2.5: Toxische Reaktionen: Überblick

Wenn toxische Substanzen in den menschlichen Körper eindringen, verteilen sie sich auf verschiedene Gewebe und unterliegen metabolischen Veränderungen. Dieser Prozess führt zu reaktiven Metaboliten, die kovalent an spezifische Zielmoleküle binden können und somit zu Toxizität führen.

Toxizität kann in zwei Hauptkategorien eingeteilt werden: lokal und systemisch.

Lokale Toxizität tritt an der Expositionsstelle auf, beispielsweise durch Protein-Denaturierung verursacht durch ätzende Substanzen.

Im Gegensatz dazu erfordert systemische Toxizität die Aufnahme und Verteilung des toxischen Stoffes, was potenziell eine bestimmte biochemische Reaktionskette stört.

Bestimmte Toxine können sowohl lokale als auch systemische Effekte auslösen. Zum Beispiel kann Tetraethylead bei Kontakt Hautreizungen verursachen, was ein lokaler Effekt ist, und bei Aufnahme ins Blut das zentrale Nervensystem beeinträchtigen, was ein systemischer Effekt ist.

Die Schwere und Umkehrbarkeit toxischer Effekte hängen maßgeblich vom betroffenen Organ ab. Schäden am zentralen Nervensystem sind in der Regel irreversibel aufgrund der begrenzten Regenerationsfähigkeit von Gehirnneuronen. Auf der anderen Seite können Verletzungen von Organen wie der Leber aufgrund ihrer inhärenten Regenerationsfähigkeit möglicherweise reversibel sein.

Der Beginn toxischer Wirkungen variiert von sofortig bis verzögert. Zum Beispiel kann ein Überschuss an Acetylcholin an Synapsen aufgrund der malathionvermittelten Hemmung der Acetylcholinesterase schnell Symptome hervorrufen. Andererseits kann Asbest lange Latenzperioden haben, bevor er Krankheiten wie das Mesotheliom verursacht, eine Krebsart, die bestimmte Gewebeauskleidungen betrifft.

Giftige Chemikalien, die in den Körper gelangen, werden im Gewebe verteilt, wo sie verstoffwechselt werden können. Die reaktiven Metaboliten können kovalent mit Zielmolekülen interagieren, um Toxizität zu erzeugen.

Lokale Toxizität tritt am Ort der Exposition auf. Ein Beispiel ist die Denaturierung von Proteinen durch ätzende Substanzen.

Systemische Toxizität erfordert in der Regel die Absorption und Verteilung des Giftstoffs, der durch Unterbrechung eines spezifischen biochemischen Signalwegs funktionieren kann.

Einige toxische Wirkungen können sowohl lokal als auch systemisch sein. Zum Beispiel kann die Exposition gegenüber Tetraethylblei Hautreizungen verursachen, und seine Aufnahme in den Kreislauf kann das ZNS beeinträchtigen.

Verletzungen des ZNS sind aufgrund der begrenzten Regenerationsfähigkeit der Gehirnneuronen irreversibel. Verletzungen von Organen wie der Leber können aufgrund ihrer regenerierenden Fähigkeit reversibel sein.

Die meisten toxischen Wirkungen treten schnell ein. Zum Beispiel führt ein Überschuss an Acetylcholin an den Synapsen aufgrund der Malathion-vermittelten Hemmung der Acetylcholinesterase zu sofortigen Symptomen.

Einige giftige Chemikalien, wie Asbest, weisen lange Latenzzeiten auf, bevor sie zu einem Mesotheliom führen – einer Krebserkrankung der Schleimhäute bestimmter Gewebe.