Das Toxikologiebuch E-Book

Helmut Greim

• Herausgeber: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
• Kategorie: Fachliteratur
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 1529

Veröffentlichungsjahr: 2017

Beschreibung

Ein internationales Expertenteam unter Leitung eines der renommiertesten deutschen Toxikologen beschreibt die Toxikologie in ihrer gesamten Breite, von grundlegenden Aspekten der molekularen Wirkung von Toxinen über die Wechselwirkung des menschlichen Organismus mit Fremdstoffen bis hin zu Fragen des Schutzes vor und der Risikobewertung von Schadstoffen.
Der toxikologische Dreiklang von Stoff, Organismus und Untersuchungsmethode wird in drei großen Teilen mit zahlreichen Querverweisen umfassend und systematisch dargestellt. Der Abchnitt "Regulatorische Toxikologie" erläutert die nationalen und internationalen Rechtsgrundlagen für die Untersuchung, Bewertung und Kontrolle toxischer Stoffe. Aktuelle methodische Entwicklungen, etwa im Bereich der Hochdurchsatzverfahren und der Alternativmethoden zum klassichen Tierversuch werden ebenso beschrieben wie neuere Forschungsergebnisse zur Toxizität von Nanomaterialien, Duftstoffen und Abbauprodukten von Medikamenten in der Umwelt.
Dieses Handbuch ist ein zuverlässiger Begleiter für alle toxikologischen Fragestellungen in Ausbildung, Lehre und beruflicher Praxis.

