Koortspeiling in zee; Bot loopt vooral bij zoet-zoutovergang infecties op

Biochemische veranderingen in vissen verraden de aanwezigheid van gifstoffen in vervuild water. In de Engelse rivieren en de Rotterdamse haven zitten heel wat pseudo-oestrogenen, zo blijkt uit de eerste metingen.

IN HET BEGIN van de jaren tachtig schrok Nederland op van doodzieke vissen langs de kust. Op sommige plaatsen, zoals bij Hoek van Holland en bij Den Haag, vertoonden meer dan dertig procent van de gevangen vissen huidafwijkingen; nog eens zo'n acht procent had levertumor. Vooral de bot zag er lelijk uit, met wratten en zweren op zijn huid, open wonden en ontstoken vinnen. Doordat de meeste zieke vissen werden gevonden in vervuilde havens en riviermondingen, leek het erop dat de vissen zo ziek waren geworden van giftige stoffen als PAK's (polycyclische aromatische koolwaterstoffen) en PCB's (polygechloreerde bifenylen). Het Rijksinstituut voor Kust en Zee (RIKZ) in Middelburg begon daarop een onderzoeksprogramma naar de oorzaken van de visziektes.

Vorige week promoveerde de laatste van de vijf aio's die betaald werden uit dit WONS-TOX-programma van Rijkwaterstaat, en daarmee is dit jarenlange onderzoek naar de visziekten afgerond. De afschrikwekkende huidziektes waren niet een signaal dat het met de gifstoffen uit de hand liep, zoals men destijds dacht. Ze ontstaan vaak door beschadigingen tijdens de visvangst en door plotselinge overgangen tussen zout en zoet water, iets dat vaak voorkomt bij spuisluizen. Deze zoet-zoutovergangen zorgen voor zoveel stress dat de bot gemakkelijk infecties oploopt. Nu de sluizen een beetje zijn opengezet en de zoet-zoutschommelingen minder zijn geworden, zijn ook de huidziektes afgenomen.

BIOMARKERS

Levertumor wordt waarschijnlijk wél door gif veroorzaakt: de afbraakproducten van PAK's in de vis brengen schade toe aan het erfelijk materiaal. De laatste jaren vindt men minder PAK's aan de kust, en is ook de levertumor afgenomen. Het gaat dus weer goed met de bot. Maar dat is niet het enige doel van de milieu-onderzoekers. Ze wilden ook weten of afwijkingen in vissen iets kunnen leren over de aanwezigheid en de effecten van bepaalde groepen gifstoffen in het water. Huidziektes bleken dus níet geschikt als biologische indicatoren voor gifstoffen, maar binnen het WONS-TOX-programma zijn wel een twintigtal andere biomarkers getest. Uitgebreid getest is bijvoorbeeld de activiteit van het enzym cytochroom P450-1A. Dit enzym helpt bij de omzetting van wateronoplosbare gifstoffen in wateroplosbare stoffen die het dier kan uitscheiden. Wanneer vissen worden blootgesteld aan PAK's, PCB's of dioxine-achtige stoffen maken ze enorme hoeveelheden van dit enzym aan. Gemeten wordt de activiteit ervan, de zogeheten EROD-activiteit. Is deze sterk verhoogd, dan kan dit wijzen op veel PAK's, PCB's en dioxine-achtige stoffen in het water.

“Al een paar jaar wordt de EROD-activiteit internationaal gebruikt om vervuiling op zee te monitoren”, zegt dr. Dick Vethaak van het RIKZ. “Zo'n biomarker is als een koortsthermometer. Eens per jaar meten we bij platvissen op de Noordzee de EROD-activiteit. Als deze hoog is onderzoeken we het gebied verder, bijvoorbeeld met chemische analyses.”

