ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΔΕΙΚΤΩΝ ΕΚΘΕΣΗΣ ΑΤΟΜΩΝ ΣΤΟ ΕΡΓΑΣΙΑΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ M. Στεφανίδου Καθηγήτρια Τοξικολογίας Μαρία Στεφανίδου Λουτσίδου Ιατρικής Σχολής Πανεπιστημίου Αθηνών

TLVs TLVs: THRESHOLD LIMIT VALUES – Μέγιστες Επιτρεπόμενες Τιμές Η μέτρηση των συγκεντρώσεων των τοξικών ουσιών στο εργασιακό περιβάλλον επιτελείται με ειδικούς ανιχνευτές.

BLVs BLVs: BIOLOGICAL LIMIT VALUES – Βιολογικές Οριακές Τιμές Είναι τα όρια της συγκέντρωσης διαφόρων ουσιών στα βιολογικά υλικά.

Η μέτρηση των τοξικών ουσιών στα βιολογικά υλικά των εργαζομένων ονομάζεται biomonitoring

Η έκθεση των εργαζομένων σε τοξικούς παράγοντες και η ένταση της έκθεσης επιτελείται με τη μέτρηση διαφόρων βιολογικών δεικτών.

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ Ευαίσθητοι Μη επεμβατικοί Ειδικοί Ποσοτικοί Εύκολοι στη μέτρησή τους

ΕΙΔΗ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΔΕΙΚΤΩΝ Δείκτες έκθεσης (exposure) Δείκτες απόκρισης ή επίδρασης (response or effect) Δείκτες ευαισθησίας (susceptibility)

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΕΚΘΕΣΗΣ Η μέτρηση των βιολογικών δεικτών έκθεσης γίνεται στα βιολογικά υγρά του οργανισμού ή σε διάφορους ιστούς.

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΕΚΘΕΣΗΣ Οι βιολογικοί δείκτες έκθεσης αφορούν τη μέτρηση : της μητρικής τοξικής ουσίας ή των μεταβολιτών της ή του προϊόντος αντίδρασης της τοξικής ουσίας με κάποια ουσία του κυττάρου ή του οργάνου – στόχου.

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΕΚΘΕΣΗΣ Είναι οι πιο εύκολοι στον προσδιορισμό τους. Χρησιμοποιούνται ευρύτατα. Ανιχνεύονται εύκολα οι τοξικές ουσίες ή οι μεταβολίτες τους και ποσοτικοποιούνται σε δείγματα αίματος, ούρων, κοπράνων, γάλακτος θηλασμού, εκπνεόμενου αέρα ή σε ιστούς που λαμβάνονται από βιοψία ή νεκροψία.

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΕΚΘΕΣΗΣ Ανιχνεύεται η μητρική τοξική ένωση ή οι μεταβολίτες της στα βιολογικά υλικά Ανιχνεύονται οι μεταβολίτες της τοξικής ένωσης στα όργανα-στόχους της τοξικής ένωσης (αυτό υποδηλώνει την παρέλευση μεγάλου χρονικού διαστήματος από την έκθεση). Ανιχνεύονται τα προϊόντα προσθήκης (adducts) στους ιστούς ή στα βιολογικά υλικά.

ADDUCTS Τα adducts είναι προϊόντα προσθήκης, που παράγονται από την αντίδραση των χημικών ουσιών με το DNA ή με άλλα μόρια, πχ. πρωτεΐνες. Είναι γονιδιοτοξικές ενώσεις, προκαλούν σημειακές μεταλλάξεις και έχουν πιθανή καρκινογόνο δράση.

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΕΚΘΕΣΗΣ

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΕΚΘΕΣΗΣ

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΕΚΘΕΣΗΣ

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ Ή ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ Οι δείκτες αυτοί αφορούν μετρήσιμες βιοχημικές ή φυσιολογικές μεταβολές ή μεταβολές της συμπεριφοράς ή άλλες μεταβολές ενός οργανισμού, οι οποίες ανάλογα με την έντασή τους μπορεί να προκαλέσουν βλάβη της υγείας ή να οδηγήσουν στην εκδήλωση κάποιας νόσου.

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ Ή ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ Η απόκριση σε μια τοξική ουσία προσδιορίζεται από την αύξηση ή τη μείωση ενζύμων ή πρωτεϊνών. Απαραίτητος ο καθορισμός των γενετικών παραγόντων.

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ Ή ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ Απλοί δείκτες Παρακολούθηση του σωματικού βάρους Παρακολούθηση συγκεκριμένων μεταβολών σε ένα πληθυσμό.

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ Ή ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ Πολύπλοκοι δείκτες Προσδιορισμός της αναστολής της χολινεστεράσης του εγκεφάλου από τους οργανοφωσφορικούς εστέρες. Προσδιορισμός της επαγωγής της συνθετάσης του δ-αμινολεβουλινικού οξέος από τον Pb. Προσδιορισμός της αναστολής της αφυδρογονάσης του αμινολεβουλινικού οξέος από τον Pb. Προσδιορισμός ειδικών ισοενζύμων με ανοσοχημικές τεχνικές.

