efsa: Neuer Pfad zur Bewertung von Pestiziden

Es ist eine der meist diskutierten Fragen auf dem Gebiet der chemischen Risikobewertung: Kann die Exposition gegenüber chemischen Substanzen wie Pestiziden Krankheiten beim Menschen hervorrufen?

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Es ist eine der meist diskutierten Fragen auf dem Gebiet der chemischen Risikobewertung: kann die Exposition gegenüber chemischen Substanzen wie Pestiziden Krankheiten beim Menschen hervorrufen? Bei der Bewertung der Sicherheit solcher Substanzen setzen Wissenschaftler gegenwärtig auf die Erkenntnisse der experimentellen Toxikologie, zum Beispiel aus Tier- oder Zellversuchen. Ein neuer, von der EFSA vorgeschlagener Ansatz soll dazu beitragen, unser Verständnis in diesem Bereich weiter voranzubringen, indem epidemiologische Studien zur menschlichen Gesundheit besser genutzt werden.

Epidemiologische Studien an Menschen legen eine Korrelation zwischen der Exposition gegenüber bestimmten Pestiziden und Erkrankungen beim Menschen nahe. Doch da eine Korrelation nicht notwendigerweise eine Ursache-Wirkungs-Beziehung beweist, ist es nicht einfach, eindeutige Schlüsse aus epidemiologischen Studien zu ziehen. Dies hat zur Folge, dass solche Studien in vielen Fällen nur von begrenztem Nutzen sind, wenn es darum geht zu bestimmen, ob eine chemische Substanz möglicherweise einen Risikofaktor für eine Krankheit darstellt.

Im Jahr 2013 veröffentlichte die EFSA den Ergebnisbericht einer Literaturauswertung von epidemiologischen Studien zum Zusammenhang zwischen Pestizidexposition und gesundheitlichen Auswirkungen. Seither erforschen die Sachverständigen der Behörde im Bereich Pestizide, wie die Ergebnisse aus epidemiologischen Studien in die Risikobewertung von Pestiziden einfließen können. Diese Forschungsarbeit ist für alle chemischen Stoffe von Belang, hat jedoch besondere Bedeutung für die Bewertungen der EFSA im Zusammenhang mit Anträgen auf Genehmigung von Pestiziden, da die Behörde gemäß EU-Vorschriften dazu verpflichtet ist, hierbei epidemiologische Befunde zu berücksichtigen.

Im Rahmen dieses Unterfangens hat das EFSA-Gremium für Pflanzenschutzmittel und ihre Rückstände einen Ansatz getestet, der es Risikobewertern ermöglichen könnte, eine biologische Ursache-Wirkungs-Beziehung zwischen der Exposition gegenüber chemischen Substanzen wie Pestiziden und Krankheiten beim Menschen herzustellen. Dr. Susanne Hougaard Bennekou, Vorsitzende der Arbeitsgruppe, die den Ansatz entwickelt hat, und Dr. Andrea Terron, wissenschaftlicher Mitarbeiter der EFSA und Spezialist für Pflanzenschutzmittel, erklären die Tragweite der Arbeit.

Was war das Ziel des Projekts?
Risikobewerter im Bereich Pestizide wollen die in epidemiologischen Studien gewonnenen Informationen besser nutzen. Dazu müssen wir einen Weg finden, um die von Studien nahegelegten Korrelationen zu bestätigen – oder zu widerlegen. Dies ist besonders schwierig, wenn sich die Daten auf komplexe menschliche Erkrankungen beziehen. Hier spielen mitunter so viele Faktoren eine Rolle, dass es schlicht unmöglich ist, die aus epidemiologischen Studien hervorgehende Korrelation zwischen chemischer Substanz und Krankheit zu bestätigen.

In unserem wissenschaftlichen Gutachten verwenden wir einen konzeptionellen Rahmen, mittels dessen festgestellt werden könnte, ob ein plausibler Zusammenhang besteht zwischen der Ursache – einer chemischen Substanz, die mit einem Organismus auf Zellebene in Kontakt kommt und dort einen Effekt bewirkt – und einer sich daran anschließenden Kette von Ereignissen, die zu der letztlichen Wirkung, also einer Krankheit, führt. In anderen Worten geht es darum zu ermitteln, ob eine bestimmte Sequenz von Ereignissen – oder ein Pfad („Pathway“) – eine Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellt und, davon ausgehend, chemische Substanzen zu identifizieren, die als potenzielle Risikofaktoren für die Erkrankung in Betracht zu ziehen sind.

Diesen Rahmen bezeichnet man als Adverse Outcome Pathway („Pfad zu nachteiligen Auswirkungen“, kurz: AOP-Konzept). Er wurde von Wissenschaftlern entwickelt und von der OECD angewandt, um zu einem besseren Verständnis darüber zu gelangen, auf welche Weise chemische Stoffe schädliche Wirkungen hervorrufen; dies ist jedoch das erste Mal, dass er speziell zur besseren Nutzung von epidemiologischen Daten bei der Risikobewertung angepasst wurde.

