Naturwissenschaftlich betrachtet gehören nicht nur Insekten, sondern auch wir Menschen zu den Tieren. Deshalb ist es logisch, dass auch unsere Zellen identisch funktionieren. Entsprechend hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass Insektizide auf Menschen und Haustiere wie natürlich auch alle wild lebende Tiere genauso toxisch, also giftig wirken, wie auf Insekten.
Um die Frage bzgl. Giftigkeit von Insektiziden für Menschen und Tiere genauer zu beantworten, müssen wir ein bisschen tiefer in die Funktionsweise von Körperzellen und im speziellen der Nervenzellen schauen und uns ebenfalls mit dem wissenschaftlichen Gebiet der Toxikologie beschäftigen. Wer hierzu mehr wissen möchte, dem sei der Informationskasten am Textende empfohlen.
Grundlagen der Toxikologie [1]
- Definition: Toxikologie ist die Lehre von den schädlichen Wirkungen von Stoffen und Umwelteinflüssen auf lebende Organismen.
- Das gleiche Molekül hat die gleiche toxikologische Wirkung, unabhängig davon, ob es natürlich oder synthetisch ist.
- Bloßes Verdünnen verändert Moleküle chemisch nicht; allein die toxikologisch wirksame Menge (Dosis) sinkt.
- Kein Gift wirkt nur gegen eine bestimmte Gruppe von Organismen. [2]
„Alle Ding‘ sind Gift und nichts ohn‘ Gift;
allein die Dosis macht, dass ein Ding kein Gift ist“
Paracelsus, 1493 – 1541
Insektizidgruppen und Ihre Wirkungsweise
Das Inverkehrbringen von Insektiziden wird über die Biozid-Verordnung geregelt. Für Insektizide sind vor allem die Produktart 8 „Holzschutzmittel“ und die Produktart 18 „Produkte zur Bekämpfung von Gliedertieren“ relevant. In Europa gibt es außerdem die Verordnung zur Registrierung, Evaluierung, Beschränkung und Autorisierung von Chemikalien (REACH-Verordnung). [3] Insektizide, für welche die Zulassung beantragt ist, dürfen bereits vertrieben werden, ohne, dass die Zulassung erteilt wurde. [4]
Insektizid-Klassen [2][3][5][6][7][8][9]
| Wirkstoffgruppe | Wirkweise | Toxische Aufnahme | Sonstiges | Beispiele |
| Zyklische Chlorkohlen-wasserstoffe | Neurotoxisch: blockieren Natrium- und/oder Chloridkanäle oder hemmen Natrium-Kalium-ATPasen und Neurotransmitter | Inhalativ + oral (v.a. über Hausstaub) | DDT, Lindan | |
| Organo-phosphate | Neurotoxisch: Cholinesterasehemmer | Inhalativ, oral, dermal | Nowitschok-Gifte (Alexei Nawalny!) haben die gleiche Wirkweise | Chlorpyrifos |
| Carbamate | Neurotoxisch: Cholinesterasehemmer | Oral, inhalativ, dermal | Werden rasch abgebaut (bis zu 72 h), Speicherung im Fettgewebe möglich | In der EU sind z.Z. wohl keine Insektizide mit diesem Wirkstoff zugelassen |
| Pyrethroide | Neurotoxisch: Blockieren offene Na+-Ionenkanäle | dermal, inhalativ | Am häufigsten verwendete Insektizide | Permethrin |
| (Neo-) Nicotinoide | Neurotoxisch: Wirken wie Acetylcholin | Vermutlich*: Oral, inhalativ, dermal | Ca. ein Viertel aller global gehandelten Insektizide | Imidacloprid |
