der Spearman-Korrelationsanalyse diese Kinder ausgeschlossen, so bestand keine signifikante Assoziation mehr (p=0,106).

8.2.2 Schilddrüsenhormone

Wie aus Tabelle 8b zu ersehen ist, konnten für die meisten Schilddrüsen-Parameter keine signifikanten Assoziationen mit Konzentrationen von POP-Verbindungen beobachtet werden. Signifikant positive Assoziationen wurden festgestellt zwischen dem Schilddrüsenhormon Gesamt-Thyroxin (T4) und den Werten für ß-HCH, HCB und I-TEq (Abbildung 8a, mit Darstellung der nicht gestillten Kinder, die jedoch nicht bei den statistischen Berechnungen berücksichtigt wurden). Für alle drei POP-Verbindungen/-Verbindungsgruppen lagen keine statistisch signifikanten Assoziationen mit den Quotienten T4/TSH und T4/TBG vor. Der mit 14,8 µg/dl höchste Gesamt-Thyroxin-Wert stammt von dem Berliner Kind mit dem höchsten I-TEq-Wert (58,1 ppt), das in letzter Zeit relativ wenig an Gewicht zugenommen hatte und auch hohe Albumin und TBG-Werte hatte (vermutlich gewisser Flüssigkeitsmangel; dadurch bedingt hohe Protein-Werte, die ein hohes Gesamt-Thyroxin nach sich ziehen). Ohne dieses Kind lagen die T4-Werte der gestillten Kinder innerhalb der Streubereichs der nicht gestillten Kinder (Abbildung 8a). Wie aus physiologischen Gründen zu erwarten, waren die Gesamt-Thyroxin-Werte stark vom Thyroxin-bindenden Globulin (TBG) abhängig (Spearman Korrelations-Koeffizient 0,535, p<0,001; Prealbumin=Transthyretin korrelierte nicht signifikant), daß selbst nicht mit einem der POPs korrelierte. Bei univariater Betrachtung fanden sich zudem signifikant höhere T4-Werte bei Kindern, die bereits eine Krippe oder eine Tagesmutter besuchten (Mann-Whitney-Test: p=0,008), und bei Kindern mit Infektzeichen bei der Blutentnahme (Mann-Whitney-Test: p=0,049), was jeweils Streß-bedingt sein könnte. Bei multivariater Betrachtung mit Einschluß dieser beiden Faktoren (mit oder ohne TBG) blieb statistisch ein signifikanter Einfluß der I-TEq-Werte auf die T4-Werte bestehen. Gleiches gilt für die Betrachtung von ß-HCH und HCB (nur wenn TBG nicht berücksichtigt wird). Die gleichsinnige signifikante Assoziation der 3 genannten POPs dürfte Folge der relativ starken Korrelationen untereinander sein (Tabelle 7b).

Die besprochene leicht signifikante Assoziation der drei POP-Verbindungen/-Verbindungs-gruppen mit Gesamt-Thyroxin dürfte am ehesten zufällig bedingt sein. Ein möglicher Einfluß

Abbildung 8.b: Streudiagramm von Thyroid-stimulierenden Hormon (TSH) und I-TEq-Werten. Neben den gestillten Kindern (dunkle Symbole) sind als zusätzliche Information auch die bei den statistischen Analysen nicht berücksichtigten nicht gestillten Kinder dargestellt (helle Symbole, bei Kindern ohne POP-Einzelanalyse wurden die I-TEq-Werte der Pool-Analyse verwendet).

von POPs auf die Schilddrüsenfunktion von Säuglingen ist in den letzten Jahren insbesondere in Zusammenhang mit den Untersuchungen einer niederländischen und einer japanischen Arbeitsgruppe diskutiert worden (siehe 1.1.). Interpretiert wurden diese Ergebnisse und die von Tierexperimenten mit weit höheren POP-Konzentrationen dahingehend, daß möglicherweise durch Dioxine und PCBs eine Induktion von Thyroxin-abbauenden Enzymen in der Leber stattfindet, die zu erniedrigten Konzentrationen der peripheren Schilddrüsenhormone führt, bzw. bei intaktem Regelkreis eine Kompensation mit normalen peripheren Hormonwerten bei erhöhtem TSH bewirkt. In der jetzt vorliegenden Untersuchung konnten, wie beschrieben, die Ergebnisse der o.g. Arbeitsgruppen nicht bestätigen; es zeigte sich sogar eher eine gegenteilige Tendenz.

8.2.3 Humorales Immunsystem

Wie aus Tabelle 8b zu ersehen ist, konnten für die Haupt-Immunglobulin-Klassen und für die IgG-Subklassen keine signifikanten Assoziationen mit Konzentrationen von POP-Verbindungen beobachtet werden. Eine Ausnahme macht die signifikante Assoziation zwischen Immunglobulin G (IgG) und dem DDT-Abbauprodukt pp-DDE (Spearman Korr.koeff. -0,269, p=0,016), das von allen POP-Verbindungen durchschnittlich mit der höchsten Konzentration vorliegt (Tabelle 7a). Graphisch ist die Korrelation in Abbildung 8c dargestellt (gestillte Kinder differenziert nach Geburtsort der Mutter, zusätzlich Darstellung der nicht gestillten Kinder, die jedoch nicht bei den statistischen Berechnungen berücksichtigt wurden). Zwar liegt insgesamt eine negative Korrelation vor, es fällt jedoch auf, daß niedrige IgG-Werte auch bei Kindern mit niedrigen pp-DDE gefunden werden (eine Untergrenze von 200 mg/dl wird nicht unterschritten). Bei Einbeziehung der nicht gestillten Kinder war die Assoziation gerade nicht mehr signifikant (Spearman Korrelations-Koeffizient -0,191, p=0,056; für Kinder ohne Einzelanalyse wurde der Wert der Pool-Analyse berücksichtigt). Die niedrigeren IgG-Werte sind nicht Folge einer isolierten Erniedrigung von Werten einer der vier IgG-Subklassen, sondern entstehen durch anteilmäßig gleiche Beteiligung der quantitativ wichtigsten Klassen IgG1, IgG2 und IgG3 (Tabelle 8b). Für die komplexeren Analysen wird daher im folgenden lediglich Gesamt-IgG betrachtet.

