toksikologi i arbejdsmiljøet, bind i

BASISBOG

TOKSIKOLOGI IARBEJDSMILJØET

BIND I

REDIGERET AF UFFE MIDTGÅRD, LEIF SIMONSEN OG LISBETH E. KNUDSEN

BASISBOGREDIGERET AF UFFE MIDTGÅRD, LEIF SIMONSEN OG LISBETH E. KNUDSEN

TOKSIKOLOGI I ARBEJDSMILJØET

BIND I

ARBEJDSMILJØINSTITUTTETKØBENHAVN 1999

Basisbog: Toksikologi iarbejdsmiljøet bind IRedaktion: Uffe Midtgård, Leif Simonsen og Lisbeth E.Knudsen

Grafisk tilrettelægning og tegninger: art GrafikOmslag: art GrafikTryk: Repro & Tryk A/S

ISBN: 87-7904-030-6København 1999

ArbejdsmiljøinstituttetLersø Parkallé 1052100 København Ø

Tlf. (+45) 3916 5200Fax: (+45) 3916 5201e-post: [email protected]: www.ami.dk

3ForordArbejdsmiljøinstituttet (AMI) har udgivet basisbøger inden forområderne metodeevaluering og kvalitetsstyring, arbejdsmedicin,arbejdsfysiologi, teknisk arbejdshygiejne og risikovurdering. Meddet foreliggende tobindsværk har AMI suppleret denne basisbog-serie med en lærebog om toksikologi i arbejdsmiljøet, og umid-delbart herefter følger et værk om kemikalier og produkter iarbejdsmiljøet.

I AMI’s første basisbog i arbejdsmedicin indgik der også kapit-ler om effekter af kemiske stoffer som beskrivelse af risikofakto-rer i arbejdsmiljøet. Da dette værk efterhånden er mere end 15år gammelt, har vi fundet det på sin plads at udgive et selvstæn-digt værk om toksikologi.

Som nævnt i indledningen er arbejdsmiljøtoksikologi et megetbredt felt med berøringsflader til mange andre discipliner indenfor sundhed og arbejdsmiljø. De medtagne emner er udvalgtefter en indledende høringsrunde både blandt specialister indenfor feltet og blandt brugere af AMI’s publikationer. Dette betyder,at der er kapitler, som ikke direkte er omfattet af den klassisketoksikologi, men snarere er eksempler på anvendt toksikologi.

Indholdsmæssigt ligger værket tæt op ad basisbog i arbejdsme-dicin, og et vist overlap mellem de to værker har ikke kunnetundgås. I flere tilfælde vil man endvidere bemærke, at der iudstrakt grad er henvist til basisbogen i arbejdsmedicin.

Målgruppen for basisbogen er den brede gruppe af arbejdsmil-jøprofessionelle, som i forbindelse med deres arbejde har brugfor et dansk opslagsværk som en første indgang til toksikologiog vurdering af mulige toksiske effekter.

Det er endvidere vores håb, at udvalgte kapitler kan tjene somundervisningsmateriale i forbindelse med kurser inden for toksi-kologi og beslægtede områder.

Kapitlerne er forfattet af specialister fra en række forskningsin-stitutioner, universiteter, myndigheder, arbejdsmedicinske klinik-ker og private firmaer samt fra AMI’s egen medarbejderstab.Redaktionsgruppen skal hermed benytte lejligheden til at takkealle bidragyderne for deres indsats i skrivefasen og den store tål-modighed, de har udvist i redaktions- og layoutfasen. Udenderes velvilje var værket næppe blevet til.

Redaktionsgruppen

Uffe Midtgård Leif Simonsen Lisbeth E. Knudsen1

Arbejdsmiljøinstituttet, København 1 Nu ansat i Lægemiddelstyrelsen

Toksikologi i arbejdsmiljøet - Bind I omfatter toksikologiske grundprin-cipper og mekanismer samt metoder til undersøgelse af toksiske effek-ter. Derudover indgår der kapitler om individuel følsomhed, biomar-kører, toksikologi i relation til grænseværdier, samt en oversigt overhåndbogslitteratur, videncentre og databaser omhandlende toksikologi.

Kapitel 1 Toksikologi - fra forgiftningskunst til videnskab 1011 Historiske aspekter12 Toksikologi i dag13 Toksikologi i arbejdsmiljømæssig sammenhæng

Kapitel 2 Toksikologiske grundprincipper og -begreber 1616 Toksikodynamik25 Toksikokinetik66 Litteratur

Kapitel 3 Dyreforsøg 6869 Ekstrapolation fra dyr til mennesker71 Dyreetiske hensyn72 Dyremodeller80 Toksikologiske undersøgelser90 OECD-guidelines92 GLP93 ECVAM94 Forsøgsdyrs anvendelse i risikovurderingen96 Udviklingstendenser97 Litteratur

Kapitel 4 In vitro forsøg 102108 Fysisk-kemiske metoder110 Tests for almene giftvirkninger på celler117 Tests med væv og organer119 Tests med rekonstrueret humant væv121 Udviklingstendenser124 Litteratur

Kapitel 5 Analytisk epidemiologi 128129 Basale begreber131 Risikofaktorer og effektmodifikation133 Konfoundere144 Et eksempel fra det virkelige liv154 Litteratur

Indhold4

5

Kapitel 6 Biomarkører og biologisk monitering 156157 Intern dosis158 Klassifikation af biomarkører169 Prøvetagning173 Analysemetoder174 Tolkning af data180 Anvendelsesmuligheder182 Etiske overvejelser184 Udviklingstendenser186 Litteratur

Kapitel 7 Individuel følsomhed 190192 Typer af markører for følsomhed200 Metoder til genetisk screening201 Anvendelse205 Udviklingstendenser209 Litteratur

Kapitel 8 Grænseværdier og grænseværdifastsættelse 212212 Historie216 Definition af grænseværdi217 Forskellige former for grænseværdier218 Fastsættelse af grænseværdier i Danmark222 Grænseværdier i EU243 Udviklingstendenser245 Litteratur

Kapitel 9 Toksikologisk litteratur, databaser og videncentre 248249 Datasøgning250 Datakilder251 Databaser255 Databaseværter256 Internet259 Videncentre261 Anneks 1266 Anneks 2268 Anneks 3

270 Stikordsregister - bind I-II

BIND IIBind II omfatter hovedeffektområderne genotoksikologi,kræft, reproduktionstoksikologi, immuntoksikologi, allergi,neurotoksikologi samt hormoner og stress.

6

Kapitel 1 Professor, dr.med. Jens S. SchouInstitut for Farmakologi ogToksikologiPanum Instituttet

Kapitel 2 Lektor, cand.scient Sven EdelforsFarmakologisk InstitutPanum InstituttetogLektor, cand.pharm. Andree Ravn-JonsenFarmakologisk InstitutPanum Instituttet

Kapitel 3 Sektionsleder, dyrlæge Otto MeyerInstitut for Fødevare-sikkerhed og ToksikologiVeterinær- og Fødevare-direktoratetogAfdelingsforstander, dyrlægePh.D.Jens-Jørgen LarsenAfdeling for almenToksikologiVeterinær- ogFødevaredirektoratet

Kapitel 4 Toksikolog, cand.scient., Ph.D. Eva Selzer RasmussenInstitut forFødevaresikkerhed ogToksikologiVeterinær- ogFødevaredirektoratet

Kapitel 5 Seniorforsker, cand.odont.Poul SuadicaniArbejds- og MiljømedicinskKlinikBispebjerg Hospital

Kapitel 6 Forskningsleder, cand.scient.et dr.med. Jytte Molin Christensen,Forsker, cand.scient., Ph.D. Anne Helene Garde,Seniorforsker, cand.pharm.,Ph.D. Åse Marie Hansen,Seniorforsker, cand.scient.,Ph.D. Jesper Kristiansen,ReferencelaboratorietArbejdsmiljøinstituttetogSeniorforsker, cand.scient.,Ph.D. Lisbeth E. KnudsenMedicinsk AfdelingLægemiddelstyrelsen

Kapitel 7 Seniorforsker, cand.scient.,Ph.D. Lisbeth E. KnudsenMedicinsk AfdelingLægemiddelstyrelsen,Forsker cand.scient. Lotte RisomAfd. for Miljø- ogArbejdsmedicinInstitut forFolkesundhedsvidenskabogForsker, cand.scient., Ph.D.Ulla B. VogelAfdeling for KemiskArbejdsmiljøArbejdsmiljøinstituttet

Kapitel 8 Dyrlæge, dr.med.vet. A. Schaich FriesDirektionssekretariatetogSeniorforsker, lic.scient. Leif SimonsenAfdeling for kemiskArbejdsmiljøArbejdsmiljøinstituttet

Forfatterfortegnelse

7Forfatterfortegnelse

Kapitel 9 Seniorkonsulent, cand.scient.Karl-Heinz CohrAfdeling forForbrugertoksikologiDansk Toksikologi Center,Bibliotekar, DB, Elizabeth BengtsenInformationssekretariatetArbejdsmiljøinstituttetogMiljøbiolog, lic.scient. Gunde E. Jensen,Kontoret for ProduktdataArbejdstilsynet

K A P I T E L 1

Toksikologi - fra forgiftnings-

kunst til videnskab

Jens S. Schou

10

Toksikologi - fra forgiftningskunst til videnskab

Toksikologi er læren om kemiske skadevirkninger på levendeorganismer, i denne sammenhæng på mennesket. Navnet toksi-kologi er afledt af toksin = gift, og toksikologien kan således for-danskes til giftlære. Begreber som miljøtoksikologi og økono-misk toksikologi (anvendelsen af gifte til at opnå produkti-onsmæssige forbedringer, som det kendes med bekæmpel-sesmidler) ligger uden for formålet med denne fremstilling, udover de skadelige påvirkninger og risici, som direkte eller indi-rekte kan nå mennesket fra disse områder gennem føde elleranvendelse.

Ved giftlære forstår men i dag først og fremmest den klassisketoksikologi, som væsentligst beskæftigede sig med akutte forgift-ninger, deres opståen og forløb, symptomer, diagnose ogbehandling på grundlag af kendskab til deres mekanisme forgiftvirkningen.

I dag vil man karakterisere toksikologien som den videnskab,der gør rede for opståelsesmåde og mekanisme for kemiske ska-devirkninger, såvel akutte som senere opstående, og på basis afdenne viden vurderer risikoen for skadevirkninger ved såvelfremstilling som anvendelse af kemiske produkter. Den toksiko-logiske risikovurdering eller sikkerhedsvurdering baserer sig pri-mært på den viden, der kan opnås fra modelsystemer inklusiveforsøgsdyr, og er stærkt specialiseret inden for forskellige pro-duktområder og eksponeringssituationer. Den forebyggende tok-sikologi eller sikkerhedstoksikologien er yderligere specialiseretinden for forskellige produktområder, såsom levnedsmidler, hus-holdningsartikler, kosmetik, bekæmpelsesmidler, lægemidler ogkemikalier i almindelighed, idet hvert område er reguleret gen-nem speciel lovgivning mht beskyttelse af mennesket både vederhvervsmæssig og brugermæssig eksponering.


11Toksikologi - fra forgiftningskunst til videnskab

Historiske aspekterGiftlæren, som i dag vel nærmest svarer til klinisk toksikologi,omfattende diagnose og behandling af akutte forgiftninger, haren historie så lang som lægemiddellæren, for ikke at sige så langsom menneskets historie. Vore tidligste forfædre, det primitivemenneske, måtte vælge de spiselige naturprodukter, planter, fiskog pattedyr, på basis af erfaringer opnået med skadevirkninger,når de indtog de farlige emner. Ved overlevering sikrede man, atden opnåede viden kom kommende generationer til gode. Menparallelt udviklede der sig også en tro på, at det, der i størremængder var skadeligt, kunne anvendes i mindre, ikke skadeligemængder (doser) til at modvirke sygdomme, der betragtedessom besættelse.

Lægegerningen fra den tidligste historiske tid, fra hvilken over-leveringer eksisterer, anvender da også naturprodukter tilbehandling af sygdomme. Ebers’ Papyrus, der blev fundet i engrav i Thebes i 1862, repræsenterer den ældste kendte tekst omlægeplanter og andre drogers anvendelse ved beskrevne lidelser.Denne velbevarede tekst, som dateres til omkring 1500 f.Kr.,indeholder ca 900 “recepter” med angivelse af deres anvendelseved sygdomsbehandling. Mange midler gjorde uden tvivl mereskade end gavn og hører i dag mere hjemme i toksikologien.Men man finder da også droger som ricinusolie (amerikanskolie), der den dag i dag - som for ca 3500 år siden - benyttessom afføringsmiddel.

Mens tidlige kulturer således beskæftigede sig med anvendel-sen af naturprodukter som lægemidler, blev man også tidligtopmærksom på de muligheder, giftvirkningerne tilbød.

I Ægypten var bid af giftslanger et kendt henrettelses- og selv-mordsmiddel, og skarntydesaft blev anvendt til disse formål ioldtidens Grækenland. Sokrates blev henrettet med skarntyde-saft, Conium maculatum, og Platon nedskrev hans beretning om,hvordan han oplevede giftvirkningen med fremadskridende følel-sesløshed og lammelse i benene, stigende opad i bugmuskulatu-ren for at nå brystkasse med respirationslammelse og hjertestoptil følge. Dette er den første kendte beretning om den tidsmæssi-ge fremadskriden af en dødeligt forløbende forgiftning. På lig-nende måde kan vi i dag beskrive de fleste akutte forgiftningerssymptomatologi og forløb, dels baseret på observationer i dyre-forsøg, dels på grundlag af kliniske forgiftningserfaringer.

Forgiftnings“kunsten” blev forfinet i Romerriget, hvor gifte i højgrad infiltrerede det politiske liv. Foruden plante- og dyregifteblev nu også mineralske gifte taget i anvendelse. Det hævdessåledes, at Grippus skilte sig af med Claudius med arsenik for at

* Philip Theophrastus Bombastus vonHohenheim (1493-1541); schweizisklæge og filosof.

12

sikre Nero kejsertitlen i Rom. Nero var lærenem og anvendtesamme gift til Claudius’ søn Britannicus, og måtte skynde sig atfå liget begravet for at andre ikke skulle se de karakteristiske lil-lasorte ligpletter, idet han hævdede, at døden skyldtes et epilep-tisk anfald. I middelalderens Italien viste kvinder også stor inter-esse ikke blot for anvendelsen af gifte, men også for de dertilknyttede biologiske faktorer. Catherina af Medici i Florens gavmåltider til syge og fattige og tilsatte gifte for at notere sigsymptomerne, varigheden før de opstod (latenstiden) samt dentidsmæssige følge for deres opståen, karakter og voldsomhed irelation til dosis, og endelig den dødelige dosis’ størrelse. IFrankrig fulgte man også godt med, og under Ludvig XIV, “sol-kongen”, blev Catharine Deshayer henrettet efter at være fundetskyldig i over 2.000 spædbørns og adskillige mødres død underhendes foregivende af at ville hjælpe dem til abort.

Toksikologi i dagI lyset af disse barske beretninger har toksikologien i dag etutroligt fredeligt sigte, som udtrykkes godt af ordet safety toxico-logy, sikkerhedstoksikologi. Der er mange udtryk i denne forbin-delse, såsom profylaktisk, præventiv eller forebyggende toksiko-logi, idet man anvender de videnskabelige metoder til at fore-bygge uønskede effekter ved menneskers fremstilling og anven-delse af samt arbejde med kemiske stoffer og produkter. Dennemoderne toksikologi opstod som følge af den kemiske industrisfødsel omkring midten af forrige århundrede, men blomstredeførst rigtig op med den syntetiske kemi’s eksplosion for et halvtårhundrede siden. Det blev nødvendigt at karaterisere de storemængder af nye kemiske stoffer dels mht biologiske egenskaber,dels mhp anvendelsesmuligheder, men i denne forbindelse ikkemindst klargøre deres potentielle risici. Her måtte man erkendevisdommen i Paracelsus’* ord: Alle stoffer er gifte, intet er udengiftvirkning, det er kun dosis, der gør en ting ugiftig. Denneevige sandhed demonstreres simplest, ved at det livsnødvendigenatriumchlorid kan føre til en dødeligt forløbende forgiftning vedindtagelse af en mættet saltopløsning, hvilket der findes sørgeli-ge eksempler på.

Sikkerhedstoksikologien blev først udviklet mhp at sikre moduønskede virkninger ved levnedsmidler og lægemidler. Men derskulle en katastrofe til for rigtig at sætte fokus på nødvendighe-den af forfinede, prædiktive metoder. Det var den såkaldteThalidomidkatastrofe, der fandt sted omkring 1960, da et nyfrem-


13Toksikologi - fra forgiftningskunst til videnskab

stillet lægemiddel, som i øvrigt var et fremragende selektivt vir-kende sovemiddel, viste sig at medføre svære skadevirkningerpå fosteret hos gravide kvinder, som fik midlet i svangerskabetstidligste fase omkring 5.-6. svangerskabsuge.

Dette førte til en eksplosionsmæssig indsats for at finde dyre-eksperimentelle metoder til at påvise sådanne effekter, mhp athindre tilsvarende katastrofer i at opstå i fremtiden. Man måtteogså erkende at toksikologien i vid udstrækning var deskriptiv,idet der blev undersøgt for de toksiske effekter, man kendte,men man var tilbøjelig til at overse ukendte mekanismer ogderaf følgende skader. Det er derfor vigtigt, at toksikologien idag går i retning af at klarlægge toksikologiske mekanismer,mekanistisk toksikologi, som det vil fremgå af de videre kapitler.Endelig skal det understreges, at der sker en rivende udvikling iudarbejdelsen af nye metoder, baseret på videnskabens tilførselaf ny viden om mekanistisk toksikologi.

Den eksperimentelle toksikologi har været et af de områder,som har været stærkt i søgelyset mht den humane opfattelse afanvendelsen af forsøgsdyr. Den klassiske test for bestemmelse afakut giftighed har i mange år været LD50, bestemmelse af dendosis, der medførte døden hos 50% af en forsøgsdyrspopulation.Dette medførte et urimeligt forbrug af forsøgsdyr for at opnå enså sikker bestemmelse som muligt, samtidig med at den enesteobservation på det enkelte dyr gik ud, på om det overlevedeeller døde af en bestemt dosis af teststoffet. Det er derfor vigtigt,at man tænker i forsøgsdyretiske baner i forbindelse med de tok-sikologiske undersøgelser, samtidig med at man bør indskrænkeanvendelsen af forsøgsdyr mest muligt. Dette kan ske ved atanvende in vitro metoder i den udstrækning, som de kan givesvar på de afgørende spørgsmål. Hele det forsøgsdyrsetiske kon-cept repræsenteres af “De tre RRR” mht forsøgsdyrs anvendelse:“Replace with in vitro methods when possible, Reduce the num-ber of experimental animals used to the acceptable minimum,Refine the methods to decrease exposure and suffering.” Dettebør tilstræbes i al toksikologi, uden at det naturligvis må gå udover sikkerheden.

Toksikologi i arbejdsmiljømæssig sammenhængToksikologien, eller som den er benævnt ovenfor: Sikkerheds-toksikologien, indgår på mange forskellige måder som et vigtigt

14

element i forebyggelsen af uønskede effekter som følge afudsættelse for kemiske stoffer og produkter i arbejdslivet. Påoverordnet niveau sikres dette primært gennem etablering afgrænseværdier og klassificering og mærkning af kemiske stofferog produkter - områder som begge er baseret på farlighedsvur-deringer ud fra bl.a. den toksikologiske viden om de pågælden-de stoffer. Sammen med stofvurderinger, udredning af helbreds-effekter relateret til kemiske eksponeringer, arbejdspladsvurde-ringer (APV) og almindelig rådgivning er dette de væsentligstedagligdags anvendelser af toksikologien inden for arbejdsmil-jøområdet.

Selvom akutte forgiftninger stadig optræder i erhvervsmæssigsammenhæng, er det takket være den øgede viden og forebyg-gende indsats et aftagende fænomen. Udviklingen har bevirket,at der kommer mere og mere fokus på effekter som følge aflangvarig udsættelse for lave koncentrationer af stoffer og kom-plekse eksponeringer, herunder samspil mellem kemiske og fysi-ske påvirkninger. Samtidig med at interessen for lav-dosis effek-ter er øget, har det medført, at viden omkring fx individuelle for-skelle i følsomhed, specielt udsatte grupper og effekter i indekli-ma er blevet relevante. Ved eksponeringsvurderinger er manogså blevet opmærksom på samvirkning, interaktion, mellempåvirkning i arbejdsmiljø og eksternt miljø. Disse forhold harbevirket, at toksikologien i arbejdsmiljømæssig henseende harbredt sig ud eller har affødt nye emner og interesseområder, somman måske rent konceptuelt ikke ville inkludere i toksikologien.Endelig skal det bemærkes, at toksikologien, som det afspejles idette værk, har berøringsflader med beslægtede fagområder somarbejdshygiejne, arbejdsmedicin og risikovurdering.


Toksikologiskegrundprincipper

og -begreber

Sven EdelforsAndree Ravn-Jonsen

K A P I T E L 2

16

Toksikologiske grund-principper og-begreber

Fremmedstoffer fremkalder kun uønskede eller toksiske virknin-ger på et biologisk system, hvis stofferne eller deres nedbryd-ningsprodukter når påvirkelige områder i organismen i en kon-centration og i et tidsrum, der er tilstrækkeligt til at fremkalde entoksisk reaktion. Den gren af toksikologien, der beskæftiger sigmed de mekanismer, der ligger til grund for stoffers toksiskeegenskaber, kaldes toksikodynamik, eller beskrivelsen af de virk-ninger, et stof har på organismen.

Toksikodynamik

EksponeringsbegrebetEksponeringen deles normalt op i fire kategorier: akut, subakut,subkronisk og kronisk eksponering. Akut eksponering vil nor-malt ske inden for kort tid, oftest timer eller minutter, og med éneller kun få eksponeringer. Subakut eksponering defineres someksponering af mindre end en måneds varighed, subkronisk optil tre måneders varighed og kronisk mere end tre måneders eks-ponering. Inddelingen af eksponeringsvarigheden i fire kategori-er er administrativ og regulatorisk, men ikke toksikologiskbegrundet.

Akut eksponeringDen toksiske reaktion under eller efter en akut eksponeringadskiller sig fra de andre eksponeringsformer, ved at reaktionennormalt ses, mens stoffet er til stede i organismen, og klinger af i

Toksikologiske grundprincipper og -begreber

17Toksikologiske grundprincipper og -begreber

takt med, at stoffet nedbrydes eller udskilles. Der er altså taleom en såkaldt reversibel toksisk reaktion. En massiv akut eks-ponering kan dog også give anledning til kroniske skader. Vedmassiv eksponering for kulilte vil den akutte effekt være bevidst-løshed, men senere indtræder vedvarende skader i hjernen pgaden indtrådte iltmangel. Der er her tale om en irreversibel tok-sisk reaktion.

Subakut, subkronisk og kronisk eksponeringVed subakut, subkronisk og kronisk eksponering kan der ske enakkumulation (ophobning) af det toksiske stof, fordi nedbryd-nings- og udskillelseshastigheden er lavere end optagelseshastig-heden, så der ud over en eventuel akut virkning kan fremkaldesandre og varige skader. Kroniske skader kan skyldes entenophobning (akkumulation) af det pågældende stof eller ændrin-ger i vævets strukturer eller funktioner fremkaldt under ekspone-ringen med stoffet. Cadmiums toksiske effekt på nyrerne skyldesakkumulationen af cadmium i nyrevævet. Da cadmiums halve-ringstid i organismen er anslået til ca 40 år, vil selv kort tids eks-ponering kunne medføre skader gennem hele livet. Strukturelleændringer, som medfører varige skader på lungevævet, ses eftereksponering for mineralfibre (silicose og støvlunge). Kroniskeskader kan også opstå, hvis organismens normale “reparationssy-stemer” ikke kan følge med, fx hvis organismen udsættes forstoffer, der beskadiger DNA-molekylerne og dermed medførerrisiko for udvikling af kræft.

EksponeringsvejeDe vigtigste eksponeringsveje for fremmedstoffer er lungerne (pul-monal), mave-tarmkanalen (peroral) og huden (dermal). Hurtig-heden, hvormed en akut effekt indtræder, sker oftest i den angivnerækkefølge.

