Neue Einsichten in die Toxizität und die Speziation von Mangan

Abstract

Mangan (Mn) ist seit mittlerweile 175 Jahren als neurotoxische Substanz bekannt. Daher ist es im Lauf des letzten Jahrhunderts intensiv erforscht worden. Von vorläufigen Beschreibungen ausschließlich über Symptomen bei Mn-exponierten bzw. überexponierten Arbeitern sind die Forschungsarbeiten zu detaillierteren Untersuchungen der toxischen Mechanismen von Mn fortgeschritten. Zur Aufklärung dieser neurotoxischen Mechanismen wurde eine Reihe von Studien durchgeführt, die z. T. in Übersichtsartikeln zusammengefasst wurden (z. B. Yokel RA. Neuromol Med 2009;11(4):297–310; Aschner M et al. Toxicology Appl Pharmacol 2007;221(2):131–47; Michalke B et al. J Environ Monit 2007;9(7):650). Seit unserem letzten Übersichtsartikel zur Mn-Speziation aus dem Jahr 2007 (Michalke B et al. J Environ Monit 2007;9(7):650) ist die Mn-Forschung beträchtlich vorangetrieben worden, und es sind mehrere neue Forschungsartikel erschienen. In den letzten Jahren fächerte sich jedoch die Erforschung der Mn-Toxizität in verschiedene Felder auf, wobei sehr detaillierte und komplexe Studiendesigns angewendet wurden. Insbesondere die Mechanismen der Mn-induzierten Nervenschädigung auf zellulärer und molekularer Ebene wurden genauer untersucht. Diskutiert wurden dabei Wechselwirkungen zwischen Neurotransmittern und Enzymen, Wirkmechanismen auf DNA-Ebene und auch die Einbeziehung genetischer Einflüsse. Ein wichtiges Thema war auch die Beschreibung spezieller Mn-Spezies, um so zu ermitteln, welches Molekül Mn an der Zellmembran transportiert und welches für die Schädigung des neuronalen Gewebes verantwortlich ist. Auch andere spezielle Schwerpunkte wie epidemiologische Studien wurden zunehmend wichtiger: Die betreffenden Arbeiten befassten sich mit Umwelteinflüssen von Mn insbesondere auf die Prävalenz der Parkinson-Krankheit sowie die Möglichkeit, Follow-up-Studien zur lebenslangen Exposition gegenüber Mn durchzuführen. Alle diese weit ausgreifenden Forschungsansätze können letztendlich dazu beitragen, mithilfe eines geeigneten Bio-Monitorings am Menschen in Zukunft das frühe Einsetzen von Manganismus zu verhindern oder zumindest rechtzeitig zu erkennen.