Z Geburtshilfe Neonatol 2005; 209(5): 186-191
DOI: 10.1055/s-2005-873204
Originalarbeit
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Übertragung potenziell schädlicher Organochlorverbindungen durch mütterliches Stillen im Verlauf der ersten 6 Lebensmonate

Lactational Transfer of Presumed Carcinogenic and Teratogenic Organochlorine Compounds within the First Six Months of LifeG.-M. Lackmann1 , K.-H. Schaller2 , J. Angerer2
  • 1Kinderarztpraxis Hamburg und Zentrum für Kinderheilkunde, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
  • 2Institut für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Erlangen, Deutschland
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Eingereicht: 23.8.2005

Angenommen nach Überarbeitung: 4.10.2005

Publication Date:
30 November 2005 (online)

Zusammenfassung

Hintergrund: Kanzerogene und teratogene Organochlorverbindungen (OC) sind als Umweltschadstoffe, trotz ihres Rückgangs in den vergangenen 20 Jahren um 70 % bis 90 % noch immer in der Biosphäre und damit auch in unserer Nahrungskette vorhanden. Aufgrund ihrer hohen Lipophilie stellt Muttermilch einen Eliminationspfad von besonderer Bedeutung dar. Ziel der vorliegenden Studie war es, zu untersuchen, inwieweit mütterliches Stillen die Belastung von Säuglingen mit OC im Vergleich zu flaschengefütterten Säuglingen in den ersten sechs Lebensmonaten erhöht. Kollektiv und Methode: Die Studie wurde von der Ethikkommission der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf genehmigt. Mit dem schriftlichen Einverständnis der Eltern wurden bei jeweils 10 gestillten und 10 flaschengefütterten Säuglingen im Alter von 6 Wochen und 6 Monaten Blutproben entnommen. Das Serum wurde mittels Gaschromatographie/Massenspektrometrie u. a. auf die drei PCB-Referenzkongenere (Balschmiter Nr. 138, 153 und 180), auf HCB und DDE, dem Hauptmetaboliten des DDT im menschlichen Organismus, untersucht. Darüber hinaus wurde die Summe der drei höherchlorierten PCB-Kongenere (Σ PCB) berechnet. Ergebnisse: Zwischen den Untersuchungsgruppen der gestillten und flaschengefütterten Säuglinge bestanden keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich Geschlecht, Geburtsgewicht, Gestationsalter, Alter der Mütter und Tabakrauchverhalten der Eltern. Hingegen wiesen die gestillten Probanden bereits im Alter von 6 Wochen signifikant (p < 0,0001) höhere OC-Konzentrationen auf als die flaschengefütterten Kinder, was sich bis zum Alter von 6 Monaten noch um nahezu 100 %, steigerte: (Median [μg/l]; A = sechs Wochen; B = sechs Monate): PCB 138, A: 0,40 vs. 0,09; B: 0,72 vs. 0,07; PCB 153, A: 0,57 vs. 0,11; B: 0,99 vs. 0,09 ; PCB 180, A: 0,33 vs. 0,04; B: 0,58 vs. 0,02; ΣPCB, A: 1,19 vs. 0,29; B: 2,28 vs. 0,18; HCB, A: 0,13 vs. 0,04; B: 0,43 vs. 0,07; DDE, A: 1,05 vs. 0,18 ; B: 1,90 vs. 0,19. Schlussfolgerungen: Mütterliches Stillen führt zu einer signifikant höheren Belastung mit OC als die Ernährung mit kommerziell hergestellter Säuglingsnahrung innerhalb der ersten 6 Lebensmonate, die bei gestillten Säuglingen zu Serumkonzentrationen führt, die in der vorliegenden Höhe zuletzt Mitte der 80er Jahre in Deutschland gemessen wurden. Anhand der vorliegenden Ergebnisse sollten die derzeit generellen Empfehlungen für mütterliches Stillen neu überdacht werden, wobei hier die allgemeinen Vorzüge des Stillens und die Verfügbarkeit kommerziell hergestellter Säuglingsnahrungen (Industriestaaten vs. Dritte Welt) in die Überlegungen einbezogen werden müssen.