I erhvervsmæssig sammenhæng er pulmonal og dermal ekspone-ring vigtigst, mens peroral eksponering stort set kun ses ved ulyk-ker, selvmord og dårlig hygiejne. Effekten på organismen afhængerligeledes af eksponeringsvejen. Ved peroral indtagelse vil leverenofte nedbryde en del af den indtagne dosis, inden den når de om-råder, hvor den toksiske reaktion udspiller sig.

Optagelsen af fremmedstoffer i organismen via de forskellige eks-poneringsveje vil blive behandlet mere indgående i et senere afsnit.

VirkningsstedLokal effektHvis et stof skal kunne fremkalde en lokal effekt, må det kunne

18

overskride den beskyttende barriere, der udgøres af hud eller slim-hinde, enten ved diffusion eller ved at ødelægge barrieren. Denintakte hud er modstandsdygtig over for en lang række stoffer, derville ødelægge en slimhinde. Dyppes en finger i ammoniakvand,sker der ingenting, men hvis ammoniakvandet drikkes, vil resulta-tet være alvorlige skader på slimhinderne i svælget. Indåndes nitrø-se gasser, kan der opstå lungeødem. Det må betegnes som enlokal effekt, men ødemet kan være dødeligt.

Systemisk effekt, organspecificitetI langt de fleste tilfælde skal stofferne optages, før deres virkningses. Denne virkning kan være systemisk, dvs hele organismenpåvirkes, det er fx tilfældet ved indånding af kulilte, hvor heleorganismen lider under den efterfølgende iltmangel, eller ved encyanidforgiftning, hvor alle cellers evne til at udnytte ilt stoppes.Virkningen kan også være organspecifik, dvs knyttet til et enkeltorgan, som det ses efter eksponering med cadmium, hvor nyrer-ne er mål for den toksiske effekt, eller efter indtagelse af meta-nol, hvor synsnerven rammes med deraf følgende blindhed.Organspecificiteten behøver ikke nødvendigvis at være forårsa-get af stoffets opkoncentrering i organet, selv kortvarig iltman-gel giver hjerneskader, fordi centralnervesystemet er ekstremtfølsomt for mangel på ilt. Man skal også være opmærksom på,at virkningssted og deponeringssted ofte er forskellige. Orga-niske opløsningsmidler opkoncentreres (deponeres) i fedtvæv,men virkningsstedet er nervesystemet, bly deponeres i knogle-væv, men det er nyrer, nervesystem og bloddannende organer,der påvirkes.

Selektiv toksicitetVed selektiv toksicitet forstås, at et stof er mere toksisk for én typeorganisme end for en anden. Emnet ligger uden for denne bogsrammer, men ved vurderingen af undersøgelser, der skal bruges tilgodkendelsen af et stof, skal man være opmærksom på, at selvblandt pattedyr findes eksempler på selektiv toksicitet.

Struktur-aktivitet (QSAR)Ved at sammenligne et stofs kemiske struktur med et andet stofs,hvis virkning på organismen kendes, kan man undertiden forud-sige stoffets virkning. Sådanne overvejelser indgår i myndighe-dernes vurderinger af nye stoffers toksiske egenskaber. Man skaldog være yderst forsigtig med at drage forhastede slutninger pgaligheder i den kemiske struktur. Der kendes eksempler fra læge-videnskaben, hvor to nært beslægtede stoffer har meget forskel-



lig virkning. Allergimidlet prometazin og schizofrenimidlet chlor-promazin afviger stort set kun ved tilstedeværelsen af et chlora-tom, og morfins struktur er næsten identisk med strukturen afmorfinmodgiften naloxon, der fuldstændig ophæver morfins virk-ning.

Dosis-effekt relationenReceptorerDe fleste stoffer udøver deres effekt på et biologisk system vedat bindes til bestemte molekyler eller molekylegrupper. Dissebenævnes receptorer og vil som regel være knyttet til afgrænse-de områder af cellemembranen eller cellekernen. Beror et stofsvirkning på bindingen til en receptor, betyder det, at stoffets tre-dimensionelle struktur passer ind i et tilsvarende område vedreceptoren ligesom puslespilbrikker. Et stof, der virker på dennemåde, kaldes en agonist. Visse stoffer virker dog alene ved dereskemiske reaktivitet, fx ætsgifte, og ikke via en receptor. Når enagonist bindes til en receptor, sker det vha de sædvanlige kemi-ske bindinger. Svage bindinger er lette at bryde og vil derforgive reversible effekter, mens stærke bindinger ikke kan brydesog derfor giver irreversible effekter. Jo flere receptorer, der bin-des, jo kraftigere effekt, men modsat betyder det også, at nåralle receptorer er bundet, kan reaktionen ikke blive kraftigere.Det er vigtigt her at gøre opmærksom på, at receptorundersøgel-ser altid foregår med simple systemer og derfor ikke nødvendig-vis siger noget om et stofs effekt på organismen som helhed.Undersøgelserne er dog vigtige, fordi de afslører et stofs virk-ningsmekanisme og ikke mindst kan vise, hvorledes man kanophæve et stofs virkning. Et stofs virkning på hele organismener således summen af virkningen på organismens receptorer.

Afbildes stof-receptor effekten som funktion af logaritmen tilstofkoncentrationen, fås en S-formet kurve (fig. 2.1). Kurvensplacering på x-aksen viser, om der skal lidt eller meget af et stoftil at fremkalde en given effekt. Højden i forhold til y-aksenviser, hvor kraftig en effekt der kan opnås med det pågældendestof, og kurvens hældning viser, hvor meget stof der skal til forat fremkalde en stigning i effekten. Den kraftigste effekt, der kanopnås med et stof, kaldes stoffets maksimaleffekt. Hældningenpå kurven udtrykker stoffets affinitet, dvs dets evne til at bindestil receptoren. Kurvens placering på x-aksen bruges, hvis manønsker at sammenligne to eller flere stoffers evne til at fremkaldeen given effekt, hvilket kaldes stoffets potens. Forskydes kurvenmod højre, skal der bruges mere af et stof, forskydes kurven tilvenstre, skal der bruges mindre. Fig. 2.2 viser kurveforløbet for

Figur 2.1. Log dosis-effektkurve.

▲

Log koncentration

▲

% Effekt

.. . . .0

50

100

Figur 2.2. Log dosis-effektkurver for stofferne A, Bog C.

20

tre stoffers effekt på en given receptor. Stof A har den størstemaksimaleffekt, stof B den største affinitet og stof C den højestepotens.

Agonist/antagonistTilføres receptoren et stof med større affinitet til denne end ago-nistens, kan det pågældende stof fortrænge en allerede bundetagonist fra receptoren. Et stof med denne egenskab kaldes enantagonist. Morfinmodgiften naloxon er en sådan antagonist.Antagonistens binding til receptoren kan i lighed med agonistensbinding være både reversibel og irreversibel. I receptortermino-logien kaldes den reversible binding kompetitiv, og den irrever-sible binding kaldes nonkompetitiv. Flere forgiftningsbehandlin-ger bygger på agonist/antagonist princippet. Når kulmonoxidfor-giftningen behandles med ilt, er det, fordi ilt og kulmonoxidkonkurrerer om bindingen til hæmoglobin, og når bladanforgift-ningen behandles med atropin, er det, fordi atropin fortrængeracetylcholin fra receptorerne i centralnervesystemet.

LD50Til at vurdere stoffers giftighed har man hidtil bestemt, hvor stor enakut dosis der skal indgives til en gruppe dyr, for at halvdelen afdyregruppen dør, den såkaldte LD50 (letal dosis, 50%). Bestem-melsen anses af mange for at være uetisk, da den er behæftet medstore fejl og kræver mange forsøgsdyr. Man er derfor i stigendegrad gået over til at anvende det såkaldte “fixed dose” system,hvor man med få dyr pejler sig ind på en given effekt.

Tabel 2.1 viser, hvorledes stofferne grupperes efter deres akut-te toksicitet udtrykt ved LD50 eller LC50 (den koncentration iindåndingsluften, der dræber 50% af gruppen).

Dosis-respons relationenI toksikologien er sammenhængen mellem den indgivne dosis af etgivet stof og organismens reaktion på dosis, det såkaldte dosis-


▲

Log koncentration

BC

A

▲

% Effekt

.. . . .0

50

100

Substans LD50 mg/kg

Ethylalkohol 10.000

Natriumchlorid 4.000

Ferrosulfat 1.500

Morfin 900

Nikotin 1

Dioxin 0,001

Butolinum toxin 0,00001

Tabel 2.1. LD50 for en ræk-ke repræsentative stoffer.

respons forløb, mere relevant end dosis-effekt forløbet på enbestemt receptor. Ved dosis-respons fastlægges sammenhængenmellem dosis/eksponeringsniveau og den procentdel af en givenpopulation, der opnår det ønskede/uønskede respons. En lille delaf populationen vil reagere allerede ved små doser, og ved stigendedoser vil flere og flere individer reagere, indtil der nås et doserings-niveau, hvor alle individer reagerer. Angives den procentdel afindividerne, der reagerer på en given dosis, som funktion af dosis,fås en Gauss fordelingskurve. Fordelingskurven udtrykker den bio-logiske variation i reaktionen på stoffet. Hvis man i stedet for afsæt-ter det antal individer, der totalt reagerer på en given dosis, somfunktion af log dosis, får man en S-formet kurve (fig. 2.3).

Figur 2.3. Dosis-responskurve angivet som antalindivider i %, der reagerer på en given dosis (farvedeblokke), og det akkumule-rede antal individer i %,der reagerer på en givendosis (åbne blokke).

▲

▲

Dosis, mg

ED50

▲

% Respons

.2,5

.1,25

.5

.10

.20

.40

.80

0

50

100

. . . . . . .

22

Selvom kurven er ret på det midterste stykke, kan man ændreden til det såkaldte “probitsystem”, hvor kurven er ret i hele for-løbet. Probitberegningen tager sit udgangspunkt i den standardi-serede normalfordeling, og de tilhørende probitværdier kan slåsop i statistiske tabelværker. I tabel 2.2 er angivet procent indivi-der, der reagerer på dosis, og den tilhørende probitværdi.

Probitsystemet er mere praktisk anvendeligt end de S-formedekurver, når man skal sammenligne to stoffers toksicitet. I probit-systemet fås to rette linier, hvor hældningen angiver, hvor storeffekt der opnås ved en given ændring af dosis. Af fig. 2.4 frem-går det klart, at indtagelse af B er forbundet med større risikoend A, da en given ændring i respons kræver væsentlig mindredosis. Af figuren ses, at LD50 er identisk for de to stoffer, nemlig8 mg/kg, men ved 4 mg/kg reagerer mindre end 0,1% på B,mens ikke mindre end 20% reagerer på A.

Indgiver man mindre og mindre doser, vil respons til sidst for-svinde. Den største dosis, man kan give uden at fremkalde etrespons, kaldes “no observed effect level” (NOEL), og tilsvaren-de kaldes den mindste dosis, der lige netop fremkalder etrespons, undertiden “lowest observed effect level” (LOEL). I dagerstattes begreberne mere og mere af begreberne “no observedadverse effect level” (NOAEL) og “lowest observed adverse ef-fect level” (LOAEL).

Er der tale om et muligt kræftfremkaldende stof, søger man atfastlægge en tærskelværdi. Det er ret kompliceret, da der ikke ertale om en direkte målelig værdi, men om resultatet af statistiskeovervejelser, hvor man fastlægger, hvor stor risiko man vil accep-tere, fx at højst én ud af en million får kræft ved udsættelse forstoffet.


Procent NED Probit

0,1 -3 2

2,3 -2 3

15,9 -1 4

50,0 0 5

84,1 +1 6

97,7 +2 7

100,0 +3 8

Tabel 2.2. Sammenhængen mellem procent responderende individer, afvigelsenfra middelværdien (NED) og probitværdien.


Faktorer med indflydelse på stoffers toksicitet

Genetiske forholdDet er velkendt, at der er forskel på forskellige dyreartersfølsomhed over for samme stof, men der kan også være forskelmellem forskellige stammer inden for samme dyreart. Inden forforsøgsdyrsbranchen prøver man at løse problemet med bevidstindavl, for at mindske den genetiske variation.

Hos mennesket er den genetiske variation meget stor ikke

Dødelighed(Probitenheder)

Dosis mg (kg)

.4

..2

... . ..0

.6

.8

.10

.20

. .40

.60

3,0

4,0

6,0

7,0

1

5

10

20

30

40

5060

70

90

95

98

99

2

80

5,0

B A

% Dødelighed(Probitskala)

Figur 2.4. Log dosis-respons kurver for stofferne A og B angivet i probitenheder.

24

alene mellem enkeltindivider, men også mellem etniske grupper.Forskellen i alkoholnedbrydningen mellem orientalere og kauka-siere er velkendt. Genetisk betinget mangel på enzymet gluco-se-6-phosphat-dehydrogenase kan medføre hæmolytisk anæmihos ca 10% af den negroide race, hvis de behandles med mala-riamidlet primaqin, og som et kuriøst eksempel kan nævnes, athos 50% af den jødiske befolkningsgruppe i Tyrkiet kan anæmi-en udløses ved overdreven indtagelse af hestebønner!

ToleranceVed tolerance forstås en tilstand, hvor et individ skal have tilførtstørre og større doser af et stof for at opnå samme virkning.Tolerancen kan udvikles, ved at stoffet stimulerer sin egen ned-brydning eller ændrer receptorbindingen. Morfin er kendt for enkraftig toleranceudvikling.

Adaptation er en tolerance, der udvikles meget hurtigt, ofte iløbet af minutter. Adaptation udvikles hyppigt over for lugt,smag og slimhindeirritation. Adaptationen kan medføre, at manudsættes for toksiske koncentrationer uden at bemærke det. Mankan vænne sig til lugten af opløsningsmidler, svovlbrinte ogammoniak. Adaptationen forsvinder oftest lige så hurtigt, somden opstod.

Fysiologiske faktorerGenerelt er der ikke kønsforskelle i toksiske reaktioner. Hvis deto køn reagerer forskelligt, bunder det som regel i forskellig ned-brydningskapacitet eller forskelligt fedtindhold i de to køn.

Til gengæld betyder alderen meget. Fostres og nyfødtes orga-ner er ikke færdigudviklede, og enhver toksisk påvirkning kan fåkatastrofale følger senere hen. Tidlig eksponering med bly ogkviksølv er et glimrende eksempel herpå. Hos gamle vil lever-og nyrekapaciteten være nedsat, ligesom kropssammensætningenvil være anderledes.

Det er indlysende, at lever- og nyresygdomme påvirker en tok-sisk effekt, idet muligheden for at nedbryde og udskille et stofkan nedsættes væsentligt. Ernæringsforholdene har en vis indfly-delse. Kosten kan indeholde stoffer, der påvirker nedbrydningenaf andre, og ved sult vil leverens nedbrydningskapacitet værenedsat.

InteraktionerArbejder man med to eller flere stoffer samtidig, vil der væremulighed for gensidig påvirkning mht toksicitet. Benzen påvirkerknoglemarven, men ved samtidig inhalation af toluen nedsættesbenzens toksiske effekt, fordi toluen hæmmer benzens omdan-nelse til den toksiske forbindelse. Miljøfaktorer kan indgå som



den ene faktor i en interaktion. Forurenende stoffer tilført medkosten, luft eller vand kan påvirke leverens enzymer, så den nor-male omsætning af et andet stof hæmmes eller fremmes.

Ved interaktioner taler man om additiv effekt, synergisme,antagonisme og potentiering. Ved additiv effekt bliver virkningensummen af enkeltvirkningerne (1 + 1 = 2), mens den ved syner-gisme bliver større end enkeltvirkningerne (1 + 1 = 4). Ved anta-gonisme bliver effekten mindre end enkeltvirkningerne (1 + 1 =1), og ved potentiering er det ene stof uden effekt, men forstær-ker effekten af det andet (1 + 0 = 3).

ToksikokinetikI bestræbelserne på at belyse et stofs toksiske egenskaber er detlige så vigtigt at forstå, hvorledes stoffet optages, fordeles ogudskilles fra organismen, som at kende til stoffets virkningsme-kanismer. Det er ligegyldigt, om et stof er ekstremt giftigt, hvisdet ikke kan optages i organismen, og det er yderst problema-tisk, hvis et lettere giftigt stof når toksiske niveauer i organismen,fordi denne ikke kan eliminere stoffet. Den gren af toksikologi-en, der beskæftiger sig med alle de processer, der omfatter stof-fers absorption, fordeling og elimination, kaldes toksikokinetik,eller beskrivelsen af den måde, organismen behandler stoffet på.

Transport over biologiske membranerEn hvilken som helst organisme, encellet som flercellet, er af-grænset mod omgivelserne af en cellemembran, hvis opgave deter at beskytte organismen.

Cellemembranen er ikke et passivt organ, men højt specialise-ret afhængigt af, hvilken celle den tilhører. Generelt er celle-membranens funktion at opretholde volumen og konstantefysisk-kemiske forhold inde i cellen. Derudover regulerer celle-membranen optagelsen af næringsstoffer og molekyler til vedli-geholdelse af cellen samt udskillelse af affaldsstoffer. Endeligsikrer cellemembranen elektriske potentialer over cellemembra-nen i eksitable (stimulerbare) væv som nervevæv og muskler.

Membranen består stærkt simplificeret af et dobbeltlag af phos-phorlipider med fedtsyredelen indad mod membranens indre ogproteiner, der enten er placeret på membranens overflade, pådennes inderside eller gennembryder denne og dermed dannerforbindelse mellem inder- og yderside (fig. 2.5).

26

Membranens proteiner optræder med så forskelligartede funktio-ner som receptorer, genkendelsesfunktion (forligelighed) ogtransportfunktion. Proteinerne varetager således membranensaktive funktion, mens lipidlaget har strukturel funktion. Denneantagelse bygger bl.a. på, at jo mere aktiv en celle er, jo mereprotein indeholder membranen.

Transport over biologiske membraner kan deles i passive ogaktive transportsystemer. Passiv transport er stort set identiskmed diffusion og kræver ikke energi. Fedtopløselige molekylerdiffunderer gennem membranens lipiddel, mens små vandoplø-selige molekyler transporteres gennem vandfyldte porer ved dif-fusion eller filtration.

Diffusion finder kun sted, hvis der er en koncentrationsforskelover membranen, og filtrationen, hvis der er en trykforskel ogfor luftarters og dampes vedkommende, hvis der er en forskel ipartialtrykket (tensionsforskel).

Diffusionen beskrives matematisk med Ficks lov:

(1)

hvor n er antal molekyler (antal mol), t er tiden, D og A ermembrankonstanter og dC/dx er koncentrationsgradienten. Ilangt de fleste tilfælde kan Ficks lov simplificeres til

(2)


Figur 2.5. Cellemembranangivet skematisk. A: trans-membrant protein, B: eks-ternt protein, C: interntprotein, D: transmembrantproteinkompleks (trans-portkanal).

Inderside

Yderside

A

C

B

D D

� � = -DA dndt

dcdx

= -K·C dndt


hvor K er en membrankonstant, og C er koncentrationen påabsorptionsstedet.

Ved passiv diffusion afhænger diffusionshastigheden desudenaf stoffets fysisk-kemiske egenskaber: molekylevægt, lipidopløse-lighed og ionisering.

Jo større molekyle, jo langsommere diffusion, ganske simpeltpga gnidning mod membranmolekylerne.

Jo mere lipidoløseligt et molekyle er, jo nemmere passerer detgennem membranens lipidmatrix. Hvis et molekyle indeholderpolære atomer som ilt, kvælstof eller svovl, vil det danne envandkappe omkring sig og vanskeliggøre diffusion. Som mål foret stofs lipidopløselighed angives fordelingsforholdet, fx chloro-form/vand, jo højere værdi, jo mere lipofilt. Fordelingsforholdetchloroform/vand anvendes ved vurderingen af et stofs fordelingi fedtvæv generelt. Fordelingsforholdet 1-octanol/vand er særliginteressant, fordi 1-octanol har samme lipofile egenskaber somcentralnervesystemet og derfor giver et fingerpeg om stoffetsoptagelse i nervesystemet.

En del organiske stoffer indeholder enten en syre- eller enbasegruppe og kan derfor optræde på ioniseret form afhængigtaf pH i det omgivende miljø. Forholdet mellem ioniseret og uio-niseret form beskrives matematisk i Henderson-Hasselbalch lig-ningen:

(3)

hvor pKa er logaritmen til syrens dissociationskonstant og HA ogA- er koncentrationen af hhv den uioniserede og den ioniseredeform.

Da et ioniseret molekyle vanskeligt diffunderer, betyder det, atkun den uioniserede form diffunderer gennem membanen. HvispH er forskellig på de to sider af en membran, betyder det, atkoncentrationen af stoffet kan være meget forskellig på de tosider; fænomenet kaldes “ion-trapping” (fig. 2.6).

pH = pKa + logHAA-

Figur 2.6. Ion-trapping afsvag syre (pKa = 3).Ion-trapping af svag syre (pKa = 3)

Plasma, pH = 7,4 Ventrikel, pH = 1,0

H+ + A- [ HA HA [ H++ A-

25000 [ 1,0 1,0 [ 0,01

Total mængde af syre og base

25001 1,01

[

[

[

[

28

Aktiv transport er meget selektiv. Transportsystemerne er rettetmod fysiologiske substanser som fx kulhydrater, aminosyrer ogioner. Skal fremmedstoffer transporteres med aktive transportsy-stemer, skal de have en vis lighed med fysiologiske stoffer.Eksempler på stoffer, der transporteres aktivt, er bly og cadmi-um, der transporteres med et calciumtransporterende system.Aktive transportsystemer kan mættes, dvs de har en maksimaltransportkapacitet. Denne mætning er netop årsagen til, at rige-ligt calcium i kosten hæmmer optagelsen af bly og cadmium.

AbsorptionAbsorption kan defineres som et stofs transport fra legemetsydre eller indre overflade til det systemiske kredsløb. Mave-tarm-kanalen er den vigtigste absorptionsflade for lægemidler, men ierhvervstoksikologisk sammenhæng er absorption via hud oglunger mere relevante.

Dermal absorptionHuden udgør en barriere for påvirkninger på organismen udefraog fungerer samtidig som en del af reguleringen af organismensvarme- og væskebalance. Huden kan opdeles i to områder, over-hud (epidermis) og læder- og underhud (dermis), hvoraf sidst-nævnte udgør 90% af hudens tykkelse (fig. 2.7).

Epidermis, som gennembrydes af hårsække, svedog talgkirt-ler, har yderst et lag af døde, forhornede celler (stratum corne-um), som bl.a. gør huden uigennemtrængelig for vand. Disseceller, som indeholder kemisk bundet vand, afstødes til stadig-hed og fornys løbende fra de underliggende cellelag. I underhu-den ligger kapillærerne tæt op mod overhuden.

Trods barrierefunktionen kan nogle stoffer, fx kviksølv ogorganiske opløsningsmidler, optages gennem huden. Optagelsensker primært ved passiv diffusion gennem dermis og epidermis,og kun i meget begrænset omfang gennem hårsække, sved- ogtalgkirtler. Kan et stof passere gennem overhuden, er der ikkeyderligere hindringer for dets diffusion til kapillærerne i under-huden.

Hudkontakt med et stof kan fremkalde en lokal effekt, som fxætsning med syre eller base, eller en systemisk effekt efter opta-gelse i blodbanen, som fx med methylparathion. Da huden stortset har de samme metaboliske enzymsystemer som leveren, omend i mindre mængder, vil en optagelse i blodbanen efter passa-ge af epidermis afhænge af den optagne mængde og stoffets dif-fusionshastighed samt metaboliseringshastigheden.

Om et stof absorberes fra huden, afhænger af en række fakto-


rer. Stoffet skal først og fremmest være ikke-ioniseret og måhverken være for vand- eller lipidopløseligt. Et stof som DDT,der er stærkt lipidopløseligt, absorberes ikke fra huden, mengodt fra mave-tarmkanal, mens phenol, der også er godt lipidop-løseligt, absorberes godt fra huden. Et insekticid, Isolan, der erret vandopløseligt, absorberes godt fra huden, men ikke framave-tarm. Endvidere afhænger absorptionen af stoffets moleky-levægt og struktur.

Overhuden har forskellig struktur, tykkelse og kemisk sam-mensætning forskellige steder på kroppen, hvilket har betydningfor absorptionen (tabel 2.3).

