Allgemeine Toxikologie Flashcards
Was besagt die toxikologische Grundregel von Paracelsus?
Dosis sola facit venenum, Substanzen sind immer dosisabhängig toyisch; keine toxische Substanz, nur tixische Dosierungen
Welche Probleme gibt es in der toxikologischen Risikokommunikation?
- Durch Fortschritte in der nalytik immer mehr Rückstände nachgewiesen dank niedriger nachweisgrenzen
- Quantitative Zusammenhänge werden ignoriert/ sind unbekannt; Wie sind die Wirkungen in Niedrigst-Dosis Bereich bzw. in der Langzeitexposion; Grenzwerte oft 10³-10^5 niedriger als toxische Dosis
- “Natürlich vorkommende” Inhaltsstoffe wertden subjektiv als harmlos wahrgenommen
Welche Mechanismen der toxikologischen Toleranzentwicklung gibt es?
Senkung der Toxizität durch Hemmung der Giftung (Hemmung von CYP2E1 durch Metabolit, weniger giftige Metabolite durch CYP2E1 erzeugt)
senkung der Toxiziät durch Induktion von substanzspezifischen Entgiftungen (Cd2+ iduziert Metallothioneine, Cytoplasmatische proteine die Schwermetalle binden können)
-Was versteht man unter interaktioneller Toxizität (Beispiel)?
Bsp.: Rauchen und Ethanol verstärken die Aktivität von CYP2E1 und erhöhen somit die Produktion von toxischen Metaboliten und DNA Addukten
Welche Einteilungsmöglichkeiten toxischer Substanzen kennen Sie?
Schadwirkung(Wirkmechanismus, klinische wirkung, Potential, CMR)
Herkunft/verwendung(Pilz, Pflanze, Tiergifte/ Arzneimittel, Pestizide, Verkehr..)
Physisch-chemikalische Eigenschaften (gas,Staub, chemische Struktur -> Strukturabhängige Toxizität!!)
Zielorgan(systemisch vs. lokal; ZNS, GIT,…)
Zeitabhängigkeit (Akut (<24h) bis CMR (Dekaden bis Generationen))
Was versteht man unter „Toxikokinetik“ und welches Modell liegt dem zugrunde?
“was macht der körper mit dem Gift?!
zeitlicher verlauf der Giftkonzentration im Körper
beschrieben durch LADME Modell
Was versteht man unter „Toxikodynamik“ und was sind relevante Kenngrößen?
“was macht das Gift mit dem Körper?”
Verhalten des Toxins am Wirkort
kenngrößen: rezeptoraffinität, kovalente Bindung vs. kompetitives Verhalten, Konzentrations- vs. Kummulationsgifte
Wie sieht das LADME-Modell aus?
Beschreibt die Gesamtjeit der prozesse, die die Konzentration eines Stoffes im Körper beeinflussen
-Liberation, Absorption, distribution, Metabolism, Excretion
Welche Bedeutung besitzen Plasmaproteine für toxikologische Zusammenhänge?
Binden lipophile Substanzen im Blut und erhöhen so deren Hydrophilie; Jedoch nur ungebundene Moleküle können das Blutgefäß verlassen und biologisch/toxisch wirken, gebundene Fraktion dient als Depot
Wie wirkt sich die Lipophilie einer Chemikalie auf die biologische Toxizität aus?
Mit steigender Lipophilie von Umweltchemikalien steigen (meist) auch:
-Anreicherung in Organismen
-akute Toxizität
durch Beeiflussung von Resorption und HWZ im Blut
Welche Beispiele für Konzentrations-und Kumulationsgifte kennen Sie?
Konzentration: PCB,
Kummulation: karzinogene Substanzen, insektizide
Wie lassen sich die Dosis-Wirkungs-Beziehungen typischer Umweltgifte charakterisieren?
irreversible Bindung, EC50, NOEL………………………
Welche rezeptorunabhängigen Mechanismen der Toxikodynamik kennen Sie?
Einlagerung oder Zerstörung von Zellmembranen, DNA-Interkalation
Was besagt die Haber‘sche Regel für Kumulationsgifte?
Die Giftwirkung ist das Produkt aus der Dosis und der expositionsdauer. Kleine Dosen über einen lagen Zeitraum haben also desselben effekt wie hihe Dosen über kurze zeit. Fläche unter der ct.Kurve beschriebt Giftwirkung
Was sind toxikodynamische Besonderheiten kanzerogener Substanzen?
Karzinogene Summationsgifte
- Schwellenwert (wirkungsfreie Dosis) kann „fehlen“ (substanz-, spezies-, organabhängig)
- unklare Dosis-WirkungsBeziehung im NiedrigstdosisBereich
- linearer Kurvenverlauf bis zum Nullpunktwird angenommen (Verbraucherschutz)
Wie unterscheiden sich die verschiedenen Kennziffern der Toxizität?
