Chloor en de verminderde vruchtbaarheid

De mannelijke vruchtbaarheid is de laatste decennia sterk verminderd. Roken, drankgebruik en strakke spijkerbroeken zijn al aangewezen als mogelijke oorzaak. Het kan echter ook zijn, dat de de kwaliteit van het sperma wordt verminderd door xeno-estrogenen, stoffen die het vrouwelijk hormoon oestrogeen nabootsen.

Met vette letters wordt de Britse krantelezer deze weken meegedeeld dat hij niet half de man is die zijn vader was. Een boodschap die wordt ondersteund door een afbeelding van een klein piemeltje, afkomstig van een vijftiende-eeuwse muurschildering. In de advertentietekst beweert de milieu-organisatie Greenpeace dat wetenschappers hebben bewezen, dat dezelfde chemicaliën die we in zee dumpen er de oorzaak van zijn dat penissen verschrompelen. De door de overheid toegestane vervuiling sluipt door de voedselketen en bedreigt onze kinderen doordat hun hormonen in de war raken.

De advertentie in de Britse bladen wordt ondersteund door een onlangs verschenen rapport van de milieu-organisatie; 'Body of evidence, the effects of chlorine on human health'. Daarin wordt een en ander uit de doeken gedaan over de effecten van organo-chloorverbindingen op de menselijke gezondheid.@@@ Het gaat daarbij vooral om stoffen als polychloorbifenylen (PCB's), dioxinen en furanen en chloorhoudende bestrijdingsmiddelen. Naast kankerverwekkend of -bevorderend zouden deze stoffen ook van invloed zijn op de vruchtbaarheid van man en vrouw. Voldoende reden, aldus Greenpeace om geheel te stoppen met de produktie van alle chloorverbindingen.

De advertentie 'hits where it hurts', niet alleen bij mannen, maar ook bij de chemische industrie. Chloor speelt een rol bij tweederde van de chemische produktieprocessen, dus een verbod op chloorverbindingen zou vrijwel het einde van de chemie inluiden. Voorlopig echter is de claim van Greenpeace slechts gebaseerd op 'fragmenten van een interessante hypothese', meent Bram Brouwers, medewerker van de vakgroep Toxicologie in Wageningen. Op zijn best zijn er aanwijzingen dat bepaalde stoffen in de omgeving het vrouwelijk hormoon oestrogeen nabootsen en daardoor de mannelijke vruchtbaarheid beinvloeden.

Die aanwijzingen zijn inmiddels van dien aard, dat de Gezondheidsraad voldoende reden ziet om binnenkort een commissie in te stellen die er een advies over gaat voorbereiden. Ook het Rijksinsituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM) begint binnenkort met een 'oriënterend' onderzoek op verzoek van de minister van VROM. Om na te gaan wat het effect van deze stoffen in het milieu is voert het Rijksinstituut voor Kust- en Zee-onderzoek, de vroegere Dienst Getijdewateren van Rijkswaterstaat metingen uit in de kustwateren.

Zonder nu meteen schrikbeelden van verschrompelende penissen op te roepen, lijkt er wel iets aan de hand met de mannelijke vruchtbaarheid. In 1992 publiceerden de Deense onderzoekers Skakkebaek en Carlsen de resultaten van een meta-analyse van 61 studies naar mannelijke vruchtbaarheid. Op grond daarvan kwamen ze tot de conclusie dat de concentratie zaadcellen in het sperma meer dan gehalveerd is in de afgelopen vijftig jaar, van 113 miljoen zaadcellen per milliliter naar 66 miljoen.

De studie kreeg meteen veel kritiek, vooral omdat de onderliggende studies epidemiologisch gezien nogal twijfelachtig waren. Daaropvolgende studies lijken echter de veronderstelling van Skakkebaek te bevestigen. Een van de meer overtuigende studies is uitgevoerd onder Franse spermadonoren. Daaruit blijkt dat de concentratie zaadcellen in sperma sinds 1973 is verminderd van gemiddeld 89 miljoen per milliliter tot 60 miljoen per milliliter; een tempo van 2,1 procent per jaar.

De beweeglijkheid van de zaadcellen is eveneens verminderd met 0,5% per jaar. Ook elders zijn deze verschijnselen waargenomen. Een Schots onderzoek dat vorig jaar is gepubliceerd, liet een afname zien van de concentratie zaadcellen van 120 miljoen tot 75 miljoen per milliliter. Die afname hing samen met het geboortejaar van de betreffende spermadonor. In Engeland werd een afname in concentratie geconstateerd bij mannen die een vruchtbaarheidskliniek bezochten van 105 miljoen in 1978 tot 76 miljoen in 1989.

Merkwaardig genoeg deed die afname zich alleen voor onder mannen die woonden in een gebied, waar het drinkwater wordt betrokken uit de Theems. Een andere merkwaardigheid is dat in Finland de concentratie aan zaadcellen niet afneemt maar toeneemt. In de periode tussen 1958 en 1992 is de gemiddelde concentratie daar gestegen van 111 tot 124 miljoen per milliliter.

Voor Nederland zijn geen gegevens beschikbaar over de ontwikkeling van de mannelijke vruchtbaarheid. Bij onze zuiderburen lijkt echter sprake van eenzelfde trend als in Frankrijk en Schotland. Professor Frank Comhaire van het Academische Ziekenhuis in Gent beschikt sinds 1977 over een spermabank. Sinds die tijd doet hij, onderzoek naar de kwaliteit van het sperma van gezonde jonge mannen die zich als donor aanmelden. In de loop van 18 jaar zijn er, zo zegt hij, zo'n 400 monsters onderzocht op concentratie, beweeglijkheid en vorm.

In die periode is de concentratie iets afgenomen, maar die afname wordt in Gent gecompenseerd door een groter volume aan zaadvocht. De produktie per ejaculaat is dus gelijk gebleven. De beweeglijkheid is iets afgenomen, maar die teruggang lijkt nu tot staan gekomen. Datzelfde geldt voor de eerder geconstateerde afname van het percentage normaal gevormde zaadcellen.

Hoewel de Gentse cijfers suggereren dat het allemaal wel meevalt, is er toch sprake van een forse vermindering van de mannelijke vruchtbaarheid. Comhaire: 'In 1977 hebben we de grens voor datgene wat we als normaal sperma beschouwen, gelegd bij het 95ste percentiel. Dat wil zeggen dat 5% van de donoren afviel op grond van concentratie, beweeglijkheid en/of percentage abnormaal gevormde zaadcellen. Over de periode 1990 tot 1993 viel gemiddeld 41% van de donoren af op basis van die norm.'

Naast de verminderde kwaliteit van sperma is er een aantal andere ontwikkelingen dat zorgen baart. Zo zou het voorkomen van zaadbalkanker bij mannen onder de vijftig jaar toenemen. Ook zouden zich steeds meer problemen voordoen met het afdalen van de testis in de balzak (cryptorchismus) en zou er een toename zijn van hypospadie, een aangeboren afwijking waarbij, de urethra, het uiteinde van de urineleider niet op de normale plaats zit, maar onderaan de eikel of op de penis.

Over de oorzaak van de teruglopende mannelijke onvruchtbaarheid doen vele hypothesen de ronde, uiteenlopend van alcoholgebruik tot strakke spijkerbroeken. Volgens sommige psychologen zou zelfs de toegenomen bevolkingsdichtheid een rol spelen. Proeven met ratten zouden hebben aangetoond dat naarmate het aantal ratten per oppervlakte-eenheid toeneemt, de vruchtbaarheid vermindert.

Hoewel de verdenking al langer bestond, wordt in het begin dit jaar verschenen rapport 'Male Reproductive Health and Environmental Chemicals with Estrogenic Effects', gemaakt in opdracht van het Deense milieu-agentschap Miljostyrelsen, een verband gesuggereerd met stoffen die in het milieu of in de voeding voorkomen. Als oestrogeen-imitatie zouden deze stoffen de ontwikkeling van de foetus zodanig beinvloeden dat 'demasculinisatie' optreedt, vermindering van de 'mannelijkheid'.

De werking van oestrogeen-imitaties is globaal als volgt: Sexuele differentiatie bij mensen treedt op in de eerste drie maanden van de zwangerschap en wordt ingeluid door het SRY-gen op het Y-chromosoom, dat alleen bij mannen voorkomt. Op een gegeven moment komt bij jongetjes de produktie van testosteron op gang, het hormoon dat verantwoordelijk is voor de ontwikkeling van mannelijke geslachtskenmerken. Bij die ontwikkeling speelt een subtiel evenwicht tussen verschillende hormonen, waaronder oestrogeen en FSH, het follikel stimulerend hormoon een rol.

De redenering is nu dat de hormonale regulering verstoord wordt door een teveel aan oestrogeen of stoffen die op oestrogeen lijken. Bij een overmaat aan oestrogeen-achtige stoffen wordt de ontwikkeling van de foetus verstoord. Een mogelijk gevolg is dat de aanmaak van Sertoli-cellen vermindert. Dat zijn de cellen die later de produktie van zaadcellen reguleren. Naast verminderde sperma-produktie zouden oestrogeen-achtige stoffen ook leiden tot structurele verandering van geslachtsorganen, zoals penislengte.

Het voorgestelde mechanisme is, aldus de opstellers van het Deense rapport, hoogst speculatief, omdat we nog nauwelijks zicht hebben op de rol van hormonen bij de foetale ontwikkeling. Toch zijn er wel aanwijzingen dat oestrogeen-achtige stoffen van invloed zijn op de mannelijke vruchtbaarheid. Zo is er onderzoek gedaan naar de effecten van DES, diethylstilbestrol, een op oestrogeen gelijkend hormoon dat tussen 1950 en 1970 werd voorgeschreven aan vrouwen om voortijdige abortus te voorkomen. Daaruit blijkt dat zonen van DES-gebruiksters een verhoogd risico lopen op afwijkingen van hun geslachtsorganen, zoals niet indalende teeltballen. Ook hoeveelheid en kwaliteit van sperma zou minder zijn dan die van mannen die tijdens hun foetale ontwikkeling niet zijn blootgesteld aan DES.

Een van de stoffen in het milieu, die verdacht wordt van een xeno-oestrogeen effect is PCB, polychloorbifenyl, een stof die tot halverwege de jaren tachtig werd gebruikt in onder andere transformatoren. Eind jaren zeventig werden meer dan 2000 Taiwanezen blootgesteld aan hoge concentraties PCB's in rijstolie.

Na ontdekking werd de bevolking intensief gevolgd. Daarbij bleek dat jongetjes die in de periode van verhoogde blootstelling zijn geboren een penis hebben die gemiddeld een centimeter korter is dan die van leeftijdsgenootjes. Jongetjes die na de periode van blootstelling zijn verwekt, bleken weer een normale penis te hebben.

De Taiwanese meisjes die tijdens hun foetale ontwikkeling aan PCB's waren blootgesteld bleken drie centimeter korter dan hun leeftijdsgenoten elders. Overigens stelde de Nederlandse toxicoloog dr. P.J.H. Reijnders al tien jaar geleden vast dat de vruchtbaarheid van zeehonden in de Waddenzee terugliep. De oorzaak was het hoge gehalte aan PCB's.

Een verdachte stof is ook DDT, het inmiddels verboden bestrijdingsmiddel. Zo blijken de mannelijke alligators in Lake Apopka in Florida meer abnormale geslachtscellen te hebben dan soortgenoten elders. Ook hun penis is een stuk kleiner. Oorzaak is vermoedelijk de lozing in de jaren tachtig van grote hoeveelheden DDT en zijn afbraakprodukten.

In hetzelfde Florida wordt de Florida panter (Felis concolor coryi) geplaagd door lage volumes zaadvocht, een geringe concentratie zaadcellen en een zeer hoge percentage (meer dan 90%) zaadcellen met een afwijkende vorm. Bij meer dan negentig procent van de jonge mannetjes daalt de teeltbal niet in. Een mogelijke oorzaak zijn de zeer hoge gehaltes aan bestrijdingsmiddelen en PCB's bij de vrouwelijke dieren. Het zal vermoedelijk dan ook niet lang meer duren voor de Florida panter, waarvan nog maar 35 exemplaren voorkomen, is uitgestorven.

Naast chloorhoudende verbindingen zijn er ook stoffen zonder een enkel chlooratoom met een oestrogene werking in het milieu. In Engeland en Wales bleken forellen die zwommen in het water van zuiveringsinstallaties hermafrodiet te worden. Nader onderzoek leerde dat de veranderende geslachtskenmerken vermoedelijk werden veroorzaakt door alkylfenol-polyethoxylaten, een groep stoffen die als oppervlakte-actieve stof in wasmiddelen wordt gebruikt.

Baarzen in de Botnische Golf in de buurt van de lozingspijp van een papierfabriek bleken veranderde geslachtskenmerken te vertonen. Ook hier zouden oppervlakte-actieve stoffen de oorzaak kunnen zijn. Een andere mogelijkheid is dat het lozingswater van de papierfabriek grote hoeveelheden plantenhormonen bevat, afkomstig uit houtpulp.

