Toxine

Was ist am giftigsten?

a) 12 Esslöffel Kochsalzb) 11 grüne Tomatenc) 10 Fliegenpilzed) 20 Liter Kaffee

Was ist am giftigsten?

a) 12 Esslöffel Kochsalzb) 11 Kilogramm grüne Tomatenc) 10 Fliegenpilzed) 20 Liter Kaffee

"Alle Dinge sind Gift, und nichts ist ohne Gift. Allein die Dosis macht, dass ein Ding kein Gift ist„

Sinngemäß “Die Dosis macht das Gift“

Paracelsus

Was ist ein Gift?

Ein Gift oder Giftstoff ist ein Stoff, der nach Eindringen in den Organismus eines Lebewesens eine schädliche, zerstörende oder tödliche Wirkung hat (wenn er in einer bestimmten Menge, unter bestimmten Bedingungen einwirkt)

ToxikologieDie Toxikologie ist die wissenschaftliche Disziplin, die sich mit der Erforschung von Giften, ihrer Wirkung und deren Behandlung beschäftigt.

Wege der Aufnahme eines Giftes

• oral (über den Mund, beispielsweise durch Essen und Trinken)

• dermal (Berührung mit der Haut)• inhalativ (durch Einatmen)• subkutan (unter die Haut verabreicht)• intravenös (Spritzen in die Blutbahn)

Strategie der Behandlung einer Chemikalienvergiftung

1) Giftzufuhr unterbrechen, aber auf Selbstschutz achten (z. B Raumluft, kontaminierte Kleidung…)

2) Erhalt der Vitalfunktionen (Atmung, Kreislauf, Krampfbehandlung)

3) Primäre Giftentfernung (=Verhinderung der Resorption) Haut oder Augen spülen Erbrechen, aber nicht bei Ätzgiften, Schaumbildnern und

Benommenheit.o Bei Ätzgiften: viel Wasser trinken um Gift zu verdünneno Bei Schaumbildnern: Nichts trinken, da die Schaumbildung verstärkt

wird. Gabe von Mittel, das den Schaum zerstört.

4) Sekundäre Giftentfernung: Beschleunigung der Ausscheidung

LD50-Wert Um festzustellen wie giftig ein Stoff ist werden Tierversuche

gemacht. Man verabreicht den Tieren verschiedene Dosen dieses Stoffes und schaut bei welcher Dosis 50% der Tiere sterben.

Diese Dosis wird als LD50-Wert bezeichnet. LD bedeutet letale/ tödliche Dosis.

50 steht für 50%, also die Hälfte der Versuchstiere.

Wird in einer bestimmten Messgröße wie Gramm oder Milligramm angegeben und in der Regel auf ein Kilogramm Körpergewicht bezogen.

Beispiel:

LD50 (Ratte) = 200 mg/kg. Dies bedeutet, dass für Ratten, die 1kg schwer sind und denen 200 mg Giftstoff verabreicht werden, ein Todesrisiko von 50 % besteht.

Kritik am LD50 Oft bezieht sich der Wert nur für Ergebnisse aus dem Tierversuch mit

einer Maus oder einer Ratte unter definierten Haltungs- und Versuchsbedingungen. Die Ergebnisse lassen sich in den meisten Fällen nicht auf den Menschen übertragen.

Die angegebenen Werte für den Menschen sind von bekannten Vergiftungsfällen abgeleitet.

Für Kinder oder besonders sensible Menschen ist der Wert oft nicht aussagekräftig genug, da sie wesentlich empfindlicher reagieren.

Die Untersuchung der letalen Eigenschaft einer Substanz erlaubt zudem keine Aussage über andere, möglicherweise langfristige toxische Wirkungen.

Oft kommt jedoch als Problem hinzu, dass sich Substanzen allmählich im Körper anreichern z. B durch Umweltverschmutzung. Insofern spielt nicht nur die Dosis, sondern auch der Zeitfaktor eine entscheidende Rolle.

Ethische Bedenken.

Botulinum Toxin: BOTOX

Botulinum Toxin ist die giftigste aller bekannten Substanzen. Schon ein einziges Gramm kristallisiertes Toxin würde ausreichen, um mehr als eine Million Menschen zu töten.

Die LD50-Werte für Mäuse reichen von 30 pg/kg bei intravenöser Gabe bis 4 ng/kg bei subkutaner Aufnahme. Bei Inhalation sind 3ng/kg tödlich.

Das Gift wird durch ein Bakterium namens Clostridium botulinum erzeugt.

Es handelt sich dabei um ein Neurotoxin.

Botulismus Eine Vergiftung mit Botulinumtoxin wird als Botulismus

bezeichnet.

