Der Zebrafisch © Bob Jenkins, [CC-BY-SA-2.0], via Flickr
Der Zebrafisch © Bob Jenkins, [CC-BY-SA-2.0], via Flickr

Kokain reichert sich in Fischaugen an

  • Cécile Villiger
  • -

Dank eines neuen bildgebenden Verfahrens hat eine Studie der Eawag und der Universität Zürich Überraschendes zu Tage gefördert: Kokain reichert sich in den Augen von Zebrafischen an. Die Befunde zeigen, dass Schadstoffe – insbesondere psychoaktive Substanzen – in aquatischen Ökosystemen ganz anders beurteilt werden müssen als bisher angenommen.

Wenige Tage alte Zebrafische werden in vielen Toxikologie-Tests eingesetzt, um Versuche mit Säugetieren zu vermeiden. So auch, um die Wirkung von Drogen auf das Verhalten zu untersuchen. Forschende der Eawag haben nun zusammen mit Forschenden der Universität Zürich am Beispiel von Kokain gezeigt, dass Aufnahme, Verteilung und Wirkung von Kokain bei Zebrafischen in vielen Punkten nach anderen Mustern abläuft als bei Säugern. Erstmals wurde dafür ein komplexes, bildgebendes Verfahren eingesetzt, das es erlaubt zu lokalisieren, wo das Kokain im Fisch akkumuliert wird. Während acht Stunden wurden die Fischlarven dazu einer definierten Konzentration der Droge ausgesetzt. Danach wurden sie getötet, tiefgefroren und in Scheiben von wenigen Mikrometern Dicke mit Laser gescannt.

Die Bilder und Gewebeproben zeigen, dass die höchste Akkumulation von Kokain nicht wie angenommen im Gehirn, sondern in den Augen der Fische erfolgt: rund fünf mal mehr als im Körper und Gehirn. Im Vergleich zu Säugetiere sind die Werte sehr hoch. Bei Mäusen führen in der Regel schon 100mal, beim Menschen 1000mal geringere Konzentrationen zum Tod. Die Forscher können diesen Befund noch nicht schlüssig erklären. Klar ist, dass die Fischlarven das Kokain sehr schnell und kontinuierlich aufnehmen und in diesem frühen Stadium auch noch über keine vollständige Blut-Hirn-Barriere verfügen.

Noch weitere, gewichtige Unterschiede zwischen den Fischtests und von Säugetieren zeigen: Während bei Säugern das Kokain im Hirn stimulierend wirkt und zu Hyperaktivität führt, wirkt es bei den Zebrafischen lähmend. Und wie Säuger versuchen auch die Zebrafische das Kokain aus dem Körper zu eliminieren. Doch verlangsamt die Akkumulation in den Fischaugen den Prozess stark: Nach acht Stunden in sauberem Wasser fanden die Wissenschaftler in den Fischen immer noch 50% des Kokains, und selbst nach 48 Stunden noch 30%.

Für Umwelttoxikologin Kristin Schirmer, eine leitende Wissenschaftlerin für dieses Projekt, zeigen die neuen Resultate, dass die Fischtests unbedingt noch verfeinert werden müssen, falls Aussagen auf Säuger übertragen oder zur Beurteilung der Gewässerqualität genutzt werden sollen. «Wenn wir bessere Kenntnisse über die Wirkung solcher Schadstoffe im Ökosystem haben wollen, müssen wir die Prozesse der Aufnahme über das Wasser noch genauer verstehen», sagt Schirmer, «diese verlaufen ganz anders als wenn Drogen inhaliert oder gespritzt werden.»

 

Beitrag kommentieren


Naturschutz.ch-Newsletter abonnieren!