| Phenylpyrazole | Neurotoxisch: Blockieren Ionenkanäle | Vermutlich*: Oral, inhalativ, dermal | Fipronil | |
| Oxadiazine | Neurotoxisch: Blockieren Ionenkanäle | Vermutlich*: Oral, inhalativ, dermal | Indoxacarb | |
| Azol | Alle Zellen: Unterbricht die Atmungskette | Vermutlich*: Oral, inhalativ, dermal | Das giftigste Chlorphenol PCP (Fungizid!) greift ebenfalls in die Atmungskette ein | Chlorphenapyr: als Holzschutzmittel zugelassen (für Produktart 18 in Antragsverfahren). Darf bereits vertrieben werden |
| Sulfuryldifluorid | Alle Zellen: Unterbricht die Glykolyse und den Fettstoffwechsel | inhalativ | Häufig zur Begasung von Lebensmitteln, Kunstgegenständen, Kirchen | Sulfuryldifluorid |
| Juvenilhormon-Analoga | Wirkt wie ein Entwicklungshormon der Insekten | Lebergift, vermindertes Körpergewicht im Dreigenerationenversuch | Metropen | |
| Kieselgur | Rein physikalisch: ritzt den Insektenpanzer auf und führt so zur Austrocknung | Äußerlich, inhalativ | Feinstaub! Kann wie jeder Feinstaub zu Lungenschäden führen! | Auch Diatomeenerde, Silikapulver etc. genannt |
Bei den meisten Insektiziden (außer Juvenilhormon-Analoga) sind nur die akuten toxischen Wirkungen aufgelistet. Außerdem können sie meistens Langzeitwirkungen wie kanzerogene, mutagen, teratogene, endokrine Wirkungen und Langzeitwirkungen auf das Nervensystem haben.
Die in der Tabelle gelisteten Insektizide sind sicherlich nicht vollständig. Die Entwicklung neuerer Insektizide schreitet jeden Tag voran. U.a. auch, um Resistenzen zu umgehen. Apropos Resistenzen: Diese entstehen durch zufällige Mutationen, die einen Reparaturmechanismus (z.B. Enzyme, welche die Insektizide abbauen können) hervorbringen. Dies geschieht natürlich viel schneller bei Lebewesen wie Insekten, die einen sehr kurzen Generationswechsel mit jeweils sehr vielen Nachkommen haben.
Fazit
Zusammengefasst bedeutet dies: Insektizide wirken in aller Regel sehr wohl auf andere Tiere, also auch auf uns Menschen. Dabei wird auf Seite vieler Hersteller oder Anwender darauf vertraut, dass die Menge, die bei Schädlingsbekämpfungen verwendet wird, nicht ausreichend ist, um alle Körperzellen im Menschen zu schädigen. Hierzu ist allerdings zu bedenken: Falls verschiedene Gifte eingesetzt werden, können diese ihre Wirkung gegenseitig verstärken oder ggf. sogar an den gleichen Stellen in den Zellen wirken. Und da viele der eingesetzten Wirkstoffe persistent, also schlecht oder nicht biologisch abbaubar sind, können sich diese Stoffe mit der Zeit anreichern und damit kann sich die Dosis erhöhen.
Ergänzende Informationen:
Grundlagen der Funktionsweise von Körperzellen und Toxikologie
Ein Lebewesen ist vergleichbar mit einem Ökosystem. Verändert man an einer Stelle etwas, kann es aus dem Gleichgewicht geraten und krank werden oder sogar sterben.
