Langfristige Exposition gegenüber giftigen Pestiziden verändert Darmmikrobiom und Stoffwechsel

Eine neue Studie, die in der Zeitschrift Environmental Health veröffentlicht wurde, baut auf bestehenden Forschungsarbeiten auf, die den Zusammenhang zwischen der langfristigen Exposition gegenüber Organophosphor-Pestiziden – die in der Lebensmittelproduktion, in Haus und Garten weit verbreitet sind – und dem menschlichen Darmmikrobiom untersuchen.

Quelle: The Defender, 1. Mai 2024, ursprünglich von Beyond Pesticides

Forscher stützen sich bei der Bewertung des Zusammenhangs zwischen der langfristigen Exposition gegenüber Organophosphor-Pestiziden – die in der Lebensmittelproduktion, in Haushalten und Gärten weit verbreitet sind – und dem menschlichen Darmmikrobiom auf bestehende Forschungsergebnisse.

In einer neuen Studie, die in der Fachzeitschrift Environmental Health veröffentlicht wurde, stellte ein interdisziplinäres Forscherteam der University of California, Los Angeles, fest, „dass die Exposition gegenüber [phosphororganischen Pestiziden] mit Veränderungen in der Häufigkeit mehrerer Bakteriengruppen und einer unterschiedlichen Funktionsfähigkeit in den vom menschlichen Darmmikrobiom unterstützten Stoffwechselwegen verbunden ist.“

Die Studie stützt sich auf Daten aus einer „Parkinson, Environment and Gene study (PEG)“, bei der 190 Teilnehmer gebeten wurden, Stuhlproben abzugeben und Interviewfragen zu beantworten.

Die Forscher fügten hinzu:

„Die Studie wurde ursprünglich konzipiert, um die Ätiologie der Parkinson-Krankheit (PD) zu untersuchen, und die Teilnehmer wurden in zwei Studienwellen rekrutiert [‚über das gesamte 10-Jahres-Expositionsfenster‘]: 2001-2007 und 2012-2017.

„Zu Beginn der Studie wurden [Parkinson-Patienten] innerhalb der letzten 5 Jahre diagnostiziert, und es wurden auch zufällig ausgewählte Kontrollpersonen aus der Bevölkerung rekrutiert“, teilt das Forschungsteam in seinem Abschnitt über die Methodik mit.

„Seit 2017 haben wir frühere Studienteilnehmer, die kontaktiert werden konnten und eingeladen wurden, an einer Pilotstudie zum Darmmikrobiom teilzunehmen. Außerdem haben wir ein Haushalts- oder Gemeindemitglied von [Parkinson-]Patienten zur Teilnahme eingeladen.“

Es wurde festgelegt, dass die Kandidaten gemäß folgenden Kriterien aus der Studie ausgeschlossen werden :

1. Akute/chronische gastrointestinale Erkrankungen.
2. Ein immungeschwächter Zustand und/oder die Einnahme von Immunsuppressiva.
3. Ständige Einnahme von Antibiotika oder innerhalb der letzten drei Monate.

Das Entnahmekit für die Untersuchung basierte auf einem Protokoll, das im Rahmen des Microbiome Core des Goodman-Luskin Microbiome Center entwickelt wurde. Das Mikrobiom wurde anhand der in den Stuhlproben gefundenen bakteriellen DNA bewertet.

Eine Software, PICRUSt2, wurde zur Identifizierung von 16S-RNA-Markern – „metagenomisches Profil des Darmmikrobioms“ – verwendet, um Vorhersagen über Beziehungen zwischen Pestiziden und ihren genetischen Auswirkungen zu treffen.

Für die Bewertung der Pestizidexposition verwendeten die Forscher ein geografisches Informationssystem mit Daten aus dem California Pesticide Use Reporting, Landnutzungsdaten aus dem kalifornischen Public Land Survey System und Daten über die Wohnnutzung der Teilnehmer.

Die Forscher fanden heraus:

„Die meisten Abundanzveränderungen auf Gattungsebene, die mit einer hohen [Organophosphor-Pestizid-]Exposition in der Umgebung einhergehen, gehören zu den Familien Lachnospiraceae (sieben Gattungen nahmen zu und zwei ab) und Ruminococcaceae (3 Gattungen nahmen zu und zwei ab) in der Klasse der Clostridien“.

Dies ist insofern von Bedeutung, als diese beiden Familien mit anaeroben Bakterien verwandt sind, die in Menschen mit einem gesunden Darmmikrobiom vorkommen, da sie kurzkettige Fettsäuren (SCFAs) produzieren:

„Sie sind entscheidend für die Aufrechterhaltung der Homöostase des Darmmikrobioms, einschließlich der Integrität der Darmbarriere, der Immunmodulation und der Regulierung des Lipid-, Cholesterin- und Glukosestoffwechsels ..

„Die Produktion von SCFAs wird durch die Art der Nahrungsfasern, die fermentierenden Bakterien, die Darmumgebung und das Substrat bestimmt ..

„Daher ist es möglich, dass die beobachteten Veränderungen bei den SCFA-produzierenden Bakterien ein Indikator für eine gestörte Homöostase des Darmmilieus aufgrund einer chronischen OP [Organophosphor-Pestizid]-Belastung und der Reaktion des Körpers auf solche Veränderungen sind.“

Diese Studie baut auf bestehenden wissenschaftlichen Erkenntnissen auf, die die Auswirkungen toxischer Pestizide auf die menschliche Gesundheit untersuchen und sich speziell auf das Darmmikrobiom beziehen.