Abstract

Background: Despite a decline of 70 to 90 % during the past 20 years, many presumed carcinogenic and teratogenic organochlorine compounds (OC) are still present in our biosphere and accumulate in our food-chain. They are prenatally transmitted from mother to fetus, and mother’s milk due to its high lipid content is an elimination pathway of special importance in all mammals. It was the aim of the present study to investigate whether breast-feeding increases the body pollution of human infants with OC during the first six months of life. Methods: The study was approved by the committee on Biomedical Research of the Heinrich Heine University Düsseldorf, Germany. With written informed consent of the parents, blood samples were taken from 10 breast-fed and bottle-fed infants at the age of six weeks and six months, respectively. Three higher chlorinated PCB (polychlorinated biphenyls) congeners (IUPAC nos. 138, 153, and 180), HCB, and DDE, the main metabolite of DDT in mammals, were analyzed with capillary gas chromatography with electron capture detection. Reliability was tested with gas chromatography-mass spectrometry. Furthermore, the sum of the three higher chlorinated biphenyls (ΣPCB) was calculated. Results: There were no differences between the study groups of breast-fed and bottle-fed infants with regard to sex distribution, gestational age, birth weight, age of the mothers, and smoking behavior of the parents. However, serum concentrations of all OC were significantly higher (p < 0.0001) in breast-fed than in bottle-fed infants as early as at six weeks of age, and their concentrations nearly doubled until the age of six months (median [μg/L]; A = six weeks; B = six months): PCB 138, A: 0.40 vs. 0.09; B: 0.72 vs. 0.07; PCB 153, A: 0.57 vs. 0.11; B: 0.99 vs. 0.09; PCB 180, A: 0.33 vs. 0.04; B: 0.58 vs. 0.02; ΣPCB, A: 1.19 vs. 0.29; B: 2.28 vs. 0.18; HCB, A: 0.13 vs. 0.04; B: 0.43 vs. 0.07; DDE, A: 1.05 vs. 0.18 ; B: 1.90 vs. 0.19. Discussion: Breast-feeding significantly increases the serum concentration of our infants with different OC within the first six months of life, which leads to a body burden with OC, in this amount last measured in the mid-1980 s in Germany. In face of these results, common recommendations for breast-feeding should be reconsidered, taken into account the availability of infants formula (industrial vs. Third World countries).

