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Grundlagen der Human- und Ökotoxikologie Seite 15 von 40 eine Risikoabschätzung für definierte chemische Verbindungen vornehmen zu können, werden biologische Vorversuche im Labor durchgeführt. Diese können darin bestehen, daß an Mikroorganismen, Pflanzen oder isolierten tierischen bzw. menschlichen Zellen gezielte und erprobte „in-vitro“-Versuche (im Reagenzglas) durchgeführt werden. Diese Tests sollen z.B. über zellschädigende, energiehaushaltbeeinträchtigende und andere zerstörende Effekte Aufschluß geben. Mit derartigen Testverfahren lassen sich auch Anhaltspunkte für potentielle mutagene und carcinogene Wirkungen gewinnen. Andererseits muß jedoch auch unter definierten Bedingungen auf das Tierexperiment zurückgegriffen werden. Eine zusammenfassende Übersicht über zur Verfügung stehende Methoden zur Untersuchung verschiedener Schadwirkungen gibt Tabelle 5. Tabelle 5: Untersuchungsmethoden der Humantoxikologie in Abhängigkeit von der zu betrachtenden Schadwirkung Schadwirkung Methode Erklärung Akute <strong>Tox</strong>izität Reizung der Haut Sensibilisierung der Haut Systemische (ganzheitliche) Verträglichkeit orale, inhalative oder dermale Exposition an Tieren (weiße Labor-Ratte) Tierversuch mit Albinokaninchen Tierversuch an der Haut des Meerschweinchens subakute subchronische chronische <strong>Tox</strong>izität • Erfassung möglicher Schädigungen bei einmaliger Gabe an Tiere erlaubt Abschätzung des Risikos, das bei einmaliger Überexposition des Menschen auftreten kann (Unfälle, Vergiftungen) • Maß für die Einstufung in Giftklassen nach ChemG • Applikation von Dosen/Konzentrationen, die sich durch einen konstanten Faktor unterscheiden • Registrierung von Sterblichkeit, Vergiftungssymptomen, Gewichtsentwicklung und Futtermittelverbrauch • Einwirkung der Substanz 3 min bis 24 Std. auf die geschorene Rückenhaut • Beurteilung von Hautschädigungen nach 3-7 Tagen (positive Reaktionen können sein: Rötung, Schwellung, Schorfbildung) • Hervorrufen der Reaktion mit nicht hautreizenden Schadstoffkonzentrationen (unterhalb der Wirkungsschwelle) • 10-14 Tage Ruhephase • erneute Substanzbehandlung zur Auslösung möglicher Hautveränderungen • Mehrere Tiergruppen bekommen Schadstoff verabreicht (oral, dermal oder inhalativ) • Üblich sind drei verschiedene Dosisgruppen (niedrig = Tiere zeigen keine Wirkungen, mittel = Verträglichkeitsgrenze, erste Unverträglichkeiten sind nachweisbar, hoch = toxische Effekte eindeutig feststellbar) und eine Kontrollgruppe ohne Exposition • Tägliche Beobachtung der Tiere, klinische Untersuchungen (Parameter analog Humanmedizin) • Am Versuchsende makroskopische und histologische Organuntersuchungen • Statistische Auswertung der Befunde Mai 1998
Seite 16 von 40 Grundlagen der Human- und Ökotoxikologie Schadwirkung Methode Erklärung Kanzerogenität Mutagenität Teratogenität Gesamtbetrachtung Gesundheit Mensch Tierversuch mit Ratten in-vitro Punktmutation Tierversuch , meist chinesischer Hamster Chromosomenu. Genmutation Tierversuch mit Mäusen Mutation in Keimzellen Tierversuch mit Ratten Epidemiologische Studien • Langzeitbeobachtung einer großen Anzahl von Tieren mit geringen Schadstoffmengen • Wichtigste Untersuchungsparameter sind makros- und mikroskopische Beurteilungen einzelner Organe • Feststellung von Gewebsvermehrungen, deren Wachstum nicht mehr mit dem normalen Gewebe koordiniert ist • AMES-Test mit speziell entwickelten Bakterien (Histidin-abhängige Zellen) • Beobachtung der Auslösung von Mutationen zur Hisitidin-Unabhängigkeit nach 2 Tagen Inkubation • Verabreichung der Testsubstanz und 6-48 Stunden Einwirkzeit • Zwei Stunden vor Tötung Gabe eines Spindelgiftes zum Stopp der Zellteilung • Chromosomengewinnung aus Knochemark und mikroskopische Untersuchung • Feststellung von wechselseitigem Austausch von Chromosomenabschnitten innerhalb eines Chromosoms (Translokation), von Brüchen eines Chromosomenarmes, von fehlerhaften Wiedervereinigungen von Chromosomenbruchstücken (Ringchromosomenbildung) • Verabreichung der Testsubstanz an männliche Mäuse • Paarung mit unbehandeltem Weibchen • Tötung der trächtigen Weibchen nach 15 Tagen • Beurteilung der Zahl der abgestorbenen Keime im Unterschied zu unbehandelten Tieren • Gabe der Testsubstanz an die ‚Mutter‘ zwischen dem 9. und 14. Tag der Entwicklung eines Embryos • Beurteilung von Mißbildungen am Embryo kurz vor dem Geburtstermin • Vergleich der Gesundheitszustände der Bevölkerung in einem schadstoffbelasteten Gebiet mit denen in einem weitgehend unbelasteten Kontrollgebiet (Querschnittsstudie) • Erfassung der zeitlichen Entwicklung und der Schwankungen von Krankheitshäufigkeiten in einem schadstoffbelasteten Gebiet und Korrelation mit Schwankungen der Schadstoffkonzentration (Längsschnittbeobachtung) • Zustand einer gesundheitlich beeinträchtigten Bevölkerungsgruppe und die dafür wahrscheinlich verantwortlichen Schadstoffkonzentrationen werden genau erfaßt und mit dem Gesundheitszustand einer später, nachträglich zusammengestellten Kontroll-Gruppe verglichen (Kohorten- Studie) Mai 1998
Seite 1 und 2: Materialien Arbeitshilfen Altlasten
Seite 3 und 4: Grundlagen der Human- und Ökotoxik

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