Toxi I (Fach) / Toxikologie (Lektion)

für I. Klausur

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• Was versteht man unter Toxikokinetik? Weg und Schicksal v. Stoffen im Körper - Resorption und Verteilung - Metabolische Aktivierung - Elimination
• Toxikokinetik T. liefert eine quantitative Beschreibung (zeitl. u. örtl.) der wichtigen Vorgänge Aufnahme (Resorption), Verteilung (Distribution), Wechselwirkungen, Biotransformationen und Ausscheidung.
• Was bedeutet Elimination (Biotransformation) -  metabolischer Abbau - Speicherung (z.B. Haare, Knochen, Nägel) - Exkretion (Ausscheidung), überwiegend Urin und Fäces (Kot) -> flüchtige Stoffe werden über Atemluft abgeatmet
• Was bedeutet Resorption? Aufnahme eines Stoffes vom Applikationsort durch eine Membran in den Blutkreislauf oder Lymphe. Spielt eine Rolle, wenn Pharmakon nicht in Blutbahn injiziert wird. Fettlöslichkeit erleichtert Resorption.
• Nennen Sie wichtige Transportprozesse zur Aufnahme von Fremdstoffen in das Epithelgewebe - passiver Transport (einfache und erleichterte Diffusion) - aktiver Transport - Endocytose
• passiver Transport - einfache Duffusion: Durchtritt lipophiler Stoffe durch Epithelien, Haut und Schleimhäute - erleichterte Diffusion: Carriersysteme entlang Konzentrationsgradienten
• aktiver Transport Carriersysteme
• Endocytose von der Zellmembran können sich unter ATP-Vernrauch Vesikel abschnüren und in das Zellinnere wandern (auch sehr große Moleküle) Gegenteil: Exocytose
• Was ist der Unterschied zwischen aktivem Transport und erleichterter Diffusion? - aktiver Transport: Carrierproteine unter Energiezufuhr - erleichterte Diffusion: Carrierproteine ohne Energiezufuhr
• Welche Eigenschaften des Magen-Darm-Traktes beeinflussen die Resorption von Fremdstoffen? - Oberfläche - pH-Wert - Verweildauer der Substanz - Durchblutung
• Was versteht man unter dem First-Pass-Effect? Aufnahme durch Adern direkt in die Leber - nahezu vollständig metabolisiert
• Welcher Organbereich resorbiert elementares Quecksilber? Lunge durch Inhalation
• Welche Faktoren sin dfür den optimalen Gasaustauch in der Lunge wichtig? - große Oberfläche - kurze Diffusionsstrecke zwischen Alveolen und Kapillaren - gute Durchblutung
• Welche Gase treten bis in die Alveolen? (NH3, HCl, Ozon O3, Stickoxide NOx) gering wasserlösliche Gase: - O3 - NO2 - CO
• Welchen Kapillartyp besitzt die Leber? - diskontinuierlicher Kapillartyp - sehr durchlässig
• Welchen Kapillartyp besitzen Gehirn und Rückenmark? - kontinuierlicher Kapillartyp mit Gliazellen - nur für hochlipophile Stoffe durchlässig, nahezu undurchlässig
• Was versteht man unter Metabolismus, bzw. Bioaktivierung? enzymatische Umwandlung eines (Fremd-)Stoffes im Körper
• Nennen Sie Phase I- und Phase II-Reaktion und was machen sie? Phase I: Funktionalisierung - Oxidation, Reduktion, Hydrolyse - Binden an z.B. OH-, NH2-, COOH-- und SH-Gruppen, um die Stoffe wasserlöslich zu machen Phase II: Konjugation - Konjugation durch körpereigene Stoffe, z.B. Glucuron- oder Schwefelsäure - Stoffe werden polarer gemacht und können so leichter ausgeschieden werden - führt im Allgemeinen zu besserer Wasserlöslichkeit
• Nennen Sie funktionale Gruppen, die bei Phase-I-Reaktionen benötigt werden -OH -NH2 -COOH -SH
