Toxikologie Quiz: Grundlagen und Konzepte

Toxikologie der Hilfs- und Schadstoffe I (anorganisch)

• Die Lehrveranstaltung findet im Wintersemester 2024/2025 statt.
• Das Dokument ist nur für den persönlichen Gebrauch bestimmt und darf nicht an Dritte weitergegeben werden.
• Der Dozent ist Dr. Julian Schreiber von der Universität Münster.

Allgemeine Toxikologie

• Toxikologie ist die Lehre von den schädlichen Wirkungen von Stoffen auf Menschen, Tiere und die Umwelt.
• Aufgaben der Toxikologie umfassen die Identifizierung von Gefahren, die Risikoabschätzung, die Untersuchung der Wirkung und Kinetik von Giften und die quantitative Bestimmung von Giften.
• Ein Gift ist ein Stoff, der bei lebenden Organismen dosis- und speziesabhängig schädliche Wirkungen hervorruft (Noxe).
• Das Gefahrenpotential (qualitativ) gibt die Art der toxischen Wirkung und das Risiko an. Exposition ist wichtig für das Risiko.
• Der Satz "Alle Dinge sind Gift und nichts ohne Gift. Allein die Dosis macht, dass ein Ding kein Gift ist", stammt von Paracelsus.

Aufgaben und Teilbereiche der Toxikologie

• Toxikologie beinhaltet die Identifizierung schädlicher Wirkungen (qualitativ und quantitativ), Nachweis von Schadstoffen (Gewebe-/Umweltanalytik), Wirkmechanismen (Toxikodynamik), Symptomcharakterisierung und Grenzwertermittlung.
• Sie befasst sich auch mit Therapien und Präventionsmaßnahmen sowie Exposition und Antidoten.
• Die Toxikologie umfasst verschiedene Bereiche wie Arzneimittel, Pestizide, Kosmetika, Umwelt, Landwirtschaft, Lebensmittel und Forensik/Klinik.

Arten von Giften

• Gifte können nach Herkunft (natürlich/synthetisch), Struktur (kleine Moleküle, Peptide, Gase, Elemente/Metalle) und Exposition (z.B. Atemgifte, Kontaktgifte) klassifiziert werden.
• Natürliche Gifte kommen aus Pilzen, Pflanzen, Bakterien und Tieren vor.
• Industriechemikalien und synthetische Gifte finden sich in Pestiziden und Pflanzenschutzmitteln.
• Hauhaltschemikalien und Arzneimittel gehören ebenso zu den Giften.

Abgrenzung Arzneimittel und Gift

• Ein Arzneimittel muss eine ausreichende Dosis für die indikationsabhängige Behandlung haben.
• Es gibt einen therapeutischen Bereich zwischen therapeutischer und toxischer Dosis.

Giftwirkung

• Toxikodynamik beschreibt die Wirkung des Giftes auf den Organismus.
• Toxikokinetik beschreibt den Ablauf der Stoffwechselvorgänge (Resorption, Distribution, Metabolisierung(Biotransformation), Exkretion) der Stoffe durch den Organismus.
• Expositionswege des Giftes definieren die Aussetzungspfade bei Mensch, Umwelt, Tieren, Pflanzen, Lebensmitteln/Trinkwasser, Textilien/Möbel und dem Verkehr.

Arten der Vergiftungen

• Akute Vergiftungen sind kurzzeitige, möglicherweise reversible Effekte durch Giftaufnahme.
• Chronische Vergiftungen treten bei langfristiger Exposition auf, zeigen schleichende Symptome und können irreversibel sein.
• Lokale und systemische Vergiftungen kennzeichnen sich durch begrenzte oder umfassende Auswirkung auf spezifische Organe oder den ganzen Körper.

Toxikokinetik

• Die Toxikokinetik beschreibt die Veränderung der Konzentration eines Giftes im Organismus über die Zeit.
• Das ADME-Modell (Absorption, Verteilung, Metabolismus, Exkretion) beschreibt die pharmakokinetischen Prozesse.
• Die Prozesse sind relevant für die Verwendung von Substanzen oder Giften bei unterschiedlichen Expositionen.