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Cover

Titel

Impressum

Geleitwort

Vorwort

Liste der Autoren

Abkürzungen

Teil I: Grundlagen

1 Einführung

1.1 Einleitung

1.2 Die Komponenten der Risikoabschätzung

1.3 Ermittlung des Risikos versus Risikomanagement

1.4 Ermittlung der gefährlichen Stoffeigenschaften

1.5 Strategien für die Zusammenstellung von Daten

1.6 Festlegung von Grenzwerten

1.7 Praktische Bedeutung der Grenzwerte

1.8 Kritische Faktoren bei Kindern

1.9 Polymorphismen metabolisierender Enzyme

1.10 Die Bedeutung standardisierter Testverfahren (Test Guidelines)

1.11 Berücksichtigung von Unsicherheiten

1.12 Das Threshold-of-Toxicological-Concern(TTC)-Konzept

1.13 Das Problem der Risikokommunikation

1.14 Arbeitsgebiete der Toxikologie

1.15 Einige Bewertungsbeispiele

1.16 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

2 Toxikokinetik

2.1 Definition und Aufgabe

2.2 Grundlagen: Resorption, Verteilung, Elimination

2.3 Toxikokinetische Modelle

2.4 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

3 Biotransformation von Fremdstoffen

3.1 Einleitung

3.2 Phase-I-Reaktionen

3.3 Phase-II-Reaktionen

3.4 Faktoren, welche die Biotransformation von Fremdstoffen beeinflussen

3.5 Genetisch bedingte Unterschiede in der Aktivität von Fremdstoffwechselenzymen

3.6 Rolle der Bioaktivierung in der Toxizität

3.7 Interaktionen von bei der Biotransformation gebildeten reaktiven Zwischenstufen

3.8 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

4 Toxikogenetik

4.1 Einleitung

4.2 Genotyp und Phänotyp

4.3 Toxikologisch relevante Polymorphismen

4.4 Beispiele für Variationen in der Empfindlichkeit gegenüber Chemikalien

4.5 Studien zur Bewertung der gesundheitlichen Relevanz von Polymorphismen

4.6 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

5 Rezeptor-vermittelte Mechanismen

5.1 Einleitung

5.2 Ligand-Rezeptor-Wechselwirkungen

5.3 Biologische Konsequenzen der Ligand-Rezeptor-Interaktionen

5.4 Rezeptorsignaltransduktion

5.5 Zusammenfassung

Literatur

6 Kombinationswirkungen von Chemikalien

6.1 Einleitung

6.2 Mechanismen von Kombinationswirkungen

6.3 Epidemiologische Studien

6.4 Folgerungen

6.5 Grenzwertfestlegungen für Gemische am Arbeitsplatz

6.6 Grenzwertfestlegungen in anderen Bereichen

6.7 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

7 Chemische Kanzerogenese

7.1 Einleitung

7.2 Mehrstufenmodell der Kanzerogenese

7.3 Chemische Kanzerogene

7.4 Molekulare genotoxische Mechanismen

7.5 Tumorsuppressorgene

7.6 Zusammenfassung

Literatur

8 Zur Frage einer unwirksamen Dosis genotoxischer Agenzien

8.1 Einleitung

8.2 Krebsentstehung durch genotoxische Kanzerogene

8.3 DNA-Reparatur

8.4 ATM und ATR bei der Reparatur von DNA-Schäden

8.5 Unterschiedliche Persistenz von DNA-Addukten

8.6 Apoptose und Nekrose

8.7 Epigenetische Mechanismen

8.8 Interzelluläre Kommunikation über Gap Junctions

8.9 Beispiele für dosisabhängige Reaktionen bei Genotoxizität

8.10 Schlussfolgerung

8.11 Zusammenfassung

Literatur

9 Reproduktionstoxikologie

9.1 Einleitung

9.2 Besonderheiten der Reproduktionstoxikologie

9.3 Weibliche und männliche Fruchtbarkeit (Fertilität)

9.4 Internationale Prüfmethoden auf dem Gebiet der Reproduktionstoxikologie

9.5 Prä- und Postnataltoxikologie

9.6 Toxikologie von Fremdstoffen in der Stillzeit

9.7 Hormonaktive Umweltsubstanzen (

engl. endocrine disrupters

, ED)