Bei der Suche nach weiteren Einflußfaktoren für IgG (Spearman-Korrelationsanalyse) fand sich erwartungsgemäß ein hochsignifikanter Zusammenhang mit der Zahl der bisherigen Infekte (p=0,004); die bei der Untersuchung beobachteten klinischen Infektzeichen waren gerade nicht mehr signifikant (p=0,055), noch weniger Einfluß hatte das mit sensibler Methode gemessene CrP (p=0,138). Überraschenderweise fand sich jedoch auch eine signifikante Abhängigkeit der IgG-Werte vom Geburtsort der Mutter (p=0,001; niedrigere Werte, siehe auch Abbildung 8c), vom Faktor Region Ilsenburg (p=0,002) und von der BCG-Impfung (p=0,011). Diese drei Faktoren sind untereinander hochgradig korreliert; kausal würde als Erklärung ein Einfluß der BCG-Impfung auf die spätere Entwicklung der Immunglobuline Sinn machen. Hierfür gibt es jedoch keine Hinweise aus anderen Untersuchungen, und die deutlich stärkere Korrelation mit dem Faktor Geburtsort der Mutter läßt die Assoziation von IgG und BCG-Impfung eher als Folgezusammenhang erscheinen.

Abbildung 8.c: Streudiagramm von Immunglobulin G (IgG) und pp-DDE-Werten. Neben den gestillten Kindern (dunkle und graue Rauten) sind als zusätzliche Information auch die bei den statistischen Analysen nicht berücksichtigten nicht gestillten Kinder dargestellt (helle Quadrate, bei Kindern ohne POP-Einzelanalyse wurden die pp-DDE-Werte der Pool-Analyse verwendet). Die gestillten Kinder sind zusätzlich unterteilt nach Geburtsort der Mutter: DDR (schwarz) und alte BRD (grau).

Überraschend war auch, daß viele andere gemessene Parameter der klinischen Chemie mit den IgG-Werten korrelierten (Spearman-Analyse, n=101, in Klammern angegeben Korrelationskoeffizient und p-Wert): Albumin (-0,206; p=0,039, als einziger dieser Parameter ebenfalls signifikant mit pp-DDE assoziiert, s.o.), Prealbumin (-0,261; p=0,008), Eisen (-0,275; p=0,005), Totalbilirubin (-0,199; p=0,046), ALT (0,209; p=0,036), TBG (0,291; p=0,003), Vitamin E (-0,226; p=0,023), Vitamin A (-0,219; p=0,028), ß-Carotin (-0,262; p=0,008). Bei der hohen Zahl mit IgG assoziierter Parameter ist ein zufälliger Zusammenhang auszuschließen. Erklärungen von der Physiologie her ergeben sich jedoch nicht unmittelbar. Es blieb daher unklar, inwieweit die IgG-Werte selbst diese Parameter direkt oder indirekt beeinflussen, inwieweit die Zusammenhänge jeweils Folge des Einflusses eines unbekannten dritten Faktor sind, oder inwieweit die IgG-Werte durch einen der gemessenen Parameter direkt oder indirekt beeinflußt werden. Nur im letzten Fall wäre eine Berücksichtigung in einem multivariaten Modell gerechtfertigt. Da die kausalen Zusammenhänge nicht geklärt werden konnten, wurden die genannten biologischen Parameter nicht bei den multivariaten Analysen berücksichtigt.

Nachdem die Residuenanalyse keinen Hinweis auf eventuelle Ausreißer bzw. Zweifel an der Modellstruktur liefert, wurden alle 80 gestillten Kinder in ein lineares Modell einbezogen (mit log. naturalis von IgG- und pp-DDE-Werten als beste Normalverteilungs-Anpassung). Ohne Eingabe weiterer Faktoren betrug der p-Wert 0,013 (erklärte Varianz 7,6%); er änderte sich bereits leicht bei Einbeziehung der möglichen Confounder “Infektzeichen bei der Blutentnahme” und “Zahl der bisherigen Infekte” (pp-DDE-Einfluß p=0,032, erklärte Varianz 13,6%). Bei Hinzunahme des Faktors “Mutter in der DDR geboren” hatte pp-DDE keinen signifikanten Einfluß mehr (p=0,182, erklärte Varianz 18,6%). Dies war zunächst nicht verwunderlich, da dieser Faktor hochgradig mit den pp-DDE-Werten assoziiert war (2,24-fach höhere Werte, siehe 7.1.) und die Signifikanz aufgeteilt wurde. Jedoch hatte in diesem Modell der Faktor “Mutter in der DDR geboren” einen wesentlich höheren Einfluß (p=0,035), so daß nicht auszuschließen war, daß ein pp-DDE-Effekt durch einen unbekannten Faktor vorgetäuscht wurde, der mit dem Faktor “Mutter in der DDR geboren” assoziiert war (z.B. andere Ernährungsgewohnheiten). Ähnliches gilt bei Einbeziehung der Faktoren “Region Ilsenburg” und “BCG-Impfung”.