Resorption und Resorptionsmechanismen

• Gifte werden durch passive Diffusion, erleichterte Diffusion, aktiven Transport und Phagozytose in Zellen und Gewebe aufgenommen.
• Die Aufnahmefähigkeit hängt von der Dosis, den Eigenschaften des Giftes und dem Organ ab.
• Die Lunge ist ein wichtiges Organ für die Resorption, abhängig von der Partikelgröße und den Stoffeigenschaften der Gifte.

Haut

• Die Haut besteht aus mehreren Schichten, die unterschiedliche Eigenschaften und Funktionen haben.
• Die Haut besitzt eine Resorptionsbarriere, die die Aufnahme lipophiler Stoffe, nicht jedoch die hydrophiler Stoffe, beeinflusst.
• Die Haut ist ein bedeutendes Organ für die Aufnahme von Stoffen mit Reizungen, Verätzungen.

Gastrointestinaltrakt (GIT)

• Der Gastrointestinaltrakt (GIT) spielt eine wichtige Rolle bei der Aufnahme von Stoffen (Magen, Dünndarm, Dickdarm, Mastdarm).
• Die Resorption von Giften im GIT hängt von der Art und Struktur der Substanz, von der Peristaltik und anderen Faktoren ab.

Leber

• Die Leber ist ein zentrales Organ für den Stoffwechsel, die Entgiftung und die Biotransformation von Stoffen.
• Der First-Pass-Effekt beschreibt die Metabolisierung von Arzneimitteln oder Toxinen in der Leber.
• Die Leber ist stark an der Umwandlung von Stoffen beteiligt.

Distribution und Verteilungsräume

• Die Verteilung von Giften im Körper spielt eine wichtige Rolle.
• Die Verteilung hängt von den Eigenschaften des Stoffes (Lipophilie), dem Gewebe (Durchblutung, pH-Wert) und dem Stoffwechsel ab.

Exkretion

• Die Exkretion ist der Prozess der Ausscheidung von Stoffen aus dem Körper.
• Die Niere ist das Hauptorgan für die Ausscheidung von wasserlöslichen Verbindungen.
• Galle, Lunge, und Haut sind weitere wichtige Exkretionsorgane.

Enterohepatischer Kreislauf

• Dieser Kreislauf beschreibt die Wiederaufnahme und erneute Ausscheidung von Substanzen (z.B. Medikamente, Gallensäuren) über den Darm und die Leber.
• Er beeinflusst die Halbwertszeit und die Verfügbarkeit der Stoffe im Körper.

Bioverfügbarkeit

• Bioverfügbarkeit beschreibt das Verhältnis von verabreicht zu Wirkort-verfügbarer Menge von Stoffen.
• Sie hängt von der Resorption-, der Distribution- und der Eliminationsphase des Stoffes ab.

Pharmakologisch-Toxikologische Größen

• Dosis-Wirkungs-Kurven beschreiben die Beziehung zwischen der Dosis und dem Effekt einer Substanz.
• Therapeutische Fenster und therapeutische Indizes helfen die Wirkung und Sicherheit von Substanzen abschätzen.

Prüfverfahren der Toxikologie

• Toxikologische Prüfverfahren werden verwendet, um die Sicherheit und die Wirkung von Substanzen zu bewerten.
• Sie umfassen verschiedene Tests, wie z.B. Studien zur Akut- und Chronischen Toxizität, Kanzerogenität, Reproduktionstoxizität und Mutagenicität.

Toxikodynamik

• Toxikodynamik beschreibt, wie ein Gift auf einem Organismus wirkt und welche Reaktion das Gift im Organismus auslöst.
• Charakteristisch für die Toxikodynamik sind die Symptome, die Wirkdauer, der Wirkort, der Wirkmechanismus und die Dos-Wirkungs-Beziehung.
• Zielstrukturen sind die Stellen im Körper, an denen das Gift wirkt.