BAM zeigt wie giftiges Gadolinium in die Nahrungskette gelangt

Kontrastmittelaufnahme von Pflanzen nachgewiesen

Das Kontrastmittel Gadolinium, welches bei der Magnetresonanztomographie (MRT) in der Medizin eingesetzt wird, kann über Oberflächengewässer auch in die Nahrungskette gelangen. Dies ist das Ergebnis einer Untersuchung der BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung. Wissenschaftler der BAM haben Kressepflanzen über mehrere Tage mit kontrastmittelhaltigem Gießwasser gegossen und das Kontrastmittel dann in den Blättern nachweisen können.

Gadolinium ist ein giftiges Metall, welches sich in Leber, Milz oder Knochen anreichern kann. Wenn es als Kontrastmittel bei der MRT in die Blutbahn gespritzt wird, ist es deshalb in eine chemische Hülle verpackt. Die Verbindung scheiden die Patienten ohne größere Nebenwirkungen dann rasch wieder aus. Eingesetzt wird es, um verschiedene Gewebe kontrastreich abbilden zu können. Seit einigen Jahren vermutet man, dass die Einnahme von Gadolinium basierten Kontrastmitteln in seltenen Fällen zu einer krankhaften Vermehrung des Bindegewebes führen kann. Mediziner nennen diese Erkrankung Nephrogene Systemische Fibrose (NSF). Die Erkrankung tritt vor allem bei Patienten mit einem Nierenschaden auf. Bei einer chronischen Nierenerkrankung leiden diese oft unter einem Eisenmangel. Durch die Einnahme von eisenhaltigen Präparaten kommt es zu einer Art Wettbewerb zwischen den Metallen. Die Folge ist ein Abbau der Gadolinium-Komplexe und eine Freisetzung des giftigen Gadoliniums im Körper.

Über die Abwässer und Klärwerke gelangt das Kontrastmittel auch in die Oberflächengewässer. Denn in den Kläranlagen werde es nur zu etwa zehn Prozent herausgefiltert, schreiben die Wissenschaftler in der „GIT Labor-Fachzeitschrift“( 7/2013, S.434-436). So können die Gadoliniumverbindungen in Flüsse und Seen und letztendlich dann auch ins Grundwasser gelangen.

Auf 1000 Einwohner in Deutschland kommen jedes Jahr etwa 100 MRT-Untersuchungen. Tendenz steigend. „Es wird geschätzt, dass 1100 Kilogramm der Gadolinium-Komplexe über die Abwässer jedes Jahr in Deutschland in die Umwelt freigesetzt werden können“, sagt Norbert Jakubowski von der BAM. Doch bisher war unklar, ob es über das Wasser auch in die Nahrungskette gelangen kann. Dies konnten nun die BAM-Wissenschaftler erstmals an Kresse zeigen: „Das Kontrastmittel wird über das Wurzel-system von den Pflanzen aufgenommen, und reichert sich dort an, und zwar unverändert“, so Jakubowski weiter.

Die Untersuchungen zeigen, wie leicht das oder genauer die Kontrastmittel in die Nahrungskette gelangen können. Denn auf dem Markt ist eine Reihe dieser Kontrastmittel, die sich zwar in ihrer chemischen Struktur unterscheiden, als zentralen Kern aber immer ein Gadolinium-Ion enthalten. Die empfindlichen Analysemethoden an der BAM ermöglichen auch eine Unterscheidung dieser verschiedenen Kontrastmittelkomplexe. „Die in den Blättern gefundene Konzentration entsprach der Konzentration im Gießwasser“, berichtet Norbert Jakubowski. Die Wissenschaftler hatten die Pflanzen mit Wasser gegossen, das verschiedene Kontrastmittel mit Gadolinium enthielt. „In den Pflanzenextrakten konnten wir alle verwendeten Kontrastmittel nachweisen“, berichtet Jakubowski. Über Verbleib, Abbau und Anreicherung der Kontrastmittel in der Umwelt ist bis heute recht wenig bekannt. „Wir sehen hier Forschungsbedarf“, sagt Jakubowski.

*GIT Labor-Fachzeitschrift 7/2013, S.434-436,
http://www.git-labor.de/forschung/umwelt/der-nachweis-von-gadolinium

Kontakt:
Dr. rer. nat. Norbert Jakubowski
Abteilung 1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien
E-Mail: norbert.jakubowski(at)bam.de