Aufbau der Körperzellen: Alle Lebewesen sind aus elementaren Bausteinen, den sogenannten Zellen aufgebaut. Aufgrund des Aufbaus und der Struktur ihrer Zellen lassen sich Organismen in zwei Hauptkategorien einteilen: In Prokaryoten und in Eukaryoten. Prokaryoten haben keinen echten Zellkern, Eukaryoten schon. Zu den Prokaryoten zählen Bakterien. Zu den Eukaryoten zählen Einzeller (Protisten), Pilze, Pflanzen und Tiere. Außer dem Zellkern unterscheiden sich Eukaryoten auch dadurch, dass sie häufig aus vielen Zellen mit Zelldifferenzierung bestehen, sie sind immer aerob, d.h. sie benötigen zur Energiegewinnung Sauerstoff. Diese Energiegewinnung findet in den Mitochondrien (Zellorganelle, also praktisch ein Organ in der Zelle) statt, auch als Kraftwerke der Zellen bezeichnet. Bei der sogenannten oxidativen Phosphorylierung (Zellatmung via Sauerstoff) werden über die Atmungskette in den Mitochondrien Energiemoleküle ATP hergestellt.[9]
Kommunikation zwischen Zellen: Ein Lebewesen, dass aus mehreren Körperzellen besteht, kann nur leben, wenn diese Zellen miteinander kommunizieren. Diese Kommunikation geschieht in aller Regel über chemische Botenstoffe oder Elektronen. Häufig ist es auch so, dass Elektronenunterschiede (Elektronenpotenzialdifferenz) an Zellwänden dazu führen, dass chemische Botenstoffe ausgeschüttet werden. An den Zellwänden der Zellen gibt es für diese Botenstoffe „Andockstellen“, sogenannte Rezeptoren. Durch das Andocken der Botenstoffes an die Empfängerzellen gibt es den nächsten „Dominoeffekt“ in Empfängerzellen: Diese schütten entweder ebenfalls einen Botenstoff aus (den gleichen oder einen anderen – je nach Funktionsweise) und es ergibt sich wieder ein Elektronenpotentialgefälle oder es wird ein „Kanal“ geöffnet, um bestimmte Botenstoffe einzulassen.
Kommunikation zwischen Nervenzellen untereinander und zwischen Nerven- und Muskelzellen: Tiere (alle!) besitzen – im Gegensatz zu Pflanzen, Protisten und Pilzen – nicht nur ein hormonales, sondern auch ein neuronales Kontrollsystem, also ein Nervensystem. Die Nervenzellen sind spezialisierte Körperzellen mit Zellkern (also spezialisierte Eucyten). Diese Spezialisierung ist eine Folge des Mobilitätszwanges der Tiere: Eine Kommunikation zwischen Zellen, die Bewegung auslösen soll, wäre über Hormone viel zu langsam.[9]
Zwischen Nervenzellen untereinander und zwischen Nerven- und Muskelzellen befinden sich sogenannte Synapsen. Hier findet die Weiterleitung von Informationen statt. Die Kommunikation zwischen Nervenzellen untereinander findet entweder elektrisch statt (nur wenn es wirklich sehr schnell gehen muss) oder chemisch (meistens). Diese Synapsen werden dementsprechend elektrische oder chemische Synapsen genannt. Bei den chemischen Synapsen gibt es in den Zellmembranen Ionenkanäle (Ionen sind elektrisch geladene Teilchen) und / oder die Informationsweitergabe findet über sogenannte Neurotransmitter statt. Acetylcholin ist ein solcher Neurotransmitter. Damit es nicht zur Dauerinformation kommt, werden diese Neurotransmitter auch wieder abgebaut. Bei Acetylcholin ist es die Acetylcholinesterase, die den Neurotransmitter Acetylcholin abbaut. So ein System ist natürlich „schick“, denn über die Menge der Neurotransmitter und der Geschwindigkeit des Abbaus, können sehr feine Unterschiede in der Information weitergegeben werden. Es gibt auch die Variante, dass die Rezeptoren für die Neurotransmitter Ionenkanäle sind und so eine Kombination der beiden Informationsweitergaben vorhanden ist.
