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Medizin

13. Juli 2017 Antikörper gegen Benzo(a)pyren entschlüsselt

Ein Team um Prof. Arne Skerra von der Technischen Universität München (TUM) hat den Bindungsmechanismus eines Antikörpers an Benzo(a)pyren entschlüsselt. Eine Entdeckung, die den Weg frei machen könnte für den einfacheren Nachweis und damit das Entfernen des Giftstoffes.
 
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Beim unvollständigen Verbrennen von organischen Stoffen entstehen polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK). Bekanntester Vertreter dieser Gruppe ist das Benzpyren oder Benzo[a]pyren (BaP) wegen seiner hohen Toxizität und relativ guten Nachweisbarkeit. Daher wird es als Marker für das Vorkommen von PAK allgemein benutzt. Die Stoffklasse der PAK wird in unserem Körper zu Molekülen umgebaut, die Änderungen am Erbgut (Mutationen) hervorrufen können, welche sich im schlimmsten Falle zu Tumoren weiterentwickeln.

PAK werden beim unvollständigen Verbrennen fossiler Brennstoffe freigesetzt

Neben dem Grillen von Würstchen, Steaks oder Gemüsen bilden sich PAK in erheblicher Menge beim Rauchen von Tabak, weshalb Passivrauchen inzwischen als krebserregend eingestuft ist. Ebenso gelten offene Kamine in Wohnungen und Fahrzeugabgase als Quelle von PAK. Die durch Verbrennung fossiler Brennstoffe in die Luft emittierten PAK verbleiben dort oder werden an Rußpartikel gebunden und können sich so über Niederschläge in Böden, auf Spielplätzen und im Grundwasser ablagern, so dass sie letztlich auch ins Trinkwasser gelangen können.

Da Benzo[a]pyren stark karzinogen wirkt, sind in den europäischen Richtlinien Grenzwerte für den maximalen Gehalt dieser Verbindung in Trinkwasser festgelegt worden (10 ng/L für BaP). Um diesen extrem niedrigen Wert bestimmen zu können, sind allerdings hochempfindliche Messmethoden notwendig. Dem Team um Prof. Arne Skerra vom Lehrstuhl für Biologische Chemie in Weihenstephan und Prof. Dietmar Knopp vom Lehrstuhl für Analytische Chemie in Großhadern ist es gelungen, einen Antikörper zu identifizieren, der Benzo[a]pyren fest bindet.

"Wir wissen nun, wie die Bindung des Antikörpers an das Benzo[a]pyren, eine sehr ungewöhnliche organische Verbindung, funktioniert", sagt Prof. Skerra, "und können damit möglicherweise Antikörper auch gegen andere PAK entwickeln. So wäre im nächsten Schritt vorstellbar, dass wir mit solchen Antikörpern einmal aromatische Kohlenwasserstoffe beispielsweise aus verseuchtem Trinkwasser herausfiltern."

Quelle: Technische Universität München

Literatur:

Andreas Eichinger, Irmgard Neumaier, Michael Pschenitza et al.
Tight molecular recognition of benzo[a]pyrene by a high affinity antibody
Angewandte Chemie International Edition 6/2017. DOI: 10.1002/anie.201703893
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28603847


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