FAKTOREN, DIE DEN STOFFWECHSEL VON LEBEWESEN VERÄNDERT HABEN - UMGEBUNG - 2025

Die Entwicklung der verschiedenen industriellen, landwirtschaftlichen und städtischen Prozesse ist auf die eine oder andere Weise auf Fortschritt und Verbesserung der Lebensqualität ausgerichtet. Diese Aktivitäten, zu denen auch einheimische Aktivitäten gehören, haben zu einer sehr schwerwiegenden globalen Umweltverschmutzung geführt.

Die überwiegende Mehrheit der in der Industrialisierung verwendeten anthropogenen Chemikalien verändert die Umwelt. Infolgedessen beeinflussen mit der Umweltverschmutzung verbundene Faktoren wie Pestizide und Stickstoffdioxid den Zellstoffwechsel und die Umwelt von Lebewesen.

Umweltverschmutzung. Quelle: Gabriel Villena aus Albacete, Spanien

Stoffwechselprozesse sind mit der Erfüllung aller lebenswichtigen Funktionen wie Atmung, Verdauung und Homöostase verbunden. In diesen treten eine Reihe physikalisch-chemischer Reaktionen auf, die unter anderem durch Schwankungen des pH-Werts und der Temperatur beeinflusst werden.

Der Stoffwechsel ist unter anderem an der Bildung und Zersetzung von Körpergeweben sowie an der Gewinnung und Speicherung von Energie als Hauptquelle für die Funktion des Körpers beteiligt.

Faktoren, die den Stoffwechsel von Lebewesen und ihrer Umwelt in Bezug auf Umweltverschmutzung verändert haben

Einsatz von Pestiziden

Die Entwicklung landwirtschaftlicher Tätigkeiten hat dazu geführt, dass Insektenbekämpfungssubstanzen verwendet werden müssen, die die Lebensfähigkeit von Kulturpflanzen beeinträchtigen.

Derzeit werden sehr starke Pestizide wie Organochlor verwendet, die in der Umwelt stabil sind. Es werden auch Organophosphate verwendet, die weniger stabil als die vorherigen sind, jedoch eine hohe Toxizität aufweisen.

Die Umweltverschmutzung durch Pestizide ist hauptsächlich auf ihre direkte Anwendung auf landwirtschaftliche Kulturpflanzen zurückzuführen. Dies ist unter anderem auch auf die unzureichende Wartung der Lagertanks und der am Boden gefundenen Rückstände zurückzuführen.

Auf diese Weise werden giftige Partikel in Luft, Wasser und Boden eingebaut und verändern so ihre eigenen Eigenschaften. Beispielsweise wird der Boden abgebaut, was unter anderem zu Änderungen des pH-Werts, der Luftfeuchtigkeit und der Temperatur führt.

Pestizidrückstände werden vom Boden auf Futter übertragen, das von Tieren verzehrt wird. Diese giftigen Substanzen werden in Fett gespeichert und erhöhen so ihre Konzentration in Milch und Fleisch.

Pestizide sind in der Umwelt verteilt und werden zu Schadstoffen für die biotischen Wesen, aus denen die verschiedenen Ökosysteme bestehen. Somit ist die Stoffwechselstabilität gefährdet, was eine ernsthafte Gefahr für die öffentliche Gesundheit darstellt.

Neurotoxizität

Spezialisten haben Untersuchungen zur Wirkung von Organophosphat-Pestiziden auf Tiere durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass diese toxischen Substanzen bereits in geringen Konzentrationen endokrine Disruptoren sind.

Auf diese Weise könnten sie Veränderungen in der synaptischen Übertragung verursachen sowie die homöostatischen Mechanismen des neuroendokrinen Systems modifizieren.

Die Stadien mit der größten Empfindlichkeit gegenüber Pestizidexposition sind die Embryonalentwicklung und die ersten Lebensjahre, Perioden, in denen die Prozesse des Zellwachstums durch Hormone gesteuert werden.

Jede Veränderung eines Stoffwechselprozesses wirkt sich auf das Immunsystem, die Gehirnentwicklung und Organe wie die Schilddrüse aus.

Die Hypothalamus-, Hypophysen- und Schilddrüsenachse reagieren empfindlich auf Pestizide. Diese wirken, indem sie die Produktion des Hormons Thyroxin aufgrund einer geringen Reaktion von TSH auf TRH verringern. Auf diese Weise besteht eine Funktionsstörung zwischen Hypothalamus und Hypophyse.

Wenn die Homöostase durch die Wirkung von Pestiziden beeinflusst wird, ist auch die Produktion von Schilddrüsenhormon beeinträchtigt. Folglich verändert die Modulation der serotonergen und katecholaminergen Funktion, eine Aktion, die von diesem Hormon ausgeführt wird, die verschiedenen Metabolismen, die auf Gehirnebene auftreten.

Dioxine

Dioxine gelten als persistente organische Schadstoffe, die sich durch ein hohes toxisches Potenzial auszeichnen. Sobald sie in den Körper gelangen, bleiben sie aufgrund ihrer großen chemischen Stabilität und ihrer Anhaftung an Fettgewebe, in dem sie gespeichert sind, lange Zeit darin.