Fugtighed og omgivende temperatur har også indflydelse påabsorptionen. Ved kontakt med vand kan overhuden øge sitvandindhold til det femdobbelte og dermed øge permeabilitetenvæsentligt. Ved arbejde med handsker kan huden blive opblødt,og såfremt man ikke har valgt det rigtige handskemateriale, kandet stof, man arbejder med, efter nogen tid diffundere gennemhandsken og blive absorberet pga den opblødte hud. Hvis denomgivende temperatur bliver tilstrækkelig høj, vil kapillærerne ihuden åbne sig med øget blodgennemstrømning til følge. Pga


Figur 2.7. Tværsnit gennemhuman hud angivet skema-tisk.

StratumCorneum

Talgkirtel

Epidermis

Dermis

Svedkirtel

Blodkar

Bindevæv

Fedt

Hårfollikel

Kapillær

30

den dermed øgede optagelse af stoffet fra underhuden vil opta-gelse over overhuden øges.

Såfremt overhuden beskadiges eller fjernes ved kemisk ellermekanisk påvirkning, er der ingen barrierevirkning længere, ogdet vil fremme optagelsen (tabel 2.4). Mens borsyre fx ikkefremkalder forgiftninger ved anvendelse på normal hud, har manset alvorlige forgiftninger efter anvendelsen på brandsår. Endeligkan fjernelsen af hudlipider øge absorptionen. Behandles hudenmed en blanding af chloroform og methanol, vil absorptionen afandre stoffer øges.

Den substans, som et stof er opløst i, påvirker også absorptio-nen. Et lipofilt stof, der er opløst i en lipofil vehikel, vil absorbe-res dårligere, end hvis det var opløst i en mindre lipofil vehikel.Endvidere kan nogle stoffer, som fx Dimethylsulfoxid (DMSO),øge absorptionen af andre stoffer, uden at man egentlig kan for-klare virkningsmekanismen.

Pulmonal absorptionLuftvejene kan deles op i tre afsnit: næse/svælg, luftrør og bron-kier og det egentlige lungevæv (fig. 2.8).


Absorptionsflade Procent absorberet*

Parathion Malathion

Underarm 8,6 6,8

Håndflade 11,8 5,8

Fodsål 13,5 6,8

Håndryg 21,0 12,5

Pande 36,3 23,2

Øregang 46,6 -

Pung 101,6 -

* 24 timers eksponering med 4�g/cm2

Tabel 2.3. Absorptionen afparathion og malathion fraforskellige hudområder.

Tabel 2.4. Absorption afnogle pesticider fra normal,beskadiget og opblødt hud.

Pesticid Procent absorberet

Normal hud Beskadiget hud* Opblødt hud

Diquat 0,4 3,8 1,4

2,4-dichlorophe-noxyeddikesyre 5,8 33,8 14,7

Parathion 8,6 73,2 54,8

Azodrin 14,7 100,0 33,6

Guthion 15,9 60,5 56,1

Baygon 19,6 51,0 68,8

* Beskadiget med tape

31

Luftvejene er bl.a. forsynet med slimdannende celler og cellermed fimrehår. Fimrehårene ligger indlejrede i et slimlag og“skubber” dette lag i retning mod svælget. Ned mod det egentli-ge lungevæv udtyndes antallet af celler med fimrehår, og længe-re nede forsvinder også de slimproducerende celler.

Lungevævet består af de respiratoriske bronkioler, dvs de fine-ste forgreninger af bronkierne, og af alveolerne, som giver lun-gerne en overflade på ca 70 m2. I alveolerne, der er udposningerpå bronkiolerne, udgøres ca 90% af overfladen af nogle megetflade celler, som ligger i nær kontakt med kapillærerne. Disseceller udgør en del af den tynde barriere mellem luften i lunge-sækken og blodet.

Lungernes totale volumen (TLC) er 5.700 mL. Efter en kraftigudånding vil der være ca 1.200 mL tilbage i lungerne (residualvolumen RV). Det maksimale luftskifte (vitalkapacitet VC) vilsåledes være 4.500 mL. I hvile er luftskiftet ca 500 mL pr indånd-ing og frekvensen ca 12-20 gange pr minut svarende til en lun-geventilation på 6-10 L/min. Den maksimale lungeventilation,der kan opnås, er ca 60 L/min.

Det normale luftskifte ilt/kuldioxid sker i alveolerne, men luft-vejene kan i hele deres udstrækning absorbere fremmedstoffer.Toksiske stoffer kan indåndes enten som partikler eller som gasser(dampe). Stofferne kan udøve lokal virkning eller blive absorberedeog i nogle tilfælde en kombination af begge dele. Xylen virker fxirriterende på lungevævet, men absorberes også.

Figur 2.8. Luftvejenes ana-tomi. (Omtegnet fra Snipes,1989).

Luftvejenes hovedafsnit

NASOPHARYNGEAL(NP)Næsehule

Svælg

Mundhule

Strubehoved

Luftrør

Terminale bronkier

Venstrebronkie

Højrebronkie

Venstre lungeHøjre lunge

TRACHEOBRONCIAL(TP)

PULMONAL(P)

32

Den indåndede luft kan indeholde et bredt spektrum af partiklermed forskellig størrelse og sammensætning (fx støv, røgpartikler,aerosoler af finfordelt fast stof og væskedråber). Idet indåndings-luften på sin vej gennem luftvejene må skifte retning, fordi bronkierog bronkioler gentagne gange deler sig i to grene (fig. 2.8), falderhastigheden i indåndingsluften og dermed dens evne til at transpor-tere partikler. De største partikler (ca 10-30 �m) vil fortrinsvis“lande” i næsens slimlag, og der vil herefter ske en fraktioneringefter partiklernes størrelse og massefylde, således at partikler på 5-15 �m hovedsagelig vil bundfældes i luftrør og bronkier, mens par-tikler på mindre end 5 �m vil kunne komme ned i alveolerne.Sådanne partikler kaldes respirable. Meget små partikler på 0,1 �mog derunder vil blive udåndet igen. At der naturligvis er en gliden-de overgang mellem partikelstørrelsen, og hvor partiklerne aflejres iluftvejene, fremgår af fig. 2.9.

Partikler, der fanges i de øvre dele af luftvejene, vil af fimrehårog slimlaget blive transporteret i retning af svælget, hvorefter desynkes. Dette indebærer en risiko for absorption i mave-tarmka-


Figur 2.9. Deponering inæse, bronkier og lunger iforhold til de indåndedepartiklers aerodynamiskediameter.

▲

▲

Diameter, mm

.0,05

.0,01

.0,1

.0,5

.1,0

.5

.10

.50

.100

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,0

Deposition Fraktion

Lunger

Næse

Bronkier


nalen. Blyholdigt støv fra trafikerede områder vil fjernes fra lun-gerne, men blyet bliver optaget i mave-tarmkanalen. Partiklernekan også fjernes ved optagelse i hvide blodlegemer og andreceller (fagocytose), og er de opløselige, kan de blive absorbere-de. Ved indånding af partikler kan der reflektorisk udløses nyseneller hoste. De partikler, der kommer ned i alveolerne, kan kunfjernes ved at gå i opløsning eller ved at blive fagocyterede. Densidste proces kan være meget langsom. Man har målt halverings-tider på op til 200 dage.

Uopløselige partikler fjernes med forskellig hastighed fra deforskellige afsnit af luftvejene (tabel 2.5).

Indeholder luften partikler, er der stor forskel på, om man ermund- eller næseånder. Ved indånding gennem næsen frafiltreresen stor del af de større partikler allerede i næsehulen. Mus ogrotter er obligatoriske næseåndere, mens mennesker, aber oghunde er både mund- og næseåndere, et forhold der må tages ibetragtning ved vurdering af dyreforsøg.

GasserGasser kan virke lokalt i luftvejene eller efter absorption. Hvor iluftvejene gasserne har deres lokale virkning, afhænger af deresopløselighed. Letopløselige gasser vil virke i de øvre luftveje,mens uopløselige gasser vil trænge helt ned i alveolerne.Ammoniak vil fx reagere i de øvre luftveje, mens nitrøse gasservil udøve deres virkning i alveolerne. Det første gælder imidler-tid kun, når det drejer sig om lavere koncentrationer af de op-løselige gasser. Ved højere koncentrationer, som ses ved ulykker,vil også de opløselige luftarter kunne nå dybt ned i luftvejene.

Følgende faktorer har indflydelse på optagelsen af gasser:

◆ gassens fordelingsforhold blod/luft◆ den alveolære ventilation◆ blodgennemstrømningen i lungerne◆ koncentrationen af gassen i indåndingsluften◆ evt metabolisering.

Tabel 2.5. Eksempel på halveringstid for uopløseli-ge partikler i forskelligeafsnit af luftvejene.

Organ Halveringstid

Luftrør 2-3 min.

Øvre bronkier 20-30 min.

Nedre bronkier 80-120 min.

Distale bronkioler 300 min.

Alveoler 60 dage

34

Ved en gas’s fordelingsforhold (Ostwalds koefficient) forstås for-holdet mellem koncentrationerne i blodet og i luften, når lige-vægten har indstillet sig mellem to lige store rumfang, dvs atpartialtrykket (tensionen) er det samme i begge medier (tabel2.6).

Fordelingsforholdet blod/luft afviger væsentligt fra fordelings-forholdet vand/luft, da blodet indeholder lipider o.a., der kanbinde stofferne. For toluen er de to værdier hhv 14 og 2.

Man kan på samme måde tale om et fordelingsforhold mellemblod og organer. Dette angiver ligeledes koncentrationsforholdetved tensionsligevægt. I tabel 2.7 er angivet fordelingsforholdetfor trichlorethylen i forskellige organer.


Tabel 2.6. Fordelingsfor-holdet blod/luft for noglekulbrinter og alkoholer.

Opløsningsmiddel Blod/luft fordelingsforhold

Ethylen 0,14

Acetylen 0,82

Benzen 7,8

o-xylen 13,1

Styren 51,9

Ethylacetat 222,0

Methanol/ethanol 2100,0

Carbontetrachlorid 2,4

1,1,1-trichlorethan 3,3

1,1,2-trichlorethan 38,6

1,1,1,2-tetrachlorethan 30,4

1,1,2,2-tetrachlorethan 121,0

Rotter

Fordelingsforhold Fordelingsforhold

Blod/luft 25,8 Lever/blod 1,7

Hjerne/blod 1,3 Nyrer/blod 1,6

Hjerte/blod 1,1 Milt/blod 1,2

Muskel/blod 0,6 Testikler/blod 0,7

Fedt/blod 25,6

Mennesker

Blod/luft 9,5 Fedt/blod 68,0

Tabel 2.7. Fordelingsforholdet blod/luft og organer/blod for trichlorethylen.


Fordelingsforholdet organ/luft findes ved at kombinere forde-lingsforholdene blod/luft og organ/blod. Dette bliver for trichlor-ethylen ved tensionsligevægt for fedt/luft hos rotter 25,8 25,6= 640 og hos mennesket 9,5 68,0 = 646.

Ved indånding af en gas vil den momentant diffundere gen-nem cellerne i alveolevæggen over i blodet, indtil partialtrykketer ens på begge sider. Blodet afgiver gassen til andre væv, menpå et tidspunkt kommer blodet tilbage indeholdende lidt af gas-sen, og den mængde, der nu diffunderer over, bliver mindre. Tilslut vil blodet vende mættet tilbage til kapillærerne i alveolerne,og der vil ikke optages mere gas. På dette tidspunkt er partial-trykket det samme i luft, blod og samtlige organer.

Den endelige koncentrationen af gassen i organismen afhæn-ger alene af gaskoncentrationen i indåndingsluften, men hvorhurtigt gassen optages, afhænger af den alveolære ventilation ogblodgennemstrømningen i lungerne. Ved gasser med et lavt for-delingsforhold, fx ethylen, vil en øgning af blodgennemstrømnin-gen øge optagelseshastigheden, mens en øgning af ventilationenikke vil ændre hastigheden væsentligt. For stoffer med stort for-delingsforhold, fx styren, vil det modsatte være tilfældet. Bortsetfra ulykkessituationer forekommer gasser i arbejdsmiljøet i lavekoncentrationer, men da eksponeringen oftest sker under arbej-de, hvor der er øget hjertevirksomhed og øget respirationsfre-kvens og -dybde, vil absorptionshastigheden være stor.

Ved metaboliserbare gasser vil der i ligevægtstilstanden fortsatoptages gas svarende til den metaboliserede mængde. Øgesgaskoncentrationen i indåndingsluften, kan leverens metabolise-ringskapacitet overskrides, og gassen vil nu opføre sig som enikke-metaboliserbar gas, og blodkoncentrationen vil stige kraftigtved yderligere øgning af gaskoncentrationen (fig. 2.10).

Peroral absorptionVed peroral absorption betragtes hele mave-tarmkanalen framundhule til endetarm som absorptionsflade, men pga sin storeoverflade er tyndtarmen det vigtigste absorptionsorgan. Medundtagelse af stoffer, der virker ætsende eller stærkt irriterendepå mave-tarmkanalens slimhinder, vil gifte være uden effekt,medmindre de optages. Tarmslimhindens celler er udstyret medaktive transportsystemer, der formidler transporten af nærings-stoffer fra tarmen til blodet. Disse transportsystemer er specifiktrettet mod bestemte molekyler, men den vigtigste transportformfor kemikalier er passiv diffusion. Ved peroral absorption spillerfyldningsgraden, motiliteten, pH, tilstedeværelsen af kompleks-bindere og lipofile stoffer en stor rolle for absorptionen.Fyldningsgrad, motilitet og pH har alene indflydelse på absorp-

36

tionshastigheden, mens kompleksbindere og lipofile substanserdesuden kan påvirke absorptionsfraktionen, altså den absorbere-de mængde. Da pH i tarmindholdet normalt er neutralt til svagtbasisk, vil visse tungmetaller bindes som phosphater, carbonatereller til organiske kompleksdannere. Hvis tarmindholdet erstærkt fedtholdigt, vil lipofile stoffer “trækkes” med over tarm-væggen.

FordelingEfter absorptionen fordeler blodet stoffet i resten af organismen;jo større gennemblødning, jo hurtigere optræder der ligevægtmellem blodet og organismens forskellige organer. Transportenfra blodbane til organ sker ved passiv transport.

Til at illustrere et stofs skæbne i organismen anvendes Brodie-


▲

Luftkoncentration, ppm

▲

Blodkoncentration mg/L

.400

.800

.1.200

0II

20

60

40

●

●

Figur 2.10. Koncentrationenaf styren i blodet i relationtil koncentrationen i ind-åndingsluften. (Andersen,1982).

Gillettes kassemodel (fig. 2.11), der kan betragtes som et stærktsimplificeret billede af organismen.

Ved passage fra en kasse til en anden overskrides en eller flerebiologiske membraner, idet organismen så at sige består af enrække områder, der hver især er karakteriseret ved deres af-grænsning, størrelse og fysisk-kemiske egenskaber.

Ved et stofs fordeling i organismen er det vigtigt at væreopmærksom på, at bortset fra virkningsstedet er det kun den friefraktion af stoffet, der er biologisk aktiv. Stof, der er bundet ivævsdepot eller i plasma, er inaktivt.

FordelingsrumAlmindeligvis antager man, at et stof fordeles over organismenstotale vandfase, der traditionelt inddeles i en række fordelings-rum, som angivet i tabel 2.8. Denne vandfase vil igen være i


Organer

Blod

Figur 2.11. Brodie-Gillettes kassemodel.

▲

▲▲

▲

▲

▲

▲

▲

▲

▲

▲

▲

Receptor

Metabolitter

Bundet

Protein – bundet

Frit stof

Metaboliseringfortrinsvis i leveren

MetabolitterFrit stof

Udskillelsefortrinsvis i nyrerne

Absorption

38

ligevægt med vævets øvrige bestanddele. Denne fordeling ude ivævene er forklaringen på, at hvis en række stoffer indgives isamme mængde til samme person, vil plasmakoncentrationenofte være forskellig. Hvis stoffet er ioniseret og vandopløseligt,vil det hovedsagelig fordeles i ekstracellulærvæsken, og plasma-koncentrationen vil være høj. Hvis stoffet derimod er fedtopløse-ligt, vil det ophobes i fedtholdigt væv som nerve- og fedtvæv, ogplasmakoncentrationen vil derfor blive lav. Plasmakoncentratio-nen kan således give et fingerpeg om, hvorledes et stof fordelesi organismen. I tabel 2.9 er angivet en række stoffer med stærktvarierende fordeling.

Alle de områder af organismen, hvor koncentrationen af et stofpå et givet tidspunkt er den samme, kaldes et fordelingsrumeller kompartment. Et kompartment kan således bestå af mangemindre områder spredt i organismen. Ved det centrale kompart-ment forstås kredsløbet og rigt vaskulariserede organer som hjer-ne, hjerte, lever, lunger og nyrer. Ved et perifert kompartmentforstås områder med varierende eller ringe vaskularisering sommuskelvæv, fedtdepoter, hud og knogler. Ved den matematiskebeskrivelse af stoffers fordeling tales om et-, to- eller flerkom-partmentsystemer afhængigt af det pågældende stofs fordeling iorganismen. Da hele organismen er i dynamisk ligevægt, er detvanskeligt at bestemme koncentrationen i de enkelte kompart-ments korrekt. Man arbejder derfor med et teoretisk begreb, dettilsyneladende fordelingsrum Vd defineret som det (hypotetiske)volumen, stoffet ville fordeles over, hvis koncentrationen overaltvar den samme som i plasma. Vd kan beregnes ud fra formlen:


Tabel 2.8. Fordelingen aforganismens vandfase. Vandfase Vol. % af kropsvægt

Plasmavand 5%

Interstitielvæske 16%

Intracellulærvæske 35%

Transcellulærvæske 2%

Tabel 2.9. Sammenhængenmellem dosis og plasma-koncentration.

Substans Dosis, mg/kg Cpl, mg/L

Evans blue 10,0 278

Inulin 10,0 50

Ethanol 10,0 19

Fructose 10,0 9

Quinacrin 10,0 0,62


(4)

hvor D = intravenøst injiceret dosis, Cplo= plasmakoncentratio-

nen til tiden 0. Betingelserne for formlens anvendelse er, at stof-fet er i fordelingsligevægt og har 1. ordens kinetik (uddybessenere). Cpl til tiden nul bestemmes ud fra en semilogaritmiskafbildning af plasmakoncentrationen som funktion af tiden (fig.2.12).

I tabel 2.10 er det tilsyneladende fordelingsrum udregnet forstofferne i tabel 2.9. Som det ses, kan beregning af fordelingsrum-met antage forholdsvis store værdier, der kan synes urealistiske.

Tabel 2.10. Sammenhæn-gen mellem dosis, plasma-koncentration og det tilsyneladende fordelings-rum Vd.

Substans Dosis, mg/kg Cpl, mg/L Vd, L/kg

Evans blue 10,0 278 0,036

Inulin 10,0 50 0,20

Ethanol 10,0 19 0,52

Fructose 10,0 9 1,1

Quinacrin 10,0 0,62 16,2

Vd =D

Cplo

▲

Tid

▲ Cpl

. . .

0,1

1,0

10

Figur 2.12 Plasmakoncen-trationen afsat som funk-tion af tiden efter intrave-nøs injektion.

Fysiologisk modelMens den klassiske farmakokinetik (kompartmentmodellerne)har kunnet give rimelige svar på stoffers skæbne i organismen,er der med den øgede anvendelse af EDB skabt mulighed fordels at forfine denne kinetik ved at udvide antallet af kompart-menter, dels at opstille de såkaldte fysiologiske modeller. En fysi-ologisk model kan betragtes som en model, sammenbygget afen række én-kompartmentmodeller, hvert repræsenterende eteller flere organer. For hvert af disse organer skal man kendeorganets størrelse, blodgennemstrømningen, fordelingsforholdetorgan/blod og metaboliseringen i organet. Såfremt absorptionensker via lungerne, skal ventilation og blodgennemstrømning gen-nem lungerne også kendes. En række af sådanne parametre kanfindes i litteraturen, men er dette ikke tilfældet, må man selvfremskaffe dem ved fx in vitro undersøgelser. Fordelen ved denfysiologiske model er, at den kan 1) vise fordelingen af stof iorganerne til ethvert tidspunkt, 2) vise virkningen af fysiologiskeændringer, 3) vise virkningen ved komplicerede doseringer og 4)anvendes til ekstrapolation af de kinetiske forhold fra dyreforsøgtil mennesker med langt større sikkerhed end hidtil. At opstilleen fysiologisk model kræver imidlertid et solidt matematiskgrundlag, men det er i dag muligt at erhverve sådanne modellerkommercielt. I fig. 2.13 vises et eksempel på en fysiologiskmodel for et fedtopløseligt lægemiddel.

Faktorer med betydning for stoffers fordeling

VaskulariseringDet er velkendt, at blodgennemstrømningen varierer stærkt ikroppens forskellige organer. Hjerne og nyrer modtager såledeshhv 15 og 25% af minutvoluminet, mens fedtvæv kun modtager1-2%. Jo større del af minutvoluminet et organ modtager, jo hur-tigere indtræder en mulig toksisk effekt. Fænomenet kendes franarkomanernes “sus”. Et hurtigt intravenøst fix giver øjeblikkeligeffekt på hjernen.

Fedtholdigt vævJo mere lipofilt et stof er, jo større er fordelingsforholdetfedt/vand, og jo mere fedt et organ indeholder, jo højere kon-centrationer kan opnås med det pågældende stof. Nervesystemog fedtdepoter er eksempler på organer med et højt fedtindhold,hvor der kan opnås høje koncentrationer med et lipofilt stof.Koncentrationen af et lipofilt stof stiger hurtigt i nervesystemetpga den store gennemblødning, mens fedtvæv med ringe gen-

40 Toksikologiske grundprincipper og -begreber

nemblødning optager stoffet med væsentlig lavere hastighed. Dafedtvæv selv hos slanke mennesker udgør 15-20% af legemsvæg-ten og hos fede 50% eller mere, kan der oplagres betragteligemængder af et lipofilt stof i denne fedtfase. Ved kortvarige eks-poneringer vil denne fedtfase virke beskyttende, idet et lipofiltstof hurtigt vil overføres til fedtvævet fra andre organer. Tilgengæld vil længere tids eksponering medføre, at der opbyggeset stort depot af stof i fedtet. Efter eksponeringens ophør vil derderfor gå lang tid, før alt stof er elimineret. DDT, PCB og dioxiner eksempler på stoffer, der akkumuleres i store mængder i fedt-væv.

PlasmaproteinbindingMange stoffer bindes i større eller mindre grad til blodets protei-


Figur 2.13. Fysiologiskmodel for et metaboliser-bart stof.

▲

▲

▲

▲▲

▲▲

Blodbanen

▲

▲

▲

Hjerne

▲

▲

Galdegangen

▲ Nyre

▲

Muskler

▲▲

Øvrigt fordelingsrum

Metabolisering

Renal udskillelse

Intravenøs injektion

Tarm

▲▲ ▲Lever

42

ner, specielt til plasmaalbumin. Plasmaproteinbindingen kanvære meget høj, mere end 99% af det i plasma værende stof kanvære bundet til albumin.

Som tidligere nævnt, er det kun et stofs frie fraktion, der erbiologisk aktiv. Høj plasmaproteinbinding kan derfor specieltved kortvarig eksponering mindske den toksiske virkning ganskebetydeligt. På den anden side kan høj bindingsgrad få toksikolo-giske konsekvenser, hvis stoffet pludselig frigøres fra bindingen,fx i konkurrence med et andet stof, således at den ubundnefraktion stiger voldsomt. Det er velkendt, at lægemidler konkur-rerer indbyrdes eller med andre fremmedstoffer om bindingsste-derne.

KnoglevævKnoglevæv er et relativt inaktivt væv, men ikke desto mindrekan fremmedstoffer akkumuleres i knoglevævet. Det bedst kend-te eksempel er bly, men strontium og fluor er også stoffer, derkan aflejres i knoglevæv. Bly og fluor indlejres ved simpel ion-bytning med hhv calcium og phosphat, hvorved der dannestungt opløselige komplekser. Strontium indbygges i knoglematrixved at konkurrere med calcium. Knoglevævet kan indeholdestore mængder bly uden påviselige effekter, mens fluor og stron-tium giver anledning til toksiske reaktioner, fluorose (knogler ogtænder) og cancer.

Blod-hjerne barrierenCentralnervesystmet er afskærmet fra resten af organismen afblod-hjerne barrieren.

