Kasper-Sonnenberg, Monika; Pälmke, Claudia; Wrobel, Sonja; Brüning, Thomas; Murawski, Aline; Apel, Petra; Weber, Till; Kolossa-Gehring, Marike; Koch, Holger M. Environ Int 195 (2025), 109-190, online: 12. Dezember 2024 The German Environmental Specimen Bank (ESB) annually archives 24-h urine samples since the early 1980s. In this study, we analyzed 420 of these samples from the years 2014 to 2022 for metabolites of 18 phthalates and two substitutes. We merged the new data with the data from previous measurement campaigns to a combined dataset of 1825 samples covering a 35-year period from 1988 to 2022 to investigate time trends, calculate daily intakes and perform an anti-androgenic mixture risk assessment. With the extended set of 41 biomarkers, we are now able to monitor the exposure to all EU-labelled reprotoxic phthalates. Most phthalate exposures continued to decrease since first measurements in the 80s, with biggest drops for DnBP (96.6 %) and DEHP (90.9 %). DiNP and DiDP, seen on the rise in earlier campaigns, now declined. Exposures to the newly included, reprotoxic phthalates were generally negligible. Regarding mixture risk, 5 % of the highly exposed still exceeded the Hazard Index (HI) of 1 in 2009. In the current measurement campaign only three individuals (0.7 %) exceeded the HI of 1 (with exceedances still driven by DEHP and DnBP).In 2022, 20 % of the individuals still had an HI > 0.2, which we propose as a benchmark for interpreting phthalate mixture risk, considering concurrent exposures to other anti-androgens. Exposure to the substitutes DINCH and DEHTP continues to increase, with daily intakes of DEHTP exceeding those of DEHP since 2018. Compared with the United States (US) National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) phthalate exposures seem to align, except for DEHTP with up to ten times higher levels in the US. Human biomonitoring (HBM) is the ideal tool to capture actual mixture exposures per individual, integrating all external exposure sources and pathways, thus we will continue to use HBM in exposure and risk assessment of phthalates and other (anti-androgenic) chemicals. doi: 10.1016/j.envint.2024.109190
Drei neue Studien im Auftrag der WHO : Keine Hinweise zu Gesundheitsrisiken durch Handynutzung Bundesamt für Strahlenschutz publiziert Übersichtsarbeiten zu hochfrequenten elektromagnetischen Feldern und Krebsrisiko, oxidativem Stress und kognitiver Leistungsfähigkeit Handy im Einsatz Quelle: Alliance/stock.adobe.com Macht Handystrahlung krank? Um diese Frage, basierend auf dem aktuellen Stand der Wissenschaft, beantworten zu können, wurden von der Weltgesundheitsorganisation WHO mehrere große Übersichtsarbeiten in Auftrag gegeben. Die Ergebnisse von drei der systematischen Analysen, die mit Beteiligung des Bundesamtes für Strahlenschutz ( BfS ) entstanden sind, sprechen gegen ein erhöhtes Gesundheitsrisiko durch Mobilfunknutzung. Weder für Krebs noch Sauerstoffstress in Zellen oder sinkende Leistungsfähigkeit des Gehirns lassen sich in den drei umfassenden Literaturstudien belastbare Hinweise für Handystrahlung als deren Auslöser finden. Das BfS war bei zwei dieser systematischen Reviews die federführende Forschungseinrichtung. Für jede dieser Übersichtsarbeiten wurden mehrere tausend Studien der vergangenen Jahrzehnte zu hochfrequenten elektromagnetischen Feldern und Gesundheit gesichtet und auf ihre Qualität nach festgelegten Standards überprüft. Die Literaturstudien sind Teil einer umfangreichen Neubewertung des Risikos von hochfrequenten elektromagnetischen Feldern ( HF - EMF ) durch die WHO . Diese Felder werden genutzt, um Informationen zu übertragen - etwa beim Einsatz von Mobiltelefonen. Die bislang letzte umfassende Bewertung möglicher Gesundheitsrisiken durch die hochfrequenten Felder war 1993 erschienen. Für die Neuauflage wurden von der WHO zehn systematische Reviews an internationale Forschungseinrichtungen vergeben. Dr. Inge Paulini Die Präsidentin des BfS , Inge Paulini, sagt: "Die neuen Studien sind die bisher umfassendsten Analysen zu drei von zehn zentralen Fragestellungen der WHO zu elektromagnetischen Feldern. Die Frage, ob Handynutzung bei Menschen das Risiko erhöht, an Krebs am Kopf zu erkranken oder unter kognitivem Leistungsabfall zu leiden, kann jetzt mit hoher Wahrscheinlichkeit mit Nein beantwortet werden. Auch für den immer wieder diskutierten Einfluss von Handystrahlung auf den sogenannten oxidativen Stress ergeben sich aus der wissenschaftlichen Literatur keine belastbaren Hinweise." Eine besonders stark beachtete Publikation untersuchte den Zusammenhang zwischen elektromagnetischen Feldern und dem Krebsrisiko in Beobachtungsstudien am Menschen. Für die Studie wurden rund 5.000 Studien aus den vergangenen Jahrzehnten gesichtet und daraus - nach vorher festgelegten und veröffentlichten