Eine umfassende Überprüfung von fast 130 Studien zeigt die stärksten Hinweise bis heute, dass „ewige Chemikalien“ mit Schwangerschaftsdiabetes in Verbindung stehen. Gleichzeitig wird die Unsicherheit in Bezug auf andere Diabetes-Ergebnisse und der Bedarf an weiteren prospektiven Studien unterstrichen.

Studie: Assoziationen von per- und polyfluoroalkylsubstanzen mit Markern glykemischer Kontrolle, Insulinsekretion und -sensitivität sowie Diabetesrisiko: Eine systematische Überprüfung und Metaanalyse. Bildnachweis: Reshetnikov_art/Shutterstock.com

In einer aktuellen Studie, die in eClinicalMedicine veröffentlicht wurde, haben Forscher die Zusammenhänge zwischen der Exposition gegenüber per- und polyfluoroalkylsubstanzen (PFAS) und Diabetesergebnissen untersucht.

PFAS-Exposition als potenzieller Risikofaktor für Diabetes

Diabetes mellitus (DM) ist eine chronische Krankheit, bei der der Körper Insulin nicht effizient nutzen kann oder die Bauchspeicheldrüse nicht genügend Insulin produziert. Die Prävalenz hat seit den 1990er Jahren zugenommen und betrifft derzeit schätzungsweise mehr als 828 Millionen Menschen weltweit. Neben Lebensstil- und genetischen Faktoren kann auch die Exposition gegenüber Umweltchemikalien zur Entstehung von DM beitragen.

PFAS sind langlebige und verbreitete Chemikalien, die das endokrine System stören und das Risiko für DM erhöhen können. Sie werden als „ewige Chemikalien“ bezeichnet, weil sie in der Umwelt weit verbreitet sind und eine lange Verweildauer haben. PFAS sind mit dem metabolischen Syndrom und seinen Komponenten in Verbindung gebracht worden und könnten Insulinresistenz fördern, Zellstress und Entzündungen hervorrufen oder die Bauchspeicheldrüsenfunktion und -homöostase beeinträchtigen.

Untersuchung des Zusammenhangs zwischen PFAS und Diabetes

In der vorliegenden Studie charakterisierten die Forscher die Zusammenhänge zwischen der PFAS-Exposition und Markern der glykemischen Kontrolle, der β-Zellfunktion der Bauchspeicheldrüse, der Insulinresistenz und dem Diabetesrisiko. Zunächst wurde eine systematische Literatursuche durchgeführt, um menschliche Studien aus den Medline- und Embase-Datenbanken zu identifizieren. Berechtigte Studien waren bevölkerungsbasierte Beobachtungsstudien, die Zusammenhänge zwischen Diabetes und PFAS analysierten.

Titel, Abstract und Volltext von berechtigten Studien wurden gesichtet, und relevante Informationen wurden extrahiert. Für jedes Ergebnis von Interesse wurde die Anzahl der Studien zusammengefasst, die mindestens einen signifikant positiven oder negativen Zusammenhang mit einzelnen PFAS berichteten. Eine qualitative Synthese wurde als explorative Analyse für Studien durchgeführt, die Multipollutant- oder Mischungs-PFAS-Zusammenhänge untersuchten.

Außerdem wurden randomisierte Metaanalysen zwischen PFAS und Schwangerschaftsdiabetes (GDM), Typ-2-Diabetes (T2D), homöostatischen Modellbewertungen der β-Zellfunktion (HOMA-β) und Insulinresistenz (HOMA-IR), Insulin im Nüchternzustand, glykosyliertem Hämoglobin (HbA1c) und Nüchternblutzucker durchgeführt. Das Risiko von Verzerrungen in den Studien sowie die Qualität und Stärke der Beweise wurden anhand des Navigation Guide bewertet.

Stärkste Beweise verknüpfen PFAS-Exposition mit Schwangerschaftsdiabetes

Von den 738 Datensätzen, die durch Datenbanksuchen identifiziert wurden, wurden 129 Datensätze nach dem Screening einbezogen. Die meisten Studien wurden in den USA (54) und China (30) durchgeführt und hatten ein Querschnittsdesign (70). In den Studien wurden 45 verschiedene PFAS quantitativ gemessen, wobei die häufigsten Perfluoroktanolsäure (PFOA), Perfluoroktanesulfonat (PFOS), Perfluorhexansulfonat (PFHxS), Perfluorodekansäure (PFDA) und Perfluorononansäure (PFNA) waren.

Die meisten Studien untersuchten die PFAS-Exposition im Erwachsenenalter (75), im Schwangerschafts- oder pränatalen Zeitraum (42), in der Adoleszenz (22) und in der Kindheit (16), was auf mögliche Unterschiede in der Expositionszeit hinweist. Die häufigsten Diabetes-Ergebnisse waren T2D, GDM, Nüchternblutzucker und HOMA-IR. Die Studienpopulation war überwiegend die Allgemeinheit. Fast ein Drittel der Studien untersuchte Ergebnisse bei schwangeren Personen.

