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Medizin

Autismus: Forscher untersuchen Metalle in Milchzähnen von Zwillingen

Sonntag, 4. Juni 2017

©Finanzfoto - stock.adobe.com

New York – Kinder mit einer Autismus-Spektrum-Störung hatten in einer Zwillings­studie erhöhte Konzentrationen von Blei und einen Mangel an Zink und Mangan in Bereichen ihrer Milchzähne, die in einer perinatalen Entwicklungsphase angelegt werden. Die Studienergebnisse in Nature Communications (2017; doi: 10.1038/ncomms15493) deuten auf Umweltfaktoren in der Ätiologie der Erkrankung hin, die immer häufiger diagnostiziert wird.

Nach US-Untersuchungen haben nicht weniger als 1 bis 2 Prozent aller Kinder eine Autismus-Spektrum-Störung (ASD), deutlich mehr als noch vor einigen Jahrzehnten. Ob der Anstieg echt ist oder nur eine Folge der erweiterten Diagnosekriterien, ist um­stritten.  Experten schätzen, dass die Erkrankungen zur Hälfte genetisch vorbestimmt sind. Die andere Hälfte könnte auf Umweltfaktoren zurückzuführen sein.

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Als mögliche Auslöser werden seit einiger Zeit Metalle diskutiert. Einerseits könnten toxische Metalle wie Blei die Erkrankung begünstigen, es könnte jedoch auch ein Mangel an Spurenelementen wie Mangan und Zink vorliegen. Die Ergebnisse der Studien waren jedoch nicht eindeutig. Dies könnte daran liegen, dass die Erkrankung erst im späten Vorschulalter diagnostiziert wird, während die Auslöser in der intra-uterinen Phase und im Säuglingsalter vermutet werden.

Ein „Archiv“ für die Metall-Exposition in der frühen Kindheit sind die Zähne. Ihre Entwicklung setzt bereits in der späten Embryonalphase ein. Bei der Geburt sind die Milchzähne bereits im Kiefer vorhanden. Ein kontinuierliches Wachstum führt dann in den ersten Lebensjahren zum Durchbruch in den Mundraum. Das Wachstum der Zähne erfolgt kontinuierlich. Der Ort der Ablagerung im Dentin verrät, in welchem Alter die Kinder mit einem Toxin exponiert wurden. 

Forscher der Icahn School of Medicine in New York haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sich der Metall-Gehalt in den einzelnen Schichten des Dentins nachweisen lässt und damit eine chronologische Beurteilung der Exposition ermöglicht. Dazu werden die (ausgefallenen) Zähne im Labor mit einem Laser beschossen und das abgelöste Material dann in einem Massenspektrometer untersucht. 

Das Untersuchungsmaterial für die Studie stammte von Zwillingen, die in Schweden an einer Untersuchung zur Ursache von Autismus und Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyper­aktivi­tätsstörungen teilnahmen. Manish Arora von der Icahn School of Medicine untersuchte Zähne von 32 Zwillingspaaren. Darunter waren 12 Paare, von denen beide Zwillinge an einer ASD erkrankt waren, bei den anderen 20 war nur ein Zwilling erkrankt. Als Kontrollgruppe dienten die Zähne von 44 Zwillingen ohne ASD. In allen drei Gruppen gab es sowohl eineiige als auch zweieiige Zwillinge.

Ergebnis: In sechs von zehn untersuchten Metallen fanden sich Unterschiede zwischen den konkordanten und den diskordanten Zwillingen. Besonders deutlich war dies beim Blei. Zwillinge mit ASD waren häufig stärker belastet als die Zwillinge ohne ASD. Von der zehnten Woche vor der Geburt bis zur 20. Woche nach der Geburt war die Exposition mit dem toxischen Metall dauerhaft erhöht. Der Gipfel wurde etwa in der 15. Lebenswoche erreicht. Die Konzentration bei den erkrankten Kindern war dann um 50 Prozent höher als bei nicht erkrankten Kindern.

Die Mangan-Konzentration war dagegen vermindert. Es gab zwei kritische Phasen. Die erste begann zehn Wochen vor der Geburt und endete bei der Geburt. Die zweite Phase lag zwischen der 5. und 20. Lebenswoche. In der Woche 15 waren die Konzentrationen um den Faktor 2,5 erhöht. 

Bei Zink waren die Zusammenhänge komplexer. Kinder mit ASD hatten vor der Geburt niedrigere Werte als Kinder ohne ASD, nach der Geburt war es dann umgekehrt.

Die Studie allein kann den Zusammenhang nicht beweisen. Zum einen ist die Fallzahl gering und nicht alle Assoziationen waren signifikant. Zum anderen fehlen überzeugende Hinweise aus tierexperimentellen und epidemiologischen Studien. Die neurotoxische Wirkung von Blei ist zwar bekannt, ein Zusammenhang mit Psychosen konnte in Tiermodellen jedoch nicht eindeutig hergestellt werden (Curr Opin Pediatr. 2016; 28: 243-9). Interessant wären epidemiologische Untersuchungen, die die Bleibelastung mit der Häufigkeit von ASD in Beziehung setzen. © rme/aerzteblatt.de

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