Gesundheitliche Gefährdung bei Verwendung von aldehydhaltigen Desinfektionsmitteln?
F. W. Koss
In fast allen Publikationen, in denen über TSE (Transmissible Spongiforme Encephalopathy) berichtet wird, wird als aussergewöhnliche Eigenschaften der Prionen (Das Wort Prion steht für "proteinaceuos infectious particle") ihre Resistenz gegenüber Sterilisationsmaßnahmen hervorgehoben. Das wäre sicherlich ein Novum, wenn es sich bei den Prionen um reine Proteine handeln würde. Das dürfte aber nicht der Fall dein, da Zuckerreste neben Aminosäuren nachgewiesen werden konnten. Daß es keine reinen Proteine sind, geht auch daraus hervor, daß proteolytische Enzyme nur einen geringer Teil von Aminosäuren abspalten können. Das verbleibende Gerüstmolekül bleibt dagegen von Proteinasen unangreifbar.
Verbindungen mit derartigen Eigenschaften als Ablagerungen im tierischen und menschlichen Gehirn sind schon länger bekannt. Wenn man sich die Literatur ansieht, fällt auf, daß immer wieder Proteine beschrieben werden, die mit Aldehyden reagiert haben und durch eine covalente Quervernetzung eine abnormale Struktur stabilisieren. Diese nicht-enzymatische Glycosylierung (glycation, Maillard-Reaktion) vollzieht sich in zwei Schritten: zunächst reagieren die Aminogruppen der Proteine mit der Carbonylgruppe der Aldehyde unter Bildung von Schiff‘schen Basen. Im zweiten Schritt kommt es zu Quervernetzungen mit konformativen Veränderungen. Die Produkte werden auch "Glycation End Products" AGE (Amyloide) genannt und sollen die Hauptkomponente der altersbedingten Ablagerungen in Vorzugsorganen (Gefäßwände, Augenlinsen, Gehirn) sein. Tatsächlich finden diese Synthese und Ablagerung auch im lebenden Organismus statt. Es ist ein unvermeidbarer physiologischer Alterungsprozess (
www.essex.ac.uk/bs/staff/thornalley/morepjt2.htm).Der Körper akzeptiert diese Proteine. Er bildet keine Antikörper und aktiviert nicht das Immunsystem. Unter "ungestörten, physiologischen Bedingungen" kann man aus der immunhistochemisch bestimmten Menge von AGE‘s im Hippocampus sogar auf das Alter der untersuchten Person schließen (Lebensaltersbestimmung in der Kriminalistik von Leichen (Sato u.a. Histopathology (2001), 38, 217-220).
Die menschlichen Erkrankungen, die mit einer Ablagerung von Prionen im Gehirn ursächlich einhergehen (Creutzfeldt-Jakob, Gerstmann-Straussier-Scheinker, Fatale Familiäre Schlaflosigkeit, Corea Huntington und im weiteren Sinne auch Alzheimer), treten normalerweise erst im fortgeschrittenen Alter auf (über 50 Jahre), in dem Maße, wie Prionen abgelagert werden. Genetische Prädispositionen können dazu führen, daß diese Erkrankungen schon früher auftreten. In der jüngsten Zeit stellt man aber fest, daß der Ausbruch derartiger Krankheiten vermehrt auch bei jüngeren Personen beobachtet werden kann. Erkrankungen im frühen Lebensalter sind wahrscheinlich darauf zurückzuführen, daß solche quervernetzten Proteine bereits "vorgefertigt" vom Menschen aufgenommen werden, sei es durch Verspeisen von Prionen-haltigem Risikomaterial von Schlachttieren oder gar von Prionen-haltigen Gehirnen von Menschen (Kannibalismus, Kuru).Die "natürlichen" Prionen, die im Körper selbst aus Proteinen und Aldehyden entstehen, dürften als Haupt-Aldehyd-Komponente Glukose enthalten, da im Organismus die Glukose als Aldehyd-Zucker am meisten vertreten ist. Ist die Konzentration von Glukose erhöht (Diabetiker), so kommt es zur vermehrten Glycolyslierung und zu einer erhöhten Ablagerung ( im Auge Retinopathie, Gefäßen und Gehirn) und als Folge zu einer Verkürzung des Lebensalters.
Die erhöhte alimentäre Aufnahme von bereits vorgebildeten AGE’s (aus Proteinen und Glukose) stellt ein gesundheitliches Risiko dar. Dabei müssen die Proteine nicht unbedingt tierischer Herkunft sein. Auch pflanzliche Proteine reagieren mit Aldehyden. Ernährunswissenschaftler weisen darauf hin (Annual meeting of the Diabetes Association in San Francisco, Report 6847 vom 6.4.1996), daß
www.drmirkin.com/archive/6847.html beim Backen (Temperaturen über 100 Grad) aus Glukose und den pflanzlichen Proteinen AGE‘ entstehen können und bringen aufgetretene Nervenschädigungen beim Menschen mit der Aufnahme von "browned food =(Melanoide) " in Zusammenhang. Zur näheren Erforschung wurde 1999 eine Arbeitsgruppe aus 15 Ländern gebildet (www.fst.rdg.ac.uh/people/aamesjm/maillard.htm).Wesentlich aggressiver als Glucose sind andere Aldehyde. Darunter fällt auch das Glyoxal ((
www.essex.ac.uk/bs/staff/thornalley/morepjt2.htm),. Glyoxal wird in geringen Mengen im Körper gebildet.AGE’s sind wahrscheinlich die "natürlichen Prionen", die sich in jedem Menschen und Tier altersabhängig befinden. Ihr Gehalt in den Organen (Gehirn) kann durch exogene Zufuhr von quervernetzten Proteinen zusätzlich gesteigert werden.
