Toxikologi Flashcards
Nämn minst tre myndigheter som ansvarar för kontroller gällande utsläpp
- Naturvårdsverket – yttre miljö
- Strålsäkerhetsmyndigheten - kärnkraft
- Livsmedelsverket – mat och kosttillskott
- Arbetsmiljöverket – på arbetet
Vad är ett CAS-nr?
- på alla kemikalieburkar (ex koffein: 58-08-2) kan vara bra när vi söker på ämnen, 70 000 000 miljoner ämnen finns registrerade, 84 000 kan köpas, 3000 används i stor omfattning
- CAS-nummer är unika numeriska identifierare för kemiska föreningar, polymerer, biologiska sekvenser, mixer och legeringar.
Exponering och risk
- Exponering måste uppkomma innan det finns en risk
- Riskens storhet är proportionell med ämnets skadlighet och exponeringens omfattning
- Dosen gör giftet (mängden kemikalier vid exponeringstillfället avgör toxiciteten)
- Olika toxiska respons kan uppkomma efter olika, ja vad?
- Exponeringsvägar
- Frekvens av exponering
- Längd av exponering
Vad menas att toxiska ämnen kan kan samverka och utöva effekt additivt?
1+1 = 2
Vad menas att toxiska ämnen kan kan samverka och utöva effekt synergistiskt?
1+1 = 4
ex radon och människor som röker (ökar risken för cancer)
Vad menas att toxiska ämnen kan kan samverka och utöva effekt genom potentiering?
Oskadligt ämne kan göra annat ämne mer toxiskt
Vad menas att toxiska ämnen kan kan samverka och utöva effekt genom antagonism?
Ett ämne gör ett annat toxiskt ämne mindre toxiskt (Kadmium mindre skadligt om vi har Zink)
Förklara det röda strecket
Om vi har bra immunsvar så tar det hand om giftet fram till tröskelvärde (när röd börjar gå upp)
Förklara den gröna pilen
- Essentiellt ämne gör att vi har mindre skador men vid för högt blir vi sjuka – vitamin D (grön på bilden)
Resonera kring begreppen risk, fara, exponering och känslighet
- Risk = fara * exponering * känslighet
- Om det är en risk att andas in partiklar beror på toxiciteten (faran), hur partiklarna når de nedre luftvägarna (exponeringen) och om den som andas in är extra sårbar (känslighet)
Vad påverkar ett ämnes upptag (egenskaper hos ämnet)?
- Storlek – små ämnen tas upp lättare
- Hög molekylär vikt –> mer på enzymnivå och ger IgE
- Mindre ger mer irritation
- Fettlöslighet – tas upp lättare
- Fettlösligt (ex kvicksilver bundet till organiskt ämne lättare tas upp)
- Likhet med endogena ämnen – tas upp lättare
- Polaritet / laddning (joner mer polära och därmed vattenlika och tas upp sämre)
Toxiska skador kan vara
- Reversibla
- Icke reversibla
Ett toxiskt ämne kan också ha Lokala effekter (ozon) eller?
Ett toxiskt ämne kan ha direkta effekter (ozon) eller?
- systemiska (CO2), eller både och
- fördröjda effekter (paracetamol) eller både och
Hur relaterar latens till asbestexponering?
- Asbest och latenstid för mesoteliom (lungsäckscancer) – mkt troligt att det är asbest
- Kan ta 20-30 år innan sjukdom bryter ut
- Ämnen kan agera toxiskt exempelvis genom att, ja vad?
Nämn minst fem sätt som det toxiska ämnet kan verka på
- Konkurrera med essentiella näringsämnen
- Påverka kalciumhomeostasen (enzymaktivitet, ATP-syntes mm).
- Interagera med receptorer (membranbundna eller intracellulära)) ämnet kan blockera receptorn (antagonister) eller aktivera receptorn (agonister)
- Reagera med makromolekyler – kovalent binda till DNA eller protein
- Påverka immunsystemet – allergener
- Orsaka en oxidativ stress (bilda reaktiva syre- eller kvävemetaboliter)
- Lippidperoxidation (vid för lite antioxidanter)
- Oxidativ DNA-skada
- Oxidativ skada på proteiner
- Hämma enzym (ex. tungmetaller, organfosfat pesticider, Novitjok hämmar acetylkolinesteras à spasmer)
- Interferera med jonkanaler
Nämn minst två xenobiotika med direkt toxisk effekt
- HCN, bly, metylisocyanat
- Bhopalkatastrofen natten till 3 december 1984 då 43 ton metylisocyanat och andra gaser från amerikanska Union Carbides fabrik strömmade ut över den sovande staden. 520 000 människor utsattes för gaserna, 8 000 dog under första veckan, och närmare 200 000 fick olika grader av skador
Nämn en xenobiotika vars metabolit har effekt
- Amygdalin (organiskt ämne som innehåller cyanid) och dess metabolit bildar vätecyanid (HCN), finns i linfrö
Hur bryts metanol ner och vilka metaboliter är giftiga?