Es wurde daher eine Gruppen-Aufteilung vorgenommen (Mutter in der DDR geboren: ja n=33, nein n=47) und die Modelle getrennt gerechnet unter jeweils der Einbeziehung der möglichen Confounder “Infektzeichen bei der Blutentnahme” und “Zahl der bisherigen Infekte”. Dabei ergab sich in der Subgruppe “ja” für pp-DDE ein p von 0,803 (erklärte Varianz 23,3%, bedingt durch die starke Assoziation mit der Zahl der bisherigen Infekte), in der Subgruppe “nein” ein p von 0,281 (erklärte Varianz nur 9,3%). Somit ließ sich bei dieser Betrachtung kein signifikanter Effekt von pp-DDE auf IgG nachweisen.

Insgesamt kann ein negativer Effekt von pp-DDE auf die Entwicklung der IgG-Werte nicht ganz ausgeschlossen werden; sollte er existieren, so ist er sicherlich gering und erklärt nur einen kleinen Teil der relativ großen Varianz der IgG-Werte. Wahrscheinlicher ist jedoch, daß die Abhängigkeit zwischen pp-DDE und IgG letztlich auf einen Ursachenkomplex “Mutter in der DDR geboren” zurückzuführen ist, in dem der kausale Faktor nicht genauer differenziert werden konnte.

Wie in Kapitel 6.2.5. dargestellt, waren die spezifischen Impf-Antikörpertiter stark von der seit der letzten Impfung vergangenen Zeit abhängig. Eine einfache Spearman Korrelations-Analyse von Titer und POP-Verbindung machte daher keinen Sinn. Daher wurden in das unter 6.2.5. beschriebene lineare Modell zusätzlich zur seit der letzten Impfung vergangenen Zeit und zur Anzahl der bis zur Untersuchung gegebenen Impfungen die Werte der 6 POP-Verbindungen/-Verbindungsgruppen jeweils einzeln eingegeben. Für Tetanus-IgG berechneten sich standardisierte ß-Werte von 0,007 (I-TEq, p=0,930), -0,060 (WHO-TEQ, p=0,472), -0,133 (Summe PCBs 138,153,180, p=0,105), -0,037 (pp-DDE, p=0,654), 0,017 (ß-HCH, p=0,843) und 0,030 (HCB, p=0,714). Für HiB-Antikörper waren die entsprechenden ß-Werte -0,034 (I-TEq, p=0,710), -0,092 (WHO-TEQ, p=0,317), -0,145 (Summe PCBs 138,153,180, p=0,114), -0,060 (pp-DDE, p=0,515), 0,012 (ß-HCH, p=0,896) und -0,022 (HCB, p=0,813). Somit ließ sich kein signifikanter Einfluß der Konzentrationen von POP-Verbindungen auf die Bildung von Impf-Antikörpern nachweisen.

8.2.4  Zelluläres Immunsystem

Wie aus Tabelle 8b zu ersehen ist, konnten für Parameter des weißen und roten Blutbildes keine signifikanten Assoziationen mit Konzentrationen von POP-Verbindungen beobachtet werden. Ausnahme war die signifikant positive Assoziation von Monozyten-Zahl pro Volumeneinheit (p=0,036) und Summe der PCBs 138,153,180. Bei multivariater Betrachtung in einem linearen Modell mit den möglichen Einflußfaktoren Infektzeichen und Unruhe bei der Blutentnahme sowie sCrP blieb der statistische PCB-Einfluß auf ähnlichem Niveau (ß=0,231, p=0,032), bei zunehmend geringer werdendem Einfluß von Unruhe (ß=0,187, p=0,015), Infektzeichen (ß=0,266, p=0,092) und sCrP (ß=0,079, p=0,473). Die Varianzaufklärung des Modells betrug 17,1 %. Somit kann ein geringer, die Zellzahl erhöhender Effekt der PCB-Hauptverbindungen auf die Monozyten nicht ausgeschlossen werden. In der bereits erwähnten Arbeit von Weisglas-Kuperus et al. (1995) war bei Kindern im Alter von 3 Monaten über eine negative Assoziation von Monozytenzahl und Dioxin/PCB-Exposition (prä- und postnatal) berichtet worden. Insgesamt erscheint eine zufällige Assoziation als am wahrscheinlichsten.

Bei den Lymphozyten-Subpopulationen konnten keine signifikanten Assoziationen mit POP-Werten beobachtet werden (Tabelle 8b), bis auf eine signifikant negative Assoziation von

Abbildung 8.d: Streudiagramm von CD4/CD8-Ratio und I-TEq-Werten. Neben den gestillten Kindern (dunkle Symbole) sind als zusätzliche Information auch die bei den statistischen Analysen nicht berücksichtigten nicht gestillten Kinder dargestellt (helle Symbole, bei Kindern ohne POP-Einzelanalyse wurden die I-TEq-Werte der Pool-Analyse verwendet).