I en normal kapillærvæg er der spalter mellem de enkelteendotelceller, men disse spalter er lukkede i centralnervesyste-mets kapillærer, således at al stoftransport skal gå gennem endo-telcellerne og ikke mellem dem (fig. 2.14).


Figur 2.14. Blod-hjerne bar-rieren angivet skematisk.

Udfyldt spalteBlod

Åben spalteEkstracellulærvæsken

Endotel

Basalmembran

Glia

▲

▲


Medmindre et stof transporteres aktivt, er eneste mulighed diffu-sion. Derfor er det kun lipofile stoffer, der uden besvær trængerind i centralnervesystemet. Eksempler på stoffer, der passererblod-hjerne barrieren uhindret, er organiske opløsningsmidler,organisk kviksølv og PCB. Hos mennesket er blod-hjerne barrie-ren ufuldstændig ved fødslen.

PlacentaPlacenta udgør grænsefladen mellem moderorganisme og fosterog dermed den barriere, som nærings- og affaldsstoffer udveks-les over. Placenta er ikke den eneste adgang til fosteret, idetstoffer afgivet til fostervandet i livmoderen kan optages gennemfosterets totale overflade. Da passagen over placenta for de fle-ste fremmedstoffer er passiv transport, vil alle lipofile stoffer pas-sere over i fosteret fra moderen. Kviksølv, bly og alle organiskeopløsningsmidler inkl. alkohol er eksempler på stoffer, der over-føres til fosteret og kan beskadige dette. Selvom transportfor-men er passiv diffusion, er denne ret kompliceret, fordi der ind-går en række koncentrationsgradienter mellem moder- og foster-organisme:

◆ moder/foster (chorringradient)◆ moder/amnionvæske (chorion/amniongradient)◆ amnionvæske/foster (amniongradient)◆ arterio-venøs gradient hos moderen◆ arterie-venøs gradient hos foster◆ gradient over placenta.

Da placenta og foster besidder nogen metaboliseringsaktivitet,kan moder/foster gradienten kompliceres yderligere. Kviksølvsneurotoksiske effekt forstærkes af, at organisk kviksølv, der erlipofilt, let optages i fosterets nervesystem, hvor det så oxiderestil den uorganiske kviksølvion, der kun vanskeligt passerer bio-logiske membraner, men som er den egentlige neurotoksiskesubstans.

Luftarters og dampes fordelingHvor hurtigt der indtræder ligevægt i partialtrykkene mellem luft,blod og de forskellige organer, afhænger af stoffernes fordelings-forhold blod/luft og organer/blod samt blodgennemstrømningeni de enkelte organer. Således vil ligevægten mellem blod og hjer-ne indstille sig meget hurtigt pga den kraftige blodgennemstrøm-ning i hjernen, mens ligevægten trods stort fordelingforholdorgan/blod indstiller sig langsomt mellem blod og fedtvæv pga

44

den ringe blodgennemstrømning. Med ethylen, som både harlavt fordelingsforhold blod/luft og organer/blod, vil ligevægtstil-standen indtræde på mindre end en halv time, mens det vil tage42 dage med mineralsk terpentin, som både har stort fordelings-forhold blod/luft og organer/blod. Akutte forgiftninger med gas-ser vil imidlertid kunne opstå, længe før den endelige ligevægts-tilstand er nået. Ved bedøvelse med de moderne anæstesimidlervil bevidstløsheden typisk indtræde, allerede når 10% af lige-vægtstilstanden er nået.

EliminationFra det øjeblik et stof er absorberet i organismen, begyndereliminationsprocesserne. Eliminationen omfatter alle de pro-cesser, der fjerner stof fra organismen eller fjerner stoffetseffekt. Som nævnt under fordeling vil fordelingsprocessernekunne nedsætte den aktive koncentration på virkningsstedet såmeget, at effekten i praksis fjernes. Det siger sig selv, at denneeffekt kun finder sted ved en enkelt eller ganske få ekspone-ringer.

Den totale elimination af et fremmedstof er summen af følgen-de processer:

◆ enzymatisk omdannelse (biotransformation)◆ udskillelse via nyrerne (renal udskillelse)◆ udskillelse med galden (biliær udskillelse)◆ udskillelse i tarmen (fækal udskillelse)◆ udskillelse i lungerne (pulmonal udskillelse)◆ udskillelse i mælken◆ udskillelse via hud, hår, sved etc.

Hovedeliminationsprocesserne er, bortset fra gasser og dampe,biotransformation, biliær og renal udskillelse. I fig. 2.15 er frem-medstoffers elimination angivet skematisk.

BiotransformationFremmedstoffer, der optages i organismen, omdannes oftest vedenzymatiske reaktioner, og fænomenet kaldes biotransformation.Lever, nyrer, tarmepitel, lunger og hud er alle i stand til atomdanne fremmedstoffer, men der er både kvalitative og kvanti-tative forskelle mellem de enkelte organer.

Mikrosomale enzymsystemerLeveren er det kvantitativt vigtigste organ, og de enzymer, der



varetager hovedparten af omdannelsen, er lokaliseret til cellernesglatte endoplasmatiske retikulum (mikrosomer).

Biotransformationen i det mikrosomale enzymsystem øger prak-tisk taget altid vandopløseligheden af det omsatte stof, og dervedfremmes udskillelsen i nyrerne, der har vanskeligt ved at udskillefedtopløselige stoffer. Det mikrosomale enzymsystem er ved enumiddelbar betragtning uspecifikt, men systemet består af en langrække isoenzymer med forskellig substratspecificitet. Tidligerenavngav man de enkelte isoenzymer efter de reaktioner, de kata-lyserede, men i dag anvender man en genetisk nomenklatur. Detmikrosomale ethanol-oxiderende system (MEOS) hedder medden ny nomenklatur CYP 2E1, hvor CYP angiver, at der er taleom et cytochrom P-450 enzym, 2-tallet angiver isoenzymnumme-ret, E angiver subfamilie E og 1-tallet, at der kun er 1 gen. I dagkendes ca 25 isoenzymer, men tallet stiger stadig.

Figur 2.15. Oversigt overstoffers biotransformation.

▲ ▲

▲

▲

▲

▲

Fase I(aktivering/inaktivering)

oxidation, reduktion, hydrolyse

Fase II(inaktivering)

konjugation

ekstracellulær mobilisering

plasmacirkulation

biliær udskillelse renal udskillelse

Stærkt lipofilemetabolisk stabile lipofil polær

polær

hydrofil

hydrofil

Akkumulation i kropsfedt

Fremmedstoffer

46

Det er meget vigtigt at gøre opmærksom på, at biotransforma-tionen ikke nødvendigvis automatisk medfører en afgiftning, dametabolitterne i nogle er tilfælde mere toksiske end modersub-stansen. En lang række kræftfremkaldende stoffer skal førstmetaboliseres, før de bliver kræftfremkaldende.

Metaboliseringsreaktionerne inddeles i Fase I-reaktioner, hvorafhovedparten er oxidationer og ganske få reduktioner, og Fase II-reaktioner, hvor fremmedstoffet eller dettes metabolitter konjuge-res (kobles) med et fysiologisk stof. Fase II-reaktionerne med-fører praktisk taget altid en fuldstændig inaktivering af det på-gældende stof.

Fase I-reaktioner


Tabel 2.11. Vigtige fase I-reaktioner. Mikrosomal oxidation

1. Aromatisk hydroxylering. R� R� �OH

2. Alifatisk hydroxylering R�CH2�CH2�CH3 R�CH2�CHOH�CH3

H H H H

3. N, O, eller S-dealkylering R�(N,O,S)�CH3 R�(N,O,S)

H

O

4. Epoxiddannelse R�CH CH�R’ R�CH�CH�R’

S O

5. Desulfatering R1R2P�X R1R2P�X + S

O O

6. N-hydroxylering R�NH�C�CH3 R�NOH�C�CH3

Mikrosomal reduktion

1. Azoreduktion R�N N�R’ R�NH2 + H2N�R’

2. Nitroreduktion R� �NO2 R� �NH2

Anden oxidation

1. Alkoholoxidation R�CH2�OH R�CHO

2. Aldehydoxidation R�CHO R�COOH

Hydrolyse

1. Esterhydrolyse R�COO�R’ R�COOH + HOR’

2. Amidhydrolyse R�CONH�R’ R�COOH + H2N�R’

▲▲

▲▲

▲▲

▲▲

▲▲

▲▲


Cytochrom P450-systemetReaktionsforløbet af det oxidative cyt.P450-system er skitseret ifig. 2.16.

Reaktionen består af fem trin:

◆ Substratet SH bindes til det oxiderede enzymkompleks.◆ En elektron overføres til enzym-substrat komplekset, der der-

ved reduceres.◆ Enzym-substrat komplekset optager et iltmolekyle.◆ Enzym-substrat komplekset optager endnu en elektron, der

reducerer iltmolekylet til den reaktive superoxidanion.◆ Det aktiverede enzym-substrat kompleks spaltes nu til det oxi-

derede substrat SOH og til vand, og samtidig gendannes detoxiderede enzymkompleks.

Det er meget vigtigt at gøre sig klart, at ud over at indføre/fri-lægge grupper, der kan konjugeres i en efterfølgende Fase II-reaktion, kan Fase I-reaktionen som tidligere nævnt medføredannelsen af reaktive metabolitter, der i sig selv kan være ydersttoksiske. Visse bekæmpelsesmidler skal faktisk metaboliseres, førde virker. Thiophosphatestrene, hvortil parathion (bladan) hører,er i sig selv ret ugiftige, men oxideres de til oxoforbindelsen

Figur 2.16. Skematisk frem-stilling af den cyt.P450-afhængige oxidation affremmedstoffer.

NADH FP2 cyt b5 cyt.P450Fe2+

cyt.P450Fe2+ cyt.P450Fe3+

SH

SOH

SH SH

SH

H2O O2

E

O 2 ·

C

D

B A

NADPH FP1 cyt.P450Fe3+

8

8

8

8 8 8

▲

▲

▲

▲

▲

▲

▲▲

▲ ▲ ▲

48

(parathion til paraoxon), øges giftigheden betragteligt. Normaltanses bioaktiveringen for at være en uønsket effekt; flere afdisse reaktioner samt deres toksiske virkninger omtales senere iafsnittet.

Fase II-reaktioner

Fase II-reaktionerne medfører oftest fuldstændigt tab af den bio-logiske aktivitet og ændrer metabolittens fysisk-kemiske egenska-ber yderligere. Vandopløseligheden stiger, og konjugatet vil nor-malt være ioniseret ved fysiologisk pH, hvorved udskillelsengennem nyrerne øges.

Glucuronsyre-, sulfat- og glutathionkoblingen er de kvantitativtvigtigste Fase II-reaktioner, men glutathionkoblingen indtager ensærstilling, idet den kan fungere som “bagstopper”, hvis deandre systemers kapacitet overskrides.


Konjugator Substrat Eksempel

Glucuronidering �OH Alifatiske alkoholerPhenoler

Aktiveret glucuronsyre �COOH Alifatiske syrerAromatiske syrer

�NH2 Aromatiske aminerAmider

Sulfatering �OH Alifatiske alkoholerPhenoler

Aktiveret sulfat �NH2 Aromatiske aminer

Glycin �COOH Aromatiske syrer

Acetylering Alifatiske aminer

Aktiveret eddikesyre �NH2 Aromatiske aminerHydrazinerSulfonamider

Methylering N N-heterocykler

Aktiveret methyl �NH2 Alifatiske aminer�OH Phenoler

Mercaptursyresyntese Lipofile substanser, der indeholder et elektrofilt carbonatom (bl.a. mikrosomalt dannede

●

epoxider)

Glutathion �C�

Tabel 2.12. Vigtige fase II-reaktioner.


Faktorer med indflydelse på biotransformationenBiotransformationen er underlagt en række faktorer:

◆ artsvariation◆ etnisk/genetisk variation◆ fysiologiske faktorer◆ påvirkning fra ydre faktorer.

ArtsvariationDer kan være store forskelle fra art til art i et stofs metabolise-ringsmønster. Det er et fænomen, der især har betydning vedvurderingen af et stofs toksiske egenskaber, idet man ikke umid-delbart kan overføre resultaterne fra dyreforsøg til mennesket.Tabel 2.13 angiver phenols kobling til hhv glucuronsyre og sulfatfor en række forskellige dyrearter.

Etnisk/genetisk variationEtnisk/genetisk variation eller genetisk polymorfi er genstand forstigende opmærksomhed. Et kuriøst eksempel er forskellen ialkoholnedbrydningen hos hhv asiater og kaukasiere. Asiater haren “indbygget” antabusreaktion, hvis de indtager større mængderalkohol. Et andet eksempel er hastigheden, hvormed et individer i stand til at acetylere fremmedstoffer, man taler direkte om“slow acetylators” og “rapid acetylators”. Slow acetylators harstørre risiko for at få blærekræft, hvis de eksponeres for aromati-ske aminer, mens rapid acetylators har større risiko for at få tyk-tarmskræft, hvis de eksponeres for pyrolyseprodukter i kosten,fx stegeskorpe.

Hvis man afbilder antal personer i en population som funktionaf forholdet mellem lægemidlet isoniazid og dets acetylerings-produkt, fordeles individerne i to grupper (fig. 2.17); man siger,at populationen udviser bimodal fordeling.

Konjugation, % af total

Dyreart Glucuronid Sulfat

Kat 0 87

Menneske 23 71

Rotte 25 68

Kanin 46 45

Marsvin 78 17

Gris 100 0

Tabel 2.13. Phenols konju-gation med glucuronsyreog sulfat.

50

Fysiologiske faktorerFysiologiske faktorer er af større eller mindre betydning.Kønsforskelle kommer sjældent i betragtning, hvorimod alder,ernæringstilstand og sundhedsstatus kan spille en væsentlig rolle.

Det er en fastslået kendsgerning, at organismens metabolise-rings- og udskillelseskapacitet falder med alderen, helt op til50%.

Dårlig ernæringstilstand nedsætter mængden af mikrosomaltenzym, fordi enzymsystemet ikke indgår i opretholdelsen af vita-le funktioner.

Ydre faktorerVed ydre faktorer forstås i denne forbindelse påvirkninger fra detomgivende miljø. Der kan være tale om så forskellige påvirknin-ger som kemikalier på arbejdspladsen (opløsningsmidler), luft-båren forurening (polycykliske kulbrinter), stoffer i levnedsmid-


Figur 2.17. Genetisk polymorfi. Kurven angiver antal responderende individersom funktion af isoniazid plasmakoncentrationen.

▲

Isoniazid koncentrationen (mg/mL)

▲

Antal responderende individer

.3

.1

.0

.5

.7

.9

.11

0

25

20

15

10

5

.2

.4

.6

.8

.10

.12


ler og nydelsesmidler (additiver, stegemutagener, alkohol, to-baksrøg) samt lægemidler.

EnzyminduktionBelastes organismen gennem længere tid med ovennævnte stof-fer, induceres en lang række af de mikrosomale enzymer til atøge metaboliseringen ikke alene af det tilførte stof, men også afandre stoffer. Phenobarbital bruges eksperimentelt som induktor,og overforbrug af alkohol er en faktor, som skal tages i betragt-ning ved behandling med visse lægemidler. Dioxin, der dannesved lavtemperaturforbrænding, er en kraftig induktor, som ermistænkt for at inducere nedbrydningen af østrogen til en kræft-fremkaldende metabolit, der normalt kun dannes i ringe mæng-de. Enzyminduktionen indledes ved en reaktion mellem indukto-ren og et cellulært protein. Dette kompleks stimulerer kernensDNA til øget enzymsyntese.

EnzymhæmningEnzymhæmning er ikke så kompliceret, men mekanismen kanvære destruktion af enzymet, binding af enzymet eller substrat-konkurrence mellem substrat og hæmmer. Piperonylbutoxid eret velkendt eksempel på en enzymhæmmer, der bindes til enzy-met. Piperonylbutoxid anvendes i kombination med pesticidetpyrethrum, hvis nedbrydning hæmmes ved piperonylbutoxidsbinding til enzymet. Disulfiram (antabus) er et andet velkendteksempel på et stof, hvis effekt beror på hæmning af et enzym,her aldehyddehydrogenase.

Toksiske metaboliseringsreaktionerFase I-reaktionen kan give anledning til dannelse af reaktive ilt-forbindelser.

Hvis reaktionsforløbet af en eller anden grund afkobles vedreaktion D eller E (fig. 2.16), dannes hhv superoxid eller hydro-genperoxid:

Superoxid: Fe2+-O2-SH Fe3+-SH + O2-

Hydrogenperoxid: Fe2+-O2-SH Fe3+-O-

2-SH + 2H+ Fe3+-SH + H2O2

Normalt vil både superoxid og hydrogenperoxid inaktiveresenzymatisk, men hvis større mængder dannes, kan kapacitetenoverskrides. I så fald omdannes superoxid til hydrogenperoxid,der under medvirken af jern- eller kobberioner omdannes til detyderst reaktive hydroxylradikal:

▲▲ ▲

52

Hydroxylradikal:H2O2 + H+ + Fe2+ HO · + Fe3+ + H2O

Situationen betegnes oxidativt stress og medfører lipidperoxidati-on, DNA- og proteinskader. Oxidativt stress kan dermed føre tilsåvel umiddelbar celledød som udvikling af kræft.

Oxidativt stress kan også initieres ud fra de dannede metabo-litter. Flere stoffer vides at danne reaktive mellemtrin (interme-diære) under deres metabolisering. Som eksempler kan nævnesplantebekæmpelsesmidlet paraquat, tetrachlormethan, chloro-form, olieadditivet bromobenzen og lægemidlet paracetamol.De nævnte eksempler danner alle frie radikaler under deresmetabolisering. Paraquat overfører en elektron til ilt under dan-nelse af superoxid, tetrachlormethan overfører en elektron tilcellemembranens fedtsyrer under dannelse af lipidperoxider, ogbromobenzen og paracetamol omdannes til et radikal, der øde-lægger vævsproteiner. Alle reaktioner kan medføre alvorligevævsødelæggelser.

I situationer, hvor en Fase I-reaktion giver anledning til dan-nelse af reaktive metabolitter, eller ved oxidativt stress reagererglutathion med metabolitten eller med de reaktive iltmetabolitterog inaktiverer disse. Cellernes kapacitet for dannelse af glu-tathion er imidlertid begrænset, så høj aktivitet i Fase I-reaktio-nen, fx ved enzyminduktion eller ved oxidativt stress, kan med-føre mangel på glutathion. Paracetamols hepatotoksiske egenska-ber skyldes manglende inaktivering af en metabolit, der normaltbindes til glutathion (fig. 2.18).

Biliær udskillelseUdskillelse i galden er vigtig specielt for større ladede molekylerog for stoffer, der både er syrer og baser, og kan være den vig-tigste eliminationsvej for sådanne forbindelser. Helt præcist, hvil-ke egenskaber der bestemmer, om et stof udskilles i urinen ellermed galden, vides ikke, men molekylevægt og dyreart er to vig-tige faktorer. Tabel 2.13 og tabel 2.14 viser hhv dyrearts ogmolekylevægts indflydelse på udskillelsen.


Tabel 2.14. Molekylevægtog forholdet mellemudskillelse i urin og galde.

Substans Mol.vægt % i urin % i galde

Biphenyl 154 80 20

Monochlorbiphenyl 188 50 50

Dichlorbiphenyl 223 34 66

Pentachlorbiphenyl 326 11 89

Hexachlorbiphenyl 361 1 99

▲

53

Udskillelse med galden er overvejende en aktiv proces, der kanmættes, induceres og hæmmes kompetitivt. Hvis sekretion afgalde hæmmes, kan et stofs giftighed øges væsentligt.

Et andet forhold, der påvirker et stofs kinetik, er, at det kanblive “fanget” i et kredsløb mellem tarm og lever, “det enterohe-patiske kredsløb”. Hvis et stof udskilles med galden enten somkonjugat eller uomdannet, kan konjugatet spaltes mikrobielt itarmen, og stoffet kan reabsorberes fra tarmen. Et sådant entero-hepatisk kredsløb vil øge stoffets halveringstid.

Figur 2.18. Paracetamolsmetabolisering.

HNCOCH 3

HONCOCH 3

NCOCH 3

OH

OH

O

Quinonimin

GlutathionBinding til makromolekyler

Formodedetoksiskeintermediater

GlukoronidSulfat

▲

▲

▲▲

▲

▲

OH

HNCOCH 3

�+

54

Renal udskillelseRenal elimination er den vigtigste ekskretionsmekanisme, idetbåde modersubstans og metabolitter kan udskilles i nyren.Eliminationen kan foregå ved filtration og ved sekretion.Filtrationen drives af hjertets pumpetryk, mens sekretionen er eniltkrævende, aktiv proces.

Nyrens funktionsenhed nefronet er opbygget af fem funktio-nelle dele: glomerulus, der et lille blodkar-nøgle, hvor udfiltre-ringen sker, og en serie rør, proximale tubulus, Henles slynge,distale tubulus og samlerør, hvor urinen opkoncentreres og udle-des (fig. 2.19). Nefronet er lokaliseret i nyren, således at glome-rulus befinder sig i den cortikale del (nyrebarken), mens Henlesslynge går ned i marven. Nefronerne er placeret i flere lag, såle-des at det inderste lag har Henles slynge placeret i nyrepapillen.

25% af hjertets minutvolumen passerer nyrerne, og ca 5% af


Figur 2.19. Diagram overnyrens funktionelle enhe-der.

Henles slynge

Distale tubulus

CORT

EXM

EDUL

LA

GlomerulusProximaletubulus

Samlerør

Papil

▲

▲

▲

▲


plasmavolumen svarende til 125 mL udfiltreres i glomeruli prminut som primærurin. Det svarer til ca 180 L primærurin prdøgn, men 98-99% af primærurinen reabsorberes.

Kapillærene i glomeruli er storporede og tillader molekylermed en molekylevægt på ca 60.000 at passere, og derfor vilpraktisk taget alle fremmedstoffer filtreres ud. Stofferne bliver iurinen, medmindre de reabsorberes passivt eller (sjældent)aktivt. Reabsorptionen er en passiv diffusionsproces, og derforvil lipofile stoffer kunne passere frit over membranerne i helenefronet, mens ladede og/eller vandopløselige molekyler kunvanskeligt passerer membranerne. Da nyren fungerer som orga-nismens pH-regulator, vil urinens pH afhænge af organismenssyre-base status, og ioniserbare stoffers ekskretion vil derforsvinge med urinens pH. Forholdet mellem ioniseret og uioniseretform følger Henderson-Hasselbalch ligningen (formel nr. 3).

Af ligningen ses, at jo større forskel mellem pH og pKa, jostørre forskel mellem mængden af ioniseret og uioniseret form.Sker forskydningen mod ioniseret form, unddrages stoffet reab-sorption. Princippet udnyttes terapeutisk i forgiftningsbehandlin-gen. Ved salicylsyreforgiftning gøres urinen alkalisk med natri-umhydrogencarbonat, og da salicylsyre har en pKa-værdi på ca3,3, vil alkaliniseringen af urinen til pH ca 8 fra den normale pHværdi på ca 6 øge fordelingsforholdet mellem ioniseret og uioni-seret form med 102.

Sekretionen spiller en betydelig rolle, idet nyren besiddersekretionsmekanismer for hhv organiske syrer og baser. Det erkun et stofs frie fraktion i plasma, der er genstand for ekskreti-on. Høj proteinbinding nedsætter filtrationen, mens sekretionenstort set er uafhængig af proteinbindingen, da ligevægten frit-bundet stof indstiller sig hurtigt.

Sekretionen er en aktiv proces og kan derfor mættes og hæm-mes kompetitivt. Kompetitiv hæmning bruges terapeutisk vedpenicillinbehandling. Penicillin udskilles aktivt med høj hastig-hed, men kombineres penicillinbehandlingen med stoffet pro-benicid, nedsættes penicillins sekretion væsentligt, da penicillinog probenicid konkurrerer om sekretionsmekanismen.

Toksiske reaktionerNyrens funktion som eliminations- og homeostatisk organ erårsag til følsomheden over for toksiske fremmedstoffer, fordi:

◆ Nyrerne modtager 25% af minutvolumen, og deres udsættelsefor toksiske fremmedstoffer er derfor høj.

◆ Nyrens koncentrationsevne betyder, at koncentrationen affremmedstoffer i tubulis lumen bliver høj, op til en tubulus-væske/blod ratio på 500.