In einer Studie, die 2023 im ISME Journal veröffentlicht wurde, stellten Forscher beispielsweise fest, dass Darm und Gehirn über den Vagusnerv und das neuroendokrine System eng miteinander verbunden sind.

Der Vagusnerv ist ein baumartiges Faserbündel, das sich vom unteren Teil des Gehirns zu fast allen Körperorganen erstreckt, insbesondere aber zu Herz, Lunge und Verdauungstrakt.

Das neuroendokrine System umfasst spezialisierte Zellen in fast allen Organen des Körpers, die auf Signale aus dem Gehirn und dem Darm reagieren und Hormone produzieren, die Verdauungsenzyme, das Tempo der Verdauung, den Luft- und Blutfluss in den Lungen, den Blutdruck, die Herzfrequenz, den Blutzuckerspiegel und andere Funktionen regulieren.

Darüber hinaus stellte Dr. Demetrio Sierra-Mercado Forschungsergebnisse vor, die ursprünglich 2022 in der Federation of American Societies for Experimental Biology veröffentlicht wurden, und den Zusammenhang zwischen Glyphosatbelastung und Darmgesundheit dokumentieren.

Sierra-Mercado wies darauf hin, dass selbst Expositionswerte, die in den Bereich „sicher“ fallen, zu verängstigtem Verhalten führen und das empfindliche Gleichgewicht der Darmmikrobiota verändern können. Die Exposition gegenüber Pestiziden wurde mit anderen negativen Auswirkungen auf die Gesundheit des Darms in Verbindung gebracht, darunter das Reizdarmsyndrom (IBS).

Eine 2023 in der Fachzeitschrift Environmental Toxicology and Pharmacology veröffentlichte Studie ergab, dass Menschen, die in der Nähe intensiver landwirtschaftlicher Betriebe leben, einer höheren Belastung durch toxische Pestizide (z. B., chlorpyrifos, N-Methylcarbamate, makrozyklische Laktone, Neonicotinoide, Pyrethroide, [Di-] Thiocarbamate, Conazole, Dicarboximide, Anilino-Pyrimidine, Kupfersalze, Bipyridyl[Paraquat, Diquat], Organophosphate [Glyphosat], Chlortriazin und Phenylharnstoff) gleichzeitig höhere Raten von Reizdarmsyndromen aufwiesen, als Bevölkerungsgruppen, die in Gebieten mit geringer Pestizidverwendung und -belastung leben.

Auch die Gesundheit des Mikrobioms von Bestäubern wird beeinträchtigt, wie eine 2022 in Science of the Total Environment veröffentlichte Studie belegt.

Bei Bienen, die Sulfoxaflor und Azoxystrobin in Kombination ausgesetzt waren, war die Überlebensrate im Vergleich zu einer alleinigen Sulfoxaflor-Exposition signifikant reduziert. Dies zeigt auf, wie wichtig die Untersuchung von Chemikalienmischungen für eine ganzheitliche Bewertung der gesundheitlichen Folgen einer Pestizidexposition ist.

Die Bienen wurden über einen Zeitraum von 10 Tagen durch Zuckerwasser mit feldrelevanten Konzentrationen der einzelnen Pestizide, gemäß den Daten der US-Umweltschutzbehörde, sowie Kombinationen von Pestiziden ausgesetzt.

Ein separates Experiment zum Darmmikrobiom von Honigbienen wurde mit neu geschlüpften Bienen durchgeführt, die separat untergebracht und aufgezogen wurden und dann einer ähnlichen Pestizidbehandlung, wie im ersten Experiment, ausgesetzt waren.

Weitere Informationen zur wissenschaftlichen Literatur und zu den Auswirkungen auf die Gesundheit finden Sie in den täglichen Blogbeiträgen von Beyond Pesticides zu Mikrobiota und Mikrobiom.

Das kontinuierliche Wachstum und die Übernahme ökologischer Landwirtschafts- und Landbewirtschaftungspraktiken setzen ein hoffnungsvolles Zeichen für einen Systemwechsel, weg von der chemischen Tretmühle und der Abhängigkeit von toxischen Pestiziden auf petrochemischer Basis.

Die Befürworter sind jedoch misstrauisch gegenüber stückweisen Verboten, wenn die Grundlage für die Untätigkeit in einem gescheiterten Regulierungssystem liegt, das den Einsatz von giftigen Pestiziden zulässt.

Unter Tools for Change finden Sie Ressourcen und Strategien, mit denen Sie sich in Ihrer Gemeinde gegen den Einsatz giftiger Pestizide organisieren können.

Unter Essen mit gutem Gewissen erfahren Sie mehr über die potenzielle Pestizidbelastung von häufig verzehrtem Obst und Gemüse.

Die neueste wissenschaftliche Literatur über die negativen Auswirkungen von Herbiziden, Pestiziden und Fungiziden auf die Gesundheit finden Sie unter Gateway on Pesticide Hazards and Safe Pest Management und Pesticide-Induced Disease Database.

Ursprünglich veröffentlicht von Beyond Pesticides.

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