Kriterien - 63 Studien ausgewählt. Die Ergebnisse der systematischen Analyse dieser Studien sprechen gegen ein erhöhtes Risiko für Tumoren des Kopfes durch die Nutzung von Mobiltelefonen. Zu den untersuchten Tumorarten gehören Gliome, Meningeome, Akustikusneurinome, Hypophysentumoren und Speicheldrüsentumoren bei Erwachsenen und auch Hirntumoren bei Kindern. Auch für die Felder von Schnurlostelefonen und Sendemasten ergaben sich keine Zusammenhänge mit einem erhöhten Krebsrisiko. Die Studienergebnisse decken sich mit Zeitreihenanalysen und wurden durch weitere sogenannte Sensitivitätsanalysen gestützt. Dr. Dan Baaken BfS -Mitautor Dr. Dan Baaken sagt: "Bei dieser Studie handelt es sich um die bisher umfassendste Analyse zu dieser Fragestellung. Auf Basis dieser sehr guten und umfassenden Daten kommen wir zu dem Schluss, dass wir keinen Zusammenhang zwischen der Nutzung von Mobiltelefonen und einem erhöhten Risiko für Krebserkrankungen, insbesondere Hirntumoren, sehen." Die Autorinnen und Autoren dieser Studie arbeiten aktuell an einer weiteren Metastudie, in der sie das Risiko für andere Krebserkrankungen wie Leukämie , Non-Hodgkin-Lymphom oder Schilddrüsenkrebs untersuchen. Die Publikation dazu wird voraussichtlich Anfang 2025 erscheinen. Eine weitere Studie unter Leitung des BfS untersuchte einen möglichen Zusammenhang zwischen dem Ausgesetztsein ( Exposition ) gegenüber hochfrequenten elektromagnetischen Feldern und Biomarkern des oxidativen Stresses. Mit oxidativem Stress bezeichnet man ein Ungleichgewicht zwischen oxidativen und reduzierenden Prozessen in Körperzellen. Oxidativer Stress wird etwa mit Entzündungen oder Herzkreislaufkrankheiten in Verbindung gebracht. Biomarker für das Vorliegen oxidativen Stresses sind zum Beispiel bestimmte Veränderungen an Proteinen oder der DNA . Insgesamt wurden über 12.000 experimentelle Tier- und Zellkulturstudien gesichtet. 56 Studien, die in den Jahren 2008 bis 2023 erschienen, konnten in die Analyse aufgenommen werden. Die Ergebnisse zeigen, dass sich aus der weltweiten Studienlage bisher kein belastbarer Hinweis für einen Zusammenhang zwischen den hochfrequenten Feldern und oxidativem Zellstress ergibt. Dr. Felix Meyer Der leitende Studienautor Dr. Felix Meyer vom BfS sagt: "Im Rahmen unserer Untersuchung fiel auf, dass die Studienergebnisse sehr uneinheitlich waren und die Mehrzahl der Studien teils schwere methodische Mängel aufwies. Das Vertrauen in die Evidenz, die sich aus den in die Untersuchung eingeschlossenen Studien ergibt, ist noch gering; der Bedarf an qualitativ hochwertigen Studien dagegen ist hoch." Bei dieser Untersuchung handelt es sich um die bisher erste Arbeit, die einen Zusammenhang zwischen hochfrequenten elektromagnetischen Feldern und Einflüssen auf Biomarker von oxidativem Stress systematisch analysiert. Eine dritte Studie, die ebenfalls unter der Leitung des BfS entstand, analysierte wissenschaftliche Literatur zu experimentellen Studien am Menschen zu elektromagnetischen Feldern und kognitiver Leistungsfähigkeit. Hierzu wurden etwa 23.000 Arbeiten gesichtet. Davon flossen 76 Studien in die Bewertung ein, die einen Einfluss dieser Felder etwa auf Reaktionsgeschwindigkeit, Aufmerksamkeit, Gedächtnis oder Wahrnehmung untersuchten. Autorin Dr. Blanka Pophof vom BfS sagt: "Insgesamt ist die Datenlage in diesem Bereich recht deutlich und lässt den Schluss zu, dass kein negativer Einfluss von hochfrequenten Felden auf die kognitiven Fähigkeiten zu erwarten ist, wenn die geltenden Grenzwerte eingehalten werden." Für den Strahlenschutz haben diese Ergebnisse aus den drei Übersichtsarbeiten große Relevanz. Denn sie bilden die Basis für die Bewertung möglicher Risiken im Zusammenhang mit hochfrequenten elektromagnetischen Feldern. Außerdem zeigen Sie auf, ob und in welchen Bereichen noch Forschungsbedarf besteht. Eine Gesamtpublikation der Ergebnisse durch die WHO wird für 2025 erwartet. Stand: 18.10.2024
Systematische Literaturstudie zu möglichen Effekten einer Exposition gegenüber hochfrequenten elektromagnetischen Feldern auf Biomarker des oxidativen Stresses Auftraggeber : Weltgesundheitsorganisation ( WHO ) Projektleitung : Dr. Felix Meyer ( BfS ) Beteiligte Institutionen : Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ); Seibersdorf Labor GmbH ; Institut für Anatomie und Zellbiologie, RWTH Aachen; Fraunhofer Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin; Leonard Davis School for Gerontology of the University of Southern California; University of California Merced; Brighton and Sussex Medical School, University of Sussex; Department of Biomolecular Sciences, University of Urbino Carlo Bo; Evidence-based Toxicology Collaboration (EBTC), Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health; University Medical Centre Amsterdam, Cochrane Work; Welch Medical Library, Johns