56

◆ Tubuluscellernes aktive sekretionssystemer kan medføre, atkoncentrationen i tubuluscellen bliver meget høj, når et stoftransporteres fra blod til tubulusvæske.

◆ Nyrecellerne har høj metabolisk aktivitet. Indholdet af Cyt.P450 i nyrecellerne er ikke så højt som i levercellerne, mendog tilstrækkeligt til, at der kan dannes uacceptabelt højekoncentrationer af reaktive metabolitter i nyrecellerne.

GlomeruliSkaderne i glomerulus ytrer sig ved ændringer i filtrationshastig-heden. Visse stoffer kan bindes med elektrostatiske kræfter tilmakromolekylerne i porerne, og oxidativt stress kan danne reak-tive iltradikaler, der beskadiger glomerulicellerne, så porestørrel-sen stiger.

Proximale tubuliEpitelet i proximale tubuli er i modsætning til epitelet i andrenefronfragmenter forholdsvis åbent, hvorved en række stoffer lettrænger ind i tubuluscellerne. Vigtigere er måske det faktum, atsekretionen af anioner, kationer, glutathionkomplekser og tung-metaller finder sted her. Koncentrationen af disse stoffer når der-for let toksiske niveauer.

Ydermere er Cyt.P450-systemet lokaliseret til proximale tubulimed deraf følgende risiko for dannelsen af reaktive metabolitter.De nyreskader, der forårsages af tetrachlormethan, er derforlokaliseret til proximale tubuli. Pga det høje energibehov til desekretoriske mekanismer kan cellerne i proximale tubuli letbeskadiges, hvis de udsættes for iltmangel.

Henles slyngeToksiske skader ses sjældent i Henles slynge, men visse stofferkan dog påvirke koncentrationsevnen ved hæmning af ATPaseaktiviteten og cAMP-systemet (fluorid afgivet fra methoxyfluran).

PapilskaderMekanismen bag papilnekrosen, som undertiden ses ved mis-brug af svage smertestillende midler (acetylsalicylsyre og ibopro-fen), kendes ikke fuldt ud, men radikaldannelse med efterfølgen-de binding til makromolekyler og en prostaglandin-afhængigkarsammentrækning angives som mulige årsager.

Nyrernes store kompensationsevne mht opretholdelse af ho-meostasen betyder, at kemiske nyreskader først erkendes, nårnyrerne svigter pga overbelastning af det endnu fungerendenyrevæv. Dertil skal dog siges, at nyrerne besidder rimelig højregenerationsevne.



Pulmonal udskillelseLetflygtige stoffer kan elimineres via lungerne. Ikke-metaboliser-bare gasser (dampe) udskilles udelukkende ad denne vej, mensmetaboliserbare gasser i større eller mindre grad også elimineresvia lungerne (tabel 2.15).

Eliminationprocessen via lungerne er den “spejlvendte” opta-gelsesproces. Afgiften fra blodet til luften i alveolerne afhængeraf fordelingsforholdet blod/luft, og tilførslen af gassen fra orga-nerne til blodet afhænger af fordelingsforholdet organ/blod ogblodgennemstrømningen af de enkelte organer. Jo mindre forde-lingsforholdet blod/luft er, og jo mindre lipidopløselig en gas er,desto hurtigere sker eliminationen. Gasser med stort fordelings-forhold blod/luft og stor lipidopløselighed, som fx diethylether,vil udskilles langsomt.

Flygtige stoffer stoffer optaget gennem huden eller i mave-tarmkanalen kan også elimineres via lungerne. Et eksempelherpå er ethylalkohol, som har et fordelingsforhold blod/luft påca 2.000, hvilket dog bevirker, at hvis ethylalkohol alene blevelimineret via lungerne, ville halveringstiden være ca 10 døgn.

Udskillelse i mælkenUdskillelsen med mælk er vigtig af to grunde, dels fordi stoffer,og her især lægemidler, ved ringe kontrol kan forekomme ikonsummælk, og dels fordi fremmedstoffer ved amning kanoverføres fra mor til barn. Toksiske stoffer overføres til mælkenved diffusion, og fordi mælken har et lavere pH end plasma, vilisær basiske stoffer kunne opkoncentrerers i mælken. Pga mæl-kens høje indhold af lipider vil lipidopløselige stoffer som fxPCB, dioxiner og opløsningsmidler forekomme i modermælken.Også metaller som bly og kviksølv kan udskilles ad denne vej.Om amning er forsvarlig, vil være en afvejning af belastning afbarnet med fremmedstof og fordelen ved amning.

Tabel 2.15. Procentvis for-hold mellem metaboliseretog udåndet opløsnings-middel.

Substans % metaboliseret % udåndet

Benzen 64 36

Toluen 82 18

m-Xylen 90 10

Styren 96 4

1,1,1-trichlorethan 3 97

1,1,2-trichlorethan 93 7

Trichlorethylen 75 25

Tetrachlorethylen 10 90

58

Udskillelse i hud, hår, spyt og svedNogle fremmedstoffer som arsen, kviksølv og kokain kan påvisesi hud, hår og negle, men eliminationen ad disse veje er udenbetydning. Hår kan for nogle stoffers vedkommende, fx arsen,anvendes til at bestemme tidspunktet for en eventuel belastning,idet håret vokser ca 12,5 mm pr måned.

Udskillelse med spyt og sved er af ringe betydning. Toksiskestoffer udskilt i sveden kan fremkalde dermatitis. Stoffer udskilt ispyttet kan reabsorberes i tarmen.

Kinetiske modellerUd over at beskrive et stofs absorption, fordeling og eliminationomfatter toksikokinetikken også den matematiske beskrivelse afsammenhængen mellem de kvantitative og tidsmæssige forholdfor stoffets skæbne i organismen.

Så snart organismen eksponeres for et stof, indgår absorp-tions-, fordelings- og eliminationsprocesserne i et dynamisksystem. Dette er tidligere illustreret med Brodie-Gillettes kasse-model (fig. 2.11).

Den simpleste model er én-kompartment modellen (fig. 2.20),hvor vi har en absorptionsproces, et område i organismen, hvorkoncentrationen af stoffet er den samme, fx organismens vandfa-se, og en eliminationsproces.

Denne model kan udbygges til flerkompartment modeller, somfx to-kompartment modellen (fig. 2.21). Her har man forudenabsorptions- og eliminationsprocesserne to områder med hversin koncentration af stoffet. I denne model er der transport afstof mellem et centralt kompartment (blod) og et perifert kom-partment (muskler, fedtvæv, knogler etc). I begyndelsen vil stof-koncentrationen være størst i det centrale kompartment, og dervil ske en transport af stof herfra til det perifere kompartment,indtil der bliver ligevægt mellem de to områder afhængigt afstoffets fordelingsforhold. Imidlertid sker der til stadighed en eli-mination af stoffet fra det centrale kompartment, således at dette


▲

Ka Ke▲ ▲Vd

Figur 2.20. Én-kompartmentmodel.

Figur 2.21. To-kompartmentmodel.

Ka

Ke

▲

▲▲ ▲V1 V2


kommer i “underskud” i forhold til det perifere kompartment, ogder vil nu ske en transport af stof den anden vej.

Transportprocesserne, der primært foregår ved diffusion, ogeliminationsprocesserne, der er filtrations- og enzymatiske pro-cesser, er 1.-ordens processer. Dvs, at der transporteres/elimine-res lige store brøkdele af stoffet pr tidsenhed angivet ved formelnr. 5:

(5)

hvor C er koncentrationen af stoffet, og dC/dt er koncentrati-onsændringen pr tidsenhed.

Konstanten kaldes hhv absorptionshastighedskonstant ka ogeliminationshastighedskonstant ke og angiver hhv, hvor storbrøkdel der absorberes/elimineres.

Overskrider man et vist koncentrationsniveau i organismen, såmetaboliserings- og udskillelseskapaciteten overskrides, vil yder-ligere stigning i koncentrationen medføre en glidende overgangfra 1.-ordens kinetik til 0.-ordens kinetik, dvs at der metabolise-res lige store mængder af stoffet pr tidsenhed uafhængigt af kon-centrationen.

For nogle stoffers vedkommende, fx ethanol, er metabolise-ringsprocessen selv ved lavere koncentrationer en 0.-ordensreaktion.

Forholdene lader sig naturligvis lettest beskrive matematisk foren én-kompartment model. Absorptions-, fordeling- og eliminati-onsprocesserne forløber samtidigt, men som det fremgår af fig.2.22, kan man opdele blodkoncentrationskurven i to faser, hvorhhv den stigende del af kurven, absorptionsfasen, og den fal-dende del af kurven, eliminationsfasen, dominerer. I toksikolo-

= -konstant ·C dcdt

Figur 2.22. Plasmakoncen-trationen afsat som funkti-on af tiden efter indgift afstoffet i en enkelt dosis tiltiden = 0.

▲

Tid

▲

Plasmakoncentrationen Cpl

. . . . . .

60

gisk sammenhæng vil disse faser altid forekomme, mens man imedicinsk sammenhæng kan undgå absorptionsfasen ved anven-delse af intravenøs injektion. Når absorptionen er afsluttet, ogman har en ren eliminationsfase, kan koncentrationsforløbet iorganismen beskrives ved formlen

(6)

der kan omskrives til udtrykket

(7)

hvor Ct er koncentrationen til tiden t, C0 koncentrationen til tiden

0 og ke eliminationshastighedskonstanten. Ønsker man at inddra-

ge absorptionen i sine beregninger af forløbet af plasmakoncen-

trationen, vil udtrykket ændres til

(8)

Den biologiske halveringstidSom det ses, udtrykker formel nr. 6 den rette linie (f(x) = � x +b). Indtegnes koncentrationsforløbet i et koordinatsystem medlnC som y-akse og tiden t som x-akse, fås en ret linie med kesom hældnigskoefficient (fig. 2.23). Den biologiske halveringstidkan let aflæses fra kurven eller beregnes ud fra udtrykket

(9)

hvor plasmakoncentrationen til tiden t1/2 er det halve af plasma-koncentrationen til tiden t.

Den totale clearanceDa det kun er den frie fraktion i plasma, der elimineres, vil hal-veringstiden øges, jo mindre del af stoffet der findes som frifraktion, dvs jo større fordelingsrum, jo langsommere eliminati-on. Ved clearance forstås det blodvolumen, et eliminationsorgan,fx nyren, kan rense for stoffet pr tidsenhed. Man taler derfor omden renale clearance. Den totale clearance udtrykker summen afsamtlige eliminationsprocesser, dvs lever, nyrer og andre andreeliminationsveje (Cltotal = Cllever + Clnyre + Clandet). Den totaleclearance angiver den brøkdel af det tilsyneladende fordelings-rum, der pr tidsenhed renses for stoffet. Den totale clearance


lnCt = -ket + lnCo

Ct = Co · e-ket

Ct = Co �e-ke

- e-ka �

kaka- ke

t1/2 = = =lnCplt

- lnCplt1/2

ke

ln 2ke

0,693ke


kan beregnes ud fra formlen

(10)

Vd står, som nævnt under fordeling, for det tilsyneladende forde-lingsrum. Vd beregnes ud fra formel nr. 4, der er et specialtilfæl-de af formlen

(11)

hvor Ct er koncentrationen på et givet tidspunkt t.Ved dosis (D) forstås i almindelighed den mængde stof, der er

indtaget eller indåndet, men det er sjældent, at det optages100%. Den brøkdel af stoffet, der optages, kaldes absorptions-fraktionen. Den stofmængde, der er absorberet, når imidlertid

Cltotal = ke · Vd =0,693 · Vd

t1/2

Vd =F · D · e -ke · t

Ct

▲

Tid

▲

Cpl

.

.

.

.

. .

2

4

8

- ke

Figur 2.23. Logaritmen (log Cpl) afsat som funktion af tiden i et én-kompartmentsystem.

62

ikke altid det systemiske kredsløb pga metabolisering. Dette gæl-der især ved absorption fra mave-tarmkanalen. Fænomenet kal-des “first pass” effekt, og summen af denne og absorptionsfrakti-onen kaldes stoffets biotilgængelighed, “F”, som er lig én, hvisalt stoffet når det systemiske kredsløb.

Ved toksikologiske problemer kan det være vanskeligt atbestemme den aktuelt indtagne dosis. Selv ved dyreforsøg kandet være usikkert, fx hvis stoffet gives i foderet eller indåndes.Ligeledes kendes biotilgængeligheden sjældent. I tvivlstilfældekan man forudsætte fuldstændig absorption og sætte F = 1.

Hvis man afsætter blodkoncentrationen i et dobbelt aritmetriskkoordinatsystem (fig. 2.22), vil arealet under kurven (AUC) væreet udtryk for den absorberede mængde. Administreres stoffetintravenøst, sættes den absorberede mængde til 100%, og F erderfor lig én. Sammenlignes AUC for denne kurve med AUC foren plasmakoncentrationskurve fra en anden administrationsform,fx via mave-tarmkanalen, kan man finde F for den pågældendeadministrationsform:

(12)

Ved indgift af stigende mængder af et stof vil AUC stige proporti-onalt med mængden, så længe eliminationsvejenes kapacitetikke overskrides. Sker dette, fx hvis leverens metaboliseringska-pacitet overskrides, vil AUC øges mere end forventet.

Som tidligere nævnt har man ved to-kompartment modellen entransport mellem det centrale og det perifere kompartment,hvorfor fordelingsfasen må tages i betragtning ved beregninger-ne. Indsætter man plasmakoncentrationerne direkte i et semilo-garitmisk system som ved én-kompartment modellen, får manikke en ret linie (fig. 2.24), men først en hurtigt faldende kurve-del, som primært er udtryk for fordelingsfasen, hvor stoffet for-deles til kompartment 2, og en mindre stejlt faldende kurvedel,som repræsenterer eliminationsfasen, hvor stoffet elimineres frakompartment 1, som samtidig modtager stof fra kompartment 2(se fig. 2.21).

Ved at ekstrapolere den sidste rette del af kurven tilbage tilskæringspunktet B med y-aksen kan man opløse den oprindeli-ge kurve i to rette kurveforløb, ved at vælge en række punkterpå den ekstrapolerede kurve og trække deres værdier fra de til-svarende værdier på den oprindelige kurve. Afsættes de fundneværdier i koordinatsystemet, fås en ret linie, hvis skæringspunktmed y-aksen betegnes A. De to rette linier repræsenterer hhvfordelingsfasen og eliminationsfasen. Hældningen på de to rettelinier kaldes hhv � og �.


F = (F�1)AUC peroral

AUCintravenøst


I to-kompartment systemet er ikke blot ke, men også hastig-hedskonstanterne for transport mellem de to kompartmentsbestemmende for eliminationshastigheden. Udtrykket for denbiologiske halveringstid er derfor

(13)

Halveringstiden kan naturligvis også aflæses direkte på den sid-ste del af kurven. På samme måde kan man beregne halverings-tiden for fordelingsfasen, idet denne er

(14)

Udtrykket for plasmakoncentrationen i eliminationsfasen bliverderfor

(15)

Den totale clearance findes af udtrykket:

(16)

▲

Tid

▲

Plasmakoncentrationen (naturlig logaritme)

.

.

.

1

0,5

10

5

A

Hældning: -�

Hældning: -�

B

Figur 2.24. Logaritmen tilplasmakoncentrationen(log Cpl) afsat som funkti-on af tiden i et to-kompart-ment system.

t1/2 = 0,693

�

t1/2 = �

0,693

lnCt = �t + lnCB

Cltotal = �·VdAUC

64

hvor VdAUCbetyder, at Vd er beregnet ud fra AUC:

(17)

AUC beregnes ud fra formlen:

(18)

Ved analyse af fler-kompartment modeller, som fx tre-kompart-ment modellen, er fremgangsmåden den samme som for to-kom-partment modellen. De fundne plasmakoncentrationer indsættesi et semilogaritmisk system, og kurveforløbet opløses som vedto-kompartment modellen i rette linier.

Jo flere kompartmens, man opløser sin kurve i, jo mere kom-plicerede bliver beregningerne.

I arbejdsmæssige sammenhænge udsættes man ofte for flerepå hinanden følgende doser over længere tid. Har stoffet ikkeen meget kort biologisk halveringstid, vil koncentrationen i orga-nismen stige, og på et eller andet tidspunkt vil man nå en til-stand, hvor der er ligevægt mellem den optagne og den udskiltemængde - det såkaldte steady state niveau. Drejer det sig om enkontinuerlig administration af stoffet, kan steady state situationenudtrykkes ved:

(19)

hvor M/T er administreret mængde pr tidsenhed, og CSS er plas-makoncentrationen i ligevægtssituationen. Plasmakoncentratio-nen bliver således ved steady state

(20)

Kontinuert administration har mest teoretisk interesse, idet admi-nistrationen normalt sker som enkeltdoser, evt som en dosis for-delt over dele af en arbejdsdag.

M/T erstattes da af (D.F)�, hvor D er den indgivne dosis, F erbiotilgængeligheden, og � er tidsintervallet mellem de enkeltedoser. Plasmakoncentrationen i steady state bliver derfor

(21)

Da

(22)


VdAUC =

D · F � ·AUC

AUC = + A -�

B -�

= Css· Cltotal MT

Css = M

T · Cltotal

CIss = D . F

� . Cltotal

CItotal = ke · Vd = 0,693 · V

d t1/2


kan formlen skrives som

(23)

Formlen kaldes van Rossums formel.

Indgives lige store doser med samme tidsinterval, vil der efter enhalveringstid være 50% af stoffet tilbage i organismen, efter tohalveringstider 75%, efter tre 87,5% osv, således at man efter sekshalveringstider når 98,5% af steady state niveauet. Dette betyder,at ved ændring af dosis eller halveringstid vil det tage seks halve-ringstider, inden et nyt steady state niveau er nået. Inden steadystate niveauet er indtrådt, kan man beregne den brøkdel (f) afCss, man har på et givet tidspunkt (t), ud fra formlen

(24)

Da f = Ct/CSS, kan steady state niveauet beregnes ud fra plasma-koncentrationen på tidspunktet t.

De nævnte udtryk gælder for en én-kompartment model. Foren to-kompartment model får de følgende udseende:

(25)

CSS er middelplasmakoncentrationen ved steady state, men vedadministration af en dosis vil plasmakoncentrationen blive størreend CSS for derefter at falde til under CSS. Ved næste dosering sti-ger koncentrationen igen over CSS, falder igen osv (fig. 2.25).

Disse udsving omkring middelplasmakoncentrationen kan medgrov tilnærmelse beregnes ud fra udtrykket

Css= = D · F

� · ke · Vd

D · F · t1/2

� · 0,693 · Vd

f = 1- e-ket

Css = = = D · F� · Cltotal

D · F� · � · VdAUC

D · F · t1/2

� · 0,693 · VdAUC

Figur 2.25. Plasmakoncen-trationen afsat som funkti-on af tiden ved gentagendosering.

▲

Tid

▲

Cpl

. . ..

66

(26)

Udtrykket gælder kun for intravenøs indgift, ved alle andre for-mer for indgift vil udsvingene blive mindre.

Som det fremgår af ovennævnte formler, er kinetikken udtrykfor dynamiske ligevægte, hvor input og output tilstræber en lige-vægt. Ved fortsat dosering vil organismen altid nå til et lige-vægtsstadium; problemet er blot, nås dette ligevægsstadium,inden der viser sig toksiske symptomer? Med den stigendeanvendelse af kemikalier vil specielt interaktionsproblematikkenblive mere og mere påtrængende. Gensidig konkurrence om eli-minationssystemerne nedsætter clearance, og plasmakoncentrati-onen vil stige, jf van Rossums formel. Den øgede plasmakoncen-tration vil øge konkurrencen om eliminationen yderligere, ogman er inde i en ond cirkel.

LitteraturAndersen ME. Recent advances in methology and concepts

for characterizing inhalation pharmacokinetik parameters in animals and man. Drug Metabol Rev 1982; 13:799-826.

Ellenhorn MJ, Barceloux DG. Medical toxicology, Diagnosis andtreatment of human poisoning. New York: Elsevier SciencePubl, 1988.

Klaassen CD (ed). Casarett and Doull’s Toxicology, the basic science of poisons. (5. udg) New York: McGraw-Hill, 1996.

Niesink RJM, de Vries J, Hollinger MA. Toxicology, principlesand applications. Boca Raton: CRC Press, 1996.

Snipes MB. Long-term retention and clearance of particles inha-led by mammallian species. Crit. Rev Toxicol 1989; 20:175-211.

Timbrell JA. Principles of biochemical toxicology (2. udg).Bristol: Taylor & Francis Ltd. 1991.


U = Css � 1/2 D · FVd

K A P I T E L 3

DyreforsøgOtto Meyer Jens-Jørgen Larsen

68

Dyreforsøg

Resultater fra toksikologiske undersøgelser indgår i den sund-hedsmæssige vurdering af kemiske stoffer på en lang rækkeområder, herunder lægemidler, levnedsmiddel-tilsætningsstoffer,bekæmpelsesmidler, nye levnedsmidler, og risiko i arbejdsmil-jømæssig sammenhæng.

Toksikologiske data kan komme fra undersøgelser på menne-sker, fra såkaldte reagensglasmetoder eller fra dyreeksperimentel-le undersøgelser.

Egentlige eksperimentelle undersøgelser på mennesker tilbelysning af kemiske stoffers eventuelle skadevirkninger er kuntilladt i meget få tilfælde og kun til begrænsede formål. Når mantaler om undersøgelser på mennesker, refererer man oftest tilbefolkningsundersøgelser, de såkaldte epidemiologiske under-søgelser. Sådanne undersøgelser har den fordel, at resultaternekan anvendes uden hensyntagen til eventuelle artsforskelle.Befolkningsundersøgelser er store og kostbare undersøgelser, derdesværre ofte kun i ringe grad kan afsløre en klar årsagssam-menhæng. Egentlige toksikologiske data fra befolkningsunder-søgelser findes kun i begrænset omfang. Udviklingen bl.a. indenfor elektronisk databehandling har dog øget mulighederne foranvendelse af epidemiologiske undersøgelser, således at mankan håndtere store datamængder fra befolkningsgrupper af til-strækkelig størrelse til at opnå pålidelige resultater. Ydermere viludviklingen af følsomme analysemetoder og brugen af biologi-ske markører øge muligheden for anvendelsen af humane data.

Reagensglasmetoder, de såkaldte in vitro metoder, hvor eksem-pelvis enkeltceller, cellekomponenter eller organer anvendes, er istadig udvikling. Sådanne undersøgelser har dog den begræns-ning, at de ikke inkluderer det biologiske samspil, der findes iden intakte organisme. En række metoder, også med anvendelseaf “ikke-pattedyrsystemer”, anvendes i dag i begrænset omfang

Dyreforsøg

69Dyreforsøg

inden for toksikologien. Man forventer ikke i den nærmestefremtid, at in vitro metoder vil få en mere fremtrædende rolle iden toksikologiske vurdering, selvom mange ressourcer er satind på at udvikle nye metoder og udforske disse metodersanvendelsesmuligheder.

Toksikologiske data, der indgår i den sundhedsmæssige vurde-ring, vil således i overvejende grad stamme fra dyreeksperimen-telle undersøgelser.

Ekstrapolation fra dyr til menneskerEn forudsætning for at anvende resultater fra dyreeksperimentel-le undersøgelser i den humantoksikologiske vurdering er, atresultater opnået i en dyremodel kan forudsige effekter hosmennesker. Med andre ord: Er det muligt at ekstrapolere fra dyrtil mennesker?

Grundlaget for, at man kan anvende dyreeksperimentelle resul-tater i den sundhedsmæssige vurdering, er, at organismens ana-tomiske opbygning og de fysiologiske forhold som cellernesstruktur og biokemi er sammenlignelige dyr og mennesker imel-lem. Eksempelvis er der en slående lighed imellem dyrearterinklusive mennesket i cellemembranernes opbygning af lipopro-tein, der har betydning for optagelsen af fremmedstoffer, og icellernes energiomsætning. Tillige viser erfaringerne opnået gen-nem mange års anvendelse, at der er en god forudsigelighed afde toksikologiske undersøgelser på dyr. Således findes deropgørelser baseret på data fra eksperimentelle undersøgelser ogbefolkningsundersøgelser inden for områderne kræftfremkalden-de effekt og fosterskader, der viser god overensstemmelse mel-lem fund på dyr og hos mennesker. Det drejer sig om fund i eneller flere laboratoriedyrearter, dog uden at der nødvendigvis ertale om, at en specifik type af kræft eller fosterskader fundet iforsøgsdyr er den samme som den, der er påvist hos mennesker.

