Umwelttoxikologie im Spannungsfeld zwischen Grundlagenforschung und Anwendung: Das Beispiel der Metallothioneine als Biomarker

摘要

Hintergrund Eines der zentralen Anliegen der Umwelttoxikologie ist die Entwicklung und Verfeinerung von Methoden und Ansätzen, die geeignet sind, die bestehende Artenvielfalt vor der Einwirkung toxischer Substanzen zu schützen. Eine immanente Schwierigkeit, der wir dabei auf Schritt und Tritt begegnen, ist die Tatsache, dass sich definierte toxische Effekte, die auf sub-individueller, individueller und artspezifischer Ebene beobachtbar sind, auf dem Niveau von Populationen oder Lebensgemeinschaften viel unspezifischer manifestieren. Daher sind wir bei der Interpretation solcher Veränderungen auf Hinweise angewiesen, die uns zu den basalen Mechanismen toxikologischer Wechselwirkungen führen. Nur dann, wenn wir diese Mechanismen auch verstehen, werden wir in der Lage sein, Arten; Populationen und Lebensgemeinschaften vor Schadstoff-Einwirkungen bestmöglich zu schützen. Ein gutes Beispiel für diesen Denkansatz sind jene toxikologischen Wechselwirkungen und Effekte auf verschiedenen Ebenen der biologischen Organisation, die mit der Expression von Metallothioneinen (MTs) einhergehen. MTs sind bekanntlich muttifunktionale Stressproteine, denen eine wichtige Aufgabe bei der Bindung, Entgiftung und Speicherung von metallischen Spurenelementen im allgemeinen zugeschrieben wird, deren Aufgaben im einzelnen jedoch intraund interspezifisch in einem breiten Funktions-Spektrum vari-ieren und weit über eine bloße Metall-Entgiftung hinausreichen können. Der Einsatz von MTs als Biomarker für Metallexpositionen ist vor diesem Hintergrund daher zwar ein brauchbarer und vielversprechender, jedoch keinesfalls trivialer Ansatz.