Hopkins School of Medicine Beginn : 30.06.2021 Ende : 14.8.2024 (Erscheinungsdatum der wissenschaftlichen Publikation) Finanzierung : finanziell unterstützt durch die WHO Hintergrund Die Weltgesundheitsorganisation ( WHO ) beschäftigt sich seit Jahrzehnten mit den potenziellen gesundheitlichen Auswirkungen der Exposition – dem Ausgesetztsein - gegenüber elektromagnetischen Feldern ( EMF ). Die Environmental Health Criteria (EHC) Monographien sind die Risikobewertungen der WHO für chemische, biologische und physikalische Einflussfaktoren auf die Gesundheit. Sie werden von unabhängigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern erstellt und sind das Ergebnis einer gründlichen und kritischen Überprüfung des gesamten Forschungsstands zu einem bestimmten chemischen oder physikalischen Faktor wie elektromagnetische Felder 1 . Bisher hat die WHO drei EHC-Monographien zu diesen Feldern veröffentlicht, darunter statische 2 , extrem niederfrequente ( ELF ) Felder 3 und hochfrequente ( HF ) Felder. Die letzte EHC-Monographie zu hochfrequenten elektromagnetischen Feldern wurde 1993 veröffentlicht 4 . Angesichts einer Vielzahl neuer Publikationen auf diesem Gebiet wird diese Monographie derzeit umfassend aktualisiert, was zu einer neuen EHC-Monographie zu diesem Bereich führen wird. Damit die EHC-Monographie auf dem aktuellsten Wissensstand beruht und sämtliche verfügbare wissenschaftliche Evidenz zu besonders relevanten Krankheiten und Symptomen (Endpunkten) einbezieht, wurde von der WHO eine Reihe von systematischen Literaturuntersuchungen in Auftrag gegeben, die sich konkreten Fragestellungen widmen (siehe auch Spotlight on EMF -Research vom 24. April 2024 5 ). Eine dieser Fragestellungen ist, ob sich aus den verfügbaren experimentellen Tier- und Zellkulturstudien mögliche Wirkungen einer Exposition gegenüber hochfrequenten elektromagnetischen Feldern auf Biomarker des oxidativen Stresses ableiten lassen. Oxidativer Stress beschreibt dabei, vereinfacht gesagt, ein Ungleichgewicht zwischen der Produktion bestimmter chemischer Teilchen und ihrer Entgiftung. Es geht um das Verhältnis zwischen der Produktion reaktiver (oxidierender/elektrophiler, das heißt Elektronen entziehender) chemischer Spezies, die auch auf natürliche Weise bei Prozessen wie der Energiegewinnung oder der Pathogenabwehr entstehen, und ihren Abbau durch antioxidative Abwehrmechanismen. Hochfrequente elektromagnetische Felder werden von Funkanwendungen genutzt, um Informationen zu übertragen. Die Einführung des Mobilfunkstandards 5G und die Integration digitaler Techniken in fast alle Bereiche des täglichen Lebens verändern die Expositionsbedingungen der Bevölkerung und der Umwelt gegenüber diesen Feldern aller Frequenzbereiche. Das führt zu Bedenken hinsichtlich möglicher gesundheitlicher Wirkungen. In wissenschaftlichen und öffentlichen Debatten wird häufig oxidativer Stress als ein möglicher Mechanismus angeführt, durch den elektromagnetische Felder biologische Systeme beeinträchtigen könnten. Zielsetzung Die WHO hat Fachwissenschaftler*innen aus dem BfS und anderen Institutionen beauftragt, eine systematische Bewertung der wissenschaftlichen Literatur zu möglichen Wirkungen einer kurzfristigen Exposition gegenüber hochfrequenten elektromagnetischen Feldern auf Veränderungen der Biomarker für oxidativen Stress in experimentellen Human-, Tier- und Zellkulturstudien durchzuführen. Hierfür sollte sämtliche verfügbare, für diese Fragestellung relevante wissenschaftlich begutachtete Literatur systematisch identifiziert, bewertet und analysiert werden. Methodik und Durchführung Im Vorfeld wurde ein Protokoll erarbeitet und in einer wissenschaftlich begutachteten Fachzeitschrift veröffentlicht, in dem die Methodik und die Bewertungskriterien für die Durchführung der Untersuchung transparent festgelegt wurden 6 . Die zu untersuchende Fragestellung wurde nach dem sogenannten PECO(S)-Schema, das die zu untersuchende Population (P), Exposition (E), Vergleichsgruppe ( engl. Comparator, C), Endpunkte ( engl. Outcome, O) und Studientyp (S) folgendermaßen formuliert: Was sind die Auswirkungen einer Exposition gegenüber hochfrequenten elektromagnetischen Feldern im Frequenzbereich 100 Kilohertz ( kHz ) bis 300 Gigahertz ( GHz ) (E) auf die wichtigsten, validierten Biomarker für oxidativen Stress (O) im Vergleich zu nicht- oder scheinexponierten Kontrollgruppen (C) in experimentellen Studien (S) zu Tieren, Menschen und Zellen (P)? Eingeschlossen wurden experimentelle Human-, Tier- und Zellkulturstudien, in denen mindestens zwei Expositionsstärken (einschließlich scheinexponierter oder Kontrollgruppe ) unter kontrollierten Laborbedingungen getestet wurden. Dabei wurden nur Studien berücksichtigt, in denen aus Sicht der beteiligten Expert*innen als valide bewertete Biomarker für oxidativen Stress