systemische toxische effecten

soorten systemische toxische effecten

toxische effecten worden in het algemeen ingedeeld naar de plaats van het toxische effect. In sommige gevallen kan het effect slechts op één plaats optreden. Deze plaats wordt genoemd het specifieke doelorgaan.

in andere gevallen kunnen op meerdere plaatsen toxische effecten optreden. Dit wordt systemische toxiciteit genoemd. Types van systemische toxiciteit omvatten:

• Acute Toxiciteit
• Subchronische Toxiciteit
• Chronische Toxiciteit
• Kankerverwekkendheid
• Ontwikkelingstoxiciteit
• Genetische Toxiciteit (somatische cellen)

Acute Toxiciteit

Acute toxiciteit treedt vrijwel onmiddellijk (seconden/minuten/uren/dagen) na een blootstelling. Een acute blootstelling is gewoonlijk een enkele dosis of een reeks doses die binnen een periode van 24 uur worden ontvangen. Overlijden kan een grote zorg zijn in gevallen van acute blootstelling. Bijvoorbeeld:

• in 1989 kwamen 5.000 mensen om het leven en raakten 30.000 mensen permanent gehandicapt door blootstelling aan methylisocyanaat als gevolg van een industrieel ongeval in India.
• veel mensen sterven elk jaar aan het inademen van koolmonoxide van defecte verwarmingsapparaten.

figuur 1. Defecte gasverwarmers kunnen giftig koolmonoxide
uitstoten(bron: iStock Photos, ©)

Subchronische toxiciteit

Subchronische toxiciteit is het resultaat van herhaalde blootstelling gedurende enkele weken of maanden. Dit is een gemeenschappelijk menselijk blootstellingspatroon voor sommige geneesmiddelen en milieuagenten. Bijvoorbeeld::

• inname van warfarine (Coumadin®) tabletten (bloedverdunners) gedurende enkele weken als behandeling voor veneuze trombose kan interne bloedingen veroorzaken.
• blootstelling aan lood op de werkplek gedurende een periode van enkele weken kan leiden tot bloedarmoede.

Figuur 2. Warfarine-tabletten (links); oude loden pijpen (rechts)
(bron van de afbeelding): foto ‘ s van iStock, ©)

Chronische toxiciteit

Chronische toxiciteit vertegenwoordigt cumulatieve schade aan specifieke orgaansystemen en duurt vele maanden of jaren om een herkenbare klinische ziekte te worden. Schade als gevolg van subklinische individuele blootstellingen kan onopgemerkt blijven. Bij herhaalde blootstelling of langdurige voortdurende blootstelling neemt de schade als gevolg van deze blootstelling langzaam toe (cumulatieve schade) totdat de schade de drempel voor chronische toxiciteit overschrijdt. Uiteindelijk wordt de schade zo ernstig dat het orgaan niet meer normaal kan functioneren en er een aantal chronische toxische effecten kunnen optreden.

chronische toxische effecten zijn::

• cirrose bij alcoholisten die al enkele jaren ethanol innemen.
• chronische nierziekte bij arbeiders met meerdere jaren blootstelling aan lood.
• chronische bronchitis bij langdurig rokers van sigaretten.
• pulmonale fibrose bij mijnwerkers (zwarte longziekte).

Figuur 3. Het roken van sigaretten en / of het drinken van alcohol over een lange periode kan leiden tot chronische toxiciteit
(bron: iStock Photos, ©)

carcinogeniteit

carcinogeniteit is een complex meertraps proces van abnormale celgroei en-differentiatie dat kan leiden tot kanker. De twee stadia van carcinogeniteit zijn::

1. initiatie – een normale cel ondergaat onomkeerbare veranderingen.
2. promotie-geïnitieerde cellen worden gestimuleerd om kanker te ontwikkelen.

chemische stoffen kunnen fungeren als initiators of promotors.

de initiële transformatie die ervoor zorgt dat normale cellen irreversibele veranderingen ondergaan, is het resultaat van de mutatie van de cellulaire genen die normale celfuncties controleren. De mutatie kan leiden tot abnormale celgroei. Het kan een verlies van onderdrukker genen die gewoonlijk abnormale celgroei beperken impliceren. Vele andere factoren zijn betrokken, zoals de groeifactoren, immune afschaffing, en hormonen.

een tumor (neoplasma) is gewoon een ongecontroleerde groei van cellen:

• goedaardige tumoren groeien op de plaats van oorsprong; niet aangrenzende weefsels binnenvallen of metastaseren; en zijn over het algemeen behandelbaar.
• maligne tumoren (kanker) dringen aangrenzende weefsels binnen of migreren naar verre plaatsen (metastase). Ze zijn moeilijker te behandelen en veroorzaken vaak de dood.

ontwikkelingstoxiciteit

ontwikkelingstoxiciteit heeft betrekking op schadelijke toxische effecten op het zich ontwikkelende embryo of foetus. Het kan het gevolg zijn van toxische blootstelling aan een van beide ouders vóór de conceptie of aan de moeder en haar zich ontwikkelende embryo of foetus. De drie basistypen ontwikkelingstoxiciteit zijn::

1. Embryoletaliteit-niet zwanger worden, spontane abortus of doodgeboorte.
2. embryotoxiciteit – groeivertraging of vertraagde groei van specifieke orgaansystemen.
3. teratogeniciteit-irreversibele aandoeningen die blijvende geboorteafwijkingen achterlaten bij levende nakomelingen, zoals gespleten palet of ontbrekende ledematen.

chemische stoffen veroorzaken ontwikkelingstoxiciteit op twee manieren:

1. zij handelen direct op cellen van het embryo, veroorzakend celdood of celbeschadiging, die tot abnormale orgaanontwikkeling leiden.
2. ze veroorzaken een mutatie in de kiemcel van een ouder, die wordt overgedragen aan de bevruchte eicel. Sommige gemuteerde bevruchte eicellen ontwikkelen zich tot abnormale embryo ‘ s.

Figuur 4. Ultrasone beelden van een zich ontwikkelende foetus
(bron: iStock Photos, ©)

genetische toxiciteit

genetische toxiciteit is het gevolg van schade aan DNA en veranderde genetische expressie. Dit proces staat bekend als mutagenese. De genetische verandering wordt bedoeld als een verandering en de agent die de verandering veroorzaakt wordt genoemd een mutageen. Er zijn drie soorten genetische veranderingen:

1. gen mutatie-verandering in DNA sequentie binnen een gen.
2. chromosoomafwijkingen-veranderingen in de chromosoomstructuur.
3. aneuploïdie of polyploïdie — toename of afname van het aantal chromosomen.

indien de mutatie in een kiemcel optreedt, is het effect erfelijk. Dit betekent dat er geen effect is op de blootgestelde persoon, maar dat het effect wordt doorgegeven aan toekomstige generaties.

als de mutatie optreedt in een somatische cel, kan dit bij de blootgestelde persoon leiden tot veranderde celgroei (bijvoorbeeld kanker) of celdood (bijvoorbeeld teratogenese).