9.8 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

10 Ökotoxikologie

10.1 Definition und geschichtlicher Überblick

10.2 Konzeptionelle Grundlagen der Ökotoxikologie

10.3 Ökotoxikologische Testmethoden für Chemikalien

10.4 Retrospektive Testmethoden für Umweltproben

10.5 Neue Entwicklungen in der Ökotoxikologie

10.6 Zusammenfassung

Literatur

Teil II: Organe und Organsysteme

11 Gastrointestinaltrakt

11.1 Einleitung

11.2 Struktur und Funktion

11.3 Schicksal von Xenobiotika im Gastrointestinaltrakt

11.4 Toxikologie

11.5 Untersuchungsmethoden

11.6 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

12 Leber

12.1 Einleitung

12.2 Struktur und Funktion

12.3 Toxikologie

12.4 Mythen zur Leber

12.5 Zusammenfassung

Literatur

13 Respirationstrakt

13.1 Einleitung

13.2 Struktur

13.3 Funktion

13.4 Protektive Systeme

13.5 Der Respirationstrakt als Zielorgan für Toxizität

13.6 Respiratorische Allergien und Asthma

13.7 Lungenkrebs

13.8 Testsysteme zur Detektion toxischer Effekte inhalierter Substanzen

13.9 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

14 Zentralnervensystem (ZNS) und peripheres Nervensystem (PNS)

14.1 Einleitung

14.2 Bau und Funktion

14.3 Toxikologie

14.4 Zusammenfassung

Literatur

15 Verhaltenstoxikologie

15.1 Einleitung

15.2 Physiologie und Pathophysiologie des ZNS und peripheren Nervensystems

15.3 Verhalten als Leistungs- und Toxizitätsindikator

15.4 Tierexperimentelle Methoden

15.5 Methoden für Humanstudien

15.6 Berücksichtigung von Confoundern und Kovariablen

15.7 Ausgewählte Neurotoxine mit verhaltenstoxischer Humanevidenz

15.8 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

16 Haut

16.1 Einleitung

16.2 Aufbau

16.3 Funktion

16.4 Toxikologie der Haut

16.5 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

17 Niere und ableitende Harnwege

17.1 Einleitung

17.2 Bau und Funktion

17.3 Toxikologie

17.4 Tumoren der Niere

17.5 Ableitende Harnwege

17.6 Tumoren der Blase

17.7 Zusammenfassung

Literatur

18 Blut und Knochenmark

18.1 Einleitung

18.2 Bau und Funktion des Knochenmarks

18.3 Die Bildung von Blutzellen (Hämatopoese)

18.4 Funktion der einzelnen Bestandteile im Blut

18.5 Toxikologie des Knochenmarks

18.6 Toxikologie des Hämoglobins

18.7 Zusammenfassung

Literatur

19 Toxikologie des Immunsystems

19.1 Einleitung

19.2 Anatomie und Zellen des Immunsystems

19.3 Antigene und ihre Erkennung

19.4 Entzündungsreaktion (unspezifische Immunabwehr)

19.5 Antigenprozessierung und MHC-Restriktion

19.6 T-Lymphozyten und ihre Aktivierung

19.7 B-Lymphozyten und Antikörperproduktion

19.8 Immunologische Toleranz

19.9 Sensibilisierung und Allergie

19.10 Methoden zur Ermittlung eines sensibilisierenden Potenzials

19.11 Allergieauslöseschwellen

19.12 Risikobewertung Hautsensibilisierung

19.13 Atemwegssensibilisierung

19.14 Orale und parenterale Sensibilisierung

19.15 Chemikalieninduzierte Autoimmunität

19.16 Generelle Immunstimulation

19.17 Immunsuppression

19.18 Zusammenfassung

Literatur

20 Das Herz- und Kreislaufsystem

20.1 Anatomie und Funktion

20.2 Toxikologie

20.3 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

21 Endokrines System

21.1 Einleitung

21.2 Bau und Funktion

21.3 Fetale Entwicklung der Hypothalamus-Hypophysen-Gonaden-Achse (HPG)

21.4 Überprüfungen der Sexualfunktionen in der Toxikologie

21.5 Zusammenfassung

Literatur

Teil III: Toxikologische Prüfverfahren

22 Methoden in der Toxikologie – OECD-Prüfrichtlinien für Toxizitätstests

in vivo

22.1 Einleitung

22.2 Voraussetzungen für

In-vivo-

Tests

22.3 Akute Toxizität

22.4 Haut- und Augenreizwirkung

22.5 Hautsensibilisierung

22.6 Toxizität nach wiederholter Gabe

22.7 Reproduktionstoxizität

22.8 Andere Prüfrichtlinien

22.9 Andere Gremien

22.10 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

23 Genotoxizitätstests

in vitro

23.1 Einleitung

23.2 Fremdstoffmetabolismus

in vitro

23.3 Testsysteme mit Bakterien

23.4 Testsysteme mit Säugerzellen

23.5 Zelltransformationstests

23.6 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

24 Mutagenitätstests

in vivo

24.1 Einleitung

24.2 Chromosomenmutationen in somatischen Zellen

24.3 Genmutationen in somatischen Zellen

24.4 Chromosomenmutationen in Keimzellen

24.5 Nicht mehr eingesetzte Tests

24.6 Genmutationen in Keimzellen

24.7 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

25 Teststrategien für die Bewertung von Genotoxizität

25.1 Einführung

25.2 Grundlagen der Genotoxizitätstestung

25.3 Teststrategien

25.4 Quantifizierung genotoxischer Effekte

25.5 Kritische Aspekte bei der Durchführung von Genotoxizitätstests und der Beurteilung von Daten

25.6 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

26 Erfassung der individuellen Fremdstoffbelastung (Biomonitoring)

26.1 Einleitung

26.2 Voraussetzungen zur Durchführung eines Biomonitorings

26.3 Beispiele für das Biomonitoring spezieller Stoffgruppen bzw. besondere Biomonitoringparameter

26.4 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

27 Epidemiologie

27.1 Einleitung

27.2 Maßzahlen zur Beschreibung des Krankheitsrisikos

27.3 Standardisierte Maßzahlen

27.4 Typen epidemiologischer Studien

27.5 Statistische Tests zur Beurteilung eines erhöhten Risikos und Konfidenzbereiche

27.6 Metaanalyse

27.7 Kriterien zur Annahme eines kausalen Zusammenhangs

