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Plastikweichmacher mit Autismus- und ADHS-Symptomen verknüpft
Ein verbreiteter Weichmacher in Kunststoffen steht mit mehr Autismus- und ADHS-bezogenen Verhaltensmerkmalen im frühen Kindesalter in Zusammenhang. In einer australischen Geburtskohorte fanden Forscher zudem charakteristische Veränderungen der DNA-Methylierung im Nabelschnurblut, die einen Teil dieser Beziehung statistisch vermitteln könnten. Die Beobachtungsstudie belegt jedoch keine Ursache-Wirkungs-Beziehung.
Parkville (Australien). Di(2-ethylhexyl)phthalat, kurz DEHP, macht Kunststoffe weich und flexibel und kann aus Produkten in die Umwelt sowie in Lebensmittel gelangen. Frühere Beobachtungsstudien hatten eine Belastung in der Schwangerschaft bereits mit neuroentwicklungsbezogenen Auffälligkeiten in Verbindung gebracht, aber unklar blieb, ob sich zwischen der vorgeburtlichen Exposition und späteren Merkmalen ein biologischer Vermittlungsweg erkennen lässt.
Forscher des Florey Institute of Neuroscience and Mental Health um Prof. Anne-Louise Ponsonby haben nun Daten der australischen Barwon Infant Study ausgewertet, wobei Ponsonby in der wissenschaftlichen Arbeit als Corresponding Author ausgewiesen ist. Das Team untersuchte bei 847 Kindern, ob die mütterliche DEHP-Belastung in der Schwangerschaft mit Veränderungen der DNA-Methylierung bei der Geburt sowie mit späteren Autismus- und ADHS-bezogenen Verhaltensmerkmalen zusammenhing.
Die DEHP-Belastung schätzten die Wissenschaftler anhand einer Urinprobe der Mütter in der 36. Schwangerschaftswoche und analysierten nach der Geburt die DNA-Methylierung im Nabelschnurblut an fast einer Million Stellen des Erbguts. Die Methylierung verändert nicht die DNA-Sequenz selbst, kann aber beeinflussen, wie stark Gene abgelesen werden und bot dem Team deshalb einen möglichen biologischen Vermittler zwischen Exposition und späteren Verhaltensmerkmalen.
Dabei identifizierte das Team zwei zusammenfassende epigenetische Muster, die mit der DEHP-Exposition verbunden waren, darunter ein Netzwerk gemeinsam veränderter Methylierungsstellen mit 531 Genen. In diesem Netzwerk fanden sich Gene mit Funktionen im Nervensystem sowie bekannte Autismus-Risikogene wie FOXP1, SHANK2 und PLXNB1, während statistische Mediationsmodelle darauf hindeuteten, dass solche Methylierungsmuster einen Teil des beobachteten Zusammenhangs vermitteln könnten.
„Was wir gefunden haben, ist eine mögliche biologische Erklärung und ein neuer Hinweis darauf, dass eine DEHP-Exposition in der Schwangerschaft zu Autismus und ADHS beitragen könnte“, erklärt Erstautor Sam Tanner vom Florey Institute of Neuroscience and Mental Health.
Die Verhaltensmerkmale wurden im Alter von zwei und vier Jahren mit Elternfragebögen erfasst, wobei die direkten Zusammenhänge mit der DEHP-Belastung nicht auf allen Skalen gleich stark ausfielen. Für den kontinuierlichen Expositionswert zeigte sich ein statistisch belastbarer Zusammenhang mit Problemen im Umgang mit Gleichaltrigen im Alter von vier Jahren, während andere Skalen schwächere, aber gleichgerichtete Hinweise lieferten und sich deutlichere Muster in den epigenetischen Analysen sowie bei hoher Exposition ergaben.
„Unsere Studie ergab, dass Säuglinge, die vor der Geburt höheren DEHP-Mengen ausgesetzt waren, bei der Geburt im Nabelschnurblut charakteristische Veränderungen der DNA-Methylierung zeigten, einem epigenetischen Schalter, der Gene an- oder abschaltet. Kinder mit dieser ‚epigenetischen Signatur‘ zeigten im Alter von zwei und vier Jahren mehr Autismus- und ADHS-bezogene Symptome, wobei die Effekte bei Jungen deutlicher waren als bei Mädchen“, sagt Tanner.
Um zu prüfen, ob die epigenetischen Signaturen auch außerhalb der Geburtskohorte mit Autismus zusammenhängen, rekonstruierten die Forscher ihre Marker in zwei unabhängigen Datensätzen. In einem Blutdatensatz mit 66 Personen hing der Methylierungs-Score mit der Stärke autistischer Merkmale zusammen, während das 531-Gene-Netzwerk dort keinen statistisch belastbaren Zusammenhang zeigte. In 40 postmortalen Gehirnproben waren beide