Umweltmedizinisches Biomonitoring

Beim Biomonitoring (dt: Bioüberwachung) handelt es sich um ein Verfahren der Arbeits- und Umweltmedizin zur Erfassung einer Schadstoffbelastung des Patienten durch Messung von Schadstoffkonzentration und Konzentration der Stoffwechselprodukte (Metaboliten) in diversen Zellstrukturen des Körpers.

Seit den 60er Jahren stellt das Biomonitoring (Bestimmung von Schadstoffen im Blut und im Urin) einen wichtigen Faktor in der detuschen Umweltmedizin dar, einhergehend mit einer signifikanten Verbesserung der Analysetechniken. Die Einführung von zulässigen Grenzwerten für gesundheitsgefährdende Stoffe (Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW); früher: (MAK-Wert) maximale Arbeitsplatz-Konzentration) wurden erst in den 70er Jahren eingeführt und werden heute durch das Bundesministerium für Arbeit und Soziales (Biologische Grenzwerte (BGW); früher: (BAT-Wert) Biologischer Arbeitsstoff-Toleranzwert) festgelegt.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

Einem gegebenen Kontakt mit über die Haut resorbierbaren Schadstoffen ("H-Stoffe") immunsupprimierten Personen mit einer verstärkten Exposition von krebserregend, fruchtschädigend oder reproduktionstoxischen Mitteln am Arbeitsplatz.

Das Verfahren

Das Prinzip des umweltmedizinischen Biomonitoring besteht aus der quantitativen Bestimmung von Schadstoffen bzw. deren Metaboliten. Die gemessene Belastung spiegelt auf Grund der intrakorporalen (sich im Körper befindenden) Schadstoffbestimmung die Exposition der Fremdstoffe sensitiv (die Sensitivität drückt den Anteil der durch das Monitoring richtig erkannten schadstoffbelasteten Patienten aus) und spezifisch (die Spezifität bezieht sich auf den Anteil richtig erkannter nicht belasteter Personen) wider.

Folgende Aspekte sind bei der Durchführung des umweltmedizinischen Biomonitoring hervorzuheben:

Messung der Belastung in Zellstrukturen und Flüssigkeiten der Person wie beispielsweise:
Blut, Blutplasma, Urin, Haare, Muttermilch, Zähne.

Beispielhaft Marker der "inneren Belastung" des Patienten:

  • Benzol – Chemische Verbindung aus der Gruppe der aromatischen Kohlenwasserstoffe. Inhalations- sowie Kontaktgift und wirkt krebserregend.
  • Polybromierte Diphenylether (PBDE) - Bromhaltige organische Chemikalien, die als Flammschutzmittel in vielen Kunststoffen und Textilien eingesetzt werden.
  • Blei – Blei und seine chemischen Verbindungen werden über die Nahrung, durch Inhalation oder direkte Einwirkung auf die Haut aufgenommen. Wirkungen: Schädigung des zentralen und peripheren Nervensystems, negative Beeinflussung der Blutbildung, Nierenschädigung ("Bleischrumpfniere").
  • Nickel – Häufigster Auslöser von Kontaktallergien. Schon eine geringe Aufnahme über die Nahrung stellt ein Risiko für das Auslösen einer allergischen Reaktion dar. Das Einatmen von Nickeldämpfen wird mit einem erhöhten Karzinomrisiko der Lunge (Bronchialkarzinom) und der oberen Atemwege assoziiert.
  • Quecksilber – Giftiges Schwermetall, bei Raumtemperatur verflüssigt und bildet toxische Dämpfe. Die Symptome einer Quecksilbervergiftung (akut, subakut, chronisch) sind mannigfaltig.
  • Cotinin – Abbauprodukt des Nikotins; findet sich auch bei Passivrauchern in Blut und Urin. Cotinin eignet sich als Maßeinheit für den Tabakkonsum und ermöglicht so eine Aussage über das Rauchverhalten.

Die Wahl des Untersuchungsgutes (z. B. Blut oder Urin) ist direkt abhängig von der gegebenen Fragestellung. Beispielsweise ist eine langanhaltende Quecksilberintoxikation vornehmlich im Urin nachzuweisen.

Eine Abänderung des Standardverfahrens wird durch die Verwendung des sogenannten Effekt-Biomonitoring erreicht. Hier werden besonders Stoffe als Markierung der Belastung genutzt, die entweder an DNA-Strukturen oder Proteinstrukturen binden. Auf Grund der Markereigenschaften eignet sich dieses spezialisierte Verfahren zum Nachweis genomschädigender Substanzen (Stoffe, die einen Schaden am Erbgut eines Menschen verursachen).

Ihr Nutzen

Das umweltmedizinische Biomonitoring verfügt gegenüber Untersuchungen der Umgebung über den Vorteil, dass die exakte körperliche Belastung durch einen Schadstoff nachgewiesen werden kann und die Messung nicht durch die Bestimmung der Konzentration eines Schadstoffes in der Umgebungsluft erfolgt. Als Resultat ist die Anwendung des Verfahrens Bestandteil der arbeitsmedizinischen Vorsorgeuntersuchung, soweit dafür arbeitsmedizinisch anerkannte Analyseverfahren und geeignete Werte zur Beurteilung zur Verfügung stehen.

 

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