Zelluläre + Molekulare Toxikologie Flashcards
Welche toxischen Wirkmechanismen auf zellulärer Ebene kennen Sie?
a) Störung der Ionen-Homöostase Interaktion mit Ionenkanälen
b) Störung der Energieproduktion Photosynthese/ATP-Produktion
c) Störung enzymatischer Prozesse Induktion/Hemmung enzymatischer Reaktionen
d) Störung durch oxidativen Stress freie Radikale/reaktive Sauerstoffspezies
e) Schädigung von Zellstrukturen Zellmembranen und Organellen
Störung der Genexpression
Störung der Zellteilung
Welche Umweltchemikalien stören die zelluläre Energieproduktion?
Cyanide (e- Transport),
Chlor- und Nitrophenole (ox. Phosphorylierung), Organozinn-Verbindungen (ox. Phosph., Hemmung ATP-Synthase und- Synthetase)
Wie wirken Acetylcholinesterasehemmer?
AChEI (z.B Organophosphate) binden mittles P an den Serylrest im estersichen Zentrum der ACh Esterase. Das AZ ist nicht mehr für ACh zugäglich, dies kann somit nicht in Acetat und Cholin gesplaten werden, es verbleibt im synaptischen Spalt und führt zu einer Überstimulation und zum Tod durch Atemstillstand
Was sind toxikologische Unterschiede zwischen Organophosphaten und Carbamaten?
Organophosphate: binden irreversibel ans AZ, spezifisch für Mammalia, Kontaktgift (über haut)
Carbamate: binden reversibel, spezifisch für Insekten
Welche Xenobiotika binden an Protein-Thiole und welche Rolle spielt Glutathion?
Metalle (As, Pd, Cd), Organometalle, Dithiocarbamate (Maneb)
Glutathion ist ein zellulärer Schutzmechanismus, fängt SH-reaktive Xenobiotika ab, Toxizität erst nach Verbrauch der Speicher
Was ist die toxikologische Bedeutung von oxidativem Stress?
DNA: Mutation, Karzinogenese
Proteine: Funktionseinbußen, Zellschädigung
Lipide: Membranschädigung, Atherosklerose Kohlenhydrate: Rezeptorschädigung, Synovialviskosität
Welche Noxen führen über welchen Mechanismus zur Schädigung von Zellmembranen?
Kohlenwasserstoffe schädigen über Einlagerung in die Zellmembran
Tenside führen zu Zell-Lyse durch Zerstörung der Zellmembran durch amphiphilen Aufbau
Mit welchen Methoden können Effekte auf die Genexpression bestimmt werden?
mRNA-Muster (RT-qPCR/Microarray)
Protein-Muster GC/HPLC/CE MS/MALDI-TOF/NMR
Metaboliten-Muster GC/HPLC/CE MS/MALDI-TOF/NMR
Welche Beispiele cancerogener Umweltchemikalien kennen Sie?
Ruß, Nickel, Asbest, PAK, Chrom(VI), Nitrosamine, Zytostatika
Wie sind die verschiedenen Gruppen der IARC-Klassifikation definiert und welche Beispiele für Lebensmittel aus einzelnen IARC-Gruppen kennen Sie?
Group 1
Carcinogenic to humans. Sufficient evidence in humans. Causal relationship established. (UV, Zigarettenrauc, EtOH, Wurstwaren)
Group 2A
Probably carcinogenic to humans. Limited evidence in humans. Sufficient evidence in animals. (Rotes Fleisch, heiße Getränke, Feinstaub)
Group 2B
Possibly carcinogenic to humans. Limited evidence in humans. Insufficient evidence in animals. (Mixed pickles)
Group 3
Carcinogenicity not classifiable. Inadequate evidence in humans. Inadequate evidence in animals. (Handystrahlung, Polyethylen(?), Tee)
Group 4
Probably not carcinogenic. Evidence suggests no carcinogenicity in humans and animals. (Perlon(strümpfe))
Welche exogenen Faktoren tragen maßgeblich zur Krebsinzidenz bei?
Ernährung (hyperkalorisch), Alkohol, Ionisierunge trahlung, Chemikalien, Onkoviren
Wie unterscheiden sich Mutagenität und Cancerogenität?
Mutagenität: Veränderung von Genen/Chromosomen durch Mutagene (direkt und indirekt)
Cancerogenität: Krebsentstehung in Folgen von mehreren Mutationen (Akkumulation), die meisten Mutagene sind langfristig cancerogen
Wie ist das etablierte Stufenmodell der Cancerogenese aufgebaut?
Initiation( Proto-Onkogene, Mutation in DNA-Reparatur/Apoptose)
- > Promotion (Zelllzyklus, DNA-Rep, Apoptose)
- > Progression ( Wachstumsignale IGF-1, Hypoxie HIF-1a aus, Zell-Zell-Interaktion)
- > Metastasierung (Immunsystem, Ox. Stress, Invasion MMP, Angiogenese)
Welche zellulären Schutzfaktoren gegenüber Umweltchemikalien kennen Sie?
DNA-Reparatur, Metallo-Thioneine, Induktion CYP-Enzyme,
Induktion Phase-II-Enzyme,
Induktion Stressproteine (HSP),
Induktion ABC-Transporter
(v.a. p-GP = MDR1), Aktivierung Immunsystem, Apoptose Induzierung, Glutathion, zelluläre anti-oxidative Systeme