CD21-positiven B-Zellen (Reifungsmarker). Dieser Parameter gehört jedoch zu den sehr schlecht reproduzierbaren (Tabelle 6a), die Korrelation ist daher sehr wahrscheinlich zufällig bedingt (es wurde keine multivariate Analyse vorgenommen). Der prozentuale Anteil der B-Zellen an den Lymphozyten war nicht auffällig mit den pp-DDE-Konzentrationen assoziiert, sodaß sich keine zusätzlichen Interpretationsmöglichkeiten für die negative Assoziation mit den IgG-Werten ergaben. Für die berichtete signifikant negative Assoziation von Prozentsatz der B-Zellen und DDT-Konzentration in der Muttermilch (Nagayama et al., 1998c) ergab sich aus der vorliegenden Untersuchung keine Bestätigung (Spearman Korrelations-Koeffizient -0,036, p=0,749).

Auch für die CD4/CD8-Ratio wurde entgegen den (widersprüchlichen) Publikationen anderer Autoren (Dewailly et al., 1993; Nagayama et al., 1998a) keine signifikante Assoziation mit POP-Verbindungen gefunden. Zur Illustration ist exemplarisch die Korrelation der CD4/CD8-Ratio mit den I-TEq-Werten in Abbildung 8d dargestellt.

Abbildung 8.e: Streudiagramm von Tetanus-Proliferation in counts per minute (cpm) und pp-DDE-Werten. Neben den gestillten Kindern (dunkle Symbole) sind als zusätzliche Information auch die bei den statistischen Analysen nicht berücksichtigten nicht gestillten Kinder dargestellt (helle Symbole, bei Kindern ohne POP-Einzelanalyse wurden die pp-DDE-Werte der Pool-Analyse verwendet).

Bei den funktionellen Untersuchungen des lymphzytären Immunsystems zeigte sich keine signifikante Assoziation der Zytokin-Produktion von isolierten Lymphozyten/Monozyten (PBMCs) nach 2-tägiger PHA-Stimulation mit den POP-Werten (allerdings war nur Interleukin-5 relativ gut reproduzierbar: Tabelle 6a). Gleiches gilt für die Lymphozyten-Proliferation nach Mitogen- und Antigen-Stimulation, bis auf eine signifikant geringere Proliferation nach Tetanus-Stimulation (in cpm/well, maximaler Wert der mit drei Tetanus-Konzentrationen gemessenen Proliferation) in Abhängigkeit von der pp-DDE-Konzentration (Spearman Korrelations-Koeffizient -0,257, p=0,022).

Graphisch ist der Zusammenhang für die Tetanus-Stimulation als Streudiagramm in Abbildung 8e dargestellt (inklusive der nicht gestillten Kinder, die bei den statistischen Auswertung nicht berücksichtigt wurden). Bei der Betrachtung in einem linearen Modell mit den jeweils logarithmierten Werten betrug der p-Wert ohne Berücksichtigung weiterer Faktoren 0,05. Als im Modell sinnvollerweise zu berücksichtigende weitere Parameter wurden die Anzahl der Tetanus-Impfungen (auch wenn im Gruppenunterschied keine signifikante Differenz zwischen 2x und 3x geimpften Kindern nachweisbar war: siehe 6.2.5.) und die Zahl der eingesetzten Lymphozyten (es bestand bei der Tetanus-Proliferation eine mit der Zahl der Lymphozyten ansteigende Tendenz, die jedoch nicht proportional war; daher erschien die Auswertung als cpm/Lymphozyt nicht sinnvoll) gewählt. Hierbei blieb der statistisch signifikante Einfluß von pp-DDE bestehen: bei einer relativ geringen Varianzaufklärung von 13,0 % ergaben sich standardisierte ß-Werte für pp-DDE von –0,262 (p=0,018), für die Anzahl der Tetanus-Impfungen von 0,236 (p=0,037) und für die Lymphozytenzahl von 0,199 (p=0,078). Anders als bei der multivariaten Auswertung der IgG-Werte (siehe 8.2.3.) ergab die zusätzliche Aufnahme des Parameters “Mutter in der DDR geboren” keinen signifikanten Einfluß (p=0,357), gleiches gilt für die zusätzliche Aufnahme von der seit der letzten Impfung vergangenen Zeit (p=0,970), der fortlaufenden Untersuchungsnummer (p=0,351, d.h. ausreichende Methodenstabilität im Untersuchungszeitraum) und der zwischen der Blutentnahme und dem Eintreffen im Labor vergangenen Zeit (p=0,446; wie nach den Voruntersuchungen zu erwarten, gab es somit keine wesentliche Einschränkung der Lymphozyten-Proliferationsfähigkeit innerhalb der Transportzeit von maximal 4 Stunden). Die Betrachtung der nicht gestillten Kinder in Abbildung 8e zeigt, daß sich die relativ große Varianz der Lymphozyten-Proliferation nach Tetanus-Stimulation auch in dieser Gruppe wiederfindet.

