HUMANBIOMONITORING - STOFFBEISPIELE. Priv.-Doz. Dr. rer.nat. Michael Müller

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Guido Diefenbach
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1 HUMABIOMOITORIG - STOFFBEISPIELE Priv.-Doz. Dr. rer.nat. Michael Müller

2 ÜBERSICHT - Konzept der Einteilung von Chemikalien nach akuten, chronischen und akut-chronischen Wirkungen - Akute Wirkungen: Acetylcholinesterasehemmer - Chronische Wirkungen: Benzol - Akut-chronische Wirkungen: Isocyanate

3 KOZEPT DER EITEILUG VO CHEMIKALIE ACH AKUTE, CHROISCHE & AKUT-CHROISCHE WIRKUGE AKUT CHROISCH AKUT-CHROISCH Wirkung Wirkung Wirkung t [Jahre] t [Jahre] t [Jahre] Wirkung: - Schädigung der Betroffenen - Beanspruchung des Gesundheitssystems - Interesse der Öffentlichkeit und der Medien

4 ÜBERSICHT - Konzept der Einteilung von Chemikalien nach akuten, chronischen und akut-chronischen Wirkungen - Akute Wirkungen: Acetylcholinesterasehemmer - Chronische Wirkungen: Benzol - Akut-chronische Wirkungen: Isocyanate

5 EITEILUG DER ACETYLCHOLIESTERASEHEMMER Acetylcholinesterasehemmer Kampfstoffe ff Pestizide id Organophosphate: Sarin, Soman, Tabun, VX Organophosphate: - Paraoxon, Malathion (ohne OPID) - Mipafox, Leptophos (OPID möglich) Carbamate: Carbaryl, Aldicarb

6 SIGALÜBERTRAGUG A CHOLIERGE SYAPSE H 3 C H 3 C + CH 3 O O CH 3 - OH anionisches esteratisches Ch präsynaptische Membran synaptischer Spalt ACh ACh ACh ACh ACh ACh Ch ACh ACh ACh Ch A A A H3 C H 3 C + CH 3 H 3 C H 3 C + CH 3 - anionisches OH OH O CH 3 O esteratisches HO O CH 3 postsynaptische Membran ACh Rezeptor ACh AChE - anionisches OH esteratisches

7 HEMMUG DER ACETYLCHOLIESTERASE DURCH E 605 O 2 (O) S O P OC 2 H 5 OC 2 H 5 - OH anionisches esteratisches - O 2 OH präsynaptische Membran synaptischer Spalt postsynaptische Membran ACh ACh ACh ACh ACh ACh ACh ACh ACh ACh ACh ACh ACh ACh ACh Rezeptor E605 AChE - anionisches - C 2 H 5 OH - anionisches OC 2 H 5 (O) S P OC 2 H 5 O esteratisches Alterung OH (O) S P OC 2 H 5 O esteratisches

8 PARASYMPATHISCHE ERVEEDIGUGE: MUSKARIARTIGE WIRKUGE - Tä Tränen- und dspeichelfluß - Schweißdrüsenstimulierung -Miosis - Bronchien: Hypersekretion Spasmus Lungenödem - Koliken, Durchfälle, Erbrechen - Blutdrucksenkung

9 VEGETATIVE GAGLIE UD MOTORISCHE EDPLATTE: IKOTIARTIGE WIRKUGE - Muskelsteife (acken, Gesicht) - Tremor, Muskelzuckungen, tonisch-klonische Krämpfe - Parästhesien - Atemlähmung (zentral und / oder peripher)

10 HUMABIOMOITORIG - MESSUG DER ACETYLCHOLIESTERASE-AKTIVITÄT Die Bestimmung der Acetylcholinesterase (AChE) ist keines- falls gleichzusetzen mit der Bestimmung der Cholinesterase, denn nur die erythrozytengebundene AChE korreliert mit der AChE in den euronen. Zu beachten ist, dass die AChE- Aktivität intraindividuell und interindividuell stark variiert. Daher sollte als Bezugswert der individuelle AChE-Wert vor Belastung bestimmt werden. 70 % des Bezugswerts : erste klinische Symptome < 50 % des Bezugswerts: akute Vergiftungen. Die AChE erreicht ihre volle Aktivität wieder innerhalb von drei Monaten. Quelle:

11 KOMBIIERTE ATIDOTTHERAPIE Gabe von 5 mg Atropin i.v. Muskarinische Synapse präsynaptische p Membran synaptischer Spalt ACh ACh ACh ACh ACh ACh ACh ACh ACh ACh ACh ACh ACh ACh postsynaptische Membran Atro Rezeptor E605 AChE

12 KOMBIIERTE ATIDOTTHERAPIE Gabe von 250 mg (Kinder: 4 8 mg/kg KG) Obidoxim (Toxogonin ) i.v. OH OH + O + OC 2 H 5 OH (O) S P OC 2 H 5 + O + O S (O) P OC 2 H 5 OC 2 H 5 - O - OH anionisches esteratisches anionisches esteratisches OH OH + O + O S (O) S (O) + P + HO P OC 2 H 5 OC 2 H 5 OC 2 H 5 O + OC 2 H 5

-Die Vergiftung g lässt sich klinisch nicht von einer Organo-

13 HEMMUG DER ACETYLCHOLIESTERASE DURCH CARBAMATE - Die AChE-Hemmung durch Carbamate ist reversibel. -Die Vergiftung g lässt sich klinisch nicht von einer Organo- phosphatintoxikation unterscheiden. - Antidota: Atropingabe anerkannt, Oximanwendung wird diskutiert. Quelle:

14 ORGAOPHOSPHAT-IDUZIERTE VERZÖGERTE EUROPATHIE (OPID) Die OPID gehört zu den neurodegenerativen Erkrankungen. Verzögerte eurotoxizität ist definiert als verzögert einsetzende anhaltende lokomotorische Ataxie als Ergebnis einer singulären oder wiederholten Exposition gegenüber Organophosphaten. Es sind sowohl die sensorischen wie motorischen ervenfasern im zentralen und peripheren ervensystem betroffen mit der Folge einer distalen europathie. Dieses Krankheitsbild kann mit einer Verzögerung von bis zu 4 Wochen auftreten. Quelle: DFG Analysen in biologischem Material (2008), 18. Lieferung

15 HUMABIOMOITORIG MESSUG DER EUROTOXISCHE ESTERASE-AKTIVITÄT Es besteht kein Zusammenhang zwischen der AChE- und der eurotoxischen Esterase (TE-) Hemmung. Die TE- Aktivität wird innerhalb von Stunden nach Exposition irre- versibel gehemmt. Mit einer Regenerationshalbwertszeit t it von 5 7 Tagen kann die lymphozytäre TE aber schon beim Vorliegen erster klinischer Symptome wieder die ur- sprüngliche prä-expositionsaktivität ität haben. Wegen der intraindividuellen Schwankungsbreite muß die TE-Aktivität vor einer Organophosphat-Exposition bestimmt werden. ur eine mindestens 70 %ige Einschränkung der TE- Aktivität lässt mögliche Schlussfolgerungen zu. Quelle:

16 EUROTOXISCHE ESTERASE-AKTIVITÄT AKTIVITÄT ORMALWERTE VO ARBEITSPLATZKOLLEKTIVE Quelle: Ruhnau et al. (2001) Umweltmed Forsch Prax 6,

17 ÜBERSICHT - Konzept der Einteilung von Chemikalien nach akuten, chronischen und akut-chronischen Wirkungen - Akute Wirkungen: Acetylcholinesterasehemmer - Chronische Wirkungen: Benzol - Akut-chronische Wirkungen: Isocyanate

18 VERWEDUG VO BEZOL - Bestandteil von Motorenbenzin (max. 1 % nach E 228) - Lösungsmittel (rückläufig) - Grundkörper für chemische h Synthesen Quelle:

AKUTE WIRKUGE VO BEZOL - Irritationen der Haut und der Schleimhäute - Dämpfende Wirkung auf das ZS - Schädigung des Knochenmarks: Quelle: www.

19 AKUTE WIRKUGE VO BEZOL - Irritationen der Haut und der Schleimhäute - Dämpfende Wirkung auf das ZS - Schädigung des Knochenmarks: Quelle: ausgeprägte Hämototoxizität (Anämie, Panzytopenie) - Sensibilisierende Wirkung auf die Herzfunktion? EISATZOLERAZWERT BEZOL Quelle:

20 KREBSERZEUGEDE WIRKUG VO BEZOL Quelle: IARC monographs 100 F (2012) Benzol ist ein Humankanzerogen (Krebserzeugend Kategorie 1)!

21 BEZOL - KREBSARTE - Akute Myeloische Leukämie (Akute nicht-lymphatische Leukämie) - non-hodgkin-lymphome - multiple Myelome -akute oder chronische h lymphatische h Leukämien? Quelle:

22 HUMABIOMOITORIG EKA VO BEZOL Quelle: DFG, MAK- und BAT-Werte-Liste 2013

23 RISIKOABSCHÄTZUG ACH EIMALIGER EXPOSITIO Quelle:

24 ÜBERSICHT - Konzept der Einteilung von Chemikalien nach akuten, chronischen und akut-chronischen Wirkungen - Akute Wirkungen: Acetylcholinesterasehemmer - Chronische Wirkungen: Benzol - Akut-chronische Wirkungen: Isocyanate

25 VERWEDUG VO ISOCAATE Grundkörper für Polyurethan (PUR)-Polymere Quelle: Quelle:

26 ISOCYAATE THERMISCHE FREISETZUG AUS POLYMERE Quelle: Pneumologie 57, (2003)

27 EISATZTOLERAZWERT TOLUOLDIISCYAAT (2,4-TDI & 2,6-TDI-ISOMEREGEMISCH) Quelle: 0,021 ppm entsprechen 147 µg / m 3 TDI! 2,94 g PUR-Schaum (400 C) setzen 147 µg / m 3 TDI frei! 2,4-TDI & 2,6-TDI sind Krebserzeugend Kategorie 3A!

28 AKUTE UD CHROISCHE WIRKUGE DER ISOCYAATE - Irritationen der Haut und der Schleimhäute - Veränderung und Zerstörung von Zellmembranen: toxisches Lungenödem - Hemmung der Acetylcholinesterase (AChE) - Sensibilisierung: Typ I-Allergie achweis von spezifischen IgE- oder / und IgG-Antikörpern im Serum von 5 20 % der Exponierten - Obstruktive Atemwegserkrankung, Alveolitis - Augenschädigungen durch Spritzer - Hauterkrankungen z.b. Kontaktekzem

29 HUMABIOMOITORIG EKA VO 2,4-TOLUYLEDIAMI (HYDROLYSEPRODUKT DES 2,4-TDI) Quelle: DFG, MAK- und BAT-Werte-Liste 2013

30 ATIDOTTHERAPIE Gabe von Glukokortikoiden: - i.v. - inhalativ?

31 ÜBERSICHT - Konzept der Einteilung von Chemikalien nach akuten, chronischen und akut-chronischen Wirkungen - Akute Wirkungen: Acetylcholinesterasehemmer - Chronische Wirkungen: Benzol - Akut-chronische Wirkungen: Isocyanate

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