27.8 Zusammenfassung

Literatur

28 Alternativen zu Tierversuchen

28.1 Einleitung

28.2 Die Geburt des Zweifels an Tierversuchen

28.3 Erfolgreiche erste Alternativmethoden

28.4 Es geht auch anders – der Ersatz von Tierversuchen

28.5 Validierung von Ersatzmethoden – Tierschutz darf nicht auf Kosten der Sicherheit erfolgen

28.6 Wie verlässlich sind Tierversuche?

28.7 Das Verbot von Tierversuchen für Kosmetika in Europa als Motor von Ersatzmethoden

28.8 „Toxikologische Ignoranz“ – Das REACH-Projekt als Motor von Ersatzmethoden

28.9 Die nächste Generation von Ersatzmethoden – Toxikologie für das 21. Jahrhundert (Abb. 28.1)

28.10 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

29 Omics in der Toxikologie

29.1 Einleitung

29.2 Das Grundkonzept von Toxikogenomik

29.3 Technologien

29.4 Bioinformatik und Biostatistik

29.5 Anwendungen von Toxikogenomik

29.6 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

30 Einführung in die statistische Analyse experimenteller Daten

30.1 Einleitung

30.2 Deskriptive Statistik

30.3 Fehlerfortpflanzung

30.4 Wahrscheinlichkeitsverteilung

30.5 Inferenzstatistik/Schließende Statistik/Konfirmative Statistik

30.6 Regressionsanalyse

30.7 Probitanalyse

30.8 Versuchspläne

30.9 Statistische Software

30.10 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

31 Mathematische Modelle zur Extrapolation von Risikowerten

31.1 Einleitung

31.2 Grundlagen der linearen Extrapolation

31.3 Spezielle Methoden der linearen Extrapolation

31.4 Berücksichtigung des Zeitaspekts

31.5 Nicht lineare Extrapolation

31.6 Modelle der Kanzerogenese

31.7 Voraussetzungen und Grenzen der Extrapolation

31.8 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

Teil IV: Regulatorische Toxikologie

32 Rechtliche Regelungen für gefährliche chemische Stoffe

32.1 Einleitung

32.2 Definitionen

32.3 Regelungen zu toxikologischen Prüfungen

32.4 Wie funktioniert das Stoffrecht in Europa?

32.5 Entwicklung des Stoffrechts in Deutschland

32.6 Internationale Übereinkommen und Regelwerke zu gefährlichen Stoffen

32.7 Zusammenfassung

Literatur

33 Das Konzept von REACH

33.1 Einleitung

33.2 Historische Entwicklung

33.3 Stoffe, Gemische und Erzeugnisse

33.4 Die Hauptelemente von REACH

33.5 Verantwortlichkeiten und Verwaltungsstrukturen

33.6 Nachgeschaltete Anwender

33.7 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

Teil V: Spezielle Toxikologie

34 Persistente halogenierte aromatische Kohlenwasserstoffe

34.1 Einleitung

34.2 Polychlorierte Dibenzodioxine und -furane (PCDD und PCDF)

34.3 Polychlorierte Biphenyle (PCB)

34.4 Dichlordiphenyltrichlorethan (DDT)

34.5 Hexachlorbenzol (HCB)

34.6 Physikalisch-chemische Eigenschaften

34.7 Toxizität

34.8 Wirkungsmechanismen

34.9 Metabolismus

34.10 Enzyminduktion

34.11 Kinetik

34.12 Zusammenfassung

Literatur

35 Metalle

35.1 Allgemeine Aspekte

35.2 Die Bedeutung der Bioverfügbarkeit

35.3 Akute und chronische Toxizität sowie Kanzerogenität

35.4 Toxikologie ausgewählter Metallverbindungen

35.5 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

36 Partikel- und Fasertoxikologie

36.1 Partikel

36.2 Mineralfasern

36.3 Zusammenfassung

Literatur

37 Toxikologie von Nanomaterialien

37.1 Einleitung

37.2 Toxikologie

37.3 Toxikokinetik

37.4 Toxikodynamik

37.5 Faserförmige Materialien

37.6 Nanopartikel

37.7 Stoffspezifische Toxizität

37.8 Zusammenfassung

Literatur

38 Stoffe mit hormonähnlicher Wirkung

38.1 Einleitung

38.2 Endokrin aktive Substanzen

38.3 Niedrigdosis, nicht-monotone Dosis-Wirkungs-Beziehung und additive Effekte

38.4 Zusammenfassung

Literatur

39 Organische Lösemittel

39.1 Einleitung

39.2 Toxikologie ausgewählter Lösemittel

39.3 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

40 Treibstoffe, Erdölprodukte wie Bitumen

40.1 Einleitung

40.2 Herstellung oder Gewinnung von Kraftstoffen und Erdölprodukten, Erdöldestillation

40.3 Flüssige Kraftstoffe

40.4 Weitere Erdölprodukte

40.5 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

41 Toxische Gase

41.1 Einleitung

41.2 Systemisch wirkende Atemgifte

41.3 Lokal schädigende Gase in der Atemluft (Reizgase)

41.4 Einzelne Reizgase

41.5 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

42 Duftstoffe

42.1 Einleitung

42.2 Einsatz/Vorkommen von hautsensibilisierenden Riechstoffen

42.3 Toxikologie

42.4 Diagnostik eine Duftstoff-Kontaktsensibilisierung

42.5 Epidemiologie

42.6 Risiko einer Duftstoffallergie

42.7 Zusammenfassung

Literatur

43 Pestizide

43.1 Einleitung

43.2 Toxizität ausgewählter Pestizidwirkstoffe

43.3 Regulatorische Toxikologie der Pestizidwirkstoffe

43.4 Zusammenfassung

Literatur

44 Dieselmotoremissionen

44.1 Einleitung

44.2 Inhaltsstoffe von Dieselmotoremissionen

44.3 Toxikokinetik

44.4 Toxizität

44.5 Mechanismen der kanzerogenen Wirkung von Dieselmotoremissionen

44.6 Die Belastung des Menschen mit Dieselmotoremissionen

44.7 Bewertung durch nationale und internationale Organisationen

44.8 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

45 Gifttiere und giftige Pflanzen

45.1 Einleitung

45.2 Gifttiere

45.3 Giftpflanzen

45.4 Zusammenfassung

Weiterführende Literatur

Glossar wichtiger toxikologischer Begriffe

Die Autoren

Sachverzeichnis

Endbenutzer-Lizenzvereinbarung

Guide

Cover

Inhaltsverzeichnis

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