Umweltgifte, endokrine Disruptoren und Fruchtbarkeit

In den letzten Jahren hat das wissenschaftliche Interesse an den Zusammenhängen zwischen der umweltbedingten und beruflichen Exposition gegenüber Toxinen und Schadstoffen und verschiedenen Beeinträchtigungen der menschlichen Gesundheit sowie deren Auswirkungen auf die Fortpflanzungsfähigkeit von Paaren stetig zugenommen.

Immer mehr Studien deuten darauf hin, dass ein Teil der Unfruchtbarkeitsfälle, die als idiopathisch (unbekannter Ursache) eingestuft werden, mit einer chronischen Exposition gegenüber Umweltschadstoffen zusammenhängen könnte. Diese Substanzen sind in der Lage, oxidativen Stress, hormonelle Störungen sowie genetische und epigenetische Veränderungen in den Fortpflanzungszellen hervorzurufen.

Umweltbelastung

Unter Umweltbelastung versteht man das Vorhandensein schädlicher Elemente (chemischer, physikalischer oder biologischer Art) in der Umwelt, die den darin lebenden Organismen Schaden zufügen können.

Mehrere aktuelle Studien stützen die Hypothese, dass ein nicht unerheblicher Anteil der Fälle menschlicher Unfruchtbarkeit mit umweltbedingten oder beruflichen Expositionen gegenüber Schadstoffen in Verbindung stehen könnte. Diese Expositionen können zu erhöhtem oxidativen Stress, Störungen der Hormonregulation sowie zu genetischen und epigenetischen Schäden an den Gameten führen, was sowohl die Spermien- als auch die Eizellqualität beeinträchtigt.

Dennoch hängt die Auswirkung dieser chemischen Substanzen auf die Fruchtbarkeit von mehreren Faktoren ab, darunter:

• Die Art des Schadstoffs.
• Die Dauer der Exposition.
• Die absorbierte Konzentration.
• Die Lebensphase, in der der Kontakt stattfindet.

Arten von Toxinen

Zu den am häufigsten untersuchten Umweltgiften mit potenziell negativen Auswirkungen auf die menschliche Fruchtbarkeit gehören:

• Aromatische Kohlenwasserstoffe (Benzol, Toluol), die mit Veränderungen der Spermienqualität in Verbindung gebracht werden.
• Halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Phthalate und andere industrielle Verbindungen, die weit verbreitet in Kunststoffen verwendet werden.
• Organochlorverbindungen, die in persistenten Pestiziden vorkommen und mit hormonellen und reproduktiven Störungen assoziiert sind.
• Schwermetalle wie Blei und Cadmium, die mit Störungen der Spermatogenese und ovariellen Dysfunktionen verknüpft sind.
• Flüchtige organische Verbindungen (VOCs), deren Exposition in der Umwelt kürzlich mit einem erhöhten Risiko für weibliche Unfruchtbarkeit in Verbindung gebracht wurde.

Endokrine disruptoren

Endokrine Disruptoren sind exogene chemische Substanzen natürlicher oder synthetischer Herkunft, die die Produktion, Freisetzung, den Transport oder die Wirkung der körpereigenen Hormone wie Östrogene, Androgene und Schilddrüsenhormone stören können. Viele von ihnen wirken als „falsche Östrogene“ oder Hormonmodulatoren.

Zu den bekanntesten endokrinen Disruptoren gehören bestimmte Organochlor-Pestizide, Phthalate, Bisphenol A (BPA), PFAS und andere industrielle Verbindungen, die im täglichen Leben weit verbreitet sind.

Eines der Hauptmerkmale endokriner Disruptoren ist, dass ihre biologische Wirkung stark von der Entwicklungsphase abhängt, in der die Exposition erfolgt. So kann der Kontakt während der fötalen Phase, der Kindheit oder der Pubertät schwerwiegendere und dauerhaftere Folgen haben als eine Exposition im Erwachsenenalter. Zudem können im Gegensatz zu anderen Giftstoffen bereits sehr niedrige Dosierungen ausreichen, um schädliche Effekte zu erzielen.

Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass praktisch die gesamte Bevölkerung nachweisbare Mengen an endokrinen Disruptoren im Organismus aufweist, da sich viele von ihnen im Fettgewebe anreichern. Eine Exposition im Erwachsenenalter oder sogar vor der Geburt kann nicht nur die individuelle Fruchtbarkeit beeinträchtigen, sondern durch epigenetische Mechanismen auch die reproduktive Gesundheit künftiger Generationen beeinflussen.

Je nach Zeitpunkt der Exposition wurden endokrine Disruptoren mit folgenden Krankheitsbildern in Verbindung gebracht:

• Fehlbildungen bei der Formung und dem Verschluss der Harnröhre (Hypospadie).
• Störungen des Hodenabstiegs (Kryptorchismus).
• Verminderung der Spermienqualität und Störungen der Spermatogenese.
• Erhöhtes Risiko für Hodenkrebs im Erwachsenenalter.
• Störungen der Eierstockfunktion sowie gutartige Anomalien der Gebärmutter und der Brüste.
• Endometriose und Zyklusstörungen.

Die Erhebung einer detaillierten Umweltanamnese ist bei Paaren mit Fruchtbarkeitsproblemen von grundlegender Bedeutung. Ziel ist es, vermeidbare Expositionen zu identifizieren, die Prävention zu verbessern und die Diagnose sowie die Behandlung in Bezug auf diese Substanzen zu steuern, die in unserem Alltag immer präsenter werden.

LITERATURHINWEISE:

1. Checa Vizcaíno MA, González-Comadran M, Jacquemin B. Outdoor air pollution and human infertility: a systematic review. Fertil Steril. 2016;106(4):897-904.e1.
2. Brehm E, Flaws JA. Transgenerational Effects of Endocrine-Disrupting Chemicals on Male and Female Reproduction. Endocrinology. 2019;160(6):1421-1435.

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Literaturhinweise

1. Checa Vizcaíno MA, González-Comadran M, Jacquemin B. Outdoor air pollution and human infertility: a systematic review. Fertil Steril. 2016;106(4):897-904.e1.
2. Brehm E, Flaws JA. Transgenerational effects of endocrine-disrupting chemicals on male and female reproduction. Endocrinology. 2019;160(6):1421-1435.
3. Tricotteaux-Zarqaoui S, Bourguignon JP, Parent AS. Endocrine-disrupting chemicals and female fertility. Front Public Health. 2024;12:1466967.
4. Tzouma Z, Andriotis E, Koutsilieris M, Marmarinos A. Endocrine-disrupting chemicals and human fertility: a systematic review. Reprod Biol Endocrinol. 2025;23:13.

Dr. Jorge Ten, Direktor der Embryologie-Abteilung des Instituto Bernabeu