Hirnentwicklung durch Insektizid gefährdet

Die pränatale Belastung mit Chlorpyrifos, einem weltweit nach wie vor häufig eingesetzten Insektizid, das in Europa seit 2020 nicht mehr zugelassen ist, kann die Gehirnentwicklung dauerhaft beeinträchtigen.

Darüber berichtet ein US-amerikanisches Forschungsteam in JAMA. Grundlage der Untersuchung waren Magnetresonanztomografie-Aufnahmen von Schulkindern. Dabei fanden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler neuronale Veränderungen, die teilweise mit einer verminderten Feinmotorik verbunden waren.

Nachweis pränataler Schäden bei Nagern

Chlorpyrifos blockiert das Enzym Acetylcholinesterase, das im Nervensystem den Neurotransmitter Acetylcholin abbaut. Dadurch kommt es zu einer Übererregung der Nervenzellen, die sowohl das vegetative Nervensystem (cholinerge Krise durch Überaktivität des Parasympathikus) als auch das zentrale Nervensystem beeinträchtigen kann. Deshalb gilt Chlorpyrifos als Nervengift, das Insekten zuverlässig abtötet.

Der Wirkstoff gelangt über Nahrung, Haut und Atmung auch in den menschlichen Organismus. Bei Schwangeren überschreitet er die Plazentaschranke und ist anschließend im fetalen Blutkreislauf in vierfach höherer Konzentration nachweisbar. Bei Nagern konnten bereits bei niedrigen Dosen Schädigungen von Nervenzellen und Gliazellen festgestellt werden.

Mehrere epidemiologische Studien haben eine Belastung mit Chlorpyrifos oder anderen Organophosphaten mit Wachstumsstörungen des Fetus, kleinerem Kopfumfang, geringerem Geburtsgewicht, auffälligen Neugeborenenreflexen und neurologischen Entwicklungsproblemen bei Kleinkindern in Verbindung gebracht. Diese Erkenntnisse waren ein wesentlicher Grund für das Verbot des Mittels in Europa.

In den USA ist Chlorpyrifos bislang lediglich für den privaten Gebrauch untersagt, nicht jedoch in der Landwirtschaft. Ein Team um Virginia Rauh von der Mailman School of Public Health in New York konnte den Wirkstoff im Nabelschnurblut von Neugeborenen nachweisen, die an einer prospektiven Studie zu Umwelteinflüssen auf die Gesundheit teilnahmen. Bei 270 dieser Kinder wurden im Alter zwischen 6,0 und 14,7 Jahren MRT-Aufnahmen des Gehirns angefertigt.

Auffälligkeiten in verschiedenen Hirnregionen

Die Forschenden stellten zahlreiche Veränderungen fest, deren Ausmaß mit der Chlorpyrifos-Konzentration im Nabelschnurblut korrelierte. Dazu zählten Verdickungen im frontalen, temporalen und posteroinferioren Cortex sowie eine gleichzeitige Reduktion der weißen Substanz, also der Nervenbahnen. Die MRT-Spektroskopie ergab zudem, dass mit steigender Exposition der Gehalt an N-Acetylaspartat – ein Marker für Neuronendichte – abnahm.

In neurophysiologischen Tests wiesen Kinder mit besonders hoher Belastung Defizite in der Geschwindigkeit (»finger-tapping«) sowie in der Bewegungskoordination (»finger-sequencing«) auf.

Die Ergebnisse stützen damit die Befunde aus Tierexperimenten und weisen laut Rauh auf ein Risiko von Chlorpyrifos für Kinder hin. Betroffen seien nicht nur Kinder in ländlichen Regionen. Die Studie wurde in Manhattan durchgeführt, wo direkter Kontakt mit landwirtschaftlichen Pestiziden unwahrscheinlich ist. Chlorpyrifos lässt sich jedoch in Obst, Gemüse und Getreide nachweisen und gelangt so auch fernab der Einsatzgebiete über die Nahrung in den Körper.

Auch der australische Neurowissenschaftler Rudrarup Bhattacharjee von der Universität Adelaide hält die Resultate für überzeugend. In einer unabhängigen Einschätzung für das australische Science Media Center erklärte er: Dieselben Veränderungen in der fraktionalen Anisotropie und der kortikalen Dicke würden auch bei anderen neurologischen Entwicklungsstörungen beobachtet, wo sie »ein zentrales Merkmal für geistige Behinderungen, Autismus-Spektrum-Störung und die Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung« seien.

Quelle: Peterson, B. S., Delavari, S., Bansal, R., Sawardekar, S., Gupte, C., Andrews, H., Hoepner, L. A., Garcia, W., Perera, F., & Rauh, V. (2025). Brain Abnormalities in Children Exposed Prenatally to the Pesticide Chlorpyrifos. JAMA neurology, e252818. Advance online publication. https://doi.org/10.1001/jamaneurol.2025.2818 ∙ Deutsches Ärzteblatt, 20.8.2025 ∙ DHZ