Omdat ze persistent zijn, worden per- en polyfluoralkylstoffen (PFAS) ook wel “chemicaliën voor de eeuwigheid” genoemd. Ze kunnen leiden tot leverbeschadiging, schildklieraandoeningen, obesitas, hormonale stoornissen en kanker. Een team van onderzoekers van het Helmholtz Centrum voor Milieuonderzoek (UFZ) heeft nu aangetoond dat PFAS ook de activiteit van menselijke afweercellen kan verminderen en zo de gezondheid kan aantasten. De studie is onlangs gepubliceerd in Chemosphere. De methode die aan het UFZ is ontwikkeld, zou kunnen worden gebruikt om de immunomodulerende effecten van andere chemicaliën aan het licht te brengen.
Of het nu gaat om cosmetica, gecoate pannen of outdoorkleding – PFAS worden in veel alledaagse producten gebruikt. Dit komt doordat PFAS water- en vetafstotend, hittebestendig en extreem duurzaam zijn. PFAS wordt geproduceerd sinds de jaren vijftig en er zijn nu ongeveer 10.000 verschillende verbindingen. “PFAS zijn slecht tot nauwelijks biologisch afbreekbaar – en dat is een reëel probleem”, zegt UFZ-milieu-immunoloog dr. Gunda Herberth. “Ze hopen zich daarom op in het milieu – in bodems en watermassa’s. Ze zijn zelfs te vinden op Antarctica. Ze kunnen het menselijk lichaam binnendringen via voedsel, drinkwater of de lucht. Studies hebben aangetoond dat PFAS in het bloed kan worden gedetecteerd van bijna iedereen in de wereld. Wat dit betekent voor onze gezondheid op lange termijn is nog niet bekend.”.
Het is echter bekend dat blootstelling aan PFAS leverschade, hormonale stoornissen en een lager geboortegewicht veroorzaakt. Veel epidemiologische onderzoeken hebben een verband aangetoond tussen een verhoogde blootstelling aan PFAS en een verminderde immuunrespons na vaccinaties bij kinderen. Kan PFAS ons immuunsysteem beïnvloeden? En zo ja, hoe precies? Wat gebeurt er in de afweercellen? Dit waren de vragen die Gunda Herberth en andere wetenschappers in hun studie wilden beantwoorden.
Gerichte blik in immuuncellen
Om precies te weten te komen wat er op cellulair niveau gebeurt na blootstelling aan PFAS, gebruikten de onderzoekers een speciale immunologische meetmethode die ze ontwikkelden. “Met behulp van multiparameter spectrale flowcytometrie kunnen we tot 30 markers in een bloedmonster detecteren met behulp van verschillende fluorescerende kleurstoffen en zo veel verschillende soorten immuuncellen en hun activering identificeren”, legt UFZ-milieu-immunoloog dr. Arkadiusz Pierzchalski uit, die de methode samen met Gunda heeft ontwikkeld. Herberth. Het team gebruikte immuuncellen uit het bloed van gezonde donoren. Eerst werden de geïsoleerde immuuncellen in het laboratorium gedurende 20 uur blootgesteld aan verschillende PFAS-mengsels. “We hebben zes PFAS geselecteerd die bijzonder veel voorkomen in het milieu en hebben drie mengsels bereid. Een mengsel met drie PFAS met een korte keten, een met drie PFAS met een lange keten en een met alle zes PFAS”, legt Ambra Maddalon uit, een toxicoloog aan de universiteit. van Milaan en eerste auteur van de studie met Arkadiusz Pierzchalski. “De immuuncellen werden vervolgens gestimuleerd met behulp van standaard activeringsmethoden. De onderzoekers bepaalden vervolgens hoe actief ze waren op cellulair niveau met behulp van multi-parameter spectrale flowcytometrie.
PFAS vermindert de activiteit van T-cellen aanzienlijk
Het resultaat: immuuncellen die eerder waren blootgesteld aan PFAS vertoonden een significant lagere activiteit dan onbehandelde cellen. Dit gold met name voor T-cellen. “De T-cellen produceerden bijvoorbeeld minder van de boodschapperstoffen die ze normaal gesproken gebruiken om met elkaar te communiceren en om andere immuuncellen aan te trekken of om ontstekingen te veroorzaken”, zegt Gunda Herberth. “De sterkste effecten traden op wanneer alle zes PFAS werden gemengd. Hier zijn de effecten van de verschillende PFAS duidelijk verergerd. PFAS verminderde met name de activiteit van twee van de vijf soorten immuuncellen: MAIT-cellen (mucosa-geassocieerde invariante T-cellen) en T-helpercellen. MAIT-cellen worden aangetroffen in de slijmvliezen en vormen de eerste effectieve afweerreactie. “Als de activiteit van MAIT-cellen wordt beperkt, is het voor ziekteverwekkers veel gemakkelijker om het lichaam binnen te dringen”, zegt Gunda Herberth. “T -helpercellen zijn betrokken bij de aanmaak van antilichamen. Als ze worden geremd door PFAS, is het waarschijnlijk dat er minder antilichamen worden aangemaakt – wat de verminderde immuunrespons op vaccinatie zou kunnen verklaren.
Verdere onderzoeken uitgevoerd op genetisch niveau kwamen overeen met de resultaten op cellulair niveau: genen die normaal gesproken een rol spelen bij T-celactivering werden neerwaarts gereguleerd na blootstelling aan PFAS. “Onze studie toont duidelijk aan dat PFAS de activiteit van immuuncellen verminderen”, zegt Gunda Herberth. “Als een persoon wordt blootgesteld aan hoge niveaus van PFAS, wordt dit waarschijnlijk weerspiegeld in zijn gezondheid. Bijvoorbeeld door een hogere vatbaarheid voor infecties”.
Het immunomodulerende effect mag niet worden onderschat
In februari 2023 heeft het Europees Agentschap voor Chemische Stoffen (ECHA) een voorstel gepubliceerd om het gebruik van PFAS verder aan banden te leggen. Een besluit van de Europese Commissie wordt in 2025 verwacht. “Helaas, zelfs als PFAS volledig worden verboden, zullen ze niet snel uit het milieu verdwijnen”, zegt Gunda Herberth. “Het is daarom belangrijk om een beter begrip te krijgen van de effecten die deze stoffen kunnen hebben op onze gezondheid. In verdere studies is het UFZ-team van plan om in vitro PFAS-mengsels en -concentraties te simuleren zoals ze ‘van nature’ voorkomen in menselijk bloed en hun effecten te bepalen. op immuuncellen.
“Tot nu toe maken tests voor immunotoxische of immunomodulerende effecten geen deel uit van de regelgevende test- en beoordelingsprocedures voor chemicaliën. Aangezien veel ziekten – van allergieën tot kanker – echter kunnen worden herleid tot een ontregeld immuunsysteem, zijn we van mening dat dit dringend nodig is. “, zegt Gunda Herberth. “We hopen dat we met onze studie en onze nieuwe en praktische testmethode kunnen helpen de weg vrij te maken om dit te laten gebeuren.”
Persbericht Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ)