Arsen in der Nahrungskette - Relevanz für spezifische Pathomechanismen. Dr. rer. nat. Katrin Huesker, IMD Berlin

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1 Arsen in der Nahrungskette - Relevanz für spezifische Pathomechanismen Dr. rer. nat. Katrin Huesker, IMD Berlin

2 Häufig mit Arsen belastete Nahrungsmittel Bildquellen: Adobe Stock

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4 orale Arsenexposition Transiente Anreicherung in Leber, Niere, Muskel, Blutzellen Langzeitige Ablagerung v.a. in Haut, Knochen, Schilddrüse Effiziente intestinale Resorption Ausscheidung renal

5 orale Arsenexposition Transiente Anreicherung in Leber, Niere, Muskel, Blutzellen Arsen im EDTA-Blut Langzeitige Ablagerung v.a. in Haut, Knochen, Schilddrüse Effiziente intestinale Resorption Ausscheidung renal Arsen im Spontanurin

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9 Arsen kommt in Nahrungsmitteln als anorganisches Arsen und Arsenobetain vor anorganisches Arsen Arsenobetain Arsenolipide Arsenozucker anorg. Arsen Molin et al., J Trace Elem Med Biol 2015; Bildquellen: Adobe Stock

10 Toxisches anorganisches Arsen wird im Körper methyliert Arsen III Arsen V Methylierung MMA (Monomethylarsonsäure) Methylierung DMA (Dimethylarsinsäure)

11 Arsenobetain wird nicht umgebaut und ist nur wenig toxisch Arsenobetain Arsenobetain

12 Arsenobetain wird nicht umgebaut und ist nur wenig toxisch Arsenobetain Arsenolipide, -zucker? Arsenobetain

13 Die Analyse mittels ICP-MS erfasst das Gesamt-Arsen Arsen III Arsen V MMA DMA Arsenolipide Arsenozucker Arsenobetain Arsen

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15 Bei diesem Patienten steht das wenig toxische Arsenobetain im Vordergrund (Fischverzehr?)

16 Zentrale Wirkung von anorganischem Arsen sind oxidative Schädigungen

17 Gentry et al., Environ Mol Mutagenesis 2010

18 Arsenbelastung korreliert mit 8OHdG (DNA-Schädigungsmarker) Pizzino et al., Redox Biology 2014

19 Freie Radikale greifen ungerichtet zelluläre Moleküle an

20 Laborprofil oxidativer Stress

21 Arsen hemmt die mitochondriale Atmungskette Sauerstoffverbrauch sinkt Pelicano et al., J Biol Chem 2003

22 Arsen hemmt die mitochondriale Atmungskette Sauerstoffverbrauch sinkt Radikalbildung steigt Pelicano et al., J Biol Chem 2003

23 Arsen hemmt die Aktivität zahlreicher Enzyme Arsen Schwefelhaltige Thiolgruppen R S H Enzymaktivität Young-Seoub et al., J Prev Med Pub Health 2014

24 Gesteigerte Erkrankungsrisiken bei chronischer subtoxischer Arsenbelastung Karzinome (Haut, Lunge, Mamma, ) Herz-Kreislauf-Erkrankungen Neurologische Effekte? Diabetes Typ 2? Young-Seoub et al., J Prev Med Pub Health 2014

25 Arsen als Gegenspieler von Selen Arsen Selen Sun et al., Environ Int 2014

26 Arsen steigert die Ausscheidung von Selen GSH GSSG Selen + Arsen (GS)2-As-Se biliäre Ausscheidung Sun et al., Environ Int 2014

27 Arsenexposition senkt den Selenspiegel und steigert den Glutathionverbrauch Sun et al., Environ Int 2014

28 Indirekte Arsentoxizität durch Hemmung von Selenoenzymen Glutathion-Peroxidase Thioredoxin-Reduktase Zhang et al, Environ Sci Techn 2014

29 Arsen steigert die Ausscheidung von Selen Selen und Glutathion fördern die Entgiftung von Arsen! GSH GSSG Selen + Arsen (GS)2-As-Se biliäre Ausscheidung Sun et al., Environ Int 2014

30 Selenreiches Futter mindert Arsentoxizität Ratten, gehalten mit arsenbelastetem Trinkwasser Selenarme Linsen < 10 µg/kg Selenreiche Linsen 300 µg/kg Sah et al., Toxicol Appl Pharmacol 2013

31 Selenreiches Futter mindert Arsentoxizität Ratten, gehalten mit arsenbelastetem Trinkwasser Selenarme Linsen < 10 µg/kg Selenreiche Linsen 300 µg/kg Leberschädigung Arsenausscheidung (Urin und Kot) Gewebebelastung (Niere) Sah et al., Toxicol Appl Pharmacol 2013

32 Unkontrollierte Selen-Supplementierung ist jedoch bei Arsenbelastung nicht ratsam Vinceti et al., Toxicology Letters 2014

33 Bei Glutathion-Mangel hemmt überschüssiges Selen die Entgiftung von Arsen anorg. Arsen giftig org. Arsen weniger giftig GSH Sun et al., Environ Int 2014

34 Bei Glutathion-Mangel hemmt überschüssiges Selen die Entgiftung von Arsen anorg. Arsen giftig org. Arsen weniger giftig GSH Konkurrenz um GSH! Selen-Überschuss Methyl-Selen, (wird ausgeschieden) Sun et al., Environ Int 2014

35 Vorsicht bei Glutathion-Mangel und gleichzeitigem Überschuss an anorganischem Selen!

36 Unterstützung der Arsen-Entgiftung z.b. durch ausreichende Versorgung mit Glutathion und Selen

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38 Nächste online-fortbildung am 14. März 2018 Die Bedeutung von HLA-Merkmalen in der Differentialdiagnostik chronisch entzündlicher Erkrankungen Dr. rer. nat. Sabine Schütt, IMD Berlin

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