Quellen (Stand 5/2022):
[1] Toxikologie und Gefahrstoffe; Kurzweil, 1. Auflage, 2013, Verlag Europa-Lehrmittel
[2] Ökologisches Baustoff-Lexikon; Hrsg.: Linden, Marquardt; 4. Auflage, 2018, VDE Verlag
[3] www.baua.de/DE/Themen/Anwendungssichere-Chemikalien-und-Produkte/Chemikalienrecht/Biozide/Zugelassene-Biozidprodukte.html
[4] de.wikipedia.org/wiki/Insektizid
[5] de.wikipedia.org/wiki/Chlorfenapyr
[6] de.wikipedia.org/wiki/Neonicotinoide
[7] echa.europa.eu/de/information-on-chemicals/biocidal-active-substances/-/disas/factsheet/66/PT08
[8] echa.europa.eu/de/information-on-chemicals/biocidal-active-substances/-/disas/factsheet/66/PT18
[9] Zoologie; Wehner, Gehring; 23. Neu bearbeitete Auflage, 1995, Georg Thieme Verlag
Menschen, welche diese Chemikalien normal verstoffwechseln können, werden erst bei Grenzwertüberschreitung krank. Aber Menschen, welche diese Chemikalien schlechter als andere Menschen verstoffwechseln können, werden schon bei geringeren Mengen krank und ein Grenzwert hilft hierbei nicht. Das kommt nicht selten vor, soweit ich weiß sind bis zu 20 % der Bevölkerung betroffen. Wenn jemand weiß, dass er solche Chemikalien schlecht verstoffwechseln kann und diese Chemikalien vermeidet, können vor allem Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems, Diabetes und ganz bestimmte Krebserkrankungen vermieden werden, siehe unten. Aber leider ist es in Deutschland immer noch so, dass die Krankenkassen diese Untersuchungen nicht unbedingt bezahlen müssen. Ich habe mich per “Whole Genome Sequencing” in den USA untersuchen lassen, dort ist es völlig normal, Informationen einholen zu können, welche Chemikalien man verstoffwechseln kann und welche nicht. Ich habe diese Stoffwechselstörungen in PON1, GSTT1 Nulltyp, GSTM1 Nulltyp, etc.
“PON1 is responsible for hydrolysing organophosphate pesticides and nerve gasses. Polymorphisms in the PON1 gene significantly affect the catalytic ability of the enzyme.”
https://en.wikipedia.org/wiki/PON1
“Paraoxonase 1 (PON1) ist ein im Fettstoffwechsel, antioxidativ wirkendes Enzym und hydrolysiert Insektizide wie Paraoxon, Parathion (E605) und Diazinon sowie das Pestizid Chloropyrifos (Organophosphat). Weitere Substrate sind Soman (chemischer Kampfstoff) und Sarin (Nerven-Kampfstoff). Genetische Varianten sind im homozygoten Zustand mit einer reduzierten PON1 Aktivität und reduzierten Radikalfänger Eigenschaft assoziiert.”
https://ipgd-labore.de/institut-leistungsspektrum/analysen-a-z/p129/paraoxonase/paraoxonase.html
“Am 20. März 2015 veröffentlichte eine Expertengruppe der WHO, die IARC (Internationale Agentur für Krebsforschung) ein Whitepaper,[3] welches fünf Organophosphate als potentiell krebserregend einstuft. Das Herbizid Glyphosat und die Insektizide Malathion und Diazinon werden als wahrscheinlich krebserregend (Gruppe 2A) klassiert und die Insektizide Tetrachlorvinphos und Parathion als möglich krebserregend (Gruppe 2B). Dabei steht Malathion unter dem Verdacht, Non-Hodgkin-Leukämien NHL sowie Prostatakrebs zu begünstigen. Für Diazinon wurde ebenfalls ein Zusammenhang zu NHL sowie Lungenkrebs nachgewiesen. Überraschend neu ist die Einstufung des Herbizides Glyphosat als Auslöser für NHL-Leukämien, was in Fachkreisen und seitens der Hersteller kontrovers diskutiert wird.[4]”
https://de.wikipedia.org/wiki/Non-Hodgkin-Lymphom
Ein spannender Artikel aus tragischem Anlass.
Vielen Dank!