Forschung: Wirkung von Nanopartikeln auf Erbinformation untersucht

Bei der Suche nach Antworten, um Mechanismen schädlicher Wirkungen von Nanomaterialien besser zu verstehen, ist der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) ein weiterer Schritt gelungen. Mit einer speziellen Methode wurde die Wirkung von Stäuben in Nanogröße auf die Erbinformation von Lungenzellen untersucht. Bei allen untersuchten Stoffen konnten Veränderungen der Erbinformation in unterschiedlichem Ausmaß nachgewiesen werden. Der englischsprachige Bericht "Genotoxic mode of action of fine and ultrafine dusts in lungs" (Gentoxischer Wirkmechanismus von Fein- und Ultrafeinstäuben in der Lunge) enthält alle Ergebnisse der Studie, die vom Fraunhofer Institut für Toxikologie und experimentelle Medizin durchgeführt wurde.

Dass Stäube wie Quarz, Carbon Black und amorphes Siliziumdioxid Tumore in der Lunge auslösen können, ist bereits länger bekannt. Bei der vorliegenden Studie wurden die Lungen von Ratten, drei Monate nachdem sie diesen Stäuben ausgesetzt waren, unter dem Mikroskop untersucht. Mit Hilfe von Antikörpern wurden dabei Schäden an der Erbsubstanz, der DNS, sichtbar gemacht. Durch diese immunhistochemischen Methoden ließen sich Schäden an der DNS nachweisen. Damit lässt sich Genotoxizität im Lungengewebe bereits nach dreimonatiger Wirkzeit nachweisen, wenn es den Stäuben in Mengen ausgesetzt ist, die Tumore auslösen können. Diese lokale Genotoxizität in der Lunge kann anzeigen, ob oder wie stark Partikel Krebs erzeugen können.

Die Autoren weisen darauf hin, dass die Methode im Rahmen weiterer Studien verfeinert und im Hinblick auf ihre Aussagekraft geprüft werden muss. Dabei sollten die Ratten vor allem auch niedrigeren Dosen an Nanomaterialien ausgesetzt sein, um zu klären, ob ein Mechanismus vorliegt, der erst ab einem Schwellenwert ausgelöst wird.

Damit sind die Projektergebnisse ein weiterer Schritt bei der Suche nach Prüfmethoden, mit denen die schädliche Wirkung von Nanomaterialien im Atemtrakt erkannt werden kann. Zudem lassen sich mit dieser Methodik gegebenenfalls bisher unklare Aspekte der Wirkmechanismen ableiten. Dies ist eine wesentliche Voraussetzung, um Grenzwerte abzuleiten und die Nanotechnologie sicherer zu gestalten.