Der Botulismus tritt im Allgemeinen nach Verzehr Botulinumtoxin-haltiger Nahrungsmittel auf:

Das Bakterium braucht zur Auskeimung eine sehr sauerstoffarme

Umgebung

Unter Luftabschluss und gleichzeitigem Nahrungsangebot wächst Clostridium botulinum außerordentlich gut und produziert schädlich hohe Mengen des Toxins.

meist Konserven , in denen sich das anaerobe Botulinumbakterium vermehrt und Botulinumtoxin produziert hat. Konservendosen sind dann in den meisten Fällen aufgebläht.

Botulinum Toxin: Wirkungsmechanismus

Blockiert die Signalübertragung von Nerven auf Muskeln indem es die Ausschüttung des Botenstoffs Acetylcholin hemmt.

Acetylcholin vermittelt die Erregungsübertragung zwischen Nerv und Muskel.

Wird Acetycholin gehemmt kommt es zu einer vorübergehenden Schwächung der Muskulatur.

Botulismus: Symptome und Behandlung

• Weite Pupillen• Doppelbilder bzw. Verschwommensehen• Herabhängende Augenlider• Mundtrockenheit• Sprech- und Schluckstörungen• Generalisierte Lähmungen incl. Atemlähmung

• Behandlung:• Entfernung des Giftes aus dem Verdauungstrakt, • Linderung der Symptome und Erhaltung der

Vitalfunktionen Gabe von Gegengiften ( aus Pferden gewonnen)

Sarin

Die Substanz wurde 1938 in Deutschland entdeckt

War ursprünglich als Insektenschutzmittel gedacht

Es handelt sich dabei um ein Nervengift

Sarin Sarin ist bei Zimmertemperatur flüssig, farb- und geruchlos

Es handelt sich um eine leichtflüchtige Verbindung.

Teilweise durch Verunreinigungen gelblich bis bräunlich gefärbt.

In Wasser zersetzt sich Sarin abhängig vom pH-Wert:bei pH 7 beträgt die Halbwertszeit 100 bis 150 Stunden saurer Lösung 2-3 Stunden alkalischer Lösung 1 Stunde

Sarin: WirkungsweiseAufnahme insbesondere über die Augen, Haut und Atemwege erfolgt.

Schutz gegen das Eindringen von Sarin in den Körper bietet daher nur ein Ganzkörper-Schutzanzug mit Atemschutzmaske.

Die Giftwirkung des Sarins beruht auf einem Eingriff in die Erregungsübertragung der Nervenbahnen

Sarin: WirkungsweiseEin Reiz wird zwischen zwei Nervenzellen durch einen Neurotransmitter (z.b Acetylcholin)übertragen, der über den synaptischen Spalt von der „Senderzelle“ „Empfängerzelle“ gelangt und damit den Reiz weiter leitet.

Unmittelbar nach seiner Freisetzung in den synaptischen Spalt wird das Acetylcholin durch das Enzym Acetylcholinesterase zersetzt, damit die Erregung beendet wird und die Empfängerzelle für die nächste Erregungsübertragung zur Verfügung steht.

WirkungsweiseUnmittelbar nach seiner Freisetzung in den synaptischen Spalt muss der Neurotransmitter durch ein Enzym (Acetylcholinesterase) zerstört werden, damit die Übertragung beendet wird.

Ansonsten würde es zu einer Dauerübertragung kommen

Sarin blockiert bindet an dieses Enzym wodurch es zu einer Dauerregung der Nervenzellen kommt.

Sarin(rot),Acetylcholinesterase (gelb), Acetylcholin (blau)

Sarin: Symptome

Bei geringeren Konzentrationen:

Nasenlaufen Sehstörungen und Augenschmerzen

Bei höheren Konzentrationen

Atemnot Speichelfluss und Schweißausbrüchen Muskelzucken und Krämpfe Erbrechen Bewusstlosigkeit Atemlähmung und Tod.

Sarin: Symptome

Die Latenzzeit ist abhängig vom Aufnahmeweg:

Bei einer Aufnahme über die Atmung beträgt sie nur einige wenige Minuten.

Bei einer Aufnahme über die Haut kann eine Latenzzeit bis zu 30 Minuten erreicht werden.

Wenn eine letale Menge aufgenommen wird, tritt der Tod in kurzer Zeit (wenige Minuten) ein.

Sarin: Behandlung Die Behandlung von einer Sarin-Vergiftung ist

schwierig weil es sich nur sehr langsam wieder von dem blockierten Enzym lösen lässt.

Vor einem Kampfstoffeinsatz können Oxim-Tabletten oder Carbamate eingenommen werden.

Bei einer Vergiftung spritzt man Atropin, das die Wirkung des Überangebotes von Acetylcholin aufheben soll.

Im Verlauf der wochenlangen Nachbehandlung kann man versuchen, mit einem Oxim die Acetylcholinesterase zu regenerieren.

Sarin: Dekontamination

Dekontamination mit:• Alkalilaugen (z.B. NaOH)• Alkoholaten (z.B. Na2CO3)• Peroxiden (z.B. H2O2, Na2O2)

• Spätestens nach zwei Tagen ist der Stoff normalerweise verflüchtigt (abhängig von der Witterung).