Tierversuche und Experimente an Zellen
Tierdaten stützen die biologische Plausibilität, sagen aber nichts über das menschliche Ausmaß aus; die Dosen liegen meist weit über beruflichen Expositionen.
- Zirkadiane Störung, Ratte [s44]: Ratten, die zwei Monate unter gestörten Lichtbedingungen lebten, die Schichtarbeit nachahmen sollten (zwei Tage Dauerlicht, zwei Tage Dauerdunkel, drei Tage 14:10-Stunden-Hell-Dunkel), behielten ihre Nebenhoden-Spermienzahl, aber Beweglichkeit und Progesteron-induzierte Akrosomreaktion waren vermindert; mitochondriale Biogenese-Marker, mitochondriale DNA-Kopienzahl und ATP-Gehalt waren verändert.
- Zirkadiane Störung, Maus [s10, s62]: Eine wöchentliche 12-Stunden-Umkehr des Hell-Dunkel-Zyklus über 8 Wochen führte zu erheblichen Spermien-DNA-Schäden, die Transkriptomanalyse zeigte eine Beeinträchtigung des Reparaturwegs der homologen Rekombination; in 40 menschlichen Spermaproben war die CREB1-mRNA bei Patienten mit hohem Spermien-DNA-Schaden niedriger als in der Kontrollgruppe [s10]. Im Mausmodell der Studie [s62] sank die Spermienzahl bei Asynchronie und erholte sich nach deren Aufhebung; vermehrte Apoptose in den Samenkanälchen, herunterregulierte Markergene postmeiotischer Zellen, am stärksten angereicherter Funktionsweg war die homologe Rekombination.
- Narkosegas, Maus [s35]: 50 ppm Isofluran, 5 Stunden täglich über 30 Tage: Spermienkinetik und Vitalität beeinträchtigt, mit oxidativem Stress, mitochondrialer Dysfunktion und Genomschäden; die Effekte kehrten nach Ende der Exposition nicht sicher zurück. Für Narkosegase beim Menschen liegt in der gesichteten Literatur nur dieser Mausversuch vor.
- Vibration, Ratte [s124, s194]: In Versuchen an 1119 Ratten (vertikale sinusförmige Vibration, 20 Hz, 126 dB, 6 Stunden täglich über 5 Tage) fanden sich Verzögerung der Spermienbildung mit Auflockerung des Keimepithels durch Degeneration von Sertoli-Zellen, degenerierte Spermatozyten, mehrkernige Spermatiden und atypische Spermien sowie stark verminderte Fertilität der Männchen am 30. Tag; der Verlust von Embryonen vor der Einnistung bei Paarung am Tag 1, 8, 16 und 30 nach Exposition betrug 55,1 %, 49,3 %, 30,0 % und 14,3 % [s124]. Sehr hohe Dosis, Kontrollwerte im Text nicht in Zahlen; Übertragung auf Beschäftigte nicht möglich. Die Übersicht [s194] nennt bei vibrationsexponierten Ratten verminderte Spermienzahl, Spermatogeneseindex und Hodengröße.
- Mobilfunkstrahlung, Ratte [s82]: 20 Sprague-Dawley-Ratten in vier Gruppen (Schein; 3 cm Abstand und 6 Stunden täglich; 10 cm und 18 Stunden; 3 cm und 18 Stunden), ein Monat: Spermatiden-Zahl (× 10^6/ml) 398,6, 365,40, 354,60 und 298,60 (p = 0,041); Gesamtzahl der Keimzellen in der letzten Gruppe niedriger (p = 0,032), Leydig-Zellen vermindert. Bezug zu Berufsgruppen indirekt (Vielnutzer).
- Organophosphate, Ratte [s128]: Wistar-Ratten (je n = 10), Dichlorvos (5 und 10 mg/kg) oder Diazinon (3 mg/kg) sechs Tage pro Woche über neun Wochen: beide Wirkstoffe senkten die Beweglichkeit und erhöhten den Anteil gebrochener Spermien; Dichlorvos erhöhte zusätzlich Zytoplasmatropfen; in den Nebenhodenepithelien nahmen Vakuolisierung und Kernschrumpfung zu, der Hoden zeigte keine signifikanten histopathologischen Veränderungen.
- 2-Brompropan und 1-Brompropan [s145, s146]: Japanische Tierversuche belegen, dass 2-Brompropan Spermatogenesezellen und Oozyten erschöpft, während 1-Brompropan stärker neurotoxisch ist und die Spermiation hemmt; die Dosis-Wirkung beim Menschen sei unbekannt. Die Hodentoxizität des koreanischen Falls wurde im Tierversuch reproduziert [s192].
- Tier-NOAEL für Bor [s92]: Der NOAEL der Ratte für die Reproduktionstoxizität entspricht einem Blutborwert von 2020 ng/g (siehe oben, Abstand zum Menschen um den Faktor 9).
- Zellversuch (Benzol, in vitro) [s56]: siehe oben unter Erdöl; die Konzentration von 0,001 µg/ml wurde vom Autor gewählt.
Was in der Literatur fehlt
Für mehrere häufige Berufsgruppen fand sich mit den eingesetzten Suchbegriffen kein verwertbarer Humanbefund: Köche und Bäcker (nur die Hintergrundannahme in [s163]), Bauarbeiter, zahnmedizinisches Personal, Pflegepersonal und Ärzte (außer den Durchleuchtungsstudien); für Lehrer und Finanzberufe liegen nur Fall-Kontroll- beziehungsweise Spenderstudien aus Singapur und Ostchina vor [s179, s53]. Aus dem chinesischen, japanischen und koreanischen Raum wurde keine Studie zu Feuerwehr, Piloten oder Friseuren abgerufen, und aus Japan und Korea keine zu Soldaten oder Schweißern; das ist eine Aussage über die abgerufenen Quellen, nicht über die Weltliteratur. Aus den russisch-, türkisch- und arabischsprachigen Räumen liegt (mit Ausnahme der Nickelübersicht [s33]) keine Metaanalyse und keine Kohortenstudie mit Samenanalyse, die einen Beruf mit der Spermienqualität verknüpft. Von 44 Quellen dieser Räume berichten nur drei Konfidenzintervalle für Berufseffekte auf Samenparameter oder Fertilitätsmarker [s57, s54, s86]. Die Studie mit bester Expositionsmessung, die türkische Borforschung, findet keinen Effekt.