Umweltchemikalien, die sich im Fett anreichern

Hintergrund Ein entscheidender Faktor bei der Bewertung des Risikos von Dioxinen und verwandten endokrin wirksamen Verbindungen (kurz Dioxinen) in der menschlichen Bevölkerung ist die Anreicherung dieser Chemikalien im menschlichen Körper. Die „Halbwertszeit“ des prototypischen Dioxins 2,3,7,8-Tetrachlordibenzo-p-dioxin (TCDD) beim Menschen wird auf etwa 7 Jahre geschätzt, da eine solche Anreicherung dieser Chemikalien im Körper ein wichtiges Problem darstellt . Diese lipophilen Chemikalien reichern sich im Fettgewebe und (in Abhängigkeit von Kongeneren) in der Leber an. Eine genaue Schätzung der Belastung des menschlichen Körpers erfordert daher die Kenntnis ihrer Konzentrationen in der Leber und im Fettgewebe. Die Konzentration dieser endokrinen Disruptoren im Blut ist eine wesentliche Information, um zu verstehen, wie sich diese Chemikalien zwischen den Organen verteilen, und um die Gewebekonzentrationen auf die gebräuchlichste Messung von Dioxinen und beim Menschen zu kalibrieren, nämlich eine Messung von Dioxinen im Blut.

Es liegen jedoch äußerst begrenzte menschliche Daten zu Gewebehintergrundwerten vor, und mir sind keine Studien an britischen Bevölkerungsgruppen bekannt, obwohl es mehrere europäische Studien gibt, die sich mit den Blutspiegeln von Dioxinen befassen. Es gibt eine Studie in einer amerikanischen Bevölkerung, in der einige Personen mit einer (vermutlich beruflichen) Exposition gegenüber TCDD in der Vorgeschichte untersucht wurden. Diese wurde jedoch 1988 veröffentlicht, als die Hintergrundwerte erheblich höher waren. Die Konzentrationen im Fettgewebe betrugen 83 ± 178 ng TCDD pro kg Lipidgewicht. Es gibt drei aktuelle Studien aus Japan aus den Jahren 1999 bis 2007, daher sollten diese Aufschluss über das derzeit viel niedrigere Hintergrundniveau der Dioxinexposition geben. Die Konzentrationen im Fettgewebe betrugen 139 ng TEQ (Gesamtdioxin-ähnliche Verbindungen) pro kg Lipidgewicht (5,4 ± 4,6 ng TCDD pro kg Lipidgewicht). Angesichts der unterschiedlichen Ernährungsgewohnheiten der japanischen Bevölkerung im Vergleich zur europäischen Bevölkerung können diese Schätzungen jedoch erheblich von den britischen Werten abweichen. Daher ist die Bestimmung der Konzentration von Dioxinen im menschlichen Gewebe ein wichtiger Punkt für die Bewertung des Risikos dieser Verbindungen für die öffentliche Gesundheit, und diese Informationen fehlen derzeit für die europäische Bevölkerung. Diese Informationen dienen auch als Leitfaden und informieren über die Notwendigkeit weiterer Maßnahmen zur Reduzierung der Dioxinwerte in der Umwelt im Vereinigten Königreich.

Ein weiteres aktuelles Problem betrifft die Körperbelastung durch Dioxine bei übergewichtigen Personen, da ein erhöhter BMI mit einer erhöhten Konzentration von Dioxinen und anderen lipophilen Schadstoffen im Blut verbunden ist und die Auswirkungen einer Gewichtsreduktion auf die Konzentration und Menge von Dioxinen im Körper unbekannt sind . Es besteht die Möglichkeit, dass eine Gewichtsabnahme zur Freisetzung von Dioxinen aus den Fettgewebedepots führen könnte, da das Fettgewebe verloren geht, und dass die zirkulierenden Dioxinspiegel (und andere giftige lipophile Chemikalien) ansteigen könnten, wenn das Dioxin im Körper verbleibt. Alternativ können sich Dioxine beim Verlust von Fettgewebe im verbleibenden Fettgewebe konzentrieren. Obwohl es Hinweise darauf gibt, dass Gewichtsverlust mit einem Anstieg einiger lipophiler Schadstoffe einhergeht, wurde nicht untersucht, ob Dioxine nach Gewichtsverlust erhöht sind. Wenn die Dioxinkonzentrationen in Lipiden nach einer Gewichtsabnahme ansteigen, ist es auch nützlich zu beurteilen, ob diese erhöhten Konzentrationen bestehen bleiben oder sich schnell ausgleichen, und die Daten aus dieser Studie könnten auch eine gewisse Beurteilung dieser Frage ermöglichen. Die Informationen zur Toxikodynamik ermöglichen die Abschätzung und Vorhersage dessen, was mit anderen lipophilen Chemikalien im Körper passieren wird.