- Metanol –> alkoholdehydrogenas –> formaldehyd (mer polär och giftigt) –> formaldehyddehydrogenas –> myrsyra (giftigt) –> CO2 + H2O
Hur fungerar elektrofila ämnen?
- Elektrofila ämnen reagerar gärna med nukleofila ligander som kan vara -SH, -OH och -NH2 (finns på ex lysin)
- Gillar ex elektroner som finns mellan svavel och väte
- VIKTIGT!
Ge minst fem exempel på elektrofila ämnen och vilka kategorier de ingår i
- Aldehyder, acetylerande ketoner, Pb, isocyanater
- Malondialdehyd är exempel på endogen ligand (lipidperoxidradikal) med denna effekt
Hur fungerar det kemiska sinnet?
- TRPA1-receptor receptor som signalerar och varnar för elektrofiler (eller värme och kyla)
- Detta aktiveras av elektrofiler (ofta med stickande lukt) som binder till cystein och lycin i receptorn som då frisätter Ca2+ med
- Tårproduktion, hosta/nysa, slem i luftvägar, låsning av andningsmuskulaturen
- Aktiveras av mentol, nikotin, acrolein (miljöirritant), formalin (volatil irritant), isoflurane (syntetisk)
- TRPV1 (capsaicin-R värme eller stark mat) och TRPM8 (kyla och mentol)
Hur verkar vätecyanid?
- Inhiberar cytokrom C oxidas i elektrontransportkedjan (i mitokondriemembranen). Cyanidjonen (CN-) binder irreversibelt till järn i enzymet genom kompetativ inhibition och förhindrar elektrontransporten från cytokrom C till syre. Ingen ATP-produktion och orsakar kvävning
Vilket toxin binder på samma sätt som HCN men 50 ggr mindre potent?
Kolmonoxid
- Bränd vävnad, upphettade proteiner
- Det bildas vätecyanid (oxiderar till isocyanatsyra), formaldehyd, och kolmonoxid med flera
- Isocyanatsyran kan sedan reagera med lysin och bilda homocitrullin
Vad pratar vi om?
Diatermirök (surgical smoke)
- Reagerar med nukleofila ligander och kan därmed hämma olika protein som skyddar i exempelvis luftvägarna
- Reagerar även med sulfhydrylgruppen i glutation som är en viktig antioxidant
- Kan också binda till järn i cytokrom
Vad pratar vi om?
Kväveoxider
Hur verkar kvicksilver (Hg)?
Vilka är de vanligaste källorna för detta toxin?
- Protein-SH grupp binder Hg2+ –> protein-S-Hg+ (binder alltså svavel – den nukleofila liganden)
- Kvicksilver från kolkraft och även vid traditionellt guldvaskande (lägger till och bränner sedan bort Hg)
Hur tas bly (Pb) upp och hur verkar det?
- Hos vuxna individer är penetrationen av blod-hjärnbarriären låg för oorganiskt bly, medan denna barriär är dålig hos barn. Det höga gastrointestinala upptaget och den permeabla blod-hjärnbarriären utgör en speciell risk vid blyexponering av barn. Barn har ”hand-to-mouth behaviour” och får i sig bly från jord och damm
- Bly hämmar en rad enzymer innehållande SH-grupper. Hemsyntesen hämmas vid blodblynivåer över 2,5-5 μmol/L genom hämning av flera av enzymerna i synteskedjan. Leder alltså till anemi
Hur absorberas Kadmium (Cd)?
Hur lång halveringtid?
- Absorptionen av kadmium i magtarmkanalen är låg, normalt endast 5 %. Järnbrist ökar upptaget. Därför kan kvinnor i fertil ålder ha ett högre upptag av kadmium än män. Vid inhalation av respirabla kadmiumpartiklar kan absorptionen bli upp till 50 %. Den biologiska halveringstiden för kadmium är mycket lång, troligen cirka 30 år.