verwendet wurden. Studien mit unzureichendem Expositionskontrast, fehlender Expositionscharakterisierung oder Ko- Exposition mit anderen Substanzen oder zu elektromagnetischen Feldern außerhalb des spezifizierten Frequenzbereichs wurden ebenfalls ausgeschlossen. Im Zeitraum zwischen Juni 2021 und Juni 2023 wurden elektronische Suchen in den Datenbanken PubMed (NLM), Embase, Scopus, Web of Science und EMF -Portal durchgeführt, wobei Publikationsdatum und -sprache nicht eingeschränkt waren. Die auf diese Weise identifizierten Studien wurden einem mehrstufigen Bewertungsverfahren unterzogen, um zu überprüfen, ob sie den definierten Einschlusskriterien entsprechen. Auf Basis dieses Verfahrens wurde das finale Set an eingeschlossenen Studien zusammengestellt, aus denen anschließend die für die systematische Untersuchung relevanten Daten extrahiert wurden. Die Qualität dieser Studien wurde mithilfe eines für klinische Studien etablierten Bewertungsverfahrens bewertet und bestimmt, wie stark verschiedene Verfälschungs- und Verzerrungsrisiken ausgeprägt sind. Für verschiedene Tierarten, Organsysteme und Zelltypen wurden die verfügbaren Daten in miteinander vergleichbare Gruppen zusammengefasst und Meta-Analysen durchgeführt, wenn die Datenbasis dies zuließ. Es wurde bewertet, ob Veränderungen der Biomarker des oxidativen Stresses vorlagen. Das Vertrauen in diese Ergebnisse wurde anschließend mithilfe des von der Non-Profit-Organisation Cochrane empfohlenen Bewertungskonzepts GRADE (Grading of Recommendations Assessment, Development and Evaluation) bewertet. Die Ergebnisse wurden in der Sonderausgabe “WHO assessment of health effects of exposure to radiofrequency electromagnetic fields: systematic reviews“ der auf systematische Übersichtsarbeiten spezialisierten Fachzeitschrift Environment International veröffentlicht 7 . Ergebnisse Die Datenbanksuche ergab nach Entfernung von Doppelungen 12.409 Studien. Nach Prüfung der Einschlusskriterien wurden 56 Studien, die den für die Fragestellung relevanten Wissensstand beinhalten, identifiziert. Aus den Studien wurden Messwerte für Biomarker des oxidativen Stresses in humanen und tierischen Zellen sowie verschiedenen Organsystemen, u.a. Gehirn, Leber oder Blut von Versuchstieren wie Mäusen, Ratten und Kaninchen extrahiert und analysiert. Insgesamt zeigten sich keine belastbaren Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen der Exposition gegenüber hochfrequenten elektromagnetischen Feldern und Veränderungen der Biomarker für oxidativen Stress. Allerdings ist das Vertrauen in die Evidenz sehr gering, weil die Studiendesigns und -Ergebnisse insgesamt - sehr inkonsistent sind und die Mehrzahl der eingeschlossenen Studien teils schwerwiegende Defizite bei der Charakterisierung der Exposition , der Messung der sogenannten Endpunkte und bei der Verblindung aufweist. Literatur 1) World Health Organization. Radiation and health - Health risk assessment 2024 2) World Health Organization. Static fields: World Health Organization; 2006. 3) World Health Organization. Extremely low frequency fields: World Health Organization; 2007. 4) World Health Organization. Electromagnetic fields (300 Hz to 300 GHz ): World Health Organization; 1993 5) Spotlight auf “WHO assessment of health effects of exposure to radiofrequency electromagnetic fields: systematic reviews”, eine Sonderreihe in Environment International 6) Henschenmacher, Bernd, et al. "The effect of radiofrequency electromagnetic fields (RF- EMF ) on biomarkers of oxidative stress in vivo and in vitro: A protocol for a systematic review." Environment international 158 (2022): 106932. 7) Meyer, Felix, et al. "The effects of radiofrequency electromagnetic field exposure on biomarkers of oxidative stress in vivo and in vitro: A systematic review of experimental studies." Environment International (2024): 108940. Stand: 11.09.2024
Bury, Daniel; Weber, Till; Ebert, Katharina E.; Zülz, Stephanie; Brüning, Thomas; Koch, Holger M.; Kolossa-Gehring, Marike Environ Int (2023); online: 19. November 2023 The UV filters octocrylene (OC) and 2-ethylhexyl salicylate (EHS) are commonly used in sunscreens and frequently detected in environmental media. However, knowledge on human exposures is scarce. In this human biomonitoring (HBM) study, we analyzed concentrations of exposure biomarkers specific to OC (CPAA, DOCCA, 5OH-OC) and EHS (5OH-EHS, 5oxo-EHS, 5cx-EPS) in 24-h urine samples (n = 420) from the German Environmental Specimen Bank (ESB). These samples were collected from German students (20-29 years; 30 males/30 females per year) between 1996 and 2020 (4-year intervals; collection in winter). We found continuously increasing OC and EHS exposures (Jonckheere-Terpstra; p < 0.001) documented by very few to no samples with concentrations of the most sensitive biomarkers CPAA and 5cx-EPS above