Zusammenhang zwischen dem Phthalat-Metaboliten MEHP und Herzrhythmusstörungen untersucht

In der Juli-Ausgabe von “Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology” ist die präklinische Studie “Plasticizer Interaction With the Heart” erschienen. Sie untersucht die Rolle der Exposition gegenüber Weichmachern bei Herzrhythmusstörungen.

Das von Forschern des Children’s National Health System geleitete Forscherteam entdeckte ein erhöhtes Risiko für unregelmäßigen Herzrhythmus, nachdem intakte In-vitro-Herzmodelle 30 Minuten lang Mono-2-ethylhexylphthalat (MEHP), einem Metaboliten von Di-2-ethylhexy-Phthalat (DEHP) ausgesetzt waren.

DEHP ist eine Chemikalie, die üblicherweise verwendet wird, um Kunststoffe in von der FDA zugelassenen Medizinprodukten biegsam zu machen. Dieses Phthalat macht 40% des Gewichts von Blutaufbewahrungsbeuteln und bis zu 80% des Gewichts von Schläuchen aus, die auf einer Intensivstation verwendet werden, z. B. bei der künstlichen Ernährung oder Beatmung, und für Katheter, die in der Diagnostik oder zur Durchführung minimal invasiver kardialer Eingriffe verwendet werden.

Das Team untersuchte die Reaktion des Herzens auf 60 μM MEHP, einem Wert, der mit den Werten von gespeichertem MEHP im Blut bei pädiatrischen Patienten und bei Austauschtransfusionen bei Neugeborenen beobachteten vergleichbar ist. Sie fanden heraus, dass eine 30-minütige MEHP-Exposition die atrioventrikuläre Überleitung verlangsamte und die effektive Refraktärperiode des atrioventrikulären Knotens verlängerte. MEHP verlängerte die Dauer des Aktionspotentials, verstärkte die Triangulation des Aktionspotentials, erhöhte die ventrikuläre effektive Refraktärperiode und verlangsamte die epikardiale Leitungsgeschwindigkeit, was auf die Hemmung von Nav 1,5 oder des Natriumstroms zurückzuführen sein kann.

“Wir haben uns entschieden, die Auswirkungen der MEHP-Exposition auf die Herzelektrophysiologie bei Konzentrationen zu untersuchen, die auf der Intensivstation beobachtet werden, da bekannt ist, dass medizinische Kunststoffprodukte diese Chemikalien in die Blutbahn eines Patienten freisetzen”, sagt Dr. Nikki Gillum Posnac.

“Unter kritischen Bedingungen kann ein Patient eine Bluttransfusion erhalten, eine extrakorporale Membranoxygenierung benötigen, einen sich einer kardiopulmonalen Bypass-Operation unterziehen oder eine Dialyse oder intravenöse Flüssigkeitsverabreichung erfordern. Alle diese Szenarien können zu einer Exposition gegenüber Kunststoff-Chemikalien führen. Unser Forschungsteam möchte untersuchen, wie diese Kunststoff-Chemikalien die Herzgesundheit beeinträchtigen können.”

In diesem Review nennt Posnacks Team einen Grund für die beobachteten Veränderungen in den präklinischen Herzmodellen, der möglicherweise auf die Struktur von Phthalaten zurückzuführen ist, die hormonähnlich sind und eine Vielzahl von biologischen Prozessen stören können.

Aufgrund ihres niedrigen Molekulargewichts können diese Chemikalien direkt mit Ionenkanälen, Kernrezeptoren und anderen zellulären Zielen interagieren. Bestehende epidemiologische Untersuchungen zeigen Zusammenhänge zwischen der Exposition gegenüber Phthalaten und nachteiligen gesundheitlichen Folgen, einschließlich Stoffwechselstörungen, Fortpflanzungsstörungen, entzündlichen Zuständen, neurologischen Störungen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

Dies ist die erste Studie, die den Zusammenhang zwischen der Elektrophysiologie des Herzens in intakten Herzen und der Exposition gegenüber MEHP-Konzentrationen untersucht, die mit den auf einer Intensivstation beobachteten Werten vergleichbar sind.

Posnacks Team stellte bereits früher fest, dass DEHP die zelluläre elektrische Kopplung in Kardiomyozyten reduziert.

Publikation: Jaimes R 3rd et al. Plasticizer Interaction With the Heart – Chemicals Used in Plastic Medical Devices Can Interfere With Cardiac Electrophysiology. Circ Arrhythm Electrophysiol. 2019 Jul;12(7):e007294. doi: 10.1161/CIRCEP.119.007294. Epub 2019 Jun 28. https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCEP.119.007294