LD50 ED50 NOEL NOAEL LOEL...................
Anhand welcher Daten erfolgt die Zuordnung zu Toxizitätskategorien?
Toxizitätsdaten aus Humanstudien(Fallstudien, epidem. Studien und Unfalldatenbanken), Ergebnissen aus (Q)SAR Modellen, Stoffgruppenkonzepten und dem LD50/LC50 Wert.
Bewertung der daten und Einstufung nach so ermitteltem ATE-Wert
Wie sind die Grenzwerte in Verbraucher-und Arbeitsschutz charakterisiert?
Grenzwerte im Verbraucherschutz
►ETDerlaubte Tagesdosis (acceptable daily intake, ADI) [mg/kg KG/d] Menge von Lebensmittelzusatzstoffen/Pestiziden/Arzneimitteln, die bei lebenslanger täglicher Einnahme als gesundheitlich unbedenklich gilt
►TTDtolerierbare Tagesdosis (tolerable daily intake, TDI) [mg/kg KG/d] Menge von ungewollten Kontaminanten in Lebensmitteln, die bei lebenslanger täglicher Einnahme als gesundheitlich unbedenklich gilt
erstellt durch: BfR, EFSA, WHO
Bestimmung: tierexperimentelle Fütterungsversuche,TTD = NOAEL/100
Grenzwerte im Arbeitsschutz
neue Bezeichnungen seit 2005 (GefStoffV) ►AGW Arbeitsplatzgrenzwert [mg/cm³] Konzentration eines Stoffes in der Luft am Arbeitsplatz, bei der eine Gesundheitsschädigung bei dauerhafter Exposition nicht zu erwarten ist (8 h/d, 40 h/Wo) früher: MAK (alles außer CMR) und TRK (CMR)
►BGW Biologischer Grenzwert [mg/ml] Konzentration eines Stoffes und seiner Metaboliten im Blut, bei der eine Gesundheitsschädigung bei dauerhafter Exposition nicht zu erwarten ist (8 h/d, 40 h/Wo) früher: BAT
erstellt durch: BAuA(Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin)
Welche Wirkungsarten und Toxizitätskategorien gibt es bei chronischer Toxizität?
Wirkungsarten:
Direkte Effekte (Wachstum, Entwicklung, Reproduktion)
Sekundäreffekte ( Verminderung der Fähigkeit zur Futtersuch durch Verhaltensänderung)
Indirekte Effekte (Habitatsveränderung durch Chemikalien, Verlust von Lebnsraum, Beutetieren etc.)
–Sek. und Indirkete können schädlicher sein als dirkete Effekte
Toxizitätskategorien:
Physiologie, Biochemie, Verhalten, Reproduktion, Zellstruktur, Ökosystemisch
Was sind häufige Arten abiotischer und biotischer Transformationen?
Biotisch: Phase I und II Reaktionen, Alkylierung, Dechlorierung, Mineralisierung
Abiotisch: Photolyse(Atrazin), Hydrolyse, Oxidation(Epoxide,Grillen!) und Reduktion(mit Fe Redox System, De-Cl von Lindan)
Welche Reaktionen werden bei der Biotransformation durch CYP-Enzyme katalysiert?
Phase 1 Reaktionen: Vorarbeit durch Reduktase via FADH2, Mono-Oxidasen am ER und Einführung von -OH/SH/COOH/NH2 Gruppen –> dient meistens der hydrophilie Erhöhung oder der Umwandlung einer unpolaren Substanz in einen unreaktiven Metabolit
Wodurch sind Phase-I-und Phase-II-Reaktionen gekennzeichnet?
Phase I: unpolare Substanz wird in unreaktiven Metabolit umgewandelt (Mono-Oxidase = Cytochrom P450 Enyzme, Reduktase, Einführung/Freisetzung -OH/SH/NH2/COOH)
! Spezies Unterschied beachten bzgl. CYP Gehalt)
Phase II: reaktiver Metabolit nach Phase I wird umgewandelt (Konjugationsreaktion druch Glucuroniderung = UGT, Sulfatierung = ST, Acteylierung oder Glutathion = GST)
Weshalb ist die Übertragbarkeit tiertoxikologischer Daten auf den Menschen schwierig?
physiologisch-metabolische Unterschiede
bestimmte (psychische) Wirkungen schlecht messbar
immunologische Unterschiede
Wenn wirkung sehr selten oder sehr spät auftritt schlecht darstellbar
ethische Bedenken
Was sind die drei wichtigsten Parameter zur Beurteilung der Kritikalität von Chemikalien?
Expostion, Toxikokentik, Toxikodynamik?
Welche Schwermetalle spielen in der Umweltchemie eine besondere Rolle?
HG AS CU SN AL TI CD CR CO NI MN
Wie erfolgt in höheren Organismen die Metabolisierung von Metallen?
Biomethylierung, Metallothioneine