the limit of quantification (LOQ) in 1996 (5 % and 0 %, respectively) and reaching 100 % and 93 % above the LOQ in 2016, with median concentrations of 4.79 and 0.071 microg/L, respectively. In 2020, biomarker concentrations slightly decreased to 3.12 microg/L CPAA (97 %>LOQ) and 0.060 microg/L 5cx-EPS (88 %>LOQ). This general trend was confirmed by the other biomarkers, however at lower detection rates. Based on metabolite excretion in the 24-h urine samples and human toxicokinetic data, we calculated maximum daily intakes (DI) of 17 microg/(kg bw * d) OC and 59 microg/(kg bw * d) EHS. Based on a derived no-effect level (DNEL) of 0.8 mg/(kg bw * d), the OC exposures of individuals in our study did not indicate any health risk. Similarly, for EHS all biomarker concentrations were well below the HBM-I values of 12 microg/L 5OH-EHS and 11 microg/L 5cx-EPS. Our data proves the general applicability of specific OC and EHS metabolites for HBM in the general population and shows clearly increasing exposures. Higher (co-)exposures must be expected in populations with increased sunscreen use such as (summer) vacationers, children and outdoor workers. doi: 10.1016/j.envint.2023.108334
BALANCE - Biodosimetry approaches for large scale Neutron exposure scenarios Projektleitung: BfS (Deutschland)/ Columbia University ( USA ) Beginn: 01.08.2018 Ende: 31.07.2021 Finanzierung: 81.432 US Dollar (Grant number U19-AI067773 to the Center for High-Throughput Minimally Invasive Radiation Biodosimetry, from the National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID), National Institutes of Health (NIH)) Hintergrund Grundsätzlich sind verschiedene Szenarien eines radiologischen Vorfalls mit zahlreichen potenziell bestrahlten Personen denkbar, wobei bisher vor allem Terroranschläge mit einem sogenannten improvised nuclear device (IND) oder auch Vorkommnisse in Kernkraftwerken angenommen wurden. Mittlerweile ist auch die Gefährdung durch den Einsatz nuklearer Waffen in Kriegssituationen nicht mehr ausgeschlossen. Die Bereitstellung einer schnellen und zuverlässigen Dosisabschätzung für die Bevölkerung ist ein wichtiges Instrument zur Unterstützung des Notfallmanagements. Die biologische Dosimetrie kann hier einen entscheidenden Beitrag zur Ermittlung der Blutdosis und zur Unterstützung der klinischen Entscheidungsfindung liefern. Grundlage hierzu ist die Etablierung in vitro erstellter Dosiseffekte. Hierzu werden humane Blutproben, die mittels Venenpunktion entnommen werden, außerhalb des Körpers ( in vitro ) unter definierten Bedingungen mit verschiedenen Strahlendosen bestrahlt. Diese Dosiseffektkurven bieten die Möglichkeit, die Strahlenwirkung einer Strahlendosis zuzuordnen. Durch RENEB , das Netzwerk für biologische Dosimetrie und physikalische retrospektive Dosimetrie , wurde eine Strategie geschaffen, um die biologische Dosimetrie auch für den großen Strahlenunfall zu nutzen und damit die Kapazität einzelner Labore zu steigern. Damit das Netzwerk auch im Falle einer Neutronenexposition effektiv eingesetzt werden kann, war die Etablierung und Validierung von Dosiswirkungskurven für verschiedene Neutronenenergien dringend erforderlich. Zielsetzung Bereitstellung von Strategien in der biologischen Dosimetrie für Neutronenexpositionen zur Bewältigung von Notfällen bei einem großen Strahlenunfall. Erstellung biologischer Dosimetrieverfahren zur Dosisabschätzung bei Exposition mit Neutronenkomponenten Etablierung von Dosiseffektkurven, basierend auf biologischen Endpunkten, für Neutronenenergien, die in Notfallszenarien freigesetzt werden können. Vergleich der Schadensinduktion nach Exposition menschlicher Blutproben an zwei verschiedenen Neutronen-Bestrahlungsanlagen mit unterschiedlichen Energiespektren. Ermittlung der Kapazität und Potenzial der Dosisermittlung durch das RENEB Netzwerk und US-Partner. Validierung der Dosiswirkungskurven und der Neutronen-Bestrahlungseinrichtungen (Europa, USA ) anhand von Blindproben. Methodik und Durchführung Im Rahmen von BALANCE wurde an zwei verschiedenen Neutronen-Bestrahlungseinrichtungen (Deutschland/PTB und in USA/CNIF) ein Neutronenspektrum ähnlich dem in Hiroshima in einer Entfernung von 1,5 km vom Epizentrum simuliert und die biologische Dosimetrie auf der Grundlage des dizentrischen Chromosomentests (DCA) durchgeführt. Darauf basierend wurden Dosiseffektkurven im internationalen Vergleich mit amerikanischen Partnern erstellt und anschließend in Ringversuchen validiert. Zudem wurden die manuelle und die schnelle, automatische Auswertung miteinander verglichen. In einem ersten Schritt wurden Kalibrierungskurven unter Anwendung der dizentrischen Chromosomen Analyse (DCA) erstellt, indem Blutproben mit fünf Dosen im Bereich von 0 ( Gray ) Gy bis 4 Gy an beiden Bestrahlungseinrichtungen bestrahlt wurden. Die Proben wurden an