Kontrastmittel in Pflanzen nachgewiesen

Für Patienten sind stabile Kontrastmittel, mit denen Gewebe bei MRT-Untersuchungen dargestellt werden können, eine sichere Sache. Doch immer mehr dieser Stoffe gelangen in die Umwelt, mit ungewissen Folgen. Nun wurden sie erstmals in Pflanzen nachgewiesen.

Gadolinium dient als Kontrastmittel für Gewebeaufnahmen mit einem Magnetresonanz Tomographen (MRT). Da es ein giftiges Metall ist, welches sich in Leber, Milz oder Knochen anreichern kann, wird es vor dem Spritzen in die Blutbahn in eine chemische Hülle verpackt. Nach der MRT-Untersuchung wird die Gadolinium-Verbindung von den Patienten bereits nach wenigen Stunden und ohne größere Nebenwirkungen wieder ausgeschieden. Das ist gut für die Patienten, doch was passiert mit diesen äußerst stabilen Verbindungen in der Natur?

Immer mehr MRT-Untersuchungen

Jeder zehnte Einwohner Deutschlands unterzieht sich pro Jahr einer MRT-Untersuchung – mit steigender Tendenz. „Es wird geschätzt, dass 1.100 Kilogramm der Gadolinium-Komplexe über die Abwässer jedes Jahr in Deutschland in die Umwelt freigesetzt werden können“, sagt Norbert Jakubowski von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM).

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Pflanzen können Kontrastmittel aufnehmen

Dass Gadolinium-Komplexe über das Wasser auch in die menschliche Nahrungskette gelangen können, konnten BAM-Wissenschaftler erstmals an Kresse zeigen. Dazu gossen sie Kressepflanzen über mehrere Tage mit kontrastmittelhaltigem Gießwasser. In den so behandelten Pflanzen konnten die Wissenschaftler Gadolinium-Komplexe in den Blättern nachweisen. „Das Kontrastmittel wird über das Wurzelsystem von den Pflanzen aufgenommen und reichert sich dort an, und zwar unverändert. Die in den Blättern gefundene Konzentration entsprach der Konzentration im Gießwasser“, berichtet Norbert Jakubowski. Die Konzentration in den Wurzeln und Stängeln der Pflanzen war etwa um das 5- bis 10-fache niedriger.

Kontrastmittel im Wasser

Für medizinische Untersuchungen kommt eine ganze Reihe von Kontrastmitteln zum Einsatz, das sich zwar in ihrer chemischen Struktur unterscheiden, als zentralen Kern aber immer ein Gadolinium-Ion enthalten. Um zu prüfen, ob sich alle Kontrastmittel in der Umwelt anreichern können, hatten die Wissenschaftler ihre Versuchspflanzen mit Wasser gegossen, das verschiedene auf Gadolinium basierende Kontrastmittel enthielt. „In den Pflanzenextrakten konnten wir alle verwendeten Kontrastmittel nachweisen“, berichtet Jakubowski.

Wie gelangt das Kontrastmittel überhaupt ins Wasser?

Krankenhäuser sind bisher nicht verpflichtet, die Gadolinium-basierten Kontrastmittel nach dem Ausscheiden durch die Patienten aufzufangen. Auch in den Kläranlagen erfolgt keine ausreichende Aufreinigung des Abwassers bzw. ist diese durch die Stabilität der, um die Patienten zu schützen, genutzten Chelat-Verbindungen schwierig. Nur rund 10 % der Kontrastmittel werden während des Klärprozesses abgebaut oder zurückgehalten. Der große Rest gelangt unverändert in die Oberflächengewässer. In Flüssen und Seen in städtischer Umgebung wurden diese Kontrastmittel bereits in besorgniserregenden Konzentrationen nachgewiesen.

Kontrastmittel können somit offenbar leicht in die Nahrungskette gelangen. Ob und wie lange sie dort bleiben, wie sie transportiert werden und sich ggf. in der Umwelt anreichern, ist jedoch bisher nur unzureichend geklärt. „Wir sehen hier Forschungsbedarf“, sagt Jakubowski. Anzunehmen ist jedoch, dass die Stabilität der Verbindungen den Menschen selbst beim Verzehr schützt. Wie lange die Verbindungen jedoch stabil bleiben, muss nun mit Blick auf mögliche langfristige Kreisläufe geklärt werden.