Wie wurde das AOP-Konzept angewandt?
Wir entwickelten AOP-Prototypen für Parkinson sowie Leukämie bei Kleinkindern, zwei Krankheiten, für die der vorgenannte Bericht von 2013 wiederkehrende Korrelationen mit der Exposition gegenüber Pestiziden zeigte. Im Hinblick auf verschiedene chemische Substanzen, einschließlich Pestizide, konnten wir eine Abfolge von Ereignissen – und Ereignisbeziehungen – beschreiben.

Und was kam dabei heraus?
Es zeigte sich, dass das Konzept ein nützliches Instrument zur Begründung einer Korrelation zwischen der Exposition gegenüber einem chemischen Stoff und einer Krankheit ist. Das Gesamtgewicht der Hinweise, die anhand der AOPs für Parkinson sowie für Leukämie bei Kleinkindern gewonnen wurden, deutet auf einen starken Zusammenhang zwischen der ersten Interaktion – auch molekulares auslösendes Ereignis (Molecular Initiating Event, MIE) genannt – und dem adversen Effekt (der nachteiligen Auswirkung) hin.

Heißt das, es konnte ein Zusammenhang zwischen der Exposition gegenüber chemischen Substanzen und diesen beiden Krankheiten hergestellt werden?
Nein, wir haben keinen Zusammenhang zwischen der Exposition gegenüber einer chemischen Substanz und diesen beiden Krankheiten hergestellt. Das AOP-Konzept erlaubt uns, die Plausibilität einer Korrelation zwischen einzelnen chemischen Substanzen und einer nachteiligen Auswirkung zu bewerten, aber das ist weit davon entfernt zu zeigen, dass eine chemische Substanz eine Krankheit verursacht oder auch nur einen Risikofaktor darstellt – hierzu ist eine vollständige Risikobewertung erforderlich. Beispielsweise hat ein Pestizid, wenn Menschen ihm unter realen Bedingungen ausgesetzt sind, nicht unbedingt eine nachteilige Wirkung – um einen Effekt zu bewirken, muss eine Substanz spezifische Zellen erreichen, und das in einer Konzentration, die hoch genug ist, um zu der nachteiligen Wirkung zu führen. Doch selbst dann könnte die Exposition nur ein Risikofaktor unter mehreren – durch die Umwelt und/oder genetisch bedingten – Faktoren sein, die zur Entwicklung von Parkinson bzw. Leukämie bei Kleinkindern beitragen.

Kann man dennoch sagen, dies ist ein Fortschritt für die Risikobewertung von chemischen Substanzen einschließlich Pestiziden?
Ja, auf jeden Fall. Auch wenn wir gerade erst beginnen zu verstehen, wie das AOP-Konzept als Instrument bei der Risikobewertung eingesetzt werden kann, lässt sich bereits sagen, dass es uns die Möglichkeit bietet, alle zur Verfügung stehenden Informationen in einen Zusammenhang zu bringen. Das AOP-Konzept ist nicht als Ersatz für die zur Bewertung eines Pestizids erforderlichen Daten gedacht, sondern dient als ergänzendes Instrument. Das AOP-Konzept spiegelt einen Paradigmenwechsel in der Risikobewertung wider, hin zu einem Ansatz, der die Folgen für die menschliche Gesundheit in den Prozess der Gefahrenidentifizierung mit einbezieht. Darüber hinaus könnte der AOP-Ansatz helfen, für jeden Schritt entlang des Pfads Datenlücken zu ermitteln, und als Orientierung für künftige Teststrategien zur Identifizierung und Charakterisierung von Gefährdungspotenzialen dienen.

Dieses Interview fasst die wichtigsten Aspekte einer hochkomplexen wissenschaftlichen Arbeit in vereinfachter Form zusammen. Um ein umfassendes, eingehendes Verständnis der darin behandelten Fragen zu erlangen, konsultieren Sie bitte das vom EFSA-Gremium für Pflanzenschutzmittel und ihre Rückstände verabschiedete wissenschaftliche Gutachten.

Was ist Epidemiologie?
Die Epidemiologie befasst sich mit der Analyse der Muster und Ursachen (z.B. Rauchen, Alkohol, Viren, Exposition gegenüber bestimmten chemischen Stoffen) sowie der Folgen von gesundheitsbezogenen Zuständen und Krankheiten in spezifischen Bevölkerungsgruppen. Die Epidemiologie bestimmt auch, wie oft und weshalb Krankheiten in verschiedenen Bevölkerungsgruppen auftreten. Die gewonnenen Erkenntnisse werden verwendet, um Krankheiten vorzubeugen und – im Falle der Exposition gegenüber chemischen Stoffen – um Informationen über die gefährlichen Eigenschaften eines chemischen Stoffs und über das von ihm ausgehende tatsächliche Risiko unter aktuellen bzw. früheren Expositionsbedingungen zu aktualisieren. (efsa)

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