Durch die Kombination von Umweltdaten, nationalen Krebsregistern und biologischen Analysen haben Forscher des IRD, des Pasteur-Instituts, der Universität Toulouse und des Instituto Nacional de Enfermedades Neoplásicas (INEN) in Peru erstmals aufgezeigt, wie Pestizidexpositionen zur Entwicklung bestimmter Krebsarten beitragen können.
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Pestizide sind in Lebensmitteln, Wasser und natürlichen Umgebungen weit verbreitet, oft als Gemische. Bisher war es schwierig, ihre Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit genau abzuschätzen, da sich die meisten Arbeiten auf isolierte Substanzen und experimentelle Modelle konzentrieren, die weit von den tatsächlichen Expositionsbedingungen entfernt sind. Diese neue Studie verfolgt einen innovativen und integrativen Ansatz, der die Komplexität der tatsächlichen Exposition von Bevölkerungsgruppen berücksichtigen kann.
Peru, ein relevanter Studienstandort
Das Land ist geprägt von intensiver Landwirtschaft in einigen Regionen, einer großen Vielfalt an Klimazonen und Ökosystemen sowie starken sozialen und territorialen Ungleichheiten. Krebs ist dort zu einer Priorität der öffentlichen Gesundheit geworden, und die Belastung des Körpers mit Pestiziden ist besorgniserregend.
Die Ergebnisse zeigen eine erhöhte Exposition bestimmter Bevölkerungsgruppen, insbesondere ländlicher und indigener Gemeinschaften, gegenüber Pestiziden. Im Durchschnitt sind sie gleichzeitig 12 verschiedenen Pestiziden ausgesetzt, die in hohen Konzentrationen nachgewiesen wurden.
Die Studie stützt sich auf eine Modellierung, die es ermöglicht, die Gebiete mit der höchsten Belastung durch umweltbedingte Pestizidverschmutzung zu kartieren. Auf das ganze Land angewendet, integriert dieser Ansatz 31 in der Landwirtschaft verwendete Chemikalien – von denen keine von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) als erwiesenermaßen krebserregend für den Menschen eingestuft wird – und modelliert ihre Verbreitung in der Umwelt.
"Wir haben zunächst die Verbreitung der Pestizide in der Umwelt über einen Zeitraum von sechs Jahren, von 2014 bis 2019, modelliert. Das ermöglichte uns, eine hochauflösende Karte zu erstellen und die Gebiete mit dem höchsten Expositionsrisiko zu identifizieren", erklärt Jorge Honles, Doktor der Epidemiologie an der Universität Toulouse.
Durch den Abgleich dieser Karte mit den Daten von über 150.000 zwischen 2007 und 2020 diagnostizierten Patienten konnten die Forscher Gebiete identifizieren, in denen die Bevölkerung sowohl einer höheren Wahrscheinlichkeit einer Pestizidexposition in der Umwelt ausgesetzt ist als auch stärker von bestimmten Krebsarten betroffen ist. In diesen Gebieten war das Risiko, an Krebs zu erkranken, im Durchschnitt um 150 % höher.
"Zum ersten Mal können wir auf nationaler Ebene die Pestizidexposition mit biologischen Veränderungen in Verbindung bringen, die auf ein erhöhtes Krebsrisiko hindeuten", erklärt Stéphane Bertani, Forschungsleiter für Molekularbiologie am Institut de Recherche pour le Développement, innerhalb des Labors PHARMA-DEV (IRD/Universität Toulouse).
FrĂĽhe und stille biologische Effekte
Die Studie zeigt, dass bestimmte Tumore, obwohl sie verschiedene Organe betreffen, gemeinsame biologische Verwundbarkeiten teilen, die mit ihrem zellulären Ursprung zusammenhängen, und durch Pestizidexposition geschwächt werden können. Es ist beispielsweise bekannt, dass die Leber ein Schlüsselorgan für den Umbau chemischer Substanzen ist und als Wachposten für die Umweltbelastung gilt. Molekularanalysen, die von der Gruppe um Pascal Pineau am Pasteur-Institut an peruanischen Proben durchgeführt wurden, zeigen jedoch, dass Pestizide die Mechanismen stören, die die Identität und normale Funktion der Zellen aufrechterhalten.
Diese biologischen Veränderungen treten vor der Krebsentwicklung auf, was auf frühe, kumulative und stille Effekte hindeutet. Sie könnten Gewebe anfälliger für andere Faktoren wie Infektionen, Entzündungen oder Umweltfaktoren machen.
Die Ergebnisse stellen die klassischen toxikologischen Ansätze in Frage, die auf der Bewertung isolierter Substanzen und der Festlegung von als sicher geltenden Grenzwerten basieren. Sie zeigen, wie wichtig es ist, Pestizidgemische, die Umweltbelastung und die realen sozio-ökologischen Kontexte zu berücksichtigen. Die Studie deutet auch darauf hin, dass extreme Klimaereignisse wie El Niño die Belastung durch veränderte Nutzung und Verbreitung von Pestiziden in der Umwelt verschlimmern können. Sie plädiert für eine Neubewertung der Risikobewertungsmethoden und der Präventionspolitik.
Über Peru hinaus fügt sich diese Studie in eine umfassendere Reflexion über die globale Gesundheit und die planetaren Grenzen ein. Sie veranschaulicht, wie Umweltveränderungen, nicht nachhaltige landwirtschaftliche Praktiken, extreme Klimaereignisse und soziale Ungleichheiten zusammenwirken können, um die Gesundheit der Bevölkerung zu beeinträchtigen, insbesondere die der Schwächsten, wie die ländlichen und indigenen Gemeinschaften Perus.
Die Forscher planen, ihre Arbeit fortzusetzen, um die identifizierten biologischen Mechanismen besser zu verstehen und die Präventionsinstrumente zu stärken, um gerechtere und effektivere öffentliche Gesundheitspolitiken zu unterstützen.