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26. Mai 2019

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Schwermetalle belasten ungeborenes Leben

Schwermetalle belasten ungeborenes Leben©piqs.de/Sean McGrath

Wissenschafter der Karl Landsteiner Privatuniversität Krems und der Medizinischen Universität Wien klären Transportsysteme der Plazenta und konzentrieren sich dabei auf Schwermetalle wie Quecksilber und Eisen.

Das toxische Schwermetall Quecksilber kann getarnt als Aminosäure durch die Plazenta in das Blut des Ungeborenen gelangen. Das hat ein Forschungsteam der Karl Landsteiner Privatuniversität Krems (KLU Krems) und der Medizinischen Universität Wien (MedUni Wien) aktuell nun nachgewiesen. Wenig bekannt ist hingegen über den plazentaren Transport des dringend benötigten Elements Eisen, das sowohl bei Schwangeren als auch Ungeborenen oftmals in zu geringen Mengen vorliegt.

Bei Quecksilber versagt natürlicher Schutzmechanismus
Aufbauend auf den Methoden und Erfahrungen der Quecksilberstudie erforscht das interuniversitäre Team nun auch diesen Transportprozess in einem neuen Projekt, das wieder von der NÖ Forschungs- und Bildungsgesellschaft (NFB) unterstützt wird. Eine der wichtigsten Funktionen der Plazenta ist der Austausch von Stoffwechselprodukten, Nährstoffen und Gasen zwischen dem Fötus und der Mutter.
Dabei gilt es sicherzustellen, dass schädliche Substanzen im Blut der Mutter das ungeborene Leben nicht gefährden. Für Kadmium und Blei gelingt das der Plazenta beispielsweise sehr gut – bei Quecksilber versagt dieser Schutzmechanismus aber. Dieses giftige Schwermetall wird mit erstaunlicher Effizienz aus dem Blut der Mutter in das Kreislaufsystem des Fötus transportiert und nun gelang den Forschern die bisher unklare Ergründung der Ursachen.

Tarnen und täuschen
„Quecksilber liegt im Blut in einer solchen Form vor, dass es strukturelle Ähnlichkeit mit einer Aminosäure hat, die aktiv von der Plazenta aus dem mütterlichen Blut aufgenommen wird. Das Quecksilber tarnt und täuscht also“, erläutert Claudia Gundacker, Chefin der Forschungsgruppe. Tatsächlich verbindet sich Quecksilber leicht mit schwefelhaltigen Aminosäuren wie Cystein und diese Verbindung ähnelt einer anderen Aminosäure (Anm. Methionin), die über einen spezifischen Transportmechanismus (Anm. System L) der Plazenta ins Blut des Fötus transportiert wird.
In Zellkulturen, die der in vivo Situation einer Plazenta sehr nahe kommen, konnte das Forscherteam nun erstmals zeigen, dass das System L Methylquecksilber tatsächlich wie eine Aminosäure transportiert. Diese Ergebnisse erklären, dass Föten eine höhere Quecksilberkonzentration im Blut haben als ihre Mütter. Der Transportmechanismus der Plazenta pumpt quasi das Quecksilber in das Blut des Ungeborenen.

Anschließende Forschungsprojekte
„Uns interessiert nun auch der Eisentransport in der Plazenta. Im Gegensatz zum Quecksilber braucht der Fötus ja Eisen“, sagt Hans Salzer von der KLU-Krems. „Bedauerlicherweise ist aber Eisenmangel selbst in hochentwickelten Ländern bei Schwangeren und auch bei Neugeborenen ein häufiges Problem. Dem können wir nur dann effizient begegnen, wenn wir den Transport besser verstehen“, so Salzer weiter.
Nächstes Ziel ist nun, die für den Eisentransport in der Plazenta zuständigen Proteine zu identifizieren und deren Funktion in Zellkulturen zu überprüfen. Dazu die Analyse, wo genau in der Plazenta diese Proteine vorkommen und die Untersuchung der Zusammenhänge zwischen der Aktivität dieser Proteine in der Plazenta und dem Eisenstatus von Mutter-Kind-Paaren.

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red/czaak, Economy Ausgabe Webartikel, 21.02.2019