Solche Quervernetzungen können im Reagensglas mit Proteinen und verschiedenen Aldehyden synthetisiert werden. Der bis heute unerklärbare Ausbruch der Schafkrankheit Scrapie in Schottland im Jahr 1937 kann meines Erachtens darauf zurückgeführt werden, daß 1935 Schafe mit einem Impfstoff gegen die Drehkrankheit (louping –ill) behandelt wurde, der zweifelsfrei unter Verwendung von Formalin hergestellt wurde.(Gordon, Vet. Rec. 58, S. 517-25, 1946). Formalin-inaktivierte Impfstoffe werden auch heute noch beim Menschen eingesetzt. (z.B. Tot-Vakzine gegen die "Japanische Enzephalitis"). Eine Überprüfung, ob hierbei Formalin-Protein-Verbindungen im Gehirn abgelagert werden, wurde meines Wissens nicht untersucht. In neuerer Zeit wurde zur Abtötung virulenter Keime in vielen Fällen das Formalin durch andere Inaktivierungsmittel (z.B. Aziridine) ersetzt.
Aldehyde sind auch Bestandteil vieler Desinfektionsmittel. Formaldehyd = Formalin, Glyoxal und /oder Glutardialdehyd sind in etwa 80 % der in Deutschland zur Desinfektion verwendeten Desinfektionsmittel enthalten. Die desinfizierende Wirkung besteht darin, daß die für die Lebensprozesse der Mikroorganismen unentbehrlichen Proteine mit diesen Aldehyden reagieren und quervernetzte Proteine bilden. Dadurch werden die Mikroorganismen abgetötet. Befinden sich solche Mikroorganismen auf biologischem Material, z.B. auf Tierkadavern, so werden auch die Proteine (beispielsweise der Haut , wie Kollagen, Keratin) von den in den Desinfektionsmitteln enthaltenen Aldehyden angegriffen. Diese Verbindungen haben je nach dem Vernetzungsgrad unterschiedliche Eigenschaften. Tierpräparatoren benutzen diese Reaktion , um tote Tier zu konservieren, Anatomen fixieren Organe mit Formalin, histologische Präparate werden im Formalinbad stabilisiert. Aus Proteinen und Formaldehyd werden bei erhöhter Temperatur so starke Quervernetzungen gebildet, so daß das Produkt kunstoffartige Eigenschaften hat (Galalith aus Casein und Formaldehyd hergestellt). All diese Produkte sind hitzebeständig, resistent gegen Formaldehyd (denn daraus wurden sie ja gebildet), schwer – bis wasserunlöslich,
Jetzt wird verständlich, woher die Resistenz der Prionen rührt: die reaktiven Gruppen (Amino-, Hydroxyl-, Sulfhydryl-Gruppen ) sind bereits durch Aldehyde blockiert sind. Quervernetzungen legen die Sekundär- und Tertiärstruktur fest. Formaldehyd oder andere "desinfizierende" Aldehyde können das Molekül gar nicht mehr angreifen. Gegen erhöhte Temperatur sind derartige Verbindungen weitgehend stabil, ja der Vernetzungsgrad steigt sogar bei höherer Temperatur. Ein enzymatischer Abbau der Prionen ist nur bis zur Quervernetzung möglich.
Und man kann auch erwarten, daß sich Produkte, extrakorporal hergestellt aus Proteinen (z.B. Keratin, Kollagen, Fibrinogen, Albumin) und Aldehyden (Formaldehyd, Glyoxal, Glutardialdehyd) wie Prionen verhalten, und oral oder parenteral an Tiere (oder auch Menschen) verabreicht, die Menge der im Gehirn abgelagerten AGE’s so erhöht, daß schließlich das klinische Krankheitsbild von TSE resultiert. Der experimentelle Beweis steht noch aus.
Sollten bei der Tiermehl- und Tierfettherstellung die Kadaver beim Transport und bei der Verarbeitung mit aldehydhaltigen Desinfektionsmitteln in Berührung gekommen sein (die Verwendung von aldehydhaltigen Desinfektionsmitteln ist übrigens amtlich zur Reinigung von Tiertransportfahrzeugen auch für gesunde Tiere vorgeschrieben!), ist die artifizielle Bildung von quervernetzten Proteinen eine unvermeidbare Folge. Diese Verbindungen gelangen ins Tierfutter und verursachen schließlich BSE (http://members.tripod.de/ProfessorKoss/). Zwar erreicht man mit den Desinfektionsmitteln tatsächlich Sterilität, handelt sich aber dafür gesundheitliche Gefährdung durch Aufnahme von Reaktionsprodukten der im Desinfektionsmittel enthaltenen Aldehyden mit Proteinen ein. Die gutgemeinte Sterilisation ist demnach mit anderen Risiken verbunden.
Diese Gefahr besteht immer dort, wo aldehydhaltige Desinfektionsmittel angewendet werden. Vorbeugend sollte streng darauf geachtet werden, daß aldehydhaltige Desinfektionsmittel nicht angewendet werden, wenn die Reaktionsprodukte in die Tiernahrung oder in Nahrungsmittel für den Menschen gelangen könnten (z.B. bei der Bekämpfung der Maul- und Klauenseuche (Grundwasser, Futtertröge und Stallwände, die von Tieren abgeleckt werden, Hühnerfutter).
Amtliche Untersuchen mit einem diesbezüglichen Gebrauch von Desinfektionsmitteln stehen aus. Die Desinfektionsmittelhersteller sollten verpflichtet werden, hierzu Untersuchungen durchzuführen. Die toxikologischen Eigenschaften der Aldehyde selbst sind beschrieben, über ihre Reaktionsprodukte mit Proteinen ist nichts in der Literatur zu finden.