Hur skyddar sig kroppen mot tungmetaller?
- Metallothionin (tion = svavelföreningar), litet protein som innehåller 30 % cystein vilken gör den bra att binda in metaller (tungmetaller) som kadmium och bly
Krom (viktigt)
- Krom kan ha olika oxidationstal
- Trevärt krom – Cr2O3 – ej skadligt (essentiell)
- Sexvärt krom exempel H2CrO4 (alltså lämnat 6 elektroner till O4)
Vilken är toxisk och hur verkar den?
- Sexvärt krom tas upp lätt och är toxiskt, bildar ROS, samt en omvandlig av sexvärt krom till trevärt krom –> ett hapten som binder in till protein, detta komplex presenteras för APC vilket ger en sensitisering genom antikropparà allergi
- Även isocyanat kan agera på detta sätt och vi blir allergiska
PAH-partiklar
- Bildas vid förbränning (olja/kol, grillning), vedeldning, tobaksrök, grillad kyckling
- Kan binda till stoftpartiklar (smog), de har kondenserat till aerosolpartiklar
- Finns i luften som gas (uppvärmda) eller PAH-partiklar (när de svalnat)
- Hydrofoba
- Vissa kongener är mutagena/carcinogena
Fas 1-reaktion kan göra dessa till, ja vad?
- epoxid (instabil förening) och den kan binda till DNA vilket skett till höger
- Mycotoxiner – mögelgifter som kan finnas på spannmål, nötter
- Olika svamparter genererar olika mycotoxin
- Varierande toxicitet
Vad kan dessa kallas för?
Aflatoxiner
Bildning av luftföroreningar vid förbränning
- Kan oftast kopplas till förbränning och kan ge exempelvis CO, HCN, isocyanater, NO + solljus –> ozon, Hg mm
Hur kan förbränningen bli bättre?
- Rena bränslen
- Hög temperatur
- Tillräckligt med syre
- Avgasrening
Partiklar
- Vara naturligt bildade eller ha tillverkats syntetiskt
- Förekomma i fast eller vätskeform (aerosoler - vätskepartiklar)
- Ofta interagera med andra luftföroreningar
- Binda ämnen och bli mer eller mindre toxiska (ämnen från mikroogranismer eller organiska kolväten kan öka toxiciteten)
Generellt är grova partiklar förknippade med vilken patologi?
Generellt har finare (mindre) partiklar ett tydligare samband med ?
Astma och andra lungsjukdomar
Ökad dödlighet
Vid vilken storlekt kommer partiklar ner till de nedre luftvägarna?
- 10 mikrometer (en hundradels millimeter) då kommer de ner till nedre luftvägarna, beroende lite på hur ”häftigt” man andas
- Ultrafina/naturligt små (nano i samma storlek)
Var orsakar gasen skada om den hydrofil eller om den är hydrofob?
- Hydrofila gaser – högt upp
- Hydrofoba gaser – långt ned
- Volymen inandad luft har stor betydelse
- Vissa ämnen kan ge systemiska effekter utan att först ge lungskada
- Liten molekyl som kan framkalla en respons hos immunförsvaret, men bara när den är kopplad till en större bärare, till exempel ett protein
Hapten
Hur verkar kadmium i kroppen?
- Absorberat kadmium binds i levern till metallothionein, som är ett protein med talrika SH-grupper som binder metalljoner. Små mängder av kadmium-metallothioneinkomplex läcker från levern och samlas i njurarna där en tubulär skada kan uppstå. Kadmium-metallothionein-komplexet utsöndras med primärurinen. I proximala tubuli sker en återresorption. Eftersom eliminationen från de tubulära cellerna är mycket långsam sker en ackumulation.
I vad kan du hitta isocyanat?
Lack, färg, skumplast, fogmassa, lim
Vilka ohälsoeffekter kan isocyanat ha?
Problem med andningsvägarna, irritationshosta m.m. samt nedsatt lungfunktion och allergisk astma
Vad är benspyren?
PAH (polycykliskt aromatiskt kolväte)
En starkt mutagen och kancerogen substans i vår miljö. Den utgör bl a en beståndsdel i tobaksrök, fockså vid vedeldning
