PFAS können die Fähigkeit der weißen Blutkörperchen, Eindringlinge zu vernichten, unterdrücken
In einer neuen Studie fanden Forscher heraus, dass die PFAS-Chemikalie GenX den neutrophilen Atemstoß unterdrückt - die Methode, mit der weiße Blutkörperchen, die so genannten Neutrophilen, eindringende Krankheitserreger abtöten. Die Studie ist ein wichtiger erster Schritt, um zu verstehen, wie alte und neue PFAS-Chemikalien das körpereigene Immunsystem beeinflussen können.
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PFAS sind eine Klasse von Per- und Polyfluoralkylchemikalien, die verwendet werden, um Verbraucher- und Industrieprodukte widerstandsfähiger gegen Wasser, Flecken und Fett zu machen. Nach Angaben der US-Umweltschutzbehörde gibt es mehr als 12.000 bekannte PFAS, zu denen auch Fluoräther wie GenX gehören.
"Es ist ziemlich gut bekannt, dass PFAS für das adaptive Immunsystem giftig sind, aber ihre Auswirkungen auf das angeborene Immunsystem sind noch nicht so gut erforscht", sagt Drake Phelps, ehemaliger Doktorand an der North Carolina State University und Erstautor der Studie.
Das menschliche Immunsystem besteht aus zwei Zweigen: dem adaptiven und dem angeborenen. Der adaptive Zweig enthält T- und B-Zellen, die sich an Krankheitserreger "erinnern", mit denen der Körper in Berührung gekommen ist, aber nur langsam eine Abwehr aufbauen, die erst Tage - manchmal Wochen - nach der Entdeckung eines Krankheitserregers einsetzt.
Das angeborene Immunsystem ist die erste Anlaufstelle des Körpers und enthält weiße Blutkörperchen, die innerhalb von Stunden an den Ort einer Invasion geschickt werden können. Zu diesen weißen Blutkörperchen gehören die neutrophilen Granulozyten, die reaktive Sauerstoffspezies - winzige Mengen von Bleichmittel oder Wasserstoffperoxid, die die Neutrophilen in ihren Zellen herstellen - direkt auf die Krankheitserreger abwerfen und diese abtöten können. Dieser Vorgang wird als Respirationsstoß bezeichnet.
Drake und sein Forschungsteam untersuchten die Wirkung von neun umweltrelevanten alten und neuen PFAS auf neutrophile Zellen von Zebrafischembryonen, neutrophilähnliche Zellen (Zellen, die chemisch so behandelt werden können, dass sie sich wie neutrophile Zellen verhalten) und menschliche neutrophile Zellen, die aus Spenderblut gezüchtet wurden.
Neu auftretende PFAS sind Chemikalien wie GenX, die entwickelt wurden, um ältere PFAS zu ersetzen, die sich als giftig erwiesen hatten. Alle in dieser Studie untersuchten PFAS wurden sowohl im Cape Fear River als auch im Blutserum von Anwohnern nachgewiesen, deren Trinkwasser aus dem Cape Fear River stammt.
Die Embryonen und Zellen wurden 80 mikromolaren Lösungen der einzelnen Chemikalien ausgesetzt: Perfluoroctansäure (PFOA), Perfluoroctansulfonsäure Kaliumsalz (PFOS-K), Perfluorononansäure (PFNA), Perfluorohexansäure (PFHxA), Perfluorohexansulfonsäure (PFHxS), Perfluorbutansulfonsäure (PFBS), Ammoniumperfluor(2-methyl-3-oxahexanoat) (GenX), 7H-Perfluor-4-methyl-3,6-dioxa-octansulfonsäure (Nafion-Nebenprodukt 2) und Perfluormethoxyessigsäure Natriumsalz (PFMOAA-Na).
Von den neun getesteten PFAS unterdrückte nur GenX den neutrophilen Atmungsstoß bei embryonalen Zebrafischen, neutrophilenähnlichen Zellen und menschlichen Neutrophilen. PFHxA unterdrückte ebenfalls den Atmungsstoß, jedoch nur bei embryonalen Zebrafischen und neutrophilen Zellen.
Die Forscher weisen darauf hin, dass die Ergebnisse dieser vorläufigen Studie zwar interessant sind, aber mehr Fragen aufwerfen als beantworten.
"Die längste chemische Exposition in unserer Studie betrug vier Tage, so dass wir dies natürlich nicht mit einer realen menschlichen Exposition von vier Jahrzehnten vergleichen können", sagt Jeff Yoder, Professor für vergleichende Immunologie am NC State und korrespondierender Autor der Arbeit. "Wir untersuchten eine hohe Dosis einzelner PFAS über einen kurzen Zeitraum, während die Menschen im Einzugsgebiet des Cape Fear River einer Mischung von PFAS ausgesetzt waren - einer niedrigen Dosis über einen langen Zeitraum.
"Während wir also sagen können, dass wir eine toxische Wirkung einer hohen Dosis in den Zelllinien sehen, können wir noch nicht sagen, welche Auswirkungen eine langfristige Exposition letztendlich auf das Immunsystem haben könnte. Diese Arbeit ist nicht das Ende des Weges - sie ist der erste Schritt. Wir hoffen, dass unsere Arbeit dazu beiträgt, der weiteren Erforschung dieser beiden Chemikalien Priorität einzuräumen."
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