Die funktionelle Untersuchung der Granulozyten (Chemilumineszenz, ausgewertet in maximal erreichten emittierten Lichteinheiten pro Zeit nach Zymosan-Opsonierung mit Probanden-Plasma) zeigte eine signifikant negative Assoziation mit den ß-HCH-Werten. Graphisch ist der Zusammenhang als Streudiagramm in Abbildung 8f dargestellt (inklusive der nicht gestillten Kinder, die bei den statistischen Auswertungen nicht berücksichtigt wurden). Zu bedenken ist, daß von allen bei der Auswertung berücksichtigten POPs auch die ß-HCH-Werte der gestillten Kinder relativ nah an der Nachweisgrenze von ca. 20 ng/g Blutfett lagen. Für eine multivariate Analyse ließen sich keine sinnvollerweise zu betrachtenden Einflußfaktoren ermitteln, auch die fortlaufende Untersuchungsnummer (Methodenstabilität im Untersuchungszeitraum ?) und die zwischen der Blutentnahme und dem Eintreffen im Labor vergangenen Zeit (Abnahme der Granulozyten-Funktionsfähigkeit innerhalb der Transportzeit von maximal 4 Stunden ?) hatten keinen erwähnenswerten Einfluß auf die Chemilumineszenz. Bei Einbeziehung der nicht gestillten Kinder war die Assoziation nicht mehr signifikant (Spearman Korrelations-Koeffizient -0,139, p=0,173; für Kinder ohne Einzelanalyse wurde der Wert der Pool-Analyse berücksichtigt). Die biologische Reproduzierbarkeit dieses Parameters wurde bis auf wenige Ausnahmen nicht geprüft, da die Benutzung des am Charité-Standort Berlin-Mitte aufgestellten Meßgerätes einen sehr hohen Zeitaufwand mit sich brachte.

Abbildung 8.f: Streudiagramm von Chemilumineszenz in emittierten Lichteinheiten pro Zeit und ß-HCH-Werten. Neben den gestillten Kindern (dunkle Symbole) sind als zusätzliche Information die bei den statistischen Analysen nicht berücksichtigten nicht gestillten Kinder dargestellt (helle Symbole, bei Kindern ohne POP-Einzelanalyse wurden die halbe Nachweisgrenze der Pool-Analyse verwendet).

9.  Abschließende Diskussion und Bewertung

9.1 Studienkonzept und dessen Umsetzung

Die Umsetzung des Studienkonzeptes gelang ohne wesentlichen Probleme. Durch die problemlose Rekrutierung und die Bereitschaft des Projektträgers, weitere finanzielle Mittel zur Verfügung zu stellen, konnten die Zahl der Studienkinder (80 gestillte Kinder) gegenüber den ursprünglichen Planungen deutlich erhöht werden und so die Untersuchungen auf eine breitere statistische Basis gestellt werden.

Ein wesentlicher Teil des Konzeptes war die Rekrutierung von überdurchschnittlich hoch exponierten Kindern. Dies gelang z.T. durch die Untersuchung der Ilsenburger Kinder, deren PCDD/PCDF-Werte jedoch nur bei relativ wenigen tatsächlich deutlich über denen der Berliner Kinder lagen. Dies war durch zwei Umstände bedingt: relativ viele Mütter aus Ilsenburg hatten gar keine überdurchschnittlichen PCDD/PCDF-Werte (z.T. weil sie nicht lange in der Region gelebt hatten, z.T. aus ungeklärten Gründen), und die Kinder aus Ilsenburg waren im Mittel weniger lange gestillt worden. Wie die Studienergebnisse zeigten (s.u.), wird der Akkumulations-Effekt während der Stillperiode erst ab einer Vollstilldauer von 6 Monaten besonders deutlich. Daher hatten viele in Berlin besonders lange gestillte Kinder POP-Werte, die über den ursprünglichen Erwartungen lagen. Bei Betrachtung der Höhe der absoluten Werte ist zu bedenken, daß die bei der Auswertung benutzten, auf nach Formel (aus Cholesterin und Triglyceriden) berechnetes Gesamtfett bezogenen POP-Konzentrationen niedriger sind als diejenigen, die auf extrahiertes Fett bezogen wurden. Hier besteht weiterer Klärungsbedarf.

Teil des Studienkonzeptes war zudem die Erfassung eines möglichst großen Konzentrationsbereiches, in dem möglicherweise durch POPs bedingte Veränderungen biologischer Marker auftreten können. Der niedrige Konzentrationsbereich wurde durch Einbeziehung von Kindern erfaßt, deren ältere Geschwister ebenfalls lange gestillt wurden. Hierbei zeigte sich als nicht lösbare Bias-Problematik für die immunologischen Untersuchungen, daß diese Kinder im Vergleich zu den Einzelkindern mehr Infekte durchgemacht hatten, was auch Einfluß auf die Immunglobulin-G-Bildung hatte. Eine ähnliche Problematik (größerer POP-Konzentrationsbereich nur mit anderen Nachteilen zu erkaufen) ergab sich aus der unterschiedlichen früheren Staatszugehöhrigkeit der Mütter (im Westen höhere PCB-Werte, im Osten höhere pp-DDE-Werte). Durch multivariate statistische Analysen konnten diese Faktoren bei der Auswertung berücksichtigt werden (s.u.).

9.2 Gemessene biologische Parameter

Durch Optimierung verschiedener Methoden und technische Fortschritte war es möglich, aus den entnommenen 15 ml Blut eine große Zahl von biologischen Parametern zu messen. Dies erschien angesichts der oft sehr emotional geführten Dioxin-Diskussion sinnvoll, um bei negativem Ergebnis dem Einwand zu entgehen, bestimmte Parameter seien ja gar nicht erfaßt worden. Da es um einen eventuellen POP-Einfluß auf innerhalb des Normalbereichs liegende biologische Parameter ging, waren an die Methoden besondere qualitative Ansprüche zu stellen, insbesondere an deren zeitliche Stabilität. Bis auf wenige Ausnahmen konnten diese gewährleistet werden.

