Toxikologie der Hilfs- und Schadstoffe I

Toxikologie der Hilfs- und Schadstoffe I (anorganisch)

• Lehrveranstaltung nach AAppO
• Wintersemester 2024/2025
• Dozent: Dr. Julian Schreiber
• Dokument nur für persönlichen Gebrauch bestimmt
• Keine Weitergabe an Dritte

Allgemeine Toxikologie

• Toxikologie: Lehre der schädlichen Wirkungen von Stoffen auf Menschen, Tiere und Umwelt
• Aufgaben der Toxikologie:
  • Identifizierung von Gefahren
  • Risikoabschätzung
  • Toxikodynamik/ -kinetik
  • Quantitative Bestimmungen
• Gift: Stoff, der bei lebenden Organismen dosis- und/oder speziesabhängig schädliche Wirkungen hervorruft (Noxe).
• Gefahrenpotential: Art der toxischen Wirkung, Risiko (Wahrscheinlichkeit), Exposition (Art, Häufigkeit, Dauer) entscheidend für Gesamtrisiko
• „Alle Ding sind Gift und nichts ohn Gift. Allein die Dosis macht, dass ein Ding kein Gift ist." - Paracelsus
• Aufgaben und Teilbereiche der Toxikologie:
  • Arzneimittel
  • Pestizide/Rodentizide
  • Kosmetik
  • Toxikologie (Umwelt/Landwirtschaft)
  • Lebensmittel
  • Forensik/Klinik
• Dosis macht das Gift: Einmalig, wiederholt; Exposition, Spezies, Insektizide/Rodentizide, Wasserorganismen, Kindesentwicklungsstadium, Säuglinge, Erwachsene; Trivialmaß und circa-äquivalente Mengen
• Arten von Giften:
  • Nach Herkunft (natürlich/synthetisch)
  • Nach Struktur (Small molecules, Peptide, Gase, Elemente/Metalle)
  • Nach Exposition (Atemgifte, Kontaktgifte, oral wirksam)
  • Nach Wirkung (Zellgifte, spez. Organwirkung, Kanzerogen/teratogen)
  • Pilze, Pflanzen, Reagenzien, Industriechemikalien, Pestizide/Pflanzenschutzmittel, Synthetische Gifte, Haushaltschemikalien, Arzneimittel, Lebensmittel.
• Abgrenzung Arzneimittel und Gift: Therapeutische Wirkung eines Arzneimittels, Dosis, indikationsabhängig, therapeutische Breite, toxische Wirkung, eng ther. Breite, Überdosierung, Wechselwirkungen, Risikobewertung.
• Giftwirkung:
  • Toxikodynamik ("Was macht das Gift mit dem Organismus?")
  • Toxikokinetik ("Was macht der Organismus mit dem Gift?") - Expositionsphase, Toxikokinetische Phase, Toxikodynamische Phase, Wirkort, Resorption, Verteilung / Metabolisierung, Exkretion (Ausscheidung)
• Expositionswege: Umwelt, Pflanzen und Tiere, Lebensmittel/(Trink)wasser, Textilien, Möbel, Industrie, Arbeit und Verkehr
• Arten der Vergiftung: Akute (kurzzeitige, maligne Giftaufnahme, häufig reversibel), Chronische (langzeitexposition, schleichender Beginn, langandauernde Symptome), Lokaler/Systemischer Wirkung (begrenzte/umfassende Giftwirkung)
• Toxikokinetik: Konzentrationsänderung eines Giftes im Organismus über die Zeit; Vergleich mit Pharmakokinetik, ADME-Modell (Liberation, Absorption, Distribution, Metabolismus, Exkretion/Elimination)
• Resorption und Resorptionsmechanismen
  • Passive Diffusion (konzentrationsabhängig)
  • Erleichterte Diffusion (Carrier und Poren, konzentrationsabhängig)
  • Aktiver Carrier-Transport (Tl+, AsO43-)
  • Phagozytose/Endozytose
• Lunge: Grobstruktur, Alveolen, Austausch von Gasen.
• Haut: Grobstruktur (Epidermis, Hornschicht, Resorptionsbarriere, Dermis), Bedeutung.
• Gastrointestinaltrakt (GIT): Grobstruktur (Magen, Dünndarm, Dickdarm, Mastdarm), Peristaltik, Bedeutung für Resorption.
• Leber: Zentrales Stoffwechselorgan; Entgiftung, Metabolismus, First-Pass-Effekt; Applikation ohne First-Pass-Effekt (i. v., i. m., s. c., intrathekal, transdermal, inhalativ, bukkal, sublingual, nasal, z.T. rektal)
• Metabolismus: First-Pass und Biotransformation (Umwandlung von Stoffen durch Stoffwechselprozesse)
• Distribution und Verteilungsräume, Log P Wert (Verteilungskoeffizient, lipophil/hydrophile), Verteilungsvolumen (virtuelle Größe, normiert auf L pro Kg Körpergewicht)
• Exkretion: Ausscheidung von Stoffen, Niere (Häufigster Weg; Aufgaben, Nephron Funktion), Galle/Intestinal, Lunge, Haut.
• Enterohepatischer Kreislauf.
• Bioverfügbarkeit (Ausmaß und Geschwindigkeit).
• Pharmakologisch-Toxikologische Größen: Dosis-Wirkungs-Kurven, ED50, TD50, LD50, Therapeutisches Fenster, Therapeutic index (TI).
• Prüfverfahren der Toxikologie (Aufwand, Kanzerogenität, Chronische Toxizität, Reproduktionstoxizität, Toxizität bei wiederholter Gabe, Pharmakokinetik, Akute Toxizität)
• NOAEL und LOAEL.
• Toxikodynamik (Wirkung eines Giftes auf Zellen (Charakterisierung), Symptomatik, Wirkdauer, Wirkort, Dosis-Wirkungs-Beziehungen, Zielstrukturen; Membranen, Membranproteine, DNA/RNA, u.v.m.)