Sinds kort worden ook biomarkers voor pseudo-oestrogenen getest. Pseudo-oestrogenen kwamen afgelopen jaren regelmatig in het nieuws. Deze pas ontdekte groep gifstoffen kan bij dieren het voortplantingssysteem verstoren omdat ze de activiteit van het vrouwelijke geslachtshormoon nabootsen. Van de waarschijnlijk vele pseudo-oestrogenen in het milieu zijn er enkele bekend, waaronder gebromeerde vlamvertragers die in huishoudelijke apparaten zitten om brand te voorkomen.

Een goede biomarker voor pseudo-oestrogenen blijkt verhoogde aanmaak van vitellogenine, een voorloper van het dooiereiwit. Normaal maken alleen vrouwtjes veel vitellogenine, maar ook mannetjes hebben receptoren voor oestrogenen. In water met pseudo-oestrogenen reageren mannetjes met het aanmaken van dit eiwit. Vethaak: “In september onderzochten we of mannelijke botten in vervuilde wateren vitellogenine aanmaakten. Vooral in de Rotterdamse haven vonden we een behoorlijk respons. Daarbij was er een duidelijke correlatie tussen de hoeveelheid gebromeerde vlamvertragers in de vis en de hoeveelheid vitellogenine. Het eiwit blijkt een heel geschikte biomarker.” Of vitellogenine bij de mannelijke bot ook de gezondheid of de vruchtbaarheid aantast, moet nog worden onderzocht. Hoe schadelijk de pseudo-oestrogenen zijn is dus nog niet duidelijk.

Biomarkers moeten met de nodige voorzichtigheid worden gehanteerd, zo leerde het WONS-TOX-programma ook. De biochemische afwijkingen kunnen verscheidene oorzaken hebben. Zo is de EROD-activiteit maar beperkt geschikt als biomarker in havens en bij riviermondingen. De enzymactiviteit wordt namelijk niet alleen door gifstoffen verhoogd, maar ook door overgangen tussen zout en zoet water. En dr. Harry Besselink, die vorige week promoveerde op de Landbouwuniversiteit, ontdekte dat een hoge concentratie PCB's het enzym juist remt in plaats van activeert. Juist in havens kunnen veel PCB's voorkomen.

KOOI-EXPERIMENTEN

Een algemene handicap van biomarkers zijn de genetische verschillen en de verschillende geschiedenissen van de dieren. Het maakt nogal wat uit of een vis op het moment van vangen net uit een vervuild gebied komt gezwommen of dat hij altijd op dezelfde schone locatie leefde. Dr. Ron van der Oost, toxicoloog bij de Onderzoeksdienst voor Milieu en Geotechniek (OMEGAM) in Amsterdam, ziet daarom veel toekomst in zogeheten kooi-experimenten. Afgelopen jaar hing hij vier kooien in een sterk vervuilde plaats in de Volgermeerpolder en vier kooien in 't Buiten IJ, een relatief schone locatie. In elke kooi zette hij tien, door de Landbouwuniversiteit gekloneerde en dus genetisch identieke karpers. Op de vuile locatie vond hij na drie weken dat de EROD-activiteit 35 keer hoger was dan die bij de controle-dieren; op de schone locatie was de activiteit maar twee keer hoger. De kooi-stress bleek van veel minder invloed dan de stress door vervuiling.

Britse onderzoekers boekten resultaat door in een paar rivieren met veel lozingsplaatsen kooien met forellen te hangen. In veel mannelijke forellen vonden ze flink wat vitellogenine. Bij een wolwasserij bleek het water zelfs zo vervuild met pseudo-oestrogenen, dat vijf kilometer verder nog geen afname van het vitellogenine was te meten. Rijkswaterstaat gaat dit jaar kooien met gekweekte bot drie weken in de monding van de Rijn plaatsen. Vethaak: “Wanneer we na die blootstelling in de botten effecten van bepaalde gifstoffen vinden, weten we dat we maatregelen moeten nemen. Zo hopen we het ecosysteem gezond te houden.”