Wertvolle zusätzliche Informationen für die Interpretation konnten durch die initial nicht geplanten Wiederholungs-Untersuchungen von 36 Kindern gewonnen werden, bei denen die biologische Variation der gemessenen Parameter innerhalb weniger Wochen beurteilt werden konnte.

9.3 POP-Kinetik während des Stillens

Durch die parallele Untersuchung der POP-Konzentrationen bei Mutter und Kind konnte erstmals bei einer größeren Gruppe die Akkumulation der Verbindungen während der Stillperiode erfaßt werden. Dies war nicht nur für die meßtechnisch aufwendigsten Dioxine, Furane und coplanaren PCBs möglich, sondern auch für weitere relevante POP-Verbindungen. Der theoretisch erwartete, von der Stilldauer abhängige Akkumulations-Effekt ließ sich eindrucksvoll bestätigen. Überraschend waren jedoch zwei Ergebnisse:

9.4 POP-Wirkungen auf biologische Parameter ?

Die Frage möglicherweise auftretender Effekte auf biologische Parameter als Folge der POP-Exposition wurde zunächst durch bivariate Korrelationsanalysen (Spearman) untersucht (Tabelle 8a und 8b). Bei den 93 Parametern, bei denen die statistischen Prüfungen jeweils für 6 POP-Verbindungen/Verbindungsgruppen vorgenommenen wurden, fanden sich insgesamt 25 signifikante Assoziationen (p<0,05%). Diese Zahl lag grob im Rahmen der Erwartungen, die sich allein aufgrund des Zufalls bei unabhängigen Parametern ergeben hätte.

Bei der multivariaten Analyse der beobachteten signifikanten Assoziationen zeigte sich in vielen Fällen, daß bei Einbeziehung weiterer Faktoren keine Signifikanz mehr hinsichtlich der betrachteten POPs bestand. Ein schönes Beispiel für mögliche Fehlinterpretationen bei Nicht-Berücksichtigung von Confoundern ist die mit der POP-Belastung sinkende Zahl von Infektionen (signifikant für ß-HCH). Dieser Scheineffekt entsteht durch das Vorhandensein von meist ebenfalls lange gestillten Geschwistern, die ein höheres Infektionsrisiko für Luftwegsinfekte bei gleichzeitig durchschnittlich niedrigerer POP-Exposition bedeuten. Nach multivariater Prüfung blieben nur noch für wenige biologische Parameter signifikante Assoziationen mit POP-Verbindungen/Verbindungsgruppen bestehen: Höhere T4-Werte in Assoziation mit I-TEq-, ß-HCH- und HCB-Werten, höhere Monozyten-Zahlen in Assoziation mit der Summe der Konzentrationen von PCB 138, 153 und 180 (beides entgegen möglichen Erwartungen aus Untersuchungen anderer Arbeitsgruppen), niedrigere Lymphozyten-Proliferation nach Tetanus-Stimulation in Assoziation mit der pp-DDE-Konzentration und niedrigere Chemilumineszenz in Assoziation mit der ß-HCH-Konzentration.

Insgesamt lassen sich die durchgeführten statistischen Prüfungen folgendermaßen zusammenfassen und interpretieren:

Vor dem Hintergrund der nachgewiesenen positiven Effekte des Stillens fällt daher die Entscheidung leicht, die bestehende Stillempfehlung zu bekräftigen. Dies gilt insbesondere vor dem Hintergrund der in Deutschland weiter absinkenden POP-Konzentrationen in der Muttermilch. Wie in dieser Empfehlung vorgesehen, sollte aus ernährungsphysiologischen Gründen nach 6 Monaten mit der Einführung von Beikost begonnen werden.

Trotz dieses Statements bleibt jedoch zu bedenken:

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11.  Danksagung

Das Projekt war nur durchführbar, weil viele Personen direkt oder indirekt bei der Verwirklichung geholfen haben. Ihnen bin ich zu großem Dank verpflichtet. Ganz oben auf der Liste stehen

Anja, Antonia D., Antonia R., Antonia Sch., Antonie, Benjamin, Cecilia, Charleen, Christine, Clara, Clara-Marie, Dana, Daniel, David, Enrico, Elisabeth, Felix, Fenja, Flora, Frederik, Frida, Hannes, Hanno, Hauke, Hendrik, Henrike, Isa, Jan-Torben, Janne, Jaqueline H., Jaqueline L., Jennifer, Jeffrey, Jeremy, Joana, Johanna, Johannes, Jonas S., Jonas St., Jonay, Julia, Julius, Jupp, Kai, Katja, Laurenz, Lea, Lena, Lisa H., Lisa Sch., Leon Sch., Leon Sp., Louis, Luisa H., Luisa Sch., Malina, Mandy, Manuel, Marcel, Maribel, Marie, Marielle, Marius, Markus L., Markus Sch., Marthe, Maurice, Max, Merten, Milan, Nele, Nicolai, Niklas, Nastassja, Nicolas, Nils, Olivia, Pascal, Paul Bl., Paul Br., Paula, Paulina, Pauline H., Pauline T., Philip, Raya, Ricarda, Robert, Ruben, Sarah, Sebastian, Sophia, Sophie, Stephan, Steven, Talea, Timo, Tom, Valentin, Wilhelm und Xaver

sowie deren Eltern, die sich bereit erklärt haben, an der Studie teilzunehmen. Ein besonderer Dank geht an Jaqueline und Mira, die sich für die Untersuchungen der 13C-CO2-Basisexhalation zur Verfügung gestellt haben.

