Bestandteile von Insektiziden erhöhen das Diabetesrisiko

Organische Phosphate gelangen über das Essen in den Magen. /Velmurugan et al., Genome Biology 2017

Madurai – Organische Phosphate (OP), wie sie in herkömmlichen Insektiziden aber auch in Giftgas vorkommen können, erhöhen das Risiko, an Diabetes zu erkranken. Jetzt haben Forscher aus Indien an einem Mausmodell den molekularen Mechanismus dahinter aufgeschlüsselt. Über das Mikrobiom des Darms aktivieren die Phosphor­säureester die Glukoseintoleranz, schreiben sie in ihren Ergebnissen, die in Genome Biology publiziert wurden (2017; doi: 10.1186/s13059-016-1134-6).

Die Forscher der Madurai Kamaraj University haben 3.080 Menschen aus einer länd­lichen Gegend in Indien beobachtet. Die Diabetesprävalenz war bei jenen, die OP-haltigen Insektiziden regelmäßig ausgesetzt waren, dreimal höher als bei nicht exponierten Menschen (18,3 % versus 6,2 %). Dabei waren die bekannten Risiko­faktoren in der ländlichen Bevölkerung niedrig. Übergewicht, hohe Cholesterinspiegel oder Bewegungsarmut kamen eher selten vor.

In Mäusen untersuchten die Forscher um Ganesan Velmurugan anschließend, wie OP im Körper wirken. Die Tiere ernährten sich 180 Tage von OP-haltigem Wasser, was in etwa zwölf bis 15 Menschenjahren entspricht. Im Vergleich zur Kontrollgruppe ent­wickelten die OP-Mäuse sowohl eine Glukoseintoleranz als auch erhöhte Blutglukose­spiegel.

Schema der OP-Verarbeitung im Darm. (Stern = OP, Trapez = Acetat, bunte Ovale = Darmbakterien) / Velmurugan et al., Genome Biology 2017

In Insekten und Säugetieren führt OP über den Neurotransmitter Acetyl­cholinesterase zum Tod. Das Enzym übermittelt Reize an Synapsen von Nerven und Muskeln. In den Mäusen konnten die Forscher keine veränderten Azetylcholinesterase-Level feststellen. Eine Stuhltransplantation führte jedoch dazu, dass auch Mäuse, die zuvor kein OP-haltiges Wasser getrunken hatten, eine Glukoseintoleranz entwickelten. Die Zusammensetzung des Mikrobioms hatte sich zudem verändert. Enzyme, die OP zu kurzen Fettsäureketten (vor allem Azetat) zersetzen, waren jetzt häufiger vertreten. Dieses Abbauprodukt dient als Ausgangsstoff für Glukose und könnte somit die beobachteten erhöhten Blutzucker­spiegel erklären, berichten die Autoren den molekularen Mechanismus des OP (siehe auch Abbildung).

Organische Phosphate werden als Wirkstoffe gegen Insekten und Milben eingesetzt. Beispiele von Insektiziden sind Phoxim, Dichlorvos (DDVP), Fenthion, Chlorpyrifos, Parathion (E 605) und seine Methyl- und Ethyl-Derivate, sowie Bladan. © gie/aerzteblatt.de