Ziele

Primäre Ergebnisse:

1. Untersuchung der Toxikodynamik der Dioxinverteilung im Fettgewebe einer krankhaft fettleibigen und vergleichenden Kontrollpopulation
2. Charakterisierung der Dioxinbelastung in Leber und Fettgewebe und der Beziehung zum Dioxinspiegel im Blut in einer britischen Bevölkerung

Sekundäres Ergebnis:

Bestimmung, ob ein Gewichtsverlust durch bariatrische Chirurgie zu einem Anstieg der Gewebekonzentration dioxinähnlicher Verbindungen führt

Die Hauptziele dieser Studie werden nützliche Informationen liefern, um den Risikobewertungsprozess für die fettleibige Bevölkerung zu verfeinern.

Experimentelle Methodik Mit diesem Vorschlag sollen dreißig nicht adipöse Patienten untersucht werden, die zum Zeitpunkt einer Magen-/Bauchoperation Proben von Leber (500 mg) und Fettgewebe (viszeral und subkutan: jeweils 40 g) entnehmen; und dreißig adipöse Patienten, die zum Zeitpunkt der Roux-en-y-bariatrischen Operation Proben von Leber (500 mg) und Fettgewebe (viszeral und subkutan: jeweils 40 g) entnommen haben. Vor der Operation werden Gewicht und Bioimpedanz sowie ein Ernährungstagebuch geführt.

Eine weitere Messung des Körpergewichts und der Bioimpedanz wird 3, 6, 9 und 12 Monate nach der adipösen Bevölkerung durchgeführt. Bei diesen Personen wird nach einer bariatrischen Operation (mindestens 10 % Körpergewichtsverlust) eine subkutane Fettbiopsie unter örtlicher Betäubung entnommen. Eine Aufzeichnung des Gewichtsverlusts seit der bariatrischen Operation wird mit der Veränderung der Körperzusammensetzung dokumentiert. Die statistische Aussagekraft, einen Effekt der Gastroplastik zu erkennen, liegt bei einem Variationskoeffizienten der TEQ-Messungen von 75 % und einem Anstieg des TEQ um das Zweifache bei 90 % bei P < 0,05 für eine Population von dreißig Personen.

Sollten Probanden eine zusätzliche Operation benötigen (z. (Cholezystektomie, diagnostische Laproskopie) entweder als Folge einer bariatrischen Operation oder aus anderen Gründen innerhalb von 24 Monaten nach der ersten Operation, wird bei der zukünftigen Operation eine Leberbiopsie und eine Biopsie des viszeralen Fetts durchgeführt. Wenn sich Probanden einer Operation an der Bauchdecke unterziehen (z. Schürzeektomie, ventrale Hernienreparatur) in den 24 Monaten nach der ersten bariatrischen Operation wird bei der zukünftigen Operation eine subkutane Fettbiopsie entnommen.

Die Messung von Dioxinen und TEQ wird mit hochauflösender GC-MS in einem Labor durchgeführt, das gemäß ISO17025 für die Arbeit mit Dioxinen akkreditiert ist. Es ist validiert, dass die Methode eine hohe Empfindlichkeit (notwendig für kleine Mengen klinischer Proben) und eine robuste Qualitätskontrolle (unerlässlich für Analysen von Hintergrundwerten von Dioxinen) aufweist. Das Analyseteam verfügt über umfassende Erfahrung im Einsatz dieser Technologie bei anspruchsvollen biologischen Proben. Der Lipidgehalt der entnommenen Gewebe wird ebenfalls gemessen, um eine Beurteilung der Lipid-angepassten Gewebekonzentrationen zum Vergleich zwischen Geweben und Blut zu ermöglichen, da frühere Arbeiten gezeigt haben, dass sich diese Verbindungen hauptsächlich auf der Grundlage des Lipidgehalts über die Gewebe verteilen.

Für die statistische Analyse der Auswirkung der Gastroplastik auf die Dioxinbelastung und -konzentration wird eine herkömmliche Methode mit wiederholten Messungen verwendet. Die Modellierung der Beziehung zwischen Gewebeverteilung und Blutkonzentrationen von Dioxinen, insbesondere im Hinblick auf verschiedene Kongenere, wird von Summit Toxicology durchgeführt, das über umfassende Erfahrung mit diesen Analysen verfügt. Die Daten werden im Rahmen eines zuvor veröffentlichten toxikokinetischen Modells ausgewertet und mögliche kongenerspezifische Verhaltensunterschiede bewertet.

Es wird erwartet, dass eine erste Datenanalyse durchgeführt wird, um die Dioxinbelastung zwischen adipösen und nicht adipösen Probanden zu vergleichen (pro Gramm Gewebe auf Basis des Nassgewichts und auf lipidbereinigter Basis und bezogen auf die fettfreie Körpermasse). Die endgültige Datenanalyse wird auch die zeitliche Veränderung der Dioxine im Zusammenhang mit dem Verlust des Körpergewichts/der Veränderung der fettfreien Körpermasse sowie die Dioxinbelastung im Unterhautfettgewebe vor und nach der Gewichtsabnahme berücksichtigen.