Selvom der er et godt grundlag for at antage, at data fra dyre-eksperimentelle undersøgelser kan give et billede af, hvad dersker hos mennesker, skal der dog altid tages højde for eventuel-le artsforskelle i reaktionsmønsteret. Tillige er der ud over denkvalitative ekstrapolation, dvs om data fra dyr kan forudsigenoget om en eventuel effekt hos mennesker, også den kvantitati-ve vurdering, nemlig ved hvilken dosis/eksponering en eventueleffekt opstår.

Det er påvist, at adskillige biologiske parametre, herunderparametre for optagelse, omsætning og udskillelse af kemiske

70

stoffer (toksikokinetik), er betinget af legemsvægten både hosdyr og mennesker. En ønskelig forudsætning for en toksikolo-gisk vurdering vil være, at der foreligger toksikokinetiske data,herunder data for bioaktivering (aktivering i organismen) ogcytotoksicitet (giftvirkning i cellen), i det eller de væv, der udgørmålorganet både i den anvendte dyreart og hos mennesker.Sådanne data kan bruges til at bedømme, om stoffet virker ens ide to arter, og danne grundlag for en vurdering af dosisforhold.Da man næsten aldrig er i besiddelse af sådanne data, har manvalgt at operere med en såkaldt sikkerhedsfaktor, der i mangel afviden skal tage højde for de forskelle i følsomhed, der kan væresåvel inden for arterne som mellem arterne. En sådan faktoranvendes til ud fra den højeste dosis, der ikke gav observerbarskadelig effekt i de eksperimentelle undersøgelser, No ObservedAdverse Effect Level (NOAEL), at fastsætte den eksponering, dergiver en acceptabel sikkerhed hos mennesker. En faktor på 100har været den hyppigst anvendte. Oprindelig var tallet 100 etnoget tilfældigt valg, men gennem årene er der opbygget enerfaring, der viser, at denne faktor i en vis udstrækning er viden-skabeligt funderet og har givet den tilsigtede sikkerhed for men-nesker.

Oftest angives dosis i dyreforsøg i mg pr kg legemsvægt prdag, men nogle data peger på, at en dosis angivet i mg/m2 over-flade pr dag giver et bedre grundlag for at sammenligne følsom-heden for en eksponering mellem dyrearter inklusive menne-sker. Således kan der være en forskel i vurderingen på op til 10,når eksempelvis menneskers eksponering fastsættes ud fra endosis anvendt på mus, afhængigt af, om dosis angives på basisaf legemsvægt eller legemsoverflade. Med andre ord kan en sik-kerhedsfaktor i visse tilfælde vise sig at være 10 gange lavere,når vurderingen foretages på grundlag af en dosis udtrykt i for-hold til legemsoverfladen.

På spørgsmålet, om det er muligt at ekstrapolere resultater fradyr til mennesker, må svaret være, at det er det. Således er derbåde et videnskabeligt og erfaringsmæssigt grundlag for at anta-ge, at dyremodeller i meget stor udstrækning kan give en videnom, hvordan den menneskelige organisme vil reagere på etkemisk stof. Det vil med andre ord sige, at det er videnskabeligtretfærdiggjort at anvende undersøgelser på forsøgsdyr i densundhedsmæssige vurdering for mennesker. Men er det ogsåetisk acceptabelt?

Dyreforsøg

71Dyreforsøg

Dyreetiske hensyn Anvendelse af forsøgsdyr giver anledning til etiske overvejelser.Det kan ikke udelukkes, at dyreeksprimentelle undersøgelsermedfører ubehag for de anvendte forsøgsdyr, uanset hvilke for-anstaltninger man måtte iværksætte for at forebygge eller reduce-re dette. På den anden side kan dyreeksperimentelle undersøgel-ser give en viden, der er af vital betydning for både dyrs ogmenneskers sundhed.

Således står man i et etisk dilemma. Det afspejles i samfundetsholdning til dyreeksperimentelle undersøgelser, der spænder ligefra ekstreme anti-dyreforsøgsholdninger til den holdning, at for-søgsdyr altid kan anvendes, når vi mennesker finder det aktuelt.Den overvejende holdning i samfundet er, at anvendelse af for-søgsdyr kan accepteres under visse omstændigheder.

Dette afspejles i den nationale og internationale lovgivning,der angiver betingelserne for at anvende dyr i eksperimentelleundersøgelser. Således er det ikke lovligt at gennemføre dyre-eksperimentelle undersøgelser, hvor forsøgsdyret udsættes forsvære lidelser, uanset formål. Dyreeksperimentelle undersøgelseri det hele taget kan kun accepteres, hvis disse tjener et formålmhp at forbedre dyrs og menneskers sundhedsmæssige vilkår.Det gælder fx forebyggelse af smerter, når der foreligger densituation, at en sådan viden ikke kan opnås uden brug af dyreller på andre måder, der indebærer mindre lidelse for forsøgs-dyrene.

Således skal man altid overveje valget af forsøgsdyr mhp atanvende den dyreart, der påføres mindst lidelse (laveste grad afneurofysiologisk følsomhed), samtidig med at et tilfredsstillendesvar på det stillede spørgsmål kan opnås. Dette sidste viser tilli-ge, at de videnskabelige og etiske overvejelser ikke skal vurde-res separat. Bestræbelserne på at undgå brug af dyr, nedsætteantallet af anvendte forsøgsdyr eller “raffinere” undersøgelsesme-todikken må aldrig kunne føre til dårlig videnskab, da der villekunne opstå den etisk uacceptable situation, at undersøgelsen erutilstrækkelig, og at forsøgsdyrene hermed er brugt forgæves.

Som det fremgår, giver nationale og internationale love mulig-hed for, at forsøgsdyr under kontrollerede betingelser kananvendes i undersøgelser af forskellig art mhp at vurdere sund-hed for mennesker og dyr. Det er op til de ansvarlige personer,som af justitsministeren er godkendt til at udføre dyreforsøg, atsørge for, at forsøgene lever op til kravene i disse love, samt atoverveje alle de muligheder, der er, for til enhver tid at forbedreforholdene for de anvendte forsøgsdyr, så de påføres mindstmulige gener i undersøgelsen. Overvejelser mhp at opnå optima-

72

le betingelser for forsøgsdyrene er et selvfølgeligt element i plan-lægningen af dyreeksperimentelle undersøgelser og vil føre tilbedre videnskabelig kvalitet af forsøgene og de fremkomneresultater.

Dyremodeller Når dyr anvendes som forsøgsdyr i undersøgelser, er det sommodeller (man taler om dyremodeller) dels for dyrearten gene-relt, dels som modeller mhp at vurdere situationen hos menne-sker. Man kan opstille tre hovedtyper af dyremodeller:

Dyreforsøg

Figur 3.1. Mus er det mest anvendte forsøgsdyr. Billedet viser fire mus i etinhalationskammer, hvor effekten af irritative stoffer på lungeventilationen måles.(Foto: Gunnar Damgaard Nielsen, Arbejdsmiljøinstituttet).

73Dyreforsøg

◆ En levende organisme med en arvelig eller naturligt erhvervetsygdom eller patologisk proces, der eksempelvis i flere hense-ender ligner en tilsvarende lidelse hos mennesker.

◆ En levende organisme, hvori der induceres en ændring i dennormale tilstand for en eller flere parametre.

◆ Transgene dyr, hvor der er induceret en specifik arvelig egen-skab ved genmanipulation. Her kan man i modsætning tildyremodellerne under punkt 1 bryde artsbarrierer.

Dyremodeller for mennesker kan give en mere eller mindrestærk formodning om, hvad der kan ske hos mennesker, menundersøgelsesresultaterne skal altid vurderes med det for øje, atder er tale om modeller, og at ingen enkelt dyremodel nogensin-de med garanti kan modsvare en lidelse hos mennesker.

I princippet kan alle dyrearter anvendes som forsøgsdyr, men ipraksis anvendes kun et begrænset antal arter. Valget af dyrearthar gennem årene bl.a. været bestemt af praktiske forhold såsomstørrelse, avlsbetingelser og økonomi. Tillige har kendskabet tildyrene, opnået gennem årene, været bestemmende for valg afforsøgsdyrsart. Oftest deler man forsøgsdyrene i gnavere ogikke-gnavere. Inden for den førstnævnte gruppe er der fortrins-vis tale om mus og rotter, men marsvin og hamstere har ogsåværet hyppigt anvendt. Generelt for disse gnavere er, at de haren relativt kort levetid (nogle få år med undtagelse af marsvin,der kan opnå en alder på ca 8 år), at de er lette at avle, at dehar stor formeringsevne, og at det er praktisk muligt at husedem i et til forsøget tilstrækkeligt antal. For gruppen af ikke-gna-vere har hunden været den mest brugte dyreart. Det forhold, athunde også er populære kæledyr, samt at man i de senere år harudviklet minigrisen til en anvendelig forsøgsdyrsart, har væretmedvirkende til, at grisen vinder forholdsvis større indpas i tok-sikologien som det første valg af en ikke-gnaver. Aber har kunværet brugt inden for toksikologien i et meget begrænset antalog som oftest kun i specielle tilfælde, hvor data fra andre under-søgelser har vist, at brugen af denne dyreart har været nødven-dig. Kaniner er også hyppigt anvendte i visse toksikologiskeundersøgelse, herunder undersøgelser for fosterskader, hvorkaninen henregnes til gruppen af ikke-gnavere. Der er dog sta-dig diskussion om det rigtige i at adskille haredyrenes orden(Lagomorpha) fra gnavernes orden (Rodentia).

Generelt må det slås fast, at der ikke findes én ideel dyremo-del, der kan anvendes til alle toksikologiske undersøgelser fore-taget mhp at vurdere forholdene hos mennesker. Jo flere dyrear-ter, der er testet, jo større er imidlertid muligheden for at kunnesige noget om risikoen for effekter hos mennesker, uden at det

74

dog hermed skal forstås, at man blot skal teste løs på en langrække dyrearter. En sådan fremgangsmåde vil være både viden-skabeligt og etisk uacceptabel.

Valg af dyreart vil, ud over hvad der tidligere er nævnt, endvi-dere være baseret på allerede opnåede resultater fra dennedyreart og den viden, man i øvrigt har om det kemiske stof, derskal undersøges. Dog findes der nogle generelle eksempler påspecifikke forhold for de enkelte dyrearter. Eksempelvis besidderhunden og rotten den mest effektive galdeudskillelse. Gnaverehar den mest gennemtrængelige placenta sammenlignet medmennesket pga den fungerende blommesækplacenta i den førstehalvdel af drægtigheden. Endvidere er huden mindre gennem-trængelig hos mennesker end hos de fleste forsøgsdyr. Hvadomsætning af kemiske stoffer angår (metabolisme), kan nævnes,at katte har en ringe kapacitet til glukoronsyrekonjugering, athunde har en tilsvarende lav kapacitet, når det drejer sig omacetylering af kemiske stoffer, mens grisen er tilsvarende dårligtil sulfatkonjugering.

Inden for de enkelte dyrearter findes der undergrupper. Mantaler om dyrestammer, der hver især besidder specifikke egen-skaber, der i høj grad vil være bestemmende for anvendelighe-den som dyremodel i de forskellige toksikologiske undersøgel-

Dyreforsøg

Forsøgsdyr Mus Rotter Marsvin Andregnavere

A. Adfærds-/stressundersøgelser 22.778 16.128 200 0

B. Biologiske kontrolundersøgelser 39.766 28.950 5.410 27

C. Dermatologiske undersøgelser 2.318 252 498 0

D. Ernærings-/stofskifteundersøgelser 47 1.187 10 0

E. Farmakodynamiske undersøgelser 54.695 19.830 221 331

F. Farmakokinetiske undersøgelser 1.045 5.792 0 0

G. Fysiske påvirkninger 663 100 1 0

H. Immunologiske undersøgelser 18.487 1.421 2.426 0

I. Infektionspatologiske undersøgelser 6.760 73 97 5

J. Klimaundersøgelser 0 0 0 0

K. Organfunktionsundersøgelser 2.098 10.326 16 155

L. Toksikologiske undersøgelser 5.598 5.416 2.695 170

M. Tumorinduktion/transplantation 16.646 1.263 86 20

N. Andre 23.489 1.573 552 17

I alt 194.390 92.620 12.212 725

1) Omfatter hovedsagelig pelsdyr.2) Omfatter hovedsagelig fisk.

Tabel 3.1. Samlet antal dyranvendt til dyreforsøg i1996 iht oplysninger fraDyreforsøgstilsynet.

75Dyreforsøg

ser. De enkelte stammer repræsenterer forskellig genetisk bag-grund. Der findes mange dyrestammer med specifikke egenska-ber specielt inden for gnavere, ligesom introduktionen af gentek-nologien har resulteret i mange nye typer transgene dyr. Mhtden genetiske baggrund opererer man som oftest med to hoved-grupper, udavlsstammer og indavlsstammer.

Udavl skal sikre, at populationens karakteristika holdes kon-stante, ved at den genetiske heterogenicitet opretholdes. Dvs atman bibeholder dyrenes egenskaber ved at bevare mangesidig-heden i dyrenes arvemateriale. Det anses for ønskeligt, at dyreneviser en bred reaktionsprofil, selvom dette vil kunne medføre enbetydelig spredning inden for de målte parametre. Den geneti-ske heterogenicitet vil kun kunne bevares, når der anvendes etmeget stort antal avlsdyr. Er dette ikke tilfældet, vil der forekom-me en vis grad af indavl, der kan medføre forskelle i den geneti-ske baggrund for en dyrestamme, alt efter hvilken avler der ertale om. Ud over en indavlsdrift er der også et vist selektions-pres, der menes at være medvirkende til ændringer i dyrestam-mernes genetiske baggrund. Således har der i de seneste årværet problemer med forekomsten af såkaldte normallidelser,såsom hyppighed af kræft og nedsat overlevelse med en rækkeudavlsstammer (fx visse Sprague Dawley og Wistar rotter). Dette

Kaniner Geder/ Kvæg Andre 1) Fugle Andre I altfår hvirveldyr 2)

0 0 0 103 15 0 39.526

2.239 0 51 531 0 20 77.346

0 0 0 172 0 0 3.240

281 0 164 270 630 0 2.801

1.074 30 90 0 0 0 76.634

24 0 3 0 0 0 7.205

10 0 3 0 0 0 809

2.863 84 9 50 201 3.000 28.978

104 12 81 173 1.050 2.397 11.823

0 0 0 0 7.200 0 7.200

212 43 11 0 38 802 15.747

796 0 0 0 0 2.040 17.608

0 0 0 0 0 6 18.021

226 0 144 0 213 16.339 43.242

7.829 169 556 1.299 9.347 24.604 350.180

76

har givet problemer med at gennemføre undersøgelser for kræft-fremkaldende effekt efter de internationalt accepterede metode-forskrifter.

Tillige er der over de sidste ca 20 år set en øget kuldstørrelse iWistar rotten. Årsagen til disse ændringer menes at skulle søges iavlernes bestræbelse på at øge rentabiliteten af deres avl ved atudvælge de dyr, der er mest effektive i avlen, og som har denbedste vækst. Det sidste har sammen med fodringen resulteret itungere dyr med nedsat overlevelse og større sygdomshyppighedtil følge.

Indavl giver en høj grad af homozygoti, der medfører størregrad af ensartethed mellem individerne og hermed en mindrespredning inden for målte parametre. Problemer med indavl kanvære indavlsdepression, der bl.a. kan medføre ringere fertilitetog færre unger pr kuld.

Ud over specielle dyrestammer, herunder udviklingen af trans-gene dyremodeller til specifikke formål, anvendes både ind- ogudavlsstammer i de toksikologiske undersøgelser. Der har gen-nem årene været megen diskussion om rigtigheden af at anven-de enten udavls- eller indavlstammer, og forslag har været frem-me om at anvende samme antal dyr som ved brug af eksempel-vis udavlsstamme, men fordelt på 2-3 indavlsstammer i denenkelte undersøgelse. Et rigtigt valg af ind- eller udavlsdyr kanikke foretages ud fra generelle principper. Som oftest vil deenkelte laboratoriers valg være influeret af traditioner. Såledesanvendes en indavlet rottestamme (F-344) i de store NTP-under-søgelser i USA (National Toxicology Programme), mens andrelaboratorier, bl.a. Instituttet for Toksikologi i Danmark, brugerWistar rotter (udavlsstamme).

Mikrobiologisk statusMange forhold vedrørende forsøgsdyrene og deres omgivendemiljø samt samspillet herimellem har betydning for resultatet afde toksikologiske undersøgelser. Når det gælder mikrobiologiskkvalitet i forbindelse med anvendelse af forsøgsdyr, taler manom tre niveauer.

Der er tale om konventionelle dyr, hvor der ikke er tagetnogen egentlige mikrobiologiske forholdsregler ud over at sørgefor, at dyrene huses på den for dyrearten acceptable måde, samti større eller mindre udstrækning at hindre smitte fra vildtleven-de artsfæller.

Ved anvendelse af den såkaldte isolatorteknik, hvor smitteve-jen fra moder til afkom kan brydes for den smitte, der ikkemåtte finde sted over placenta (moderkagen), kan man opnå dyr

Dyreforsøg

77Dyreforsøg

med SPF-status (Specificeret Patogen Fri), der er fri for en rækkenærmere definerede sygdomme. Arbejdet med SPF-dyr stillerkrav til forsøgsdyrsfaciliteterne, herunder foder og vand medmere, så dyrenes SPF-status så vidt muligt opretholdes. Dyr medSPF-status er nok de hyppigst anvendte inden for toksikologien,da man har at gøre med forsøgsdyr af en defineret mikrobiolo-gisk kvalitet. Derigennem kan man undgå problemer med dyre-nes sundhed, herunder overlevelse, og mulighederne for fortolk-ning af fund i de eksponerede dyr forbedres.

Endelig skal nævnes kimfri dyr, der ud over at være fri for syg-domsfremkaldende agens er karakteriseret ved at være sterile (frifor enhver anden form for liv) og dermed uden den normaletarmflora. Arbejdet med sådanne dyr stiller helt specielle hygiej-niske krav. Således vil sådanne dyr skulle huses i isolatorer frifor enhver kontakt med omgivelserne, og dyrenes foder, vandog strøelse er behandlet således, at de er fri for indhold af kimaf enhver art. Kimfri dyr anvendes til specielle formål som fxundersøgelser af mikrobiologiske forhold i mave-tarmkanalen,herunder undersøgelse af eksempelvis de enkelte bakteriestam-mers betydning for fordøjelsen, eller genmanipulerede bakteriersoverlevelsesevne i tarmsystemet og overførsel af arvematerialemellem disse og de bakterier, der findes i en normal tarmflora.

Fysiologiske forholdEn række fysiologiske forhold har stor betydning for udfaldet afdyreeksperimentelle undersøgelser. Det drejer sig om faktorersom dyrenes alder, køn og vægt. For alle disse forhold gælder, atde skal være kendte og angivet i forsøgsplaner og forsøgsrap-porter, da de udgør en væsentlig del af forsøgsbetingelserne. Derfindes internationale guidelines for toksikologiske undersøgelser,der angiver, hvilke undersøgelseskrav der skal være opfyldte, forat undersøgelserne kan accepteres.

En væsentlig faktor, der har indflydelse på resultaterne af dyre-eksperimentelle undersøgelser, er de forhold, hvorunder forsøgs-dyrene huses. Det drejer sig om bure, rumtemperatur, fugtighedog lysforhold. Der findes flere eksempler på, hvordan variationeri rumtemperatur kan give store forskelle i målinger af identiskeparametre. Derfor angiver internationale guidelines for toksikolo-giske undersøgelser, hvilke krav der skal være opfyldte.

Vedrørende burtyper kan der være tale om trådbure eller plast-bure, eksempelvis macrolonbure. Begge burtyper bruges somstandard i forskellige laboratorier. For plastburene gælder det, atdyrene bedre er i stand til at opretholde en passende temperaturend i trådburene. De er også særligt velegnede til tunge dyr,

78

fordi det for disse dyr er mere behageligt at færdes på en fastbund med strøelse end på bunden af trådbure. Arbejdet medplastbure indebærer skift af strøelse med passende mellemrumafhængigt af dyrenes urin og afføring. Hele arbejdsgangen idyrestalden med håndtering af dyr og strøelse indeholdende urinog fæces bør indrettes, så risikoen for udvikling af forsøgsdyrsal-lergi hos personalet reduceres mest muligt.

Specifikationen for strøelsen skal være kendt, da gnavere ind-tager strøelse og ad den vej kan blive eksponeret for uønskedefremmedstoffer, ligesom man også skal tage højde for vissestøvgener ved anvendelse af nogle typer strøelse. For trådburesvedkommende gælder det, at den omgivende temperatur skalvære højere, end hvad der er tilfældet for arbejde med plastbure,og underlaget af tremmer kan give gener for ældre og tunge dyr.Fordelen med trådbure er bl.a., at der gives mulighed for atobservere fæces, urin m.m. i opsamlingsbakken under buret.

Tillige kan man med trådbure i undersøgelser for reprodukti-onsskader observere den plug, dvs den prop af sekret, der falderud af hunrotters skede inden for ca 24 timer efter parring.

Antallet af rotter pr bur kan også indvirke på de biologiskeparametre. Således er der vist en større overlevelse af rotter iundersøgelser, hvor der var 4 dyr pr bur, sammenlignet med dyr,der gik enkeltvis. Tillige indtager rotter, der går alene, merefoder end dyr, der går i grupper, ligesom omsætningen af vissefremmedstoffer er øget. Ligeledes viser erfaringen, at dyr, der gåralene i bure, bliver mere aggressive end dyr, der holdes sammenmed artsfæller. Derfor må det foretrækkes, at forsøgsdyr som fxrotter går to og to i de tilfælde, hvor individuel husning ikke ernødvendig af forsøgsmæssige grunde.

Foder og fodringFoder til forsøgsdyr udgør i toksikologiske undersøgelser enmeget betydningsfuld faktor, der undertiden påvirker dyrenemere end den eksponering, man vil undersøge. Foderet skalopfylde de ernæringsmæssige krav for de forskellige dyrearter ogvære fri for forureninger af kemisk eller mikrobiologisk art.Foderets sammensætning har ud over de ernæringsmæssige for-hold og den mulige forekomst af forurening også betydning foren række fysiologiske forhold. Eksempelvis vil et højt indhold affibre i foderet til rotter give en hurtigere tarmpassage, ligesomfoderets sammensætning kan påvirke galdesekretion og sam-mensætningen af tarmfloraen. Vedrørende krav til foder i øvrigtskal blot henvises til speciallitteratur, der angiver de ernærings-mæssige behov for forskellige dyrearter.

Dyreforsøg

79Dyreforsøg

Her skal blot omtales tre typer forsøgsdyrsfoder til gnavere,der anvendes i toksikologiske undersøgelser. Den første type erdet såkaldte chow-foder, foder sammensat af naturlige ingredien-ser som fx korn og skummetmælkspulver tilsat mineraler og vita-miner.

Den anden type er semisyntetisk foder, der indeholder nærme-re definerede ingredienser som fx mælkeprotein (kasein), sojao-lie, kulhydrater herunder stivelser samt mineraler, vitaminer ogundertiden cellulose.

Hvad førstnævnte fodertype angår, er der den fordel, at fodereter ernæringsmæssigt godt og billigt. Ulempen ved anvendelsenkan være de ofte meget store variationer i kvalitet, herundernæringsværdien af hovedingredienserne, der for bl.a. korndelensvedkommende kan veksle afhængigt af høstbetingelserne, samtkontrollen af forureninger. For det semisyntetiske foder gælder,at det er meget dyrt, ca 10 gange dyrere end chow-foder, mengrundet sammensætningen af definerede ingredienser kan kvali-teten bedre styres, og de enkelte dele af dette foder kan på enkontrolleret måde udskiftes med andre dele, uden at foderetsernæringsmæssige sammensætning ændres. Således kan manundersøge et proteinstof og kompensere for dette i foderet, såle-des at man kan adskille en eventuel toksikologisk virkning afstoffet fra den effekt, der er betinget af, at stoffet som proteinhar en næringsværdi.

Den tredje type foder er det såkaldte syntetiske foder. I mod-sætning til det semisyntetiske foder udgøres alle ingredienser heraf kemisk veldefinerede komponenter. Således er proteindelen,der i semisyntetisk foder består af eksempelvis kasein, opbyggetaf de tilsvarende enkelte aminosyrer. Denne type foder anvendeskun i meget specielle tilfælde.

