Präsentation [pdf] - Helmholtz Zentrum München

Ursache und Wirkung –
Die Detektivarbeit des Toxikologen mit Humandaten
Prof. Dr. Elmar Richter
Walther Straub-Institut für Pharmakologie und Toxikologie
Über das Passivrauchen zu
Fettabsaugung und Zauberpflaster

Aromatische Amine:
Seit langem bekannte Humankanzerogene
� Rehn (1895): Blasenkrebs bei Arbeitern in der Fuchsin-
Farbstoffherstellung
� Tabakrauch
� Herstellung von Farben, Pharmazeutika und Bioziden
� Autoabgase (Dieselkraftstoffe)
� Haarfärbemittel
4-Aminobiphenyl (1)
NH 2
NH 2
CH 3
ortho-Toluidin (2)
IARC-Klassifikation (WHO): (1) Humankanzerogen, (2) wahrscheinlich kanzerogen
DFG (MAK-Kommission): (1) + (2) Humankanzerogen

Nachweis der Belastung mit krebserzeugenden
aromatischen Aminen durch Humanbiomonitoring
Entgiftung
NAT2
N H
H
N H
C
O
Giftung
CH 3
CYP
N H
OH
Hämoglobinaddukte
(Surrogatmarker)
DNA-Addukte im
Harnblasenepithel
(Effektbiomarker)
Die erhöhte Belastung mit aromatischen Aminen wird mit dem
erhöhten Blasenkrebsrisiko der Raucher in Zusammenhang
gebracht...
Fragestellung: Passivrauchen auch ein Krebsrisiko ?

Hämoglobinaddukte von 4-Aminobiphenyl bei Kindern:
Abhängigkeit von Region und Passivrauch-Belastung
pg/g Hämoglobin
30
20
10
0
Nichtraucherhaushalte
Raucherhaushalte
1,2-fach
Eichstätt Augsburg München
1,3-fach
1,6-fach
NH 2
Richter E et al. (2001) Int Arch Occup Environ Health 74:421-428

Hämoglobinaddukte von ortho-Toluidin bei Kindern:
Abhängigkeit von Region und Passivrauch-Belastung
pg/g Hämoglobin
700
600
500
400
300
200
100
0
Nichtraucherhaushalte
Raucherhaushalte
Eichstätt Augsburg München
1,1-fach
1,1-fach
CH 3
NH 2
Ein hundertfach höherer Wert
bei einem Kind wurde aus der
Berechnung genommen:
Ursache damals unbekannt
Richter E et al. (2001) Int Arch Occup Environ Health 74:421-428

Eine Verbrennung dritten Grades wurde von der Patientin nicht wahrgenommen !

durch den Metaboliten o-Toluidin

Indikation für Liposuktion in Tumeszenzanästhesie:
Massive Reithosenlipomatose
Vorher Nachher
Die Infiltration solch großer Gebiete
kann bis zu 1,5 Stunden in Anspruch
nehmen !

Oberflächenanästhesie
Lokalanästhesie
Anwendungsformen
• Beseitigung von Schmerz- und Juckreiz
• diagnostische Maßnahmen
• Operationen am Auge
Infiltrations- und Leitungsanästhesie
• Zahnextraktion
• chirurgische Eingriffe
• EMLA: eine Alternative zur Infiltration ?
Tumeszenzlokalanästhesie
• Liposuktion, Facelift
• Hauttransplantation, Phlebochirurgie u.v.a.

EMLA: Eutektische Mischung der Lokalanästhetika Lidocain
und Prilocain
Bei 1:1-Mischung
besitzt dieses
Eutektikum einen
Schmelzpunkt von
nur 18 °C
Aus der eutektischen Mischung von Lidocain und Prilocain kann eine Öl-in-Wasser-
Emulsion hergestellt werden, deren Öltröpfchen ausschließlich aus den Wirkstoffen
bestehen. Unter Zusatz eines Emulgators und eines Verdickungsmittels entsteht eine
hochdisperse Emulsion (Tröpfchengröße nur ca. 0,2 µm), die eine große Phasengrenzfläche
besitzt. Die wässrige Phase wird mit Natriumhydroxid alkalisch gemacht

EMLA ® - ein Lokalanästhetikum,
das die intakte Haut durchdringt
Anwendungsbeispiele:
Lokale Betäubung der Haut im
Zusammenhang mit Eingriffen wie
z.B. Einstich einer Kanüle zur
Blutentnahme und chirurgischen
Eingriffen an der Hautoberfläche.
Lokalanästhesie vor mechanischer
Wundreinigung von Ulcus cruris
(Geschwüre der Beine).

20 Patienten aus der HNO-Abteilung der Poliklinik München
� Lokalanästhesie mit 100 mg Prilocain
� je 10 mL Blut vor und 24 Stunden nach Behandlung in Heparin-Röhrchen
maximal 12 Stunden bei 4-6 °C gelagert.
6 Freiwillige aus der HNO-Klinik Regensburg
� 100 mg Prilocain in die Bauchfalte
� je 10 mL Blut vor und 24 Stunden nach Behandlung in Heparin-Röhrchen
maximal 12 Stunden bei 4-6 °C gelagert.
� 24 h Urin vor und 24 Stunden nach Behandlung

o-Toluidin (ng/g Hämoglobin)
60
50
40
30
20
10
Hämoglobinaddukte von ortho-Toluidin vor und nach
Injektion von 100 mg Prilocain 20 Patienten
6 Freiwillige
0
0 24
Stunden
Mittlerer Anstieg:
40-fach
Min/Max: 6/360
Chemiearbeiter (USA) mit
27-fach erhöhtem Blasenkrebsrisiko
M.W. ± S.D. 40,8 ± 32,5
Ward et al. (1996) JNCI 88:1046-52

DNA-Addukte von ortho-Toluidin im 24-h Urin 24 h vor und
nach Injektion von 100 mg Prilocain
o-Toluidin (fmol/µg DNA)
30
25
20
15
10
5
0
0 24
Maximaler Anstieg um mehr
als das Dreifache...
24 Stunden zu kurz um den
maximalen Effekt anzuzeigen

Forschungsbedarf
� Bestimmung der Belastung mit ortho-Toluidin nach Anwendung von
Prilocain oder EMLA durch Messung von Hämoglobin- und DNA-Addukten
� Untersuchung der individuellen Suszeptibilität gegenüber ortho-Toluidin
� Charakterisierung der DNA-Addukte von ortho-Toluidin
� Ermittlung polymorpher Enzyme, die für Bildung und Reparatur der DNA-
Schäden von ortho-Toluidin verantwortlich zu machen sind