acht teilnehmende Labors des RENEB-Netzes geschickt, und die dizentrischen Chromosomen wurden von jedem Teilnehmenden quantifiziert. Anschließend wurden die Blutproben in jeder der beiden Bestrahlungseinrichtungen mit vier verblindeten Dosen bestrahlt und an die teilnehmenden Labors geschickt, um auf der Grundlage der erstellten Kalibrierungskurven Dosisschätzungen vorzunehmen. Ergebnisse Es konnten neue Erkenntnisse über die Anwendbarkeit von zytogenetischen Biomarkern für Dosisabschätzungen im Falle einer Neutronenexposition mit einem Spektrum ähnlich dem bei der Hiroshima-Bombardierung erlangt werden. In einer transatlantischen Zusammenarbeit von Laboren aus Europa und den USA wurden kritische Punkte getestet und bewertet wie etwa hohe Dosen und Neutronen-Energiespektren, die Praktikabilität des Versands von Blutproben und die Anwendbarkeit von Kalibrierungskurven für verschiedene Notfallsituationen. Interessanterweise konnten Unterschiede in der biologischen Wirksamkeit zwischen den Neutronen-Energiespektren, die an zwei verschiedenen Bestrahlungsanlagen erzeugt wurden, aufgedeckt werden. Während die Ergebnisse der manuellen Auswertung zeigen, dass die RENEB-Labors in der Lage sind, die verwendeten Dosen erfolgreich abzuschätzen, waren die Ergebnisse, die auf semi-automatisch ausgewerteten Daten basierten, eher mit Fehlern behaftet, was darauf hindeutet, dass weitere Forschung erforderlich ist. Publikation Endesfelder D, Kulka U, Bucher M, Giesen U, Garty G, Beinke C, Port M, Gruel G, Gregoire E, Terzoudi G, Ainsbury E, Moquet J, Prieto MJ, Domene MM, Barquinero JF, Pujol-Canadell M, Vral A, Baeyens A, Wojcik A, Oestreicher U. International comparison exercise for biological dosimetry after exposures with neutrons performed at two irradiation facilities as part of the BALANCE project Stand: 02.06.2023
Vogel, Nina; Lange, Rosa; Schmidt, Phillipp; Rodriguez Martin, Laura; Remy, Sylvie; Springer, Andrea; Puklová, Vladimíra; Černá, Milena; Rudnai, Péter; Középesy, Szilvia; Janasik, Beata; Ligocka, Danuta; Fábelová, Lucia; Kolena, Branislav; Petrovicova, Ida; Jajcaj, Michal; Eštóková, Milada; Esteban-Lopez, Marta; Castaño, Argelia; Tratnik, Janja Snoj; Stajnko, Anja; Knudsen, Lisbeth E.; Toppari, Jorma; Main, Katharina M.; Juul, Anders; Andersson, Anna-Maria; Jørgensen, Niels; Frederiksen, Hanne; Thomsen, Cathrine; Sakhi, Amrit Kaur; Åkesson, Agneta; Hartmann, Christina; Dewolf, Marie Christine; Koppen, Gudrun; Biot, Pierre; Den Hond, Elly; Voorspoels, Stefan; Gilles, Liese; Govarts, Eva; Murawski, Aline; Gerofke, Antje; Weber, Till; Rüther, Maria; Gutleb, Arno C.; Guignard, Cedric; Berman, Tamar; Koch, Holger M.; Kolossa-Gehring, Marike Toxics 11 (2023), 241; online: 4 März 2023 Phthalates are mainly used as plasticizers and are associated inter alia with adverse effects on reproductive functions. While more and more national programs in Europe have started monitoring internal exposure to phthalates and its substitute 1,2-Cyclohexanedicarboxylic acid (DINCH), the comparability of results from such existing human biomonitoring (HBM) studies across Europe is challenging. They differ widely in time periods, study samples, degree of geographical coverage, design, analytical methodology, biomarker selection, and analytical quality assurance level. The HBM4EU initiative has gathered existing HBM data of 29 studies from participating countries, covering all European regions and Israel. The data were prepared and aggregated by a harmonized procedure with the aim to describe—as comparably as possible—the EU-wide general population’s internal exposure to phthalates from the years 2005 to 2019. Most data were available from Northern (up to 6 studies and up to 13 time points), Western (11; 19), and Eastern Europe (9; 12), e.g., allowing for the investigation of time patterns. While the bandwidth of exposure was generally similar, we still observed regional differences for Butyl benzyl phthalate (BBzP), Di(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP), Di-isononyl phthalate (DiNP), and Di-isobutyl phthalate (DiBP) with pronounced decreases over time in Northern and Western Europe, and to a lesser degree in Eastern Europe. Differences between age groups were visible for Di-n-butyl phthalate (DnBP), where children (3 to 5-year olds and 6 to 11-year olds) had lower urinary concentrations than adolescents (12 to 19-year-olds), who in turn had lower urinary concentrations than adults (20 to 39-year-olds). This study is a step towards making internal exposures to phthalates comparable across countries, although standardized data were not available, targeting European data sets harmonized with respect to data formatting and calculation of aggregated data (such as developed within HBM4EU), and highlights further suggestions for improved harmonization in future studies.
