Hormonelle Wirkungen in unserer Nahrung. Prof. Dr. Dr. Alfonso Lampen Dr. Susanne Andres

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1 BUNDESINSTITUT FÜR RISIKOBEWERTUNG Hormonelle Wirkungen in unserer Nahrung Prof. Dr. Dr. Alfonso Lampen Dr. Susanne Andres

2 Endokrines System Endokrines System sehr komplex Vielzahl an Rezeptoren (nukleäre/membranäre) Vielzahl an Kofaktoren/Rezeptor-Crosstalk Bindungsaffinität reflektiert nicht transkriptionelle Aktivität Hormone besitzen eine Vielzahl von Wirkmechnismen in niedrigen Konzentrationen aktiv (nm-bereich) mitunter biphasische Effekte möglich in Abhängigkeit von der Dosis (nm- Bereich versus µm-bereich) Prof. Dr. Dr. Lampen, , Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 2

3 Hormonell wirksame Substanzen Endogene Hormone: Thyroidhormone Östrogene (Estradiol) Androgene (Testosteron) Peptid-Hormone Insulin Konzentration Potenz niedrig hoch niedrig hoch Phytoöstrogene: Genistein Daidzein (Isoflavonen) hoch niedrig Xenohormone: Dioxine PCBs Cd kumulieren sehr niedrig Prof. Dr. Dr. Lampen, , Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 3

4 Vorkommen und Aufnahme von hormonell wirksamen Substanzen COOH COOH OH O O H OH HOO C O H OH O O H OH OH Glycyrrhizin mineralkortikoide Wirkung Cadmium In vitro (Brustkrebszellen) bindet an den ER Proliferation in vivo Uterusgewicht Mammadrüse: Johnson et al., Nature Medicine, 2003 Degen 2004: Gesundheitsblatt Prof. Dr. Dr. Lampen, , Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 4

5 Endocrine Disruptors ahmen nach interferieren mit dem endokrinen System Wirkungen von Endokrinen Disruptoren am Rezeptor Prof. Dr. Dr. Lampen, , Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 5

6 Strukturähnlichkeiten mit Estradiol Phytoöstrogene imitieren Östrogene ER ER Phytoöstrogen (Isoflavon: Daidzein) Steroidales Östrogen 17β-Estradiol..wirken östrogenimitierend.. Prof. Dr. Dr. Lampen, , Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 6 ER = humaner Östrogen-Rezeptor

7 Molekulare Wirkungen von Hormonrezeptor-Liganden Östrogene: 17 b-estradiol [E 2 ] Der Östrogen-Rezeptor [ER] G Kernrezeptor ER Zellkern G mrna G + Co-Faktoren Zielproteine Zelle Zelluläre Funktionen werden beeinflusst z.b. Proliferation und Wachstum von Zellen Agonistische Wirkung: östrogenartige Wirkung Antagonistische Wirkung: antiöstrogenartige Wirkung Prof. Dr. Dr. Lampen, , Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 7

8 Clover disease Prozentuale Lammgeburten; Mutterschafe grasten entweder auf Klee- oder Hafer-Weiden Rotklee Clover Disease Fertilitätsstörungen reversibel / irreversibel Dosis Frühaborte Vergrößerung Euter Uterus Croker et al., Farmnote 41/2005 Prof. Dr. Dr. Lampen, , Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 8

9 Östrogen wirksame Bestandteile von Futtermitteln haben Effekte auf landwirtschaftliche Nutztiere Fusariumbefall von Gräsern Mycotoxine: Zearalenon Ferkel: Ödematisierung, Grössenzunahme und Epithelhyperplasie im Genitaltrakt Sauen: gelegentlich Dauerbrunst, meist Anaphrodisie Klinisches Bild des Hyperöstrogenismus Prof. Dr. Dr. Lampen, , Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 9

10 Hormonell wirksame Substanzen toxikologische Endpunkte Fremdstoff Wirkungsart Wirkungsstärke Expositionshöhe Expositionsdauer Outcome: Fortpflanzungsstörungen Spermienanzahl? Hormonabhängige Krebserkrankungen? Fruchtbarkeit? Störungen in der Embryonalphase und In der Kindheit* *Beispiel: Diethylstilbestrol (DES): potentes synthetisches Östrogen zur Verhütung von Schwangerschaftskomplikation Während der Schwangerschaft in hohen Dosen eingesetzt, verursacht es Anomalien und Tumoren des Genitaltraktes (verminderte Fruchtbarkeit) in den Nachkommen Prof. Dr. Dr. Lampen, , Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 10

11 Nukleare Rezeptoren Beispiel Fettsäuren Genregulation durch Liganden-vermittelte Rezeptoraktivierung Steroidrezeptoren AR GR ER RXR Heterodimere RXR RAR VDR PXR PPAR RXR = Masterregulator Prof. Dr. Dr. Lampen, , Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 11

12 Wirkungen von Isoflavonen bei Erwachsenen Knochen? Kardiovaskuläre Effekte? Isoflavone Cassidy et al.: Critical Review; Proceedings of the Nutrition Society 2006 Krebs (Brust, Kolon)? Menopausale Symptome? Diabetes? Kognitive Funktionen? Jacobs et al., 2009: Efficacy of isoflavones in relieving (BfR) vasomotor menopausal symptoms - systematic review. Mol Nutr Food Res Sep;53(9): Prof. Dr. Dr. Lampen, , Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 12

13 Prof. Dr. Dr. Lampen, , Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 13

14 Target group: peri-/post-menopausal women = potential risk group! BfR Stellungnahme: Isolierte Isoflavone sind nicht ohne Risiko (BfR Nr. 039/2007) EFSA Stellungnahme in 2010 angekündigt Prof. Dr. Dr. Lampen, , Verbraucherschutzforum Endokrine Disruptoren Seite 14

15 BUNDESINSTITUT FÜR RISIKOBEWERTUNG DANKE FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT Prof. Dr. Dr. Alfonso Lampen Dr. Susanne Andres Bundesinstitut für Risikobewertung Abteilung Lebensmittelsicherheit Thielallee D Berlin Tel Fax Alfonso.Lampen@bfr.bund.de

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