Natuurlijke plantehormonen blijken ook de vruchtbaarheid te beïnvloeden. Begin jaren vijftig stelde men al vast dat schapen, die gevoerd werden met rode klaver, problemen hadden met de vruchtbaarheid. Bij sommige volken in Zuid-Oost Azie wordt gebruik gemaakt van een bepaalde plantenwortel om abortus op te wekken. Die wortel blijkt hoge gehaltes aan oestrogeen te bevatten. Legio planten, waaronder koolsoorten en soja bevatten stoffen die op oestrogeen lijken. Ook schimmels produceren dergelijke hormoonachtige stoffen.

De hormoonhuishouding wordt vermoedelijk ook beïnvloed door dioxines. Op een vorig jaar in Wageningen gehouden workshop van EERO presenteerde de Amerikaanse toxicoloog R.E. Peterson van de Universiteit van Madison de resultaten van onderzoek naar de blootstelling van muizen, ratten en hamsters aan geringe hoeveelheden 2,3,7,8-TCDD (het giftigste dioxine) tijdens de foetale ontwikkeling. De spermaproduktie van de mannetjesratten bleek inderdaad verminderd en ook hun penis was een stuk kleiner. Ook het gedrag van het mannetje veranderde: tijdens de puberteit vertoonden de dieren steeds meer vrouwelijk gedrag. De verschijnselen deden zich al voor bij niveaus van blootstelling (64 nanogram per kilo lichaamsgewicht) die niet zo gek veel hoger zijn dan de blootstelling waaraan we normaliter blootstaan via de voeding (10-15 nanogram per kilo lichaamsgewicht).

Zoals gezegd wijst milieu-organisatie Greenpeace chloorverbindingen, meer in het bijzonder verbindingen tussen koolstof en chloor, aan als de grote boosdoener achter de effecten op de vruchtbaarheid. Desgevraagd erkent dr. David Santillo, medewerker van de Universiteit van Exeter, de 'denktank' van Greenpeace, dat het bewijs dat organo-chloorverbindingen de oorzaak zijn van verminderde vruchtbaarheid slechts 'circumstantial' is. Met andere woorden nog niet erg hard. Ook benadrukt hij dat organo-chloorverbindingen niet de enige stoffen zijn die mogelijk een oestrogeen effect vertonen.

Toch zijn de aanwijzingen tegen sommige organochloorverbindingen voor Greenpeace sterk genoeg om te pleiten voor een verbod op chloor. Temeer omdat organo-chloorverbindingen vaak giftig zijn en zich, omdat ze niet of slecht afgebroken worden, opstapelen in organismen, waaronder de mens.

De vraag is echter of Greenpeace met zijn tirade tegen chloor op het goede spoor zit. Als er al sprake is van een oestrogeen effect, dan komt een heel scala aan stoffen in aanmerking, ook stoffen die helemaal geen chloor bevatten. De Belgische hoogleraar Comhaire vindt dat Greenpeace de plank behoorlijk misslaat. 'Als je kijkt naar de stoffen die de hormoonhuishouding ontregelen hebben ze een kenmerk gemeenschappelijk', zegt hij. 'Dat is niet het chlooratoom, immers de oppervlakte-actieve stoffen bevatten geen chloor. Wat die stoffen gemeen hebben is een fenolgroep. Logisch, want ook oestrogeen kent een dergelijke groep. Chloor doet volstrekt niet ter zake als het gaat om een eventueel oestrogeen effect.'

Alles bij elkaar zijn er de nodige aanwijzingen dat stoffen in het milieu de hormoonhuishouding van de foetus, en daarmee de vruchtbaarheid beinvloeden. Om wat voor stoffen het gaat is nog niet duidelijk. Het is dan ook tamelijk voorbarig om nu al te pleiten voor een verbod op chloorhoudende verbindingen. Laat staan om alle chemicaliën te verbieden, zoals Wouter van Dieren en Lucas Reijnders eerder in deze krant bepleitten. Op grond van de beschikbare gegevens zou je immers net zo goed kunnen pleiten voor een verbod op spruitjes, ketjap en spijkerbroeken. Het is natuurlijk wat minder spectaculair, maar in dit geval lijken de onderzoekers die pleiten voor meer onderzoek gelijk te hebben.