Vogel, Nina; Frederiksen, Hanne; Lange, Rosa; Jorgensen, Niels; Koch, Holger M.; Weber, Till; Andersson, Anna-Maria; Kolossa-Gehring, Marike Int J Hyg Environ Health 248 (2023), 114080; online: 17 Januar 2023 Over the last twenty-five years it has become evident that exposure to several phthalates can have adverse effects on human health, such as endocrine disruption. This led to a series of EU regulations that resulted in a decrease in the production volumes of the restricted phthalates and an increased production of substitutes. The current study describes the impact of regulations and changes in production and use of phthalates and their substitutes on internal exposure patterns in two European populations since the beginning of the 2000'ies. Using harmonised data from young adults in Denmark (Danish Young Men Study, n = 1,063, spot urine) and Germany (Environmental Specimen Bank, n = 878, 24-h urine) with repeated cross-sectional design (3-11 cycles per biomarker) we applied Locally Estimated Scatterplot Smoothing (LOESS) and Generalized Linear Models (GLMs) to estimate time trends and the role of covariates on the trend (e.g. age, BMI). Time trends of daily excretion (mug/24h) are comparable between the two samples for the regulated (DEHP, BBzP, DiNP, DnBP, DiBP, DiDP/DPHP) as well as the non-regulated substances (DMP, DEP, DINCH, DEHTP) although the rate of change differ for some of the compounds. GLM results indicate that the daily excretion of the most regulated phthalates has decreased over time (DEHP yearly about 12-16%, BBzP 5%, DnBP 0.3-17%, and DiBP 4-12%). Interestingly, also the non-regulated phthalates DMP and DEP decreased by 6-18% per year. In sharp contrast, the phthalate substitutes DINCH and DEHTP show very steep annual increases ( approximately 10-68% and approximately 100%, respectively) between 2009 and 2017. We did not find an effect of age, sex, BMI, or education on the time trend. The present study provides comparable insights into how exposure to phthalates and two of their substitutes have changed over the last two decades in Germany and Denmark. doi: 10.1016/j.ijheh.2022.114080
Ringbeck, B.; Weber, T.; Bury, D.; Kasper-Sonnenberg, M.; Palmke, C.; Bruning, T.; Koch, H. M.; Kolossa-Gehring, M. Int J Hyg Environ Health 245 (2022), 114010; online: 5 August 2022 Nonylphenol (NP) is a high production volume chemical with a wide range of uses, e.g. in NP ethoxylates (NPEO). NP and NPEO have become ubiquitous in the environment and are considered of concern due to their general ecotoxicity and endocrine disrupting properties. However, knowledge on human exposure is scarce. In this study, we analyzed novel NP metabolites (OH-NP and oxo-NP) as robust biomarkers of exposure in 24h-urine samples from the German Environmental Specimen Bank (ESB). This enables us to reliably determine the individual NP body burden and to retrospectively evaluate NP exposure over the past 30 years. We analyzed 660 urine samples from eleven sampling years between 1991 and 2021. All samples were from young German adults between 20 and 29 years of age. OH-NP was quantifiable in all samples until 2017. In 2019 and 2021, the frequency of samples above the LOQ dropped to 90% and 77%, respectively. Median OH-NP concentrations significantly decreased from 4.32 mug/L in 1991 to 0.70 mug/L in 2021. OH-NP and oxo-NP levels correlated strongly, but oxo-NP concentrations and detections were considerably lower, in line with its known lower metabolic conversion. Reverse dosimetry back-calculated daily intakes (DI) of NP, based on OH-NP, decreased by almost a factor of four from medians of 0.16 mug/(kg bw*d) in 1991 to 0.04 mug/(kg bw*d) in 2021, respectively. The major drop took place only after 2012. This came as a surprise, because strict restrictions had been enacted much earlier in the EU, in 2003. All NP DIs were below the provisional tolerable daily intake of 5 mug/(kg bw*d) from the Danish Environmental Agency. DIs back-calculated from the ESB biomonitoring data agree well with calculations from food. This indicates to contaminated foodstuff as a major source of exposure. The time lag of regulatory restrictions to decreasing human exposure levels, the general lack of knowledge on exposure levels in susceptible populations such as children, and the ongoing worldwide use of NP underline the urgent need to continue monitoring NP exposures in Germany and worldwide. With these novel NP biomarkers, we provide a robust and sensitive tool for exposure and risk assessments, complementing environmental monitoring. doi: 10.1016/j.ijheh.2022.114010
Poteser, M.; Laguzzi, F.; Schettgen, T.; Vogel, N.; Weber, T.; Murawski, A.; Schmidt, P.; Ruther, M.; Kolossa-Gehring, M.; Namorado, S.; Nieuwenhuyse, A. V.; Appenzeller, B.; Dufthaksdottir, E.; Olafsdottir, K.; Haug, L. S.; Thomsen, C.; Barbone, F.; Rosolen, V.; Rambaud, L.; Riou, M.; Goen, T.; Nubler, S.; Schafer, M.; Zarrabi, K. H. A.; Gilles, L.; Martin, L. R.; Schoeters, G.; Sepai, O.; Govarts, E.; Moshammer, H. Toxics 10 (2022); online: 2 August 2022 Acrylamide, a substance potentially carcinogenic in humans, represents a very prevalent contaminant in food and is also contained in tobacco smoke. Occupational exposure to higher concentrations of acrylamide was shown to induce neurotoxicity in humans. To minimize related risks for public health, it is vital to obtain data on the actual level of exposure in differently affected segments of the population. To achieve this aim, acrylamide has been added to the list of substances of concern to be investigated in the HBM4EU project, a