Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) als Gefahrenstoffe

Abstract

<strong>Hintergrund und Zielsetzung</strong> <br/> Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) sind in den letzten Jahren zunehmend in den Fokus der Wissenschaft und der öffentlichen Wahrnehmung geraten. Aufgrund ihrer chemischen Struktur weisen PFAS eine hohe Stabilität und Persistenz auf, wodurch ihre Auswirkungen auf Menschen und Umwelt zu einem globalen Gesundheits- und Umweltproblem geworden sind. Die vorliegende Promotionsarbeit analysiert die human- und ökotoxikologischen Auswirkungen von PFAS sowie die zeitliche Entwicklung der PFAS-Belastung. Zudem wird diskutiert, ob aktuelle rechtliche Beschränkungen den derzeitigen Forschungsstand ausreichend widerspiegeln. <br/> <strong>Methodik</strong> <br/> Die Literaturrecherche wurde am 8. August 2022 in den Datenbanken PubMed und Web of Science durchgeführt. Nach Deduplizierung von initial 3.181 Treffern wurden im Rahmen eines PRISMA-konformen Screening-Prozesses insgesamt 89 Primärstudien eingeschlossen. Die Ein- und Ausschlusskriterien orientierten sich am PICO-Schema. Zur statistischen Zusammenführung einzelner Studienergebnisse wurde eine Metaanalyse mit dem Random-Effects-Modell in R-Studio durchgeführt. Aufgrund der ausgeprägten Heterogenität der Studien konnte diese lediglich für zwei Studien zum Endpunkt Geburtsgewicht und der Substanz PFNA realisiert werden. <br/> <strong>Ergebnisse</strong> <br/> Aus humantoxikologischer Sicht belegen 34 Studien signifikante negative Auswirkungen erhöhter PFAS-Expositionen auf mehrere Organsysteme. PFOS, PFOA, PFDA und PFNA wurden mit einer Reduktion des Geburtsgewichts bei Neugeborenen assoziiert; die Metaanalyse ergab einen geschätzten Gesamteffekt von −58,4 g (p = 0,043) bei mäßiger Heterogenität (I² = 56,8 %). Weitere Befunde zeigen eine geschwächte Impfantwort bei Kindern, endokrine Störungen, Beeinträchtigungen der Fertilität sowie Hinweise auf erhöhte Inzidenzen von Nieren- und Hodenkrebs. Langkettige Verbindungen erwiesen sich als toxikologisch relevanter als kurzkettige PFAS. Aus ökotoxikologischer Sicht dokumentieren 55 Studien eine flächendeckende PFAS-Kontamination in allen untersuchten Matrices. Langkettige Verbindungen dominierten in Klärschlamm- und Bodenproben von Feuerwehrübungsplätzen, während kurzkettige PFAS mit zunehmender Entfernung von Expositionszentren überwogen. In Lebensmitteln tierischen Ursprungs wurden die TDI-Richtwerte der EFSA für PFOS und PFOA teilweise überschritten. <br/> <strong>Schlussfolgerung</strong> <br/> Die Ergebnisse belegen die weitreichende und persistente Gefährdung durch PFAS für Mensch und Umwelt. Bestehende Regulierungen fokussieren bislang primär auf gut erforschte Verbindungen wie PFOA und PFOS; Ersatzstoffe und Vorläuferverbindungen sind unzureichend reguliert. Die Arbeit identifiziert wesentlichen Forschungsbedarf, insbesondere zu PFAS-Alternativen, zum Übergang aus Lebensmittelkontaktmaterialien sowie zur Hintergrundbelastung abgelegener Regionen. Sie liefert eine evidenzbasierte Grundlage für Leitlinienentwicklung und politische Handlungsempfehlungen.