Tidligere er det nævnt, at fodringen sammen med det geneti-ske selektionspres, som avlerne praktiserer for at øge rentabilite-ten i avlen, ser ud til at resultere i tungere dyr med nedsat over-levelse og større sygdomshyppighed til følge. I mange år harman vidst, at forsøgsdyrs foder forsyner forsøgsdyrene med enhøj grad af energi. Nedsætter man foderets energiindhold vedeksempelvis at erstatte det høje indhold af letfordøjelige kulhy-drater i det semisyntetiske foder med tungere forgærbare stivel-ser, øger foderets indhold af det biologisk stort set unedbrydeli-ge cellulose og reducerer på fedtet, kompenserer rotten ved atøge indtagelsen af foder. Denne evne til at kompensere for fode-rets energiindhold ses også, hvis man øger foderets indhold afenergi, eksempelvis ved at øge fedtindholdet, idet rotten så vilnedsætte sit foderforbrug.

Problemet vedrørende fodring af rotter i længerevarendeundersøgelser såsom undersøgelser for kræftfremkaldende effekt

80

er, at dyrene bliver for fede. En hanrotte kan i ekstreme tilfældeveje op mod 900 g, ja i visse tilfælde op mod 1.000 g, og uansethvilke manipulationer man foretager for at nedbringe foderetsenergiindhold, kompenserer rotten blot ved at indtage merefoder. For at komme ud over det problem har man i de senereår forsøgt sig med en fremgangsmåde benævnt “DietaryRestriction” (DR), hvor man giver dyrene en afmålt fodermæng-de, der er mindre end den mængde, dyrene vil æde, hvis de harfri adgang til foder. Resultaterne har været lovende både mht atnedsætte hyppigheden af lidelser, eller måske snarere udsættetidspunktet for deres opståen, og mht forøgelse af dyrenes gen-nemsnitlige levetid. Endnu er DR ikke accepteret internationalt,dvs at internationale guidelines ikke foreskriver en sådan fodringaf forsøgsdyrene. Trægheden i at ændre på fodringsmåden iundersøgelserne skyldes bl.a. bekymringen for, at den nedsattehyppighed af normal forekomst af kræft i forsøgsdyrene afspejleren nedsat følsomhed for induktion af kræft, dvs at mulighedernefor at påvise en kræftfremkaldende effekt af et kemisk stof blivermindre. Tillige er laboratoriernes erfaringsgrundlag i form afkontroldata baseret på undersøgelser, hvor dyrene fodres “adlibitum”, dvs har fri adgang til foder. Dog er der tegn på en visnedtoning af disse bekymringer, og indførelse af DR i længereva-rende guideline-undersøgelser med forsøgsdyr vil blive enaccepteret fremgangsmåde fremover.

Opstaldning, dosering og aflivningAndre forhold har også betydning for resultaterne af de toksiko-logiske undersøgelser. Der kan nævnes antal doseringer,dosisvolumen og anvendelse af hjælpestoffer. For disse forholdgælder, at de skal være kendte og angivet i forsøgsplanen ogden efterfølgende rapport, da de udgør en væsentlig del af for-søgsbetingelserne. Derfor angives kravene til disse forhold i deinternationale guidelines for toksikologiske undersøgelser.

Et andet væsentligt aspekt vedrørende dyreeksperimentelleundersøgelser er aflivning af forsøgsdyr, der skal gennemførespå den for dyret mest skånsomme måde.

Toksikologiske undersøgelserData fra toksikologiske undersøgelser indgår i den sundheds-mæssige vurdering af kemiske stoffer inden for en lang række

Dyreforsøg

81Dyreforsøg

områder. Det toksikologiske undersøgelsesprogram skal såledesbestå af undersøgelsesmetoder, der kan give et billede af konse-kvensen af eksponering på et hvilket som helst tidspunkt i livet.De tre vigtigste formål med gennemførelsen af de toksikologiskeundersøgelser i den sundhedsmæssige vurdering kan opstilles påfølgende måde:

◆ Den toksikologiske profil af det kemiske stof: påvisning afskadelig effekt i en eller flere anvendte forsøgsdyrsarter ogbeskrivelse af dosisafhængigheden over en bred række ekspo-neringer.

◆ Ekstrapolation: forudsigelse af skadelig effekt på mennesker.◆ Risikovurdering, forholdsregler: fastsættelse af sundhedsmæs-

sigt acceptable eksponeringsniveauer for mennesker.

I det følgende vil en række toksikologiske in vivo undersøgel-sesmetoder kort blive præsenteret, og generelle forhold ved-rørende planlægning og gennemførelse af undersøgelserne, her-under valg af doser, vil blive omtalt.

Det toksikologiske undersøgelsesprogram består primært affølgende undersøgelser:

◆ akut toksicitet◆ øjenirritation◆ hudirritation◆ kontaktallergi◆ toksicitet ved gentagen dosering (4-12 måneder)◆ kræft◆ skader på reproduktion, herunder fosterskader◆ neurotoksicitet◆ genotoksicitet.

Tillige indgår der undersøgelser til belysning af teststoffers opta-gelse, omsætning og udskillelse (toksikokinetik) samt under-søgelser til belysning af virkningsmekanisme (toksikodynamik)som vigtige dele af det toksikologiske undersøgelsesprogram.

Undersøgelse for akut toksicitetAkut toksicitet omfatter en hvilken som helst skadelig virkning,der optræder inden for et kort tidsrum (sædvanligvis inden for14 dage) efter udsættelse for en enkelt dosis af et kemisk stofeller flere doser inden for 24 timer. Eksponeringen kan eksem-pelvis være via munden (oral), via luftvejene (inhalation) ellervia huden (dermal). Sådanne undersøgelser har været gennem-

82

ført i mange år, og et mål for middel letal dosis (LD50) har væretbrugt af myndighederne som en del af grundlaget for at klassifi-cere og mærke kemiske stoffer. LD50 er den beregnede enkelt-dosis af et teststof, som kan forventes at forårsage 50% af for-søgsdyrenes død. LD50-værdier angives oftest som vægt af test-stof pr vægtenhed af forsøgsdyr (mg/kg legemsvægt).

Ved eksponering via luftvejene anvendes parameteren LC50 (mid-del letal koncentration), der er en parallel til LD50-værdien. LC50-værdier udtrykkes almindeligt som vægt af et teststof pr luftvolumen-enhed ved standardbetingelserne (mg/L). LD50 eller LC50 er kun énud af flere parametre, der kan anvendes til beskrivelse af akut toksi-citet. Disse parametre udgør ikke absolutte værdier, da der er storevariationer fra undersøgelse til undersøgelse af et givet stof, både isamme laboratorium og fra laboratorium til laboratorium. Disse vari-ationer hidrører fra faktorer som dyreart, dyrestamme, dyrenes alderog forsøgsbetingelser i øvrigt.

I de senere år er der opnået en stigende erkendelse af, at dødsom mål i en dyreeksperimentel undersøgelse medfører uaccep-tabel lidelse for forsøgsdyrene. Da parameteren LD50 eller LC50tillige bruges mere pga den praktiske anvendelighed af en tal-størrelse end pga en egentlig videnskabelig værdi, er der sket enudvikling hen imod anvendelse af alternative, mere etisk accep-table fremgangsmåder til undersøgelse for akut toksicitet. Delsanvendes der i de alternative undersøgelsesmetoder færre dyrend i den traditionelle LD50-undersøgelse, fordi der anvendes entrinvis testning med ét dosisniveau ad gangen i modsætning tiltestning af flere doser samtidigt. Dels anvendes moderat toksiskedoser, hvor andre symptomer end død anvendes. Disse frem-gangsmåder er nu beskrevet i internationalt accepterede guideli-nes (eksempelvis “Fixed Dose Method”, “Acute Toxic ClassMethod” og “Up-and-Down Method”, sidstnævnte accepteret ogved at blive publiceret som færdig guideline). Med indførelse afde nye guidelines er det meningen, at den traditionelle LD50-metode skal fases ud. Indtil videre bibeholdes denne guidelinetest med tilføjelse af en tekst, der skal gøre det klart, at de alter-native fremgangsmåder skal anvendes ved klassifikation af kemi-ske stoffer og som første trin i den toksikologiske vurdering afkemiske stoffer. Det beskrives også, i hvilke tilfælde den traditio-nelle test passende kan anvendes.

Undersøgelsesresultatet fra den akutte toksicitetstestning skalanvendes af myndighederne til fastsættelse af regler for håndte-ring af kemiske stoffer. Herudover skal resultaterne dannegrundlag for planlægningen af længerevarende undersøgelser,herunder valg af doser. For lægemidler anvendes resultaterneendvidere til vurdering af størrelsen af intervallet mellem denterapeutiske dosis og den dosis, der forårsager toksiske effekter.

Dyreforsøg

83Dyreforsøg

I undersøgelser for akut toksicitet udsættes grupper af forsøgs-dyr, oftest begge køn, enten samtidigt for flere doser, eller trin-vist dosis for dosis, indtil en eventuel effekt af stoffet er påvist. Ivisse tilfælde, hvor man ikke forventer en stærk akut giftighed afstoffet, kan man begrænse undersøgelsen til en såkaldt grænse-dosis, der er fastlagt i den enkelte testmetode som den højestedosis, det er relevant at undersøge.

I tilfælde af gennemførelse af en indledende test på enkeltedyr før den egentlige undersøgelse vil man normalt anvendehundyr, medmindre der foreligger oplysninger om, at handyr erde mest følsomme. Dyrene observeres klinisk med korte mel-lemrum lige efter doseringen og mindst én gang dagligt og inyere tests to gange mhp at registrere eventuelle dødsfald ellerandre symptomer på forgiftning som krampe, sløvhed, øget spyt-sekretion eller anden form for ændret adfærd. I alle tilfælde skaldyr, der viser tegn på lidelse, aflives. Forsøgsdyrenes legemsvægtregistreres undertiden for at vurdere, om dyrene er påvirket afdoseringen. Alle dyr, der har været eksponeret, skal obduceres,og histopatologiske undersøgelser af organer, der udviser foran-dringer, skal overvejes for herigennem at få informationer omstoffets virkninger.

Undersøgelse for øjenirritationTest for øjenirritation blev udviklet i 1944 af Draize. Kaninen erden foretrukne dyreart i denne test, hvor teststoffet appliceres idyrets øje mhp at undersøge, om stoffet virker øjenirriterende.Graden af øjenirritation observeres og vurderes efter et specieltscoringssystem til graduering af effekten på hornhinden, binde-hinden (conjunctiva) og regnbuehinden (iris) samt opsvulmningi øjenlåg og blinkhinde. I erkendelse af, at denne test undertidenkan påføre forsøgsdyret svære lidelser, er testen blevet modifice-ret gennem årene. Antallet af dyr er reduceret, og i tilfælde afformodet øjenirritation af teststoffet kan man påbegynde testenmed blot ét dyr og evt stoppe her, hvis klar øjenirritation obser-veres. Tillige er der i OECD’s guideline en introduktion, derangiver indledende overvejelser mht bl.a. stoffets surhedsgrad.Således er det ikke nødvendigt at teste stærkt sure stoffer medpH under 2 eller stærkt basiske stoffer med pH over 11,5.Endvidere vurderes eventuelle data fra hudirritationtests og datafra velvaliderede og accepterede in vitro tests.

Vedrørende in vitro undersøgelse kan nævnes, at der eksistererflere undersøgelsesmetoder, som gennem testning af en rækkestoffer er ved at blive valideret mht følsomhed og specificitet(evnen til at skelne mellem stoffer med effekt og stoffer uden

84

effekt). Undersøgelsernes praktiske gennemførelse og reprodu-cerbarheden af data både inden for det enkelte laboratorium ogmellem laboratorierne vurderes også. Det faktum, at undersøgel-sen af øjenirritation kan påføre dyrene alvorlige lidelser, samt atdata fra in vitro undersøgelser tilsyneladende kan udgøre etacceptabelt alternativ, lægger et stort pres på toksikologer ogmyndigheder til om muligt at lade dyreforsøgene udgå til fordelfor in vitro forsøg.

Undersøgelse for hudirritationDenne test minder om øjenirritationstesten og blev ligeledesforeslået af Draize i 1944. Ligesom tilfældet er med øjenirrita-tionstesten, er kaninen den foretrukne forsøgsdyrsart, og desamme forhold mht at mindske forsøgsdyrenes lidelser og redu-cere antallet af anvendte dyr, som er gældende for øjenirritations-testen, er også aktuelle her.

Teststoffet appliceres på et mindre areal af huden (ca 6 cm2)dækket af gaze, der holdes på plads med en ikke-hudirriterendeklæbestrimmel. I visse tilfælde kan det være nødvendigt atpåføre gazestoffet teststoffet og holde dette gazestof i løs kontaktmed huden med en passende halv-lukket forbinding i hele eks-poneringsperioden på normalt ca 4 timer. Ligesom tilfældet ermed øjenirritationstesten, observeres og vurderes en eventueleffekt på den eksponerede hud efter et specielt scoringssystem,der muliggør graduering af graden af effekt i form af rødme,skorpedannelse og ødemer i huden. For denne test er der ogsåen udvikling i gang hen imod in vitro undersøgelser som alter-nativ til dyreforsøgene.

Undersøgelse for kontaktallergiKontaktallergi er en immunologisk hudreaktion (type IV reakti-on), som kan fremkaldes ved eksponering for visse kemiskestoffer. Denne form for allergi, der er en T-celle medieret hudre-aktion, er karakteriseret ved at opstå som en forsinket reaktion(24-96 timer) på en hudeksponering for ikke-irritativ koncentrati-on af stoffet. Symptomerne kommer der, hvor huden er i kontaktmed stoffet, ved nikkeleksem fx under et nikkelholdigt ur ellerved en nikkelholdig ørering. Hos mennesker vil effekten kunnevise sig ved kløe, rødme, væskeansamling i huden (ødem) ogsmå blærer, mens reaktionen i forskellige dyrearter kan ind-skrænke sig til rødme og ødem.

Der har i mange år været tale om to metoder, nemlig adju-

Dyreforsøg

85Dyreforsøg

vans-test, der benytter sig af en potensering af effekten veddosering med Freunds Complette Adjuvans (FCA), og non-adju-vans-test, der er uden eksponering for FCA. Til begge metoderer marsvin den foretrukne dyreart. Dyrene doseres i huden medteststoffet i ikke-toksiske doser. Efter 10 til 14 dage bliver dyreneatter eksponeret for stoffet i den højeste koncentration, der ikkeforårsager en irritativ effekt, og en eventuel effekt vurderes i for-hold til kontroldyr, der har været udsat for samme behandlingbortset fra eksponering for teststoffet. Som minimum angiverguideline for adjuvans-testen, “Guinea-Pig Maximization Test”, atder bruges 10 testdyr og 5 kontroldyr, mens der tilsvarende foren non-adjuvans-test, Bueler Test, bruges 20 testdyr og 10 kon-troldyr. Man kan vælge at bruge enten handyr eller hundyr.

Nyere metoder som “mouse ear swelling test” (MEST) og “locallymph node assay” (LLNA) kan anvendes som indledende testsfor kontaktallergitesten. Hvis der ses effekt i disse undersøgelser,behøver man ikke at lave yderligere undersøgelser, mens fraværaf effekt nødvendiggør en verifikation i en marsvinetest.

Toksicitet ved gentagen dosering: 28 dage, 90 dage (subkronisk) og ét år (kronisk)Formålet med disse metoder er at undersøge, om gentagen, dag-lig udsættelse for stoffet medfører systemiske effekter. Ekspone-ringen kan være via munden, huden eller gennem inhalation.Undersøgelsen er væsentlig mhp at påvise et eventuelt målorganfor en toksisk effekt til belysning af, hvordan organismen hånd-terer det kemiske teststof. Da undersøgelsen skal dække bredtmhp at påvise en eventuel toksisk effekt af et kemisk stof, inde-bærer det måling af en lang række kliniske, biokemiske og pato-logiske parametre, herunder histopatologiske undersøgelser.Sådanne tests foretages som oftest, efter at man har undersøgtfor akut toksicitet, og eksponeringsperioden er valgt, så der imodsætning til effekten af enkelt eksponering gives en mulighedfor at opnå vurdering af en eventuel kumulativ effekt.

Oprindelig blev der i testen doseret i 90 dage, fordi denneperiode udgør ca 10% af rottens levetid, mens et år er blevetvalgt i tests for kronisk toksicitet baseret på, at perioden dækkeren større del af dyrenes levetid. Den nyeste guideline for under-søgelse ved gentagen dosering i 28 dage (28-dages test) erdesignet, så den som en indledende test kan afsøge hele spek-tret af mulige toksikologiske effekter (“screeningsundersøgelse”),herunder tegn på en eventuel neurotoksisk effekt, effekt påimmunapparatet og toksisk effekt på kønsorganerne. Ud fra

86

resultatet af en sådan undersøgelse vil man også være i stand tilat vælge dosering i opfølgende undersøgelser, herunder doseringover længere perioder, og tilrettelægge undersøgelsesprogram-met mhp opfølgende undersøgelser af allerede påviste effekter.

Alle forsøgsdyrsarter kan indgå i undersøgelserne for toksicitetved gentagen eksponering. Der kan være tale om gnavere somrotte og mus eller ikke-gnavere, hvor de hyppigst anvendtedyrearter er hund og mini-grise. Tilrettelæggelse og gennemførel-se af undersøgelserne for 28, 90 og 365 dages eksponering erparallelle og adskiller sig kun fra hinanden i antallet af anvendtedyr og undersøgelsernes omfang.

I alle undersøgelserne er dyrene inddelt i mindst 4 hold, 3doserede og et kontrolhold, hvor dyrene behandles som dedoserede dyr, bortset fra at de ikke eksponeres for teststoffet.For 28-dages undersøgelsen er antallet af dyr pr hold 5 hannerog 5 hunner ved anvendelse af gnavere. I 90-dages undersøgel-sen er holdstørrelsen for gnavere 10 hanner og 10 hunner, menstilsvarende holdstørrelsen i 1 års-undersøgelser er 20 af hvertkøn. Ved anvendelse af ikke-gnavere vil den mindste anbefaledeholdstørrelse være 4 dyr af hvert køn, men oftest anvendes 6 dyraf hvert køn i de lidt længerevarende undersøgelser.

Valg af doser vil være afhængig af resultater fra eventuelle tid-ligere undersøgelser, herunder data for optagelse, omsætning ogudskillelse af stoffet. Det tilstræbes, at højeste dosis forårsager enstørre grad af toksisk effekt, dog således at dødsfald ikke indtræ-der, og at dyrene ikke udsættes for alvorlige lidelser. Med en afdoserne skal der påvises et ikke-toksisk-effektniveau. Det anbe-fales, at dosisspring, dvs den relative forskel mellem doserne,ikke er større end 4, og frem for at arbejde med store dosis-spring bør der medtages yderligere et doseret hold.

Vedrørende dosering skal nævnes, at OECD-guideline for 28dages- og 90-dages undersøgelsen opererer med en såkaldt“limit test”, der foreskriver muligheden for at foretage en be-grænset undersøgelse med anvendelsen af kun ét doseret hold ide tilfælde, hvor en dosis på 1.000 mg/kg legemsvægt/dag ikkeforventes at give nogen observérbar toksisk effekt.

Da undersøgelserne bredt skal kunne give et billede af, hvil-ken toksisk effekt der kan opstå i organismen som følge af eneksponering for et kemisk stof, indgår der en bred vifte af para-metre. Der er tale om kliniske data, herunder kliniske observati-oner, i visse tilfælde øjenundersøgelse (ophthalmologiske under-søgelser), måling af legemsvægt, tilvækst, foderindtagelse, herun-der stofindtagelse, i de tilfælde, hvor stoffet er opblandet i fode-ret, hæmatologiske undersøgelser, dvs undersøgelse af blodbille-det, biokemiske undersøgelser (klinisk kemi) og patologiskeundersøgelser, herunder obduktion og histopatologi. Yderligere

Dyreforsøg

87Dyreforsøg

kan der i undersøgelser for kronisk toksicitet indgå visse funkti-onsundersøgelser af nervesystemet og en urinanalyse, der inklu-derer bestemmelse af udseende, volumen og indhold af protein,glukose, ketoner, blod og urinsediment.

Undersøgelse for kræftI modsætning til andre typer undersøgelser af kortere varighed,der kan give en indikation på, om et kemisk stof er kræftfrem-kaldende, er formålet med undersøgelser for kræft eller merepræcist langtidsundersøgelse for kræft at observere eksponeredeforsøgsdyr over størstedelen af deres levetid mhp at påviseudvikling af kræft. Sådanne undersøgelser, der er meget kostbareog tidskrævende, har været gennemført i mange år uden destore ændringer i planlægning og gennemførelse. Der har dogværet en udvikling hen imod en teststrategi, hvor alle oplysnin-ger om det kemiske stofs fysisk-kemiske egenskaber, herunderkemisk struktur, parret med data fra kortvarende in vitro og invivo undersøgelser for bl.a. genotoksisk effekt vurderes mhp atafgøre, om den ressourcekrævende langtidsundersøgelse forkræft overhovedet er påkrævet.

De foretrukne forsøgsdyrsarter i undersøgelser for kræftfrem-kaldende effekt er rotte, mus og hamster, da disse dyrearter haren relativt kort levetid og kan huses i et tilstrækkeligt stort antali laboratoriet. Mht valg af dyrestamme er det specielt vigtigt atkende dyrenes normale levetid, da eksponeringstiden i under-søgelsen for kræft er lang. Tillige vil kendskabet til baggrundsfo-rekomsten af tumorer være afgørende. Således vil man fx ikkevælge Fischer-rotter til undersøgelse af et kemisk stof, der ermistænkt for at give tumorer i testiklerne, da denne dyrestammehar en meget høj spontan forekomst af sådanne tumorer, hvilketvil kunne maskere en eventuel effekt af teststoffet.

Eksponeringsvejen er typisk oral, dermal eller via inhalation,og doseringen vil strække sig over en periode på minimum 24måneder for rotter og 18 måneder for mus og hamstere. Deranvendes oftest 3 doserede hold og et kontrolhold. Holdenebestår af 50 dyr af hvert køn. OECD-guidelines for sådanneundersøgelser anbefaler for gnavere, at dyrenes alder ved start afdoseringen ikke er over 6 uger. Tillige er det et krav til under-søgelsen, at dyrene lever så længe, at der kan udvikles enerkendelig kræft. Som et minimum skal 50% af dyrene værelevende efter 24 måneder for rotter og 18 måneder for mus oghamstere. Dyr, der dør undervejs, skal hurtigt underkastes enpatologisk undersøgelse, således at man kan overholde kravetom, at højst 10% af dyrene unddrages undersøgelse grundet for-

88

rådnelse. En sådan proces indtræder hurtigt, så alene af dengrund er det nødvendigt at observere dyrene hyppigt. Nødven-digheden af, at dyrene i sådanne undersøgelser lever tilstrække-ligt længe, gør, at kravene til dyrenes kvalitet og pasning, herun-der krav til kvalitet af foder, er høje.

Valg af doser vil være afhængigt af resultater fra tidligereundersøgelser, herunder data for optagelse, omsætning ogudskillelse af teststoffet. Den højeste dosis skal give anledning tilen vis toksisk effekt, uden dog på nogen måde at resultere i, atdyrene af denne grund lever kortere eller på anden måde afvigerså meget fra normaltilstanden, at der ikke længere er tale om enfysiologisk acceptabel dyremodel. Man opererer med en“Maximum Tolerated Dose” (MTD). Denne MTD har været gen-stand for stor diskussion igennem årene, idet der har hersket envis uenighed om, hvad man kan acceptere som en maksimaltolerabel dosis, og hvilken effekt på dyrene en sådan doseringmå have. I OECD’s guideline angives MTD som den dosis, dergiver en toksisk effekt i visse serum-enzymer og en let nedsat til-vækst, der dog ikke må afvige mere end 10% fra kontrolholdetstilvækst. Den laveste dosis i test for kræft tilstræbes at være udeneffekt på de doserede dyr, og det anbefales, at den ikke liggermere end 10% under den højeste dosis.