European initiative to obtain biomonitoring data for a number of pollutants highly relevant for public health. This report summarizes the results obtained for acrylamide, with a focus on time-trends and recent exposure levels, obtained by HBM4EU as well as by associated studies in a total of seven European countries. Mean biomarker levels were compared by sampling year and time-trends were analyzed using linear regression models and an adequate statistical test. An increasing trend of acrylamide biomarker concentrations was found in children for the years 2014-2017, while in adults an overall increase in exposure was found to be not significant for the time period of observation (2000-2021). For smokers, represented by two studies and sampling for, over a total three years, no clear tendency was observed. In conclusion, samples from European countries indicate that average acrylamide exposure still exceeds suggested benchmark levels and may be of specific concern in children. More research is required to confirm trends of declining values observed in most recent years. doi: 10.3390/toxics10080443
Gilles, L.; Govarts, E.; Rodriguez Martin, L.; Andersson, A. M.; Appenzeller, B. M. R.; Barbone, F.; Castano, A.; Coertjens, D.; Den Hond, E.; Dzhedzheia, V.; Erzen, I.; Lopez, M. E.; Fabelova, L.; Fillol, C.; Franken, C.; Frederiksen, H.; Gabriel, C.; Haug, L. S.; Horvat, M.; Halldorsson, T. I.; Janasik, B.; Holcer, N. J.; Kakucs, R.; Karakitsios, S.; Katsonouri, A.; Klanova, J.; Kold-Jensen, T.; Kolossa-Gehring, M.; Konstantinou, C.; Koponen, J.; Lignell, S.; Lindroos, A. K.; Makris, K. C.; Mazej, D.; Morrens, B.; Murinova, L. P.; Namorado, S.; Pedraza-Diaz, S.; Peisker, J.; Probst-Hensch, N.; Rambaud, L.; Rosolen, V.; Rucic, E.; Ruther, M.; Sarigiannis, D.; Tratnik, J. S.; Standaert, A.; Stewart, L.; Szigeti, T.; Thomsen, C.; Tolonen, H.; Eiriksdottir, A.; Van Nieuwenhuyse, A.; Verheyen, V. J.; Vlaanderen, J.; Vogel, N.; Wasowicz, W.; Weber, T.; Zock, J. P.; Sepai, O.; Schoeters, G. Int J Environ Res Public Health 19 (2022); online: 1 Juni 2022 Human biomonitoring has become a pivotal tool for supporting chemicals' policies. It provides information on real-life human exposures and is increasingly used to prioritize chemicals of health concern and to evaluate the success of chemical policies. Europe has launched the ambitious REACH program in 2007 to improve the protection of human health and the environment. In October 2020 the EU commission published its new chemicals strategy for sustainability towards a toxic-free environment. The European Parliament called upon the commission to collect human biomonitoring data to support chemical's risk assessment and risk management. This manuscript describes the organization of the first HBM4EU-aligned studies that obtain comparable human biomonitoring (HBM) data of European citizens to monitor their internal exposure to environmental chemicals. The HBM4EU-aligned studies build on existing HBM capacity in Europe by aligning national or regional HBM studies. The HBM4EU-aligned studies focus on three age groups: children, teenagers, and adults. The participants are recruited between 2014 and 2021 in 11 to 12 primary sampling units that are geographically distributed across Europe. Urine samples are collected in all age groups, and blood samples are collected in children and teenagers. Auxiliary information on socio-demographics, lifestyle, health status, environment, and diet is collected using questionnaires. In total, biological samples from 3137 children aged 6-12 years are collected for the analysis of biomarkers for phthalates, HEXAMOLL ® DINCH, and flame retardants. Samples from 2950 teenagers aged 12-18 years are collected for the analysis of biomarkers for phthalates, Hexamoll ® DINCH, and per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs), and samples from 3522 adults aged 20-39 years are collected for the analysis of cadmium, bisphenols, and metabolites of polyaromatic hydrocarbons (PAHs). The children's group consists of 50.4% boys and 49.5% girls, of which 44.1% live in cities, 29.0% live in towns/suburbs, and 26.8% live in rural areas. The teenagers' group includes 50.6% girls and 49.4% boys, with 37.7% of residents in cities, 31.2% in towns/suburbs, and 30.2% in rural areas. The adult group consists of 52.6% women and 47.4% men, 71.9% live in cities, 14.2% in towns/suburbs, and only 13.4% live in rural areas. The study population approaches the characteristics of the general European population based on age-matched EUROSTAT EU-28, 2017 data; however, individuals who obtained no to lower educational level (ISCED 0-2) are underrepresented. The data on internal human exposure to priority chemicals from this unique cohort will provide a baseline for Europe's strategy towards a non-toxic environment and challenges and recommendations to improve the sampling frame for future EU-wide HBM surveys are discussed. doi: 10.3390/ijerph19116787
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 394 |
| Land | 5 |
| Wissenschaft | 1 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 355 |
| Text | 24 |
| unbekannt | 20 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 37 |
| offen | 362 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 339 |
| Englisch | 117 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1 |
| Dokument | 8 |
| Keine | 231 |
| Webdienst | 1 |
| Webseite | 160 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 292 |
| Lebewesen & Lebensräume | 369 |
| Luft | 233 |
| Mensch & Umwelt | 399 |
| Wasser | 250 |
| Weitere | 387 |