Literatur

  • 1 US Environmental Protection Agency. Suspended, cancelled, and restricted pesticides. Washington, DC; 1990; 2OT-1002
  • 2 Kommission „Human-Biomonitoring” des Umweltbundesamtes. Abschätzung der zusätzlichen Aufnahme von PCB in Innenräumen durch die Bestimmung der PCB-Konzentrationen in Plasma bzw. Vollblut. Umweltmed Forsch Prax 2004 9: 166-70
  • 3 Heudorf U, Angerer J, Drexler H. Current internal exposure to pesticides in children and adolescents in Germany: Blood plasma levels of pentachlorphenol (PCP), lindane (γ-HCH), and dichloro(diphenyl)ethylene (DDE), a biostable metabolite of dichloro(diphenyl)trichloroethane (DDT).  Int J Hyg Environ Health. 2003;  206 485-91
  • 4 PCP-V (Pentachlorphenol-Verbotsverordnung) vom 12. Dezember 1989. BGBl 1989 Teil 1: 2235
  • 5 Dunn A M, Burns C, Sattler B. Environmental Health of Children.  J Pediatr Health Care. 2003;  17 223-31
  • 6 Ulbrich B, Stahlmann R. Developmental toxicity of polychlorinated biphenyls (PCBs): A systemic review of experimental data.  Arch Toxicol. 2004;  78 252-68
  • 7 Karmaus W, Zhu X. Maternal concentration of polychlorinated biphenyls and dichlorodiphenyl dichloroethylene and birth weight in Michigan fish eaters: A cohort study.  Environ Health. 2004;  3 1-9
  • 8 McFarland V A, Clarke J U. Environmental occurrence, abundance, and potential toxicity of polychlorinated biphenyl congeners: Considerations for a congener-specific analysis.  Environ Health Perspect. 1989;  81 225-39
  • 9 Lackmann G M, Schaller K H, Angerer J. Organochlorine compounds in breast-fed vs. bottle-fed infants: Preliminary results at six weeks of age.  Sci Total Environ. 2004;  329 289-93
  • 10 Lackmann G M, Göen T, Töllner U, Schaller K H, Angerer J. PCBs and HCB in serum of full-term German neonates.  Lancet. 1996;  348 1035
  • 11 Lackmann G M. Polychlorinated biphenyls and hexachlorobenzene in full-term neonates: Reference values updated.  Biol Neonate. 2002a;  81 82-5
  • 12 Lackmann G M. Entwicklung des pränatalen, transplazentaren Transfers von p,pŽ-DDE in Deutschland über einen Zeitraum von 20 Jahren.  Umweltmed Forsch Prax. 2003;  8 279-82
  • 13 Otake T, Yoshinaga J, Imai H, Seki Y, Matsumura T. Polychlorinated biphenyls in preserved human umbilical cords.  J Environ Monit. 2004;  6 N128-131
  • 14 Kimberly G A. et al . In utero exposure to background levels of polychlorinated biphenyls and cognitive functioning among school-age children.  Am J Epidemiol. 2005;  162 17-26
  • 15 Safe S. Polychlorinated biphenyls (PCBs) and polybrominated biphenyls (PBBs): Biochemistry, toxicology and mechanisms of action.  CRC Crit Rev Toxicol. 1984;  13 319-95
  • 16 Abraham K. et al . Time course of PCDD/PCDF/PCB concentrations in breast-feeding mothers and their infants.  Chemosphere. 1998;  37 9-12
  • 17 Bouwstra H. et al . Exclusive breastfeeding of healthy term infants for at least 6 weeks improves neurological condition.  J Nutr. 2003;  133 4243-45
  • 18 Ribas-Fitó N, Grimalt J O, Marco E, Sala M, Mazón C, Sunyer J. Breastfeeding and concentrations of HCB and p,p-DDE at the age of 1 year.  Environ Res. 2005;  98 8-13
  • 19 Schade G, Heinzow B. Organochlorine pesticides and polychlorinated biphenyls in human milk of mothers living in northern Germany: Current extent of contamination, time trend from 1986 to 1997 and factors that influence the levels of contamination.  Sci Total Environ. 1998;  215 31-9
  • 20 Teufel M, Niessen K H, Sartoris J. et al . Chlorinated hydrocarbons in fat tissue: Analyses of residues in healthy children, tumor patients, and malformed children.  Arch Environ Contam Toxicol. 1990;  19 646-52
  • 21 Lackmann G M. Pränatale, transplazentare Übertragung von polychlorinierten Biphenylen und Hexachlorbenzol beim Menschen. Teil I: Hintergründe und aktueller Stand der Forschung.  Umweltmed Forsch Prax. 2001;  6 87-96
  • 22 Jacobson J L, Jacobson S W. Intellectual impairment in children exposed to polychlorinated biphenyls in utero.  N Engl J Med. 1996;  335 783-9
  • 23 Jacobson J L, Jacobson S W. Postnatal exposure to PCBs and childhood development.  Lancet. 2001;  358 1568-9
  • 24 Karmaus W, DeKoning E P, Kruse H, Witten J, Osius N. Early childhood determinants of organochlorine concentrations in school-aged children.  Pediatr Res. 2000;  50 331-6
  • 25 Karmaus W, Asakevich S, Indurkhya A, Witten J, Kruse H. Childhood growth and exposure to dichlorodiphenyl dichloroethene and polychlorinated biphenyls.  J Pediatr. 2002;  140 33-9
  • 26 Karmaus W, Davis S, Chen Q, Kuehr J, Kruse H. Atopic manifestations, breast-feeding protection and the adverse effect of DDE.  Paediatr Perinat Epidemiol. 2003;  17 212-20
  • 27 Landrigan P J. Pesticides and polychlorinated biphenyls: An analysis of the evidence that they impair children’s neurobehavioral development.  Mol Genet Metabol. 2001;  73 11-17
  • 28 Longnecker M P, Klebanoff M A, Zhou H, Brock J W. Association between maternal serum concentration of the DDT metabolite DDE and preterm and small-for-gestational-age babies at birth.  Lancet. 2001;  358 110-4
  • 29 Patandin S. et al . Effects of environmental exposure to polychlorinated biphenyls and dioxins on cognitive abilities in Dutch children at 42 months of age.  J Pediatr. 1999;  134 33-41
  • 30 Walkowiak J. et al . Environmental exposure to polychlorinated biphenyls and quality of the home environment: Effects on psychodevelopment in early childhood.  Lancet. 2001;  358 1602-7
  • 31 Brent R L, Tanski S, Weitzman M. A pediatric perspective on the unique vulnerability and resilience of the embryo and the child to environmental toxicants: The importance of rigorous research concerning age and agent.  Pediatrics. 2004;  113 935-44
  • 32 Johnson T R, Moore W M, Jeffries J E. Children are different: Developmental Physiology. 2nd ed. Columbus, Ohio; Ross Laboratories 1978
  • 33 Ribas-Fitó N, Cardo E, Sala M. et al . Breastfeeding, exposure to organochlorine compounds, and neurodevelopment in infants.  Pediatrics. 2003;  111 580-5
  • 34 Gladen B C, Rogan W J, Hardy P, Thullen J, Tingelstad J, Tully M. Development after exposure to polychlorinated biphenyls and dichlorodiphenyl dichloroethene transplacentally and through human milk.  J Pediatr. 1988;  113 991-5
  • 35 Thompson J. Breastfeeding: Benefits and implications. Part one.  Community Pract. 2005;  78 183-4
  • 36 Thompson J. Breastfeeding: Benefits and implications. Part two.  Community Pract. 2005;  78 218-9

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