In der Umwelt reichern sie sich in der gesamten Nahrungskette an. Je höher das Tier ist, desto mehr Dioxine kann es in seinem Körper gespeichert haben. Ein anderer Übertragungsweg führt von der Mutter zum Kind über die Plazenta und die Muttermilch.

Dioxine sind Nebenprodukte industrieller Prozesse wie Gießerei, Chlorbleichen von Papier und Herbizidherstellung. Sie können auch bei Waldbränden und Vulkanausbrüchen auftreten.

Die Verbrennung von Krankenhausabfällen und Feststoffen wie Kunststoff oder Papier ist normalerweise die Hauptursache für die Umweltverschmutzung durch dieses Element, da diese Verbrennung unvollständig ist.

Diese Aktion führt dazu, dass Dioxine in der Luft in Ökosysteme verteilt werden, die die höchste Konzentration im Boden und in den Sedimenten aufweisen. Sie werden auch in Lebensmitteln wie Fleisch, Milchprodukten, Meeresfrüchten und Fisch gelagert.

Auswirkungen auf Lebewesen

Diese toxische Verbindung wird von der Weltgesundheitsorganisation als „menschliches Karzinogen“ eingestuft. Darüber hinaus könnte es die Entwicklung und das Fortpflanzungs-, Nerven-, Immun- und Hormonsystem beeinträchtigen.

Beim Menschen kann die Exposition gegenüber Dioxinen dunkle Flecken und Chlorakne verursachen. Es verursacht auch eine Verschlechterung der verschiedenen Leberstoffwechselprozesse. In hohen Konzentrationen kann es zu Veränderungen des Hormonspiegels und des Glukosestoffwechsels kommen.

Bei Tieren kann es zu Leberschäden, Gewichtsverlust und endokrinen Ungleichgewichten kommen. Einige Arten weisen Immunprobleme auf, wodurch die Fähigkeit zur Bekämpfung von Viren und Bakterien verringert wird.

Stickstoffdioxid

Aktuelle Studien bestätigen die Auswirkungen der Luftverschmutzung auf den Stoffwechsel. Nach Angaben der WHO ist diese Art der Verschmutzung für mehr als 5,4% der Todesfälle von Menschen weltweit verantwortlich.

Stickstoffdioxid ist eine chemische Verbindung, deren Hauptquelle die Verbrennung von Kraftfahrzeugen ist. Es kommt auch in Gasen vor, die von der Industrie emittiert werden. Es kommt natürlich bei Vulkanausbrüchen und Waldbränden vor.

Smog ist fast ausschließlich mit Atemproblemen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen verbunden. Derzeit berichten Forschungsstudien, dass Menschen, die diesem Schadstoff ausgesetzt waren, ein höheres Risiko haben, an Typ-2-Diabetes zu leiden.

Die Wissenschaftler stellten fest, dass eine höhere NO2-Exposition die Insulinresistenz erhöht. Darüber hinaus kommt es aufgrund einer Veränderung der Stoffwechselfunktionen der β-Zellen zu einer Abnahme der Insulinsekretion.

Es wurde auch gezeigt, dass bei Kontakt eines Körpers mit Stickstoffdioxid eine Zunahme des subkutanen Fettgewebes im Bauchraum auftreten kann.

Wenn der Fötus einer Luftverschmutzung durch NO2 ausgesetzt ist, kann das Baby bei der Geburt eine schnelle Gewichtszunahme erfahren. Dies kann zu einem erhöhten kardiometabolischen Risiko in der mittleren Kindheit führen.

Verweise

1. WHO (2019). Dioxine und ihre Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit. Von who.int abgerufen.
2. Françoise Brucker-Davis (2009). Auswirkungen synthetischer Umweltchemikalien auf die Schilddrüsenfunktion. Von liebertpub.com wiederhergestellt.
3. Kim JT, Lee HK. (2014). Metabolisches Syndrom und die Umweltschadstoffe aus mitochondrialer Sicht. NCBI. Von ncbi.nlm.nih.gov wiederhergestellt.
4. Brigitte Le Magueresse-Battistoni, Hubert Vidal und Danielle Naville (2018). Umweltschadstoffe und Stoffwechselstörungen: Das Mehrfachexpositionsszenario des Lebens. Von ncbi.nlm.nih.gov wiederhergestellt.
5. Fiorella, Sarubbi und Palomba, Raffaele, Assunta, Arrichiello und Auriemma, Giuseppe. (2016). Einfluss der Umweltverschmutzung auf die Produktion und das Stoffwechselprofil bei Büffelkühen. Researchgate. Von researchgate.net wiederhergestellt.
6. Sung Kyun Park (2017). Luftverschmutzung und Typ-2-Diabetes: Beginnen die metabolischen Auswirkungen der Luftverschmutzung früh im Leben? American Diabetes Association. Von diabetes.diabetesjournals.org wiederhergestellt.
7. Yasmin Morales Ovalles, Leticia Miranda de Contreras und Maria Luisa Di Bernardo Navas (2014). Neurotoxizität von Pestiziden als endokrine Störstoffe: Eine Übersicht. Von scielo.org.ve wiederhergestellt.
8. Brian A. Neel1 und Robert M. Sargis (2011). Das Paradox des Fortschritts: Umweltstörungen des Stoffwechsels und die Diabetes-Epidemie. American Diabetes Association. Von diabetes.diabetesjournals.org wiederhergestellt.