Nur drei Studien untersuchten Typ-1-Diabetes, und ihre Ergebnisse waren inkonsistent. Die Metaanalysen, die 79 Studien zu 18 verschiedenen PFAS einbezogen, zeigten, dass mehrere PFAS mit einem höheren Risiko für Schwangerschaftsdiabetes assoziiert waren. Insbesondere wurde jeder Anstieg der PFOS- und der perfluorbutansulfonat (PFBS)-Werte mit einem erhöhten GDM-Risiko in prospektiven Studien in Verbindung gebracht.

In kontrollierten Fallstudien wurden positive Assoziationen für verschiedene langkettige und neu auftretende PFAS berichtet, darunter PFOA, PFNA, PFDA, PFBS, Perfluorheptansulfonat (PFHpS) und 6:2 chloriertes polyfluoroalkylether sulfonat (6:2 Cl-PFESA), während Querschnitts- oder Fall-Kontrollstudien positive Assoziationen für Perfluordodecansäure (PFDoDA) und PFOA sowie eine negative Assoziation für Perfluoroheptansäure (PFHpA) fanden.

Für T2D waren die Assoziationen nicht signifikant, obwohl PFNA, PFOA und PFOS in prospektiven Studien eine positive Gesamtassoziation zeigten. In den homöostatischen Modellbewertungen wurden mehrere signifikante Assoziationen beobachtet: höhere β-Zellfunktion und Insulinresistenz mit jedem Anstieg der PFAS-Werte. Insbesondere stand HOMA-IR in prospektiven Studien positiv mit PFOS und PFNA in Verbindung.

HOMA-β stand in Querschnittsstudien in Verbindung mit PFOA, PFOS und PFNA sowie in prospektiven Studien mit PFNA. Für die Nüchterninsulinwerte wurden positive Assoziationen mit PFOS und PFNA in prospektiven Studien beobachtet. Generell gab es in den Hauptanalysen keine signifikanten Assoziationen mit HbA1c. In Sensitivitätsanalysen mit Studien mit einem geringeren Risiko für Verzerrungen wurde jedoch eine positive Assoziation zwischen PFOS und HbA1c in Querschnittsstudien identifiziert.

Die Assoziationen mit Nüchternblutzucker waren begrenzt und inkonsistent über PFAS und Studiendesigns hinweg, mit gemischten oder weitgehend nicht signifikanten Ergebnissen, insbesondere in schwangerschaftsspezifischen Analysen. Die meisten Studien wurden als niedrig oder wahrscheinlich niedrig in Bezug auf das Risiko von Verzerrungen bei der Ergebnis- und Expositionsbewertung, der Studienpopulation, den Ausgangsunterschieden und den Störfaktoren klassifiziert.

Sechzig Studien untersuchten mehrere PFAS oder in Kombination mit anderen Chemikalien. Davon schlossen 35 PFAS als Teil einer Expositionsmischung ein, und sechs berücksichtigten auch andere Chemikalien neben PFAS. Die meisten Mischungsstudien, die GDM oder T2D bewerteten, berichteten über positive Assoziationen, während Studien, die summierte PFAS-Messungen verwendeten, häufig inkonsistente oder nicht signifikante Ergebnisse berichteten.

Schließlich war die Evidenz für einige langkettige oder traditionelle PFAS und ausgewählte Ergebnisse von mäßiger Qualität, aber von niedriger Qualität für kurzkettige oder neu auftretende PFAS und für Ergebnisse wie T2D, Nüchternblutzucker und HbA1c und war begrenzt oder unzureichend, um die Zusammenhänge zwischen PFAS-Exposition und Diabetesergebnissen beim Menschen mit Sicherheit zu bestimmen.

Modeste metabolische Effekte, aber Unsicherheiten bleiben

Das konsistenteste Ergebnis war der Zusammenhang zwischen erhöhter PFAS-Exposition und höheren Raten von GDM. Die Beweise für die Assoziationen zwischen PFAS und T2D sind noch nicht vollständig erklärt, während die Informationen zu Typ-1-Diabetes spärlich bleiben. Metaanalysen zeigten positive Assoziationen zwischen PFAS und HOMA-IR sowie begrenzte Assoziationen mit Nüchternblutzucker, HOMA-β und Nüchterninsulin.

Die Effektsgrößen für kontinuierliche metabolische Marker waren im Allgemeinen klein, und viele Ergebnisse stammten aus Querschnittsstudien, was die kausalen Schlussfolgerungen einschränkt und die Möglichkeit einer umgekehrten Kausalität aufwirft. Insgesamt deuten die Beweise darauf hin, dass die Exposition gegenüber einigen PFAS mit einem erhöhten GDM-Risiko sowie bescheidenen Veränderungen der Insulinsensitivität und -sekretion in der Allgemeinbevölkerung in Verbindung steht.

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Quellen:

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