Bei der Identifikation von höher PCDD/PCDF-exponierten Müttern haben durch Muttermilch-Analysen einen wichtigen Beitrag zu dieser Studie geleistet: Herr Dr. Mathar (BgVV), Herr Dr. Malisch (Chemische Landesuntersuchungsanstalt Freiburg) sowie Frau Dr. Knoll, Frau Dr. Brunsweller und Herr Dr. Ende (Lebensmitteluntersuchungsamt Oldenburg). Vielen Dank hierfür.

Bei der Rekrutierung von Studienkindern in Berlin haben geholfen: Frau Prof. Przyrembel (Nationale Stillkommission, BgVV), Frau Bamberg (Stillgruppe des Bezirksamtes Charlottenburg), die Station 37 des Virchow-Klinikums (Wochenbett-Station der Geburtshilflichen Abteilung, Direktor Prof. Dr. Dudenhausen), sowie die Kinderarztpraxen von Frau Dr. Rugo, Herrn Dr. Karsten und Herrn Dr. Lindner. In Ilsenburg und Umgebung haben bei der Rekrutierung geholfen: Die Kinderarztpraxen von Frau Dr. May, Frau Dr. Schmidt, Frau Dr. Grunewald und Herrn Dr. Beese, die Hebammen Frau Hammer-Buritz und Frau Niemann sowie das Einwohnermeldeamt der Stadt Ilsenburg. Ihnen allen möchte ich herzlich danken.

Für die Labor-Untersuchungen möchte ich zunächst den MTAs unserer Abteilung (Klinik für Pädiatrische Pneumologie und Immunologie, Direktor Prof. Dr. Wahn), Frau Oberreit und Frau Ellensohn, für ihre engagierte und zuverlässige Arbeit danken, ohne die diese Studie nicht durchführbar gewesen wäre. Bedanken möchte ich mich auch bei den MTAs des Instituts für Laboratoriumsmedizin und Pathobiochemie (Direktor Prof. Dr. Köttgen), von denen ich stellvertretend Frau Frisicke und Frau Moritz nennen möchte. Dem Leiter dieses Labors, Herrn Dr. Müller, sowie den Kollegen Herrn Dr. Bernd, Herrn PD Dr. Renz, Herrn

Dr. Herz und Dr. Karge danke ich für Unterstützung und Anregung. Für die Zell-Differenzierung der Ausstrichpräparate danke ich Frau Löffke (Labor Prof. Dr. Henze), für die Durchführung der AP-Isoenzym-Differenzierung Frau Laiacker (Labor Prof. Dr. Becker), für die 13C-Messung der Atemtestproben Frau Pfundstein und Herrn Dr. Brösicke (Labor Prof. Dr. Becker), und für die Bestimmung der Jod-Konzentrationen im Urin Frau Dr. Stach und Prof. Dr. Willgerodt (Universitätskinderklinik Leipzig).

Ferner möchte ich den Firmen The Binding Site (Tetanus- und HiB-Antikörper, IgG-Subklassen), Orion Diagnostica (löslicher Transferrin-Rezeptor) und Cibaron (Diphtherie-Toxoid) für das außerordentliche Entgegenkommen bei der Überlassung von Test-Kits bzw. Toxoid danken.

Frau Bauerfeind und Prof. Dr. Meister (TFH Berlin) gebührt der Dank für die Unterstützung bei der statistischen Auswertung.

Zum Schluß gilt mein besonderer Dank dem Projektrat des Forschungszentrums Karlsruhe (insbesondere Herrn Dr. Friebel, Herrn Dr. Horsch und Herrn Dr. Krug, sowie für die jahrelange Unterstützung und Beratung Herrn Dr. Wuthe) und dem Land Baden-Württemberg, das durch die Bereitstellung der Mittel aus dem “Projekt Umwelt und Gesundheit” diese Untersuchung erst möglich gemacht hat.

Zuallerletzt gilt mein Dank meinen beiden Chefs: Prof. Dr. Wahn, der mich in allen Angelegenheiten immer großzügig unterstützt hat, und Prof. emeritus Dr. Helge, der seit über 10 Jahren in Bezug auf die Dioxin-Untersuchungen bei Kindern mein wichtigster Diskussionspartner ist und auch bei der Planung und Auswertung dieser Studie einen wesentlichen Beitrag geleistet hat.

12.  Zusammenfassung

Die Akkumulation von POPs (Persistent Organic Pollutants) in der Nahrungskette und die infolgedessen auftretende relativ hohe Exposition gestillter Säuglinge hat zu Besorgnissen hinsichtlich möglicher negativer Folgen für die Gesundheit dieser Kinder geführt. In dem Projekt wurde die Frage untersucht, ob die POP-Belastung der Muttermilch in der Bundesrepublik Deutschland zu meßbaren Veränderungen sensibler biologischer Parameter bei lange gestillten Kindern führt. Gleichzeitig sollte die Akkumulation dieser Verbindungen beim Kind in Abhängigkeit von der Stilldauer genauer untersucht werden.

Das Studienkonzept sah die Untersuchung von mindestens 4 Monate lang voll gestillten Kindern im Alter von 11 Monaten mit Blutentnahme für ein umfangreiches Untersuchungsprogramm (insbesondere klinische Chemie, Immunologie, Schilddrüsenfunktion) vor. Zur Erfassung der Exposition sollten PCDDs, PCDFs, PCBs und andere CKWs sowie die Schwermetalle direkt im Blut gemessen werden (parallel bei Mutter und Kind). Zusätzlich sollte auch eine kleine Gruppe von nicht gestillten Kindern untersucht werden.