• Skizzieren Sie eine typische Dosis-Wirkungs-Kurve x=Dosis y=Beobachtung positiver Wirkung von links unten nach rechts oben in "S"-Form Umschlag bei 50%
• Welche chemisch-physikalischen Eigenschaften von anorganischen Metall-Verbindungen beeinflussen das Ausmaß ihrer Resorption in der Lunge, im Magen-Darm-Trakt (MDT) und der Haut? - Wasserlöslichkeit - Lipidlöslichkeit (anorganische Stoffe eher schlecht, organische Stoffe gut)
• Über welchen Aufnahmeweg werden lösliche Metall-Verbindungen und Metall-organische Verbindungen resorbiert? - Metall-Verbindungen: aktiver Transport - Metall-organische Verbindungen: einfache Diffusion - Metallkationen: Bindung an Proteine, Einschleusung in die Zelle
• Nennen Sie Beispiele für Aufnahmewege von löslichen Metallverbindungen (Metall-Kationen) Pb, Mn: Ca-Transportwege, als Substrate aufgenommen Hg: Glutathionkomplex As, Cr, Oxoanionen: strukturähnlich wie Sulfate, Phosphate und Hydrogencarbonate
• Durch welche chemischen Wirkungsweisen kommen die toxischen Wirkungen anionischer Schwermetalle zustande? - Komplexbildung mit S, N, O > Aminosäuren, dadurch Stoffwechselstörungen - oxidative Kraft = oxidativer Stress - Komplexbildung mit Eiweißkörpern reagieren mit Sylfhydrylgruppen > können dadurch bereits in geringen Dosen Enzyme hemmen, die funktionell wichtige SH-Gruppen enthalten
• Welche Eigenschaften einer anorganischen Arsen-Verbindung sind für eine gute Resorption für den MDT entscheidend? Wasserlöslichkeit
• Warum besitzt As2S3 nur eine geringe Toxizität? schwer bis nahezu unlöslich, dadurch keine Resorption
• In welchem Bereich (Haut, Lunge, MDT) werden As-Verbindungen am besten resorbiert? - MDT 80% - Lunge 10%
• Was versteht man unter enterohepathischem Kreislauf? Darm, Leber, Gallenblase - Elimination einer Substanz über die Leber in die Galle > gelangt darüber in den Darm - von dort wieder Resorption, wobei die Subsatnz über die Pfortader wieder in die Leber gelangt - Bsp.: Gallensäure und -farbstoffe, Steroidhormone, verschiedene Arzneistoffe - biläre Ausscheidung und Rücktransport
• Über welchen Ausscheidungsweg erfolgt die Elimination von As-Verbindungen? - renal 30% - fäkal 4%
• Welche Verbindungen entstehen bei der Biotransformation von As(III)-Verbindungen? - Dimethylarsinsäure (DMA) (CH3)2AsO(OH) - Monomethylarsonsäure (MMA) CH3AsO(OH)2 (weniger)
• Welches Antidot ist bei einer organischen As-Vergiftung zu verwenden? Dimercaptopropansulfonat (DMPS) - As-DMPS-Komplex > kann vermehrt mit dem Urin ausgeschieden werden
• Blei verhält sich in seiner zweiwertigen Form physiologisch wie welches Kation? Ca2+
• In welchem Bereich werden Pb-Verbindungen am besten resorbiert? - in der Lunge zu 70% als Aerosole - MDT 8%
• Blei wird nach der Resorption an welches Protein gebunden? Hämoglobin
• In welchem Körperbereich findet man beim Menschen den höchsten Bleigehalt? - Knochen (und Zähne) - Blei bildet mit Phosphat schwerlösliches Bleiphosphat > Bleidepot
• Beschreiben Sie kurz die toxische Wirkung von Blei auf das blutbildende System - Pb hemmt die Delta-Aminolevulinsäure-Dehydratase (Delta-ALA-D) > es entsteht weniger Häm im Körper (Vorstufe von Hämoglobin) und die Konzentrationvon Delta-ALA im Blut und Harn steigt an (wichtiger diagnostischer Parameter) - Häm ist ein Synthesehemmer der Delta-Aminolevulinsäure-Synthase - Hemmung der Koprogenase - Hemmung der Ferrochelatase
