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Ein ausgeklügeltes Tool hilft bei der Messung der Belastung durch PFAS

Eine neuartige Metrik, die unsere „Belastung“ oder kumulative Exposition gegenüber einer Familie von Tausenden von synthetischen Chemikalien schätzt, denen wir im Alltag mit potenziell nachteiligen Auswirkungen auf die Gesundheit begegnen, wurde von einem Forscherteam am Berg Sinai erstellt.

In einem in Environmental Health Perspectives veröffentlichten Artikel berichtete das Team, dass sein ausgeklügeltes Instrument deutliche Vorteile für Epidemiologen und Forscher haben könnte, die routinemäßig die Exposition gegenüber dieser Klasse von Chemikalien messen, die als PFAS (Per- und Polyfluoralkylsubstanzen) bekannt sind und mit denen in Verbindung gebracht wurde mit hohem Cholesterinspiegel, Leberschäden, Schilddrüsenerkrankungen und Hormonstörungen.

Es gibt nur wenige Methoden zur Quantifizierung der Gesamtexpositionsbelastung von Personen durch Mischungen von PFAS-Chemikalien, die in unserem täglichen Leben vorkommen. Zum ersten Mal haben wir einen PFAS-Belastungsrechner entwickelt, der Expositionsmuster gegenüber vielen Chemikalien innerhalb der PFAS-Familie berücksichtigt und nicht nur einzelne chemische Konzentrationen, auf die sich aktuelle Methoden konzentrieren. Infolgedessen könnte dieses robuste Tool für das Biomonitoring durch Aufsichtsbehörden und für die Bewertung von Krankheits- und Gesundheitsrisiken äußerst nützlich sein.“

Shelley Liu, PhD, Hauptautorin der Studie und Assistenzprofessorin, Zentrum für Biostatistik, Abteilung für Bevölkerungsgesundheitswissenschaft und -politik, Icahn School of Medicine am Mount Sinai

PFAS ist eine Klasse von mehr als 5.000 Chemikalien, deren Fluor-Kohlenstoff-Bindung ihnen die Fähigkeit verleiht, Öl und Wasser abzustoßen. Diese Konstruktion hat sie in den letzten Jahrzehnten zu einem integralen Bestandteil einer wachsenden Zahl industrieller Anwendungen und Verbraucherprodukte gemacht, wie z. B. Flecken- und Wasserabweiser, teflonbeschichtete Pfannen, Farben, Reinigungsmittel und Lebensmittelverpackungen. Darüber hinaus zerfallen PFAS-Chemikalien nicht in der Umwelt oder in unserem Körper. Stattdessen reichern sie sich in unserer Umgebung und in unserem Blut, unseren Nieren und unserer Leber an, wie durch eine Studie des Centers for Disease Control and Prevention aus dem Jahr 2007 unterstrichen wurde, die herausfand, dass PFAS im Blut von 98 Prozent der US-Bevölkerung nachgewiesen werden konnte.

Die Forscher des Mount Sinai verwendeten nationale Biomonitoring-Daten aus der National Health and Nutrition Examination Survey, um ihren Expositionsbelastungs-Score mithilfe der Item-Response-Theorie zu entwickeln. Die Item-Response-Theorie wurde in der pädagogischen Testliteratur entwickelt, um standardisierte Tests zu bewerten, und Forscher des Mount Sinai sind die ersten, die sie in der Umweltepidemiologie verwenden, um einen Expositionsbelastungs-Score zu entwickeln, der durch diese transdisziplinäre Untersuchung hervorgehoben wird. Insbesondere verwendeten sie Serumkonzentrationen von acht gängigen PFAS-Chemikalien, die Erwachsenen und Kindern entnommen wurden. Durch die Kombination der zentralen Biomarkerkonzentrationen eines Teilnehmers mit seinem viel breiteren „Expositionsmuster“, d. h. seiner relativen Exposition gegenüber anderen PFAS-Biomarkern innerhalb der gesamten chemischen Klasse, konnten die Forscher eine kumulative oder summarische PFAS-Expositionsbelastung abschätzen. Auf diese statistische Methodik können andere Forscher und Epidemiologen zugreifen, indem sie einfach ihre Datensätze in den PFAS-Belastungsrechner einspeisen, der online verfügbar ist.

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Die Vorteile sind erheblich. „Wir haben festgestellt, dass unsere Methode Vergleiche der Expositionsbelastung durch chemische Mischungen über Studien hinweg ermöglicht, selbst wenn sie nicht denselben Satz von Chemikalien messen, was die Harmonisierung über Studien und Konsortien hinweg unterstützt“, erklärt Dr. Liu, dessen Forschung sich stark auf Umweltgesundheit durch konzentriert Modellierung latenter Variablen und Längsschnittdatenanalyse. Darüber hinaus bietet der Rechner eine einfache Möglichkeit, Expositionsbiomarker mit niedrigen Erkennungshäufigkeiten einzubeziehen und Expositionsmessfehler zu reduzieren, indem sowohl die Konzentrationen eines Teilnehmers als auch seine Expositionsmuster berücksichtigt werden, um die Expositionsbelastung durch chemische Mischungen abzuschätzen.

„Durch die Erfassung der individuellen Biomarker-Variabilität halten wir die Expositionsmetrik im Wesentlichen konstant, sodass sie für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden kann“, sagt Dr. Liu. „Dazu könnte beispielsweise gehören, dass über Bevölkerungsgruppen hinweg untersucht wird, um festzustellen, ob es Unterschiede in der Expositionsbelastung zwischen rassischen/ethnischen oder sozioökonomischen Schichten gibt oder ob die Expositionsbelastung zwischen Menschen in den Vereinigten Staaten oder Kanada gleich ist. Oder die Betrachtung physiologischer Systeme und Auswirkungen auf die Gesundheit – wie kardiometabolische, hormonelle und immunologische -, um zu sehen, welche durch die Exposition gegenüber PFAS-Chemikalien am stärksten gestört werden. Dieses Anwendungsspektrum geht weit über alles hinaus, was derzeit auf dem Gebiet der Bevölkerungsgesundheit verfügbar ist.“

Quelle:

Gesundheitssystem des Bergs Sinai

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