Hinweise auf tumorauslösende Wirkung von Styrol beim Menschen

25/2006, 31.08.2006

Ergebnisse der experimentellen Forschung im BfR sind für die Neubewertung des Altstoffes von Bedeutung

Styrol ist eine Flüssigkeit, aus der vor allem Kunststoffe hergestellt werden. Nach Inhalation von Styrol bilden sich in der Lunge von Mäusen Tumore. Auslöser ist offenbar die Substanz Styroloxid. Sie entsteht unter dem Einfluss bestimmter Enzyme in Zellen des Lungengewebes aus Styrol. Bei Ratten wurden weder diese Enzyme nachgewiesen, noch Styroloxid oder die bei der Maus beschriebenen Tumore. Bislang wurde angenommen, dass die für die Umwandlung von Styrol zu Styroloxid benötigten Enzyme auch beim Menschen fehlen bzw. nicht in ausreichender Menge vorhanden sind, und dass eine Tumorbildung deshalb nicht erfolgt. Darauf, dass diese Annahme falsch sein könnte, deuten nun Ergebnisse aus der experimentellen Forschung des Bundesinstituts für Risikobewertung (BfR) hin. Dabei gelang es, die an der Styrol-Umwandlung beteiligten Enzyme auch im menschlichen Lungengewebe mit einer der Maus vergleichbaren Aktivität nachzuweisen. Das tumorauslösende Styroloxid könnte damit auch in der Lunge des Menschen entstehen. „Für die aktuelle Neubewertung der gesundheitlichen Wirkung von Styrol und im Bereich der industriellen Verarbeitung dürften die Forschungsergebnisse des BfR von erheblicher Bedeutung sein“, sagt BfR-Präsident Professor Dr. Dr. Andreas Hensel.

Styrol gehört zu den so genannten Altstoffen: Es war bereits vor dem Inkrafttreten des Chemikaliengesetzes auf dem Markt und hat daher nicht das heute erforderliche Anmeldeverfahren einschließlich der vorzulegenden toxikologischen Prüfungen durchlaufen. Auf europäischer Ebene werden Altstoffe und damit auch Styrol deshalb gerade überprüft. Ob von einer Substanz ein gesundheitliches Risiko ausgeht oder nicht, hängt neben der Gefährlichkeit eines Stoffes vom Ausmaß des Kontaktes mit dieser Substanz ab. Dabei muss es nicht zwingend die Chemikalie selbst sein, die „giftig“ ist. Auch ihre Metaboliten, Stoffe, die bei der Umwandlung der Chemikalie im Körper entstehen, können toxische Effekte auslösen. Im Körper werden Chemikalien mit Hilfe spezieller Enzyme abgebaut. Sie bestimmen auch die Art der Abbauprodukte. Eine Schlüsselrolle spielen in diesem Prozess die Enzyme der Cytochrom-P450 (CYP)-Familie, deren Vorkommen und Aktivität sowohl zwischen Versuchstier und Mensch als auch zwischen einzelnen Menschen erheblich variieren.

Klassisches Organ für die Metabolisierung und Entgiftung einer Substanz, aber auch für die Bildung der eigentlich toxischen Umwandlungsprodukte ist die Leber. Sie enthält verschiedene CYP-Enzyme in unterschiedlichen Konzentrationen. Wissenschaftliche Untersuchungen zur Metabolisierung von Chemikalien haben sich deshalb lange Zeit auf dieses Organ konzentriert. Schädliche Stoffe können darüber hinaus aber auch in anderen Zielorganen gebildet werden, die ebenfalls CYP-Enzyme enthalten. Auch hier variieren Vorkommen und Aktivität zwischen Versuchstier und Mensch.

Als Bewertungsstelle übernimmt das BfR im Rahmen des Anmeldeverfahrens für Chemikalien die Einschätzung der Wirkung dieser Stoffe auf die menschliche Gesundheit. Das Institut hat sich in den vergangenen Jahren gezielt mit den Unterschieden im Auftreten und in der Aktivität von Enzymen in Zielgeweben beschäftigt und hierzu gemeinsam mit Wissenschaftlern anderer Institutionen experimentell geforscht. In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage, weshalb Styrol in Mäusen Lungentumore erzeugt, nicht aber in Ratten und welche der Wirkungen einer Bewertung des Verbraucherrisikos zugrunde gelegt werden sollte.

Ein entscheidender Schritt für die tumorauslösende Wirkung bei Mäusen ist die Umwandlung von Styrol in das toxikologisch aktive Abbauprodukt Styroloxid in der Lunge. Sie erfolgt mit Hilfe zweier Enzyme der CYP-„Familie“. Untersuchungen der Styrol herstellenden Industrie hatten darauf hingedeutet, dass diese Enzyme in der menschlichen Lunge nicht vorhanden sind. Ergebnisse eines Forschungsprojektes, welches das BfR gemeinsam mit dem Klinikum Emil von Behring in Heckeshorn an einer großen Anzahl menschlicher Lungenproben durchgeführt hat, deuten nun aber auf das Gegenteil hin: Beide Enzyme sind auch in der menschlichen Lunge nachweisbar.

Diese Forschungsergebnisse sind ein wichtiger Baustein für die aktuelle Risikobewertung von Styrol. Das Vorkommen der beiden für die Umwandlung von Styrol zu Styroloxid verantwortlichen CYP-Enzyme in der menschlichen Lunge deutet darauf hin, dass auch beim Menschen eine tumorauslösende Wirkung möglich ist. Die Frage, ob die Enzyme in einer für die Tumorbildung relevanten Menge vorkommen, kann anhand der Daten noch nicht abschließend beantwortet werden. Von Bedeutung könnten die neuen Erkenntnisse vor allem für Menschen sein, die in Herstellungsprozesse eingebunden sind, in denen Styrol als Grundchemikalie eingesetzt wird.