Zelluläre und molekulare Toxikologie Flashcards
Welche toxischen Wirkmechanismen auf zellulärer Ebene kennen Sie?
- Störung der Ionen-Homöostase (Interaktion mit Ionenkanälen)
- Störung der Energieproduktion (Photosynthese/ ATP-Produktion)
- Störung enzymatischer Prozesse (Induktion/Hemmung enzymatischer Reaktionen)
- Störung durch oxidativen Stress (freie Radikale/reaktive Sauerstoffspezies)
- Schädigung von Zellstrukturen (Zellmembran und Organelle)
Auch Störung der Genexpression und der Zellteilung
Welche Umweltchemikalien stören die zelluläre Energieproduktion?
- Organozinn-Verbindungen: Triphenylzinnchlorid (Herbizid, Fungizid, Molluskizid, Verwendung in Antifouling-Farben seit 2006 weltweit verboten)
Wie wirken Acetylcholinesterasehemmer?
Sie hemmen das esterasische Zentrum (dadurch kommt es nicht zum Abbau von ACh und zur Ansammlung im synaptischen Spalt) -> ACh Überstimmulation => Tod durch Atemstillstand
Was sind toxikologische Unterschiede zwischen Organophosphaten und Carbamaten?
- Organophosphate = Phosphorsäureester: hohe Humantoxizität, irreversible AChEI - spezifisch für Mammalia-ACh
- Carbamate = Salze der Carbamidsäure: reduzierte Humantoxizität, reversible AChEI - spezifisch füt Insekten-ACh
Welche Xenobiotika binden an Protein-Thiole und welche Rolle spielt Glutathion?
Xenobiotika: Metalle, Organometalle, Dithiocarbamte -> Beeinträchtigung der Enzymaktivität (Destabilisierung der Tertiärstruktur, Oxidation SH-Gruppen in Aktin)
intrazelluläre Glutathion: zellulärer Schutzmechanismus -> Abfangen SH-reaktiver Xenobiotika, sodass Toxizität erst bei Erschöpfung zellulärer Glutathion-Reserven auftritt
Was ist die toxikologische Bedeutung von oxidativem Stress?
=> Entstehung freier Radikale (= hochreaktive Moleküle mit ungepaartem e-, Schädigung körpereigener Strukturen) physiologisch/endogen und exogen
Welche Noxen führen über welchen Mechanismus zur Schädigung von Zellmembranen?
- Kohlenwasserstoffe/Organische Lösungsmittel: unspezifische Einlagerung in Lipiddoppelschicht, bei ZNS-Gängigkeit narkotisch/sedierende Wirkung
- Tenside: unspezifische Zerstörung Lipiddoppelschicht (Zell-Lyse)
Mit welchen Methoden können Effekte auf die Genexpression bestimmt werden?
- Omics-Techniken zur Quantifizierung von Effekten
Welche Beispiele cancerogener Umweltchemikalien kennen Sie?
Polyzyklische-aromatische-Kohlenwasserstoffe, Chrom(VI), Nitrosamine, Zytostatika
Welche exogenen Faktoren tragen maßgeblich zur Krebsinzidenz bei?
Ruß, UV-Strahlungen, Kohlestaub, Chromat, Benzen, Asbest, Nickel, Schieferöle, Durchsin, Vinylchlorid, Haloether, Holzstaub, Fuchsin
Wie unterscheiden sich Mutagenität und Cancerogenität?
Krebsentstehung ist die Folge mehrerer Mutationen -> Bei Substanztestung bei Organismen mit kurzer Generationszeit kommt es zu fehlender Cancerogenität, trotz hoher Mutagenität
Genotoxozität = Veränderung der genetischen Information durch Mutagene
Cancerogenität = krebsauslösernde Wirkung durch Cancerogene
Wie ist das etablierte Stufenmodell der Cancerogenese aufgebaut?
Welche zellulären Schutzfaktoren gegenüber Umweltchemikalien kennen Sie?
- Genmutation (NO3-) => DNA-Reperatur
- Metallüberschuss (Hg, Pb, Cd) => Metall-Thioneine
- toxische Makromoleküle (PAK) => Induktion CYP-Enzyme, Phase-II-Enzyme, Stressproteine, ABC-Transporter
- vermehrte Wachstumssignale (Endokrine Disruptoren) => Aktivierung Immunsystem, Apoptose-Induktion
- SH-reaktive Xenobiotika (Organometalle) => Glutathion
- oxidativer Stress (Nano) => zelluläre antioxidative Systeme
Wie sind die verschiedenen Gruppen der IARC-Klassifikation definiert und welche
Beispiele für Lebensmittel aus einzelnen IARC-Gruppen kennen Sie?
IARC-Klassifikation erfolgt nach Evidenz der Kausalität, nicht der Effektstärke.
- Karzinogen für Menschen - bsp. verarbeitete Fleischprodukte
2A. Wahrscheinlich (probably) karzinogen für Menschen - bsp. rotes Fleisch
2B. Möglicherweise (possibly) karzinogen für Menschen - bsp. in Saueressig eingelegtes - Karzinogenität nicht eingestuft - bsp. Tee
- Wahrscheinlich nicht karzinogen - bsp. Perlon (früher Kunststoff)