Entsprechend den strengen Auswahlkriterien wurden zwischen Juni 1997 und Mai 1999 insgesamt 101 gesunde Kinder untersucht. 21 von ihnen waren nicht gestillt worden (= weniger als 2 Wochen gestillt). Von den 80 lange gestillten Kindern kamen 27 aus der Region Ilsenburg/Harz (z.T. mit höherer PCDD/PCDF-Exposition durch die dort bis 1990 betriebene Kupferhütte). Die durchschnittliche äquivalente Vollstilldauer der gestillten Kinder betrug 7,4 Monate.

Das Untersuchungsprogramm konnte ohne wesentliche Probleme umgesetzt werden. Bei 36 Kindern wurde zudem eine 2. Blutentnahme zur Kontrolle einzelner auffälliger Werte durchgeführt (durchschnittlich 4 Wochen nach der ersten Blutentnahme), bei der die biologischen Parameter noch einmal gemessen wurden. Hierdurch konnten für einjährige Kinder Daten über die biologische Variation dieser Parameter innerhalb eines kurzen Zeitraums gewonnen werden, die für die Interpretation möglicher Effekte wichtig sind.

Insgesamt wurden 175 POP-Analysen aus 3-5 ml kindlichem Plasma (Mütter 10 ml) nach einer speziell für diese Studie von der ERGO Forschungsgesellschaft entwickelten Methode durchgeführt. Bei den gestillten Kindern waren 12 PCDD/Fs, 7 PCBs (126, 169, 118, 156, 138, 153, 180) sowie ß-HCH, HCB und pp-DDE meßbar. Für die Dioxin-Toxizitätsäquivalente (I-TEq) lagen die Werte bei den nicht gestillten Kindern durchschnittlich bei 2,4 pg/g Blutfett, bei den gestillten Kindern bei 25,3 pg/g Blutfett (Maximum 107 pg/g Blutfett). Diese Werte wurden auf (nach Formel aus Cholesterin und Triglyceriden berechnetes) Gesamtfett bezogen und liegen niedriger als Werte, die bei Bezug auf nach der Extraktion gewogenes Fett ermittelt wurden. Zur Klärung dieser Diskrepanz sind weitere Untersuchungen erforderlich.

Durch die parallele Untersuchung der POP-Konzentrationen bei Mutter und Kind konnte erstmals bei einer größeren Gruppe die Akkumulation der Verbindungen während der Stillperiode erfaßt werden. Der theoretisch erwartete, von der Stilldauer abhängige Akkumulations-Effekt ließ sich eindrucksvoll bestätigen. Der Quotienten der POP-Konzentrationen von Kind und Mutter 11 Monate nach der Geburt zeigte eine lineare Abhängigkeit der logarithmierten Werte von der äquivalenten Vollstilldauer mit bemerkenswert hoher Korrelation. Allgemein war die Akkumulation niedrig chlorierter Verbindungen stärker als die der höher chlorierten. Bei einer Vollstilldauer von 4 Monaten ist die Akkumulation weniger ausgeprägt als theoretisch erwartet (bei keiner POP-Verbindung 11 Monate nach der Geburt im Durchschnitt höhere Konzentrationen beim Kind im Vergleich zur Mutter). Ein Modell zur Anpassung an die tatsächlich gefundenen Konzentrations-Quotienten (Kind/Mutter) befindet sich noch in Arbeit (Ergebnisse werden nachgereicht).

Die Frage möglicherweise auftretender Effekte auf biologische Parameter als Folge der POP-Exposition wurde zunächst durch bivariate Korrelationsanalysen (Spearman) untersucht. Bei den 93 Parametern, bei denen die statistischen Prüfungen jeweils für 6 POP-Verbindungen/Verbindungsgruppen vorgenommenen wurden, fanden sich insgesamt 25 signifikante Assoziationen (p<0,05%). Diese Zahl lag grob im Rahmen der Erwartungen, die sich allein aufgrund des Zufalls bei unabhängigen Parametern ergeben hätte. Bei der multivariaten Analyse der beobachteten signifikanten Assoziationen zeigte sich in vielen Fällen, daß bei Einbeziehung weiterer Faktoren keine Signifikanz mehr hinsichtlich der betrachteten POPs bestand. Nach multivariater Prüfung blieben nur noch für wenige biologische Parameter signifikante Assoziationen mit POP-Verbindungen/Verbindungsgruppen bestehen, die am ehesten zufällig bedingt sind. Ein Einfluß von Dioxinen auf Parameter wie Thyroid-stimulierendes Hormon (TSH) oder die Lymphozyten-CD4/CD8-Ratio, wie z.T. von anderen Arbeitsgruppen beschrieben, konnte nicht bestätigt werden.

Vor dem Hintergrund der nachgewiesenen positiven Effekte des Stillens fällt daher die Entscheidung leicht, die bestehende Stillempfehlung zu bekräftigen. Dies gilt insbesondere vor dem Hintergrund der in Deutschland weiter absinkenden POP-Konzentrationen in der Muttermilch. Wie in dieser Empfehlung vorgesehen, sollte aus ernährungsphysiologischen Gründen nach 6 Monaten mit der Einführung von Beikost begonnen werden.


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13.10.2004