PAK-Exposition in der Luft am Arbeitsplatz belastet Körper nachweislich

Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe, kurz PAK, sind Verbindungen, die bei der unvollständigen Verbrennung von organischem Material freigesetzt werden. Es handelt sich dabei um ein Gemisch aus mehreren hundert, in der Regel nicht voneinander unterscheidbaren Einzelverbindungen. PAK zählen zu den klassischen krebserregenden Substanzen und finden sich in Ruß und Dieselabgasen, aber auch im Zigarettenrauch bzw. im Rauch beim sommerlichen Grillen. Von einer Gefährdung durch PAK sind vor allem Personen betroffen, die am Arbeitsplatz ständig höheren Konzentrationen dieser Substanzen ausgesetzt sind. Dazu gehören Beschäftigte zum Beispiel in Kokereien, Brandsanierungsunternehmen oder bei der Herstellung von Graphitelektroden.

Das Berufsgenossenschaftliche Forschungsinstitut für Arbeitsmedizin (BGFA) hat mehrere Methoden entwickelt, die eine Belastung und Beanspruchung durch PAK am Arbeitsplatz nachweisen können. In einem Kooperationsprojekt untersuchte das BGFA, ein Institut der Ruhr-Universität Bochum, die Wirkung der PAK-Belastung auf die Gesundheit von Beschäftigten an Arbeitsplätzen mit höherer PAK-Exposition in der Luft. Bislang gibt es nur wenig belastbare Daten zur Beziehung zwischen äußerer Exposition (PAK in der Luft) und aufgenommener Dosis (PAK-Stoffwechselprodukte im Urin) sowie der Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen der individuellen PAK-Exposition am Arbeitsplatz und ersten biologischen Effekten im Körper des Menschen, die auf mögliche gesundheitliche Schäden hinweisen können. Insbesondere fehlte bisher eine ausreichend große Zahl personengetragener Messungen, um einen funktionellen Zusammenhang darzustellen.

Die Wissenschaftler des BGFA nahmen die PAK-Verbindung Phenanthren (PHE) genauer unter die Lupe. Sie verglichen die Konzentration von PHE in der Luft mit der Konzentration seiner Stoffwechselprodukte, den hydroxylierten Phenanthrenen (kurz OHPHE) im Urin der Arbeiter am Ende ihrer Arbeitsschicht. Ergebnis: Die innere Belastung von OHPHE im Harn spiegelt die äußere Belastung gegenüber PHE in der Luft (aber auch gegenüber PAK insgesamt) gut wider. In Zahlen: Eine Verdopplung der PHE-Konzentration in der Luft ergab die 1,5fache Menge des Urinmetaboliten OHPHE.

Als zweiten Aspekt untersuchten die Wissenschaftler, ob die Belastung durch PHE zu einer höheren Rate an oxidierter DNA bzw. höheren Rate an DNA-Strangbrüchen führt, welche beide potentiell zur Entstehung von Krebs beitragen können. Ergebnis: Bei den exponierten Beschäftigten wurden zwar höhere Raten an oxidierter DNA und DNA-Strangbrüchen als bei nicht PAK-belasteten Arbeitern gefunden, jedoch nahmen diese weder mit steigender Konzentration von PHE (bzw. Gesamt-PAK) in der Luft noch mit steigender Konzentration von OHPHE im Harn zu.

Die Ergebnisse zeigen, dass sich OHPHE im Harn zwar zuverlässig und diagnostisch valide zur Bestimmung der inneren Dosis gegenüber PHE (bzw. Gesamt-PAK) eignet, sich die Bestimmung dieser Biomarker der Exposition derzeit aber nicht für eine Risikoevaluierung genotoxischer und vor allem krebserzeugender Effekte heranziehen lässt, da weder PHE noch Gesamt-PAK in der Studie mit den Raten an oxidierter DNA bzw. DNA-Strangbrüchen assoziiert waren. Das BGFA gewinnt durch die entwickelten Methoden erste Erkenntnisse über die Exposition und die unterschiedliche Wirksamkeit einzelner PAK-Verbindungen.