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ-ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ Μη επεμβατικοί Επεμβατικοί Βάρος οργάνων Παθολογοανατομικά παρασκευάσματα Ένζυμα-ισοένζυμα στο πλάσμα-ιστούς (π.χ. LDH) Αντισώματα (ΑΝΑ) Ένζυμα αναστολής ή επαγωγής (π.χ. χολινεστεράση- cyt P450) Απλοί Σωματικό βάρος Πληθυσμός Όγκος ούρων Πολύπλοκοι βιοχημικοί Ένζυμα-ισοένζυμα στα ούρα (π.χ.γ-GT) Ενδιάμεσες ενώσεις (π.χ. ALA στα ούρα) Προϊόντα διάσπασης στα ούρα (5-υδροξυμεθυλουρακίλη)

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ Ή ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ Η μεταλλοθειονεΐνη καδμίου. Η αύξηση της μεταλλοθειονεΐνης στον ορό ή σε ιστούς υποδηλώνει την έκθεση σε κάδμιο και την απόκριση του οργανισμού.

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ Ή ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ Η έκθεση σε DDT προκαλεί προβλήματα στο αναπαραγωγικό σύστημα, με αποτέλεσμα η γυναίκα να αποβάλει. Η αποβολή αυτή μπορεί να συσχετισθεί με προηγηθείσα έκθεση της γυναίκας σε DDT.

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ Ή ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ Οι πρωτεΐνες του stress. Η αύξηση της σύνθεσης των πρωτεϊνών αυτών οδηγεί στην έκφραση των γονιδίων μετά από απόκριση στους περιβαλλοντικούς στρεσσογόνους παράγοντες .

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ Ή ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ Μεταβάλλονται ταχύτατα, πριν εμφανισθεί η τοξικολογική δράση μιας ουσίας. Παράδειγμα ή έκθεση σε μόλυβδο μειώνει την αιμοσφαιρίνη και τον αριθμό των ερυθρών αιμοσφαιρίων. Επίσης μειώνει την αφυδρογονάση του γ-αμινολεβουλινικού οξέος.

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΕΥΑΙΣΘΗΣΙΑΣ Οι δείκτες ευαισθησίας είναι ενδεικτικοί ότι η κατάσταση ενός ατόμου από άποψη βιοχημείας ή φυσιολογίας μπορεί να το καταστήσει επιρρεπές σε χημικούς, φυσικούς ή λοιμογόνους παράγοντες.

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΕΥΑΙΣΘΗΣΙΑΣ Από τα 4 στάδια της φαρμακοκινητικής μιας τοξικής ουσίας ( απορρόφηση, κατανομή, μεταβολισμός, απέκκριση) το σπουδαιότερο είναι ο μεταβολισμός ή βιομετατροπή.

Ο ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΕΙ Μείωση των ενζύμων που συμμετέχουν στη διαδικασία της σύζευξης. Επαγωγή των ηπατικών ενζύμων. Καταστολή του ανοσοποιητικού συστήματος και αύξηση της επιρρέπειας σε λοιμώδεις παράγοντες, παράσιτα και στον καρκίνο. Ακετυλιώσεις αμινών, υδραζινών, σουλφοναμιδίων

Ο ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΕΙ Slow και fast acetylators Ο ρυθμός ακετυλίωσης είναι γενετικά καθορισμένος και έχει σχέση με τα εθνολογικά χαρακτηριστικά. Ο ρυθμός ακετυλίωσης μετρείται με τη χορήγηση σουλφαμεθαζίνης ή καφεΐνης και προσδιορίζεται το ελεύθερο και το ακετυλιωμένο φάρμακο στα ούρα

Slow acetylators Ο φαινότυπος του slow acetylator ευθύνεται για ανεπιθύμητες ενέργειες από φάρμακα ή τοξικές ενώσεις, όπως η πρόκληση καρκίνου της ουροδόχου κύστεως σε άτομα εκτεθειμένα επαγγελματικά σε αρωματικές αμίνες. Π.χ. ο συστηματικός ερυθηματώδης λύκος μπορεί να προκληθεί από την υδραλαζίνη σε άτομα slow acetylators, αλλά εξαρτάται και από άλλους παράγοντες (δόση, διάρκεια θεραπείας, φύλο-οι γυναίκες πιο επιρρεπείς)

Slow acetylators Τοξική ουσία Ανεπιθύμητη ενέργεια Ισονιαζίδη Περιφερική νευροπάθεια Ισονιαζίδη Ηπατική βλάβη Υδραλαζίνη Ερυθηματώδης λύκος Σουλφασαλαζίνη Αιμολυτική αναιμία Αρωματικές αμίνες Καρκίνος ουροδόχου κύστεως

Fast acetylators Ο καρκίνος του παχέος εντέρου έχει συνδεθεί με το φαινότυπο του fast acetylator.

Δύσκολη η διάκριση των δεικτών απόκρισης και ευαισθησίας μεταξύ τους. Μερικές φορές υπάρχει αλληλοεπικάλυψη.

Οι βιολογικοί δείκτες πρέπει να είναι πολύ ευαίσθητοι – early biomarkers. Πρέπει να παρέχουν πληροφορίες για την πηγή έκθεσης του ατόμου στην τοξική ουσία. Οι ερευνητές με τον τρόπο αυτό προσανατολίζονται προς τον υπεύθυνο ρυπαντή και προς την πηγή ρύπανσης. .

Επιτυγχάνεται η αποφυγή της έκθεσης σε μια τοξική ουσία και πρόληψη της δηλητηρίασης από αυτή. Βελτίωση των ατομικών και γενικών μέτρων ασφαλείας στο χώρο της εργασίας.