• Welche kombinierte Gabe von zwei speziellen Komplexbildnern (Antidot) stellen eine sehr gute Therapeutische Behandlungsmöglichkeiten bei Bleivergiftungen? Na2Ca-EDTA D-Penicillamin
• Warum steigt bei einer Bleivergiftung die Delta-amino-levulinsäure-konzentration im Blut an? - Pb hemmt die Aktivität der Delta-Amino-levulinsäure-Dehydratase (Delta-ALA-D) > weniger Häm wird gebildet - Häm ist ein Synthesehemmer der Delta-Amino-levulinsäure-Synthase > überhöhte Bildung Delta-ALA
• Welches metallbindende Protein wird u.a. durch die Cd-Stimulierung in der Leber vermehrt synthetisiert? Metallothionein (MT)
• Welches metallbindende Protein wird u.a. durch die Cd-Stimulierung in der Leber vermehrt synthetisiert? Metallothionein (MT)
• Beschreiben Sie den Weg des Cd-Ions von der Aufnahme im Blut über die Leber in die Niere - im Blut wird Cd an Albumin gebunden und so zur Leber transportiert - in der Leber stimuliert es die Synthese von Metallothionein - bildet Cd-MT- Komplex > Transport in's Blutplasma > Transport in die Niere - In der Niere in den Tubukuszellen aufgenommen > dort wird Cd von dem Cd-MT-Komplex abgespalten, dabei entstehen freie Ca2+-Ionen (toxische Komponente) - Fließgewicht: Cd2+ und Cd-MT-Komplex
• Beschreiben Sie den Mechanismus, der zur toxischen Wirkung von Cd-Ionen zur Störung des Ca-Stoffwechsels führt - aus Vitamin D3 wird in der Leber 25-OH-D3 gebildet > Transport in die Tubuluszellen der Niere > aus 25-OH-D3 wird der aktive Metabolit 1, 25-OH2D3 gebildet - D3 aktiviert die Freisetzung von Ca2+ aus den Knochen und stimuliert die Ca2+-Resorption aus dem Dünndarm in's Plasma - Cd hemmt beide Mechanismen und auch die Ca2+-Aufnahme in den Tubuluszellen, inaktiviert dort das Enzym Adenylatcyclase
• Welche Stoffauswirkungen hat die HF-Vergiftung, abgesehen von der starken Ätzung auf das Epithelgewebe, auf den Stoffwechsel? Resorption: F--Ionen als spezielles Enzymgift (Hemmung des Kohlenhydratabbaus der Zelle) - Fällung von Calciumfluorid > Cytoplasmagift
• Beschreiben Sie die toxikologische Wirkung von KClO3 Kaliumchlorat - oxidierende Wirkung auf das Hämoglobin (F2+ -> F3+) > Bildung von Methämoglobin > Sauerstoffmangel im Gewebe = innere Erstickung) - Hämolyse (Auflösung von Erythrozyten, Anämie, falls Abbau Neubildung übersteigt)
• Auf welcher Eigenschaft beruht die Toxizität des (weißen) Phosphor P4 im Organismus? wirkt reduktiv durch starkes Reduktionsvermögen - Störung des oxidativen Stoffwechsels
• In welcher Modifikation ist Phosphor giftig? weißer Phosphor P4
• Beschreiben Sie die toxische Wirkung von Blausäure Störung des Atmungskette durch Komplexbildung mit dem Fe3+ der Cytochromoxidase > keine O2-Zufuhr und Aufnahme mehr möglich, bis zum Tod der Zelle
• Welche Farbe hat Blausäure? farblos
• Weshalb wird Blausäure gut in der Haut resorbiert? Bei pH=7 liegt es undissoziiert vor > gut resorptionsfähig
• Beschreiben Sie die toxische Wirkung des Kohlenmonoxids Hat eine viel höhere Affinität zu Fe2+ des Hämoglobins als Sauerstoff > Störung des Sauerstofftransports im Blut >> Erstickungstod - mit CO beladenes Hämoglobin gibt noch vorhandenes O2 schlechter ab

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