Undersøgelse for kræft omfatter biologiske parametre i form afbl.a. klinisk observation, registrering af legemsvægt, tilvækst ogfoderoptagelse samt hæmatologiske undersøgelser. Hovedvægtener lagt på de patologisk-anatomiske undersøgelser, der omfattergrundig obduktion samt omfattende histopatologiske undersøgel-ser af væv og organer.

Undersøgelse for skader på reproduktionen, herunderfosterskader

Undersøgelse for reproduktionsskader som følge af eksponeringfor et kemisk stof skal dække meget bredt, så alle forhold afbetydning for den normale reproduktion undersøges. Såledesskal undersøgelserne danne basis for vurdering af mulige effek-ter på fertiliteten hos begge køn, herunder bl.a. spermatogeneseog oogenese (dannelse af sæd og ægceller), hormonel aktivitet,libido og seksualadfærd. Hvad afkommet angår, skal fosterskaderforstås bredest muligt, dvs omfatte enhver effekt, der hindrer ennormal udvikling af individet. Der kan eksempelvis være tale omfosterdød, anatomiske defekter (misdannelser), nedsat vægt, til-vækst og generel udvikling op til puberteten.

Relationen mellem eksponering for et kemisk stof og en even-

Dyreforsøg

89Dyreforsøg

tuel skadende effekt på reproduktionen er meget kompleks, datidspunktet for eksponeringen i forhold til udviklingstrinet hosden anvendte forsøgsdyreart har betydning for arten og omfan-get af effekter. Tillige skal det tages i betragtning, at undersøgel-serne ofte omfatter et samspil mellem eksponering og effekt påforældrene, som også kan have betydning for eksponering af ogeffekt på fosteret og det nyfødte individ i digegivningsperioden.

Der findes mange typer undersøgelser til påvisning af foster-skadende effekt. De hyppigst anvendte forsøgsdyrsarter er rotte,kanin og mus, men andre forsøgsdyrsarter kan også indgå iundersøgelserne, hvis tidligere undersøgelsesresultater eller for-hold i øvrigt ved teststoffet viser nødvendigheden heraf.

Undersøgelse for neurotoksicitetUndersøgelse for neurotoksicitet er meget kompleks, fordi nerve-systemet udgør et væsentligt grundlag for mange funktioner iorganismen, og fordi kemiske stoffer kan påvirke nervesystemetpå mange forskellige måder. Da en enkelt test ikke kan dækkealle sider af neurotoksicitet, findes der flere undersøgelsestyper,der hver især kan belyse forskellige funktionelle skader. Skaderpå nervesystemet vil ofte give sig udslag i adfærdsændringer, derkan registreres i dyreeksperimentelle adfærdsundersøgelser.Imidlertid kan sådanne adfærdsændringer også være forårsagetaf systemisk toksicitet. Derfor er det væsentligt, at undersøgelserfor skader på nervesystemet vurderes på baggrund af resultaterfra toksikologiske undersøgelser i øvrigt. Desuden er histopato-logiske undersøgelser og hæmatologiske og biokemiske under-søgelser vigtige, og de vil være medvirkende til at kunne skelnemellem en primær, direkte effekt og en sekundær, indirekteeffekt på nervesystemet. En OECD-guideline for neurotoksicitetpå gnavere er accepteret. Endvidere indgår undersøgelser foreffekter på nervesystemet i 28-dages toksicitetsundersøgelsensom tidligere nævnt, og nyere guidelines for undersøgelse afkemiske stoffers mulige påvirkning af forsøgsdyrs udvikling ideres tidlige levealder, inklusive udvikling af nervesystemet, her-under hjernen, er under udarbejdelse.

Undersøgelse for genotoksicitetUnder området genotoksicitet eller effekt på cellernes arvemate-riale er der tale om en bred vifte af tests, herunder in vitroundersøgelser i pattedyrsceller, bakterier og svampeceller. Deforskellige undersøgelser kan eksempelvis give et billede af, om

90

eksponering for det kemiske stof kan forårsage skader på genet(punktmutation) eller kromosomafvigelser enten i kønsceller el-ler i organismens øvrige celler. I OECD-regi findes flere guide-lines, og disse er inddelt i tests for punktmutation og kromosom-afvigelser samt tests for DNA-effekt. En egentlig beskrivelse afhele dette område fremgår af kapitlet om genotoksikologi i bindII. Her skal blot nævnes, at in vivo undersøgelserne udgør etvæsentligt grundlag for mærkning og klassifikation af kemiskestoffer. Endelig skal det nævnes, at in vivo tests for genotoksici-tet er et vigtigt led i teststrategien for undersøgelser for kræft-fremkaldende effekt, da der er et stort sammenfald mellem kemi-ske stoffer, der er in vivo genotoksiske, og stoffer, der er kræft-fremkaldende. Da der tillige er meget få kemiske stoffer, derinducerer in vivo mutation og ikke samtidig giver anledning tilkræftfremkaldende effekt i langtidsundersøgelse for kræft (seovenfor), kan man tillade sig at karakterisere et kemisk stof sommuligt kræftfremkaldende alene på basis af en positiv effekt forgenotoksicitet in vivo.

OECD-guidelinesMennesker kan blive udsat for mange kemiske stoffer og pro-dukter i miljøet, og for alle disse er det målet, at der foreliggerundersøgelsesresultater, der gør det muligt at foretage en sund-hedsmæssig risikovurdering. Miljøstyrelsen vurderer, at der mar-kedsføres ca 20.000 kemiske stoffer og ca 100.000 forskelligekemiske produkter i Danmark, og OECD nævner, at der på ver-densplan er tale om anvendelse af omkring 100.000 kemiskestoffer. Det er klart, at det vil være meget ressourcekrævende,grænsende til det umulige at fremskaffe toksikologiske data tilen tilstrækkelig sundhedsmæssig risikovurdering for alle dissestoffer. For at dele byrden landene imellem i det store arbejdeforbundet med at undersøge bare nogle af disse mange stoffer,er det væsentligt, at der udarbejdes internationalt accepteredemetodebeskrivelser for de toksikologiske undersøgelsestyper, desåkaldte “guidelines”, der angiver, hvad der skal til, for at under-søgelsesresultater kan anerkendes fra land til land. Sådanne gui-delines udarbejdes i flere organisationers regi, og her skal omta-les Organisationen for Økonomisk Samarbejde og Udvikling(OECD), der inden for området kemiske stoffer internationaltindtager en central rolle i udviklingen af guidelines.

Når en toksikologisk undersøgelse anvendes i den sundheds-mæssige risikovurdering af kemiske stoffer, må den generelt

Dyreforsøg

91Dyreforsøg

opfylde det kriterium, at den kan danne videnskabelig basis foren vurdering, eller sagt med andre ord give tilstrækkelig infor-mation til en eventuel administrativ regulering af anvendelsen afdet kemiske stof. Det er et krav, at testen er evalueret, dvs atden skal være vurderet mhp den effekt, den skal kunne påvise.Tillige må testen også være valideret mhp at demonstrere, at dener robust, og at resultatet er reproducerbart. Dvs at undersøgel-sesmetoden kan anvendes gang efter gang i flere forskelligelaboratorier og med flere typer af kemiske stoffer, uden at dettefor det enkelte kemiske stof giver anledning til stor forskellighedeller variation i udfaldet af testen.

Tillige må en accepteret toksikologisk test som tidligere omtaltrespektere kravene vedrørende forsøgsdyr, idet den enkelte testskal tilsigte mindst muligt ubehag for de anvendte forsøgsdyrsamt reducere antallet af anvendte laboratoriedyr mest muligt.

Endelig, men ikke mindst vigtigt, specielt i international sam-menhæng, skal en test accepteres, før den kan få status som gui-deline. Dette sidste har stor betydning for udarbejdelsen afOECD-guidelines, hvor der kræves fuld enighed blandt de ca 25industrialiserede lande, der er medlem af denne sammenslutningog derigennem deltager i udviklingen af de toksikologiske guide-lines.

OECD’s kriterier for at fremme en toksikologisk undersøgelses-metodes udvikling til guideline er følgende:

◆ Testen skal på tilstrækkelig vis kunne påvise den omhandledeeffekt.

◆ Testen skal have en videnskabelig berettigelse og være gen-nemvurderet mhp følsomhed, dvs evnen til at opfange effektog reproducerbarhed.

◆ Testen skal helst være valideret over for en anden sammenlig-nelig test.

◆ Testen skal kunne standardiseres.◆ Testen skal normalt ikke være afhængig af meget specialiseret

udstyr og ekspertise.◆ Testen skal tilsigte mindst muligt ubehag for de anvendte for-

søgsdyr samt reducere antallet af anvendte laboratoriedyrmest muligt.

Vedrørende kravet om udstyr og ekspertise har der gennemårene været stor diskussion. Kravet skal bl.a. forstås som enmodvilje mod at indføre test-guidelines, der indebærer brugen afpatenterede testsystemer. Dette princip er yderst relevant, daundersøgelser mhp at vurdere sundhedsmæssige konsekvenseraf menneskers udsættelse for kemiske stoffer skal være uafhæn-gige af kommercielle hensyn og kunne gennemføres på så

92

mange laboratorier som muligt. Mht forsøgsdyrsmodeller kunnepatenterede testsystemer eksempelvis være transgene dyremodel-ler, og på det punkt kan det være, at OECD fremover må løselidt op for deres modvilje mod disse principper, da brugen afsådanne dyremodeller måske kan give en større viden, væremere skånsomme over for forsøgsdyrene og indebære brug affærre dyr over et kortere undersøgelsesforløb end ved brug afkonventionelle dyr.

Der findes i dag en stor samling af OECD-test-guidelines indenfor flere områder dækkende såvel undersøgelser for fysisk-kemiskeegenskaber af kemiske stoffer, undersøgelser for kemiske stofferspåvirkning af og skæbne i miljøet som en bred vifte af guidelinesfor toksikologiske in vivo og in vitro undersøgelser omfattende stortset alle områder inden for toksikologien. De enkelte guidelinesopdateres på basis af den videnskabelige udvikling inden for områ-det og de enkelte medlemslandes indstilling.

Ud over guidelines for de enkelte toksikologiske tests vil derogså være et behov for en vejledning i eksempelvis, hvordan etundersøgelsesprogram kan fastlægges. Dette vil specielt væretilfældet, hvor der som for reproduktionstoksikologiske under-søgelser og neurotoksikologiske undersøgelser er tale om flereforskellige undersøgelsesmetoder, der inden for det brede spek-trum af muligheder for effekter af det kemiske stof skal anven-des til testning for en enkelt eller et udsnit af disse. Således erOECD i færd med at udvikle såkaldte “guidance documents” forområderne neurotoksikologi og reproduktionstoksikologi, derdels giver en vejledning for teststrategi, dvs det bedst muligetestprogram til belysning af en eventuel effekt af et kemisk stof,og dels indeholder de relevante testmetoder, der er aktuelle forområdet. En sådan vejledning skal sammen med de enkelte gui-delines bidrage til en øget kvalitet og harmonisering af det toksi-kologiske undersøgelsesprogram, herigennem yderligere bidragetil gensidig accept af de toksikologiske undersøgelsesresultaterog således bl.a. bidrage til nedsættelse af antallet af anvendteforsøgsdyr.

GLPOvenfor er omtalt guidelines for de enkelte undersøgelser samt defremtidige guidance-dokumenter, der kæder de forskellige under-søgelsesmetoder sammen. Til yderligere sikring af gensidig acceptaf data fra toksikologiske undersøgelser eksisterer der nogle over-ordnede OECD-principper for forsøgsarbejdet, der benævnes

Dyreforsøg

93Dyreforsøg

“God Laboratorie Praksis” (GLP). GLP er formet som et sæt regler,der skal sikre kvalitet og pålidelighed af forsøgene og herigennemgensidig accept af data. GLP dækker alle faser i undersøgelserne,lige fra den overordnede organisation af laboratoriet, herunder depersonalemæssige og de rent fysiske forhold og planlægningensamt den direkte tilrettelæggelse af undersøgelsen, til gennem-førelse og overvågning af undersøgelsen samt registrering af dataog rapportering.

GLP stiller krav til 1) præcisering af ansvarsfordelingen såvel iledelsen som hos medarbejderne i laboratoriet, 2) faciliteter, herun-der husning af forsøgsdyrene, laboratorier i øvrigt, arkiveringsfor-hold og hjælperum bl.a. til opbevaring af materialer lige fra teststoftil affald, 3) apparatur, materialer og reagenser, 4) testsystemer, såvelde fysisk-kemiske som de biologiske, herunder forsøgsdyrene, 5)anvendte test- og referencestoffer og 6) gennemførelse af under-søgelsen, herunder rapportering af undersøgelsen og arkivering afalle væsentlige dokumenter i forsøget, så man til enhver tid kan gåtilbage og få et klart overblik over, hvad der er foregået.

For at opfylde de nævnte krav skal der foreligge et curriculumvitæ for enhver medarbejder, der deltager i undersøgelsen, ogstandardforskrifter (SF, på engelsk SOP for Standard OperationProcedure), dvs et sæt af til stadighed opdaterede regler for gen-nemførelsen af en hvilken som helst procedure i undersøgelserne,herunder en klar dokumentation for, at reglerne er fulgt, samtplan for håndtering af data. SF er grundlaget for kvalitetssikring ogtil en vis grad også kvalitetskontrol, men den egentlige kvalitets-kontrol udøves af en kvalitetskontrolenhed (QAU, QualityAssurance Unit), der opererer uafhængigt af forsøgslederen afundersøgelsen. Laboratorier og herunder de gennemførte under-søgelser er ligeledes under regelmæssig inspektion af forskelligenationale og undertiden internationale myndigheder. Den DanskeMyndighed er DANAK, Dansk Akkreditering, ErhvervsfremmeStyrelsen, og reglerne for godkendelse findes i Bekendtgørelse omakkreditering af laboratorier til teknisk prøvning mv.

Generelt kan det fastslås, at toksikologiske data, der skal indgå iden sundhedsmæssige riskovurdering af kemiske stoffer, helst skalstamme fra GLP-undersøgelser.

ECVAMECVAM er navnet på Det europæiske center for validering afalternative metoder (European Center for Validation ofAlternative Methods). Dyreforsøg i Danmark er underlagt Lov

94

om Dyreforsøg (lov nr. 470 af 30. juni 1993). Denne lov er base-ret på EU Direktiv No. 86/809 samt Det Dyreetiske Nævnsrekommandation fra september 1992.

I loven og direktivet fastslås det, at dyr ikke må anvendes tilforsøg, hvortil anvendelse af celle-, vævs- eller organkulturereller andre metoder må antages at være lige så velegnede. Idirektivet står yderligere, at Kommissionen og medlemsstaterne iEU skal fremme forskning mhp udvikling og godkendelse af“alternative metoder”, som kan give lige så omfattende oplysnin-ger som dem, der nu opnås ved forsøg med dyr, men som inde-bærer anvendelse af færre dyr eller mindre smertefulde frem-gangsmåder. Som en følge heraf har Kommissionen på basis afbeslutning truffet i 1991 etableret ECVAM med det formål atfremme den videnskabelige og myndighedsmæssige accept af“alternative metoder” i den hensigt at opnå en reduktion i antal-let af anvendte forsøgsdyr, forfine undersøgelserne mhp at gøreundersøgelserne mindst muligt lidelsesvoldende for forsøgsdyre-ne samt om muligt at gennemføre undersøgelser helt uden brugaf forsøgsdyr. ECVAM har formuleret følgende hovedopgaver:

◆ Koordinere valideringen af “alternative testmetoder” på euro-pæisk niveau.

◆ Fungere som center for udveksling af informationer omudviklingen af “alternative metoder”.

◆ Etablere, vedligeholde og anvende en database om “alternati-ve metoder”.

◆ Promovere dialog mellem lovgivere, industrier, biomedicinskeforskere, forbrugerorganisationer og dyrevelfærdsgrupper mhtudvikling og international anerkendelse af “alternative meto-der”. En nærmere omtale af ECVAM og alternative testmetoderi form af in vitro metoder kan findes i kapitel 4.

Forsøgsdyrs anvendelse i risiko-vurderingen

Resultaterne fra toksikologiske undersøgelser udgør et væsentligtelement i risikovurderingen for menneskers eksponering forkemiske stoffer både i ernærings-, miljø- og arbejdsmiljømæssigsammenhæng. På arbejdsmiljøområdet indgår NOAEL-værdienfra dyreforsøg sammen med anden information i udarbejdelsenaf forslag til grænseværdier for kemiske stoffer. I andre sammen-

Dyreforsøg

95Dyreforsøg

hænge (fx levnedsmiddelområdet) fastsættes der ud fra NOAEL-værdien en acceptabel daglig indtagelse, ADI, ved anvendelse afen sikkerhedsfaktor, der skal tage højde for de forskelle, dermåtte være mellem effekterne i dyremodellen og hos mennesketefter eksponeringen. ADI-værdien, udtrykt i mg af det kemiskestof pr kg legemsvægt pr dag over et helt liv, danner sammenmed en vurdering af indtagelsen af det enkelte levnedsmiddeleller grupper af flere levnedsmidler basis for fastsættelse af rest-koncentrationer. Herigennem fastsættes, hvor meget der må bru-ges af et kemikalie fx et levnedsmiddeltilsætningstof. Det kandreje sig om et konserveringsstof, fortykningsmidler, sødestofeller farvestof. Tilsvarende opererer man for egentlige forurenin-ger med en tolerabel daglig indtagelse, TDI-værdi, der defineresanalogt med ADI. Der anvendes ofte en større sikkerhedsfaktorend de 100, der normalt bruges ved fastsættelse af ADI-værdien.Dette sidste forhold begrundes bl.a. med, at de foreliggende tok-sikologiske resultater er knap så omfattende, som man kunneønske sig.

Kemiske stoffer klassificeres og mærkes i henhold til deresiboende egenskaber, dvs efter deres evne eller potentiale mht atfremkalde en skadelig effekt i form af kræft, fosterskader, nedsatfertilitet mv hos mennesker. Data fra dyreeksperimentelle toksi-kologiske undersøgelser udgør oftest det overvejende grundlagfor en sådan klassificering. Et kemisk stof kan eksempelvis bliveplaceret i kategori 1 som et reproduktionstoksisk stof, mærkes T,“giftigt” og R-sætningen “Kan skade forplantningsevnen”. Detkan enten begrundes i en human evidens for en sådan effekt(kategori Rep 1, stoffer, der forringer menneskers forplantnings-evne), eller bero på en klar dokumentation fra dyreeksperimen-telle undersøgelser (kategori Rep 2, stoffer, der bør anses for atforringe menneskers forplantningsevne). Disse regler er beskre-vet i Bekendtgørelse om klassificering, emballering, mærkning,salg og opbevaring af kemiske stoffer og produkter (se endvide-re basisbog om kemikalier og produkter i arbejdsmiljøet). Afdette eksempel fremgår den store betydning, som dyreeksperi-mentelle data har i risikovurderingen, hvor sådanne data vurde-res på lige fod med resultater fra observationer hos mennesker.

Ovenstående eksempler viser, at forsøgsresultater fra forsøgs-dyr bruges i risikovurderingen for mennesker. Selvom der ervidenskabelige belæg og et lovgivningsgrundlag for dette, skalman i vurderingen altid have for øje, at der naturligt vil være for-behold og begrænsninger ved en sådan fremgangsmåde. Dyre-modeller vil aldrig give det endelige, men kun et tilnærmelsesvissvar på risikoen hos mennesker, da ingen enkelt dyremodelnogensinde kan være et modstykke til forholdene hos menne-sker. Ud over artsbarrieren er der store forskelle mellem forsøgs-

96

situationen og situationen, hvor mennesker eksponeres. Hvor man i undersøgelser med forsøgsdyr overvejende opere-

rer med høj, toksisk og veldefineret dosis samt grupper af unge,raske og genetisk veldefinerede individer under veldefineredeforsøgsforhold, kun udsat for ét teststof, er situationen en ganskeanden for mennesker. Her er oftest tale om lave doser, tilfældigog varieret eksponering, mennesker i alle aldre, syge og raskemed vidt forskellige kostvaner og leveforhold, der er udsat formange forskellige, ikke veldefinerede forhold.

Alle disse kritiske forhold nødvendiggør en nøje faglig, toksi-kologisk vurdering i hvert enkelt tilfælde. I vurderingen vil deraltid indgå kritiske elementer såsom 1) ekstrapolation fra for-søgsdyr til mennesker inklusive de variationer, der måtte være idata fra forskellige forsøgsdyrearter og forsøgsdyrestammer, ogde variationer, der er i en heterogen befolkning, og 2) forskelle iforsøgssituationen generelt i forhold til de betingelser, der errelevante for mennesker, herunder også en eventuel ekstrapolati-on fra højdosis-området i de dyreeksperimentelle undersøgelsertil de oftest lave doser, der er relevante for den humane ekspo-nering. Tillige skal en vurdering også indeholde begrænsningen iden toksikologiske undersøgelses følsomhed, hvor bl.a. antalletaf forsøgsdyr sætter en begrænsning for testens evne til at opfan-ge svage skadelige effekter. Generelt må det konkluderes, atdyremodeller er værdifulde og har stor betydning ved forudsigel-sen af mulige effekter hos mennesker. Dog har dyremodeller enrække begrænsninger. En effekt påvist i en dyreeksperimentelundersøgelse peger på, at en mulig effekt kan opstå hos menne-sker ved tilsvarende eksponering. Derimod vil fravær af effekt ien dyreeksperimentel undersøgelse ikke uden videre kunne tol-kes således, at en effekt ikke vil kunne opstå hos mennesker. Detoksikologiske undersøgelser kan i mange tilfælde påvise et eks-poneringsniveau, der med al sandsynlighed ikke medfører ensundhedsrisiko hos mennesker, men der vil aldrig kunne fastsæt-tes en nul-risiko.

UdviklingstendenserAnvendelsen af forsøgsdyr i toksikologiske undersøgelser udgøret meget vigtigt element i håndteringen af kemiske stoffer i sam-fundet. De dyreeksperimentelle toksikologiske undersøgelser,der indgår som et led i lovgivningen, kan generelt set udpege deskadelige kemiske stoffer og påvise arten af den toksikologiskeeffekt (kvalitativ vurdering), ligesom de giver information om,

Dyreforsøg

97Dyreforsøg

ved hvilken eksponering en eventuel effekt opstår (kvantitativvurdering). Når det gælder den biologiske mekanisme (toksiko-dynamik, mekanistisk vurdering), må man nok konstatere, atguideline-undersøgelserne er mindre dækkende. Dette sidsteudgør en begrænsning i det undersøgelsesprogram, de kemiskestoffer skal igennem. Mere viden om de biologiske processer,der ligger til grund for de i forsøgsdyrene påviste effekter, vilforbedre det videnskabelige grundlag for fortolkningen af dataog i visse tilfælde reducere de sikkerhedsfaktorer, der anvendes irisikovurderingen. Hidtil har det toksikologiske undersøgelses-program fokuseret på at beskrive en effekt og bestemme eneventuel NOAEL-værdi. Imidlertid vil udviklingen som en følgeaf erkendelsen af den tilgrundliggende mekanismes betydningfor tolkningen af en toksikologisk effekt udvikle sig hen imod ettoksikologisk undersøgelsesprogram, hvori der indgår nye test-metoder til belysning af de biologiske mekanismer. Dette vilmedføre introduktion af mere sofistikerede testmetoder i veldefi-nerede forsøgsdyrsmodeller, der i sidste ende vil indebære denmulighed, at forbruget af forsøgsdyr vil kunne reduceres.

Litteratur Allaben WT, Turturro A, Leakey JEA, Seng JE, Hart RW. FDA

points-to-consider documents: The need for dietary control forthe reduction of experimental variability within animal assaysand the use of dietary restriction to achieve dietary control.Toxicologic pathology 1996;24(6):776-81.

Barclay RJ, Herbert WJ, Poole TB. The disturbance index: Abehavioural method of assessing the severity of common labo-ratory procedures on rodents. UFAW Animal Welfare ResearchReport No. 2. Universities Federation for Animal Welfare,Hertfordshire, England, 1988.

Calabrese EJ. Principles of animal extrapolation. A Wiley-Interscience Publication, John Wiley & Sons, New York, 1983.

Close B, Banister K, Baumans V, Bernoth E-M, Bromage N,Bunyan J, Erhardt W, Flecknell P, Gregory N, Hackbarth H,Morton D, Warwick C. Recommendations for euthanasia ofexperimental animals: Part 1. Laboratory Animals 1996;30:293-16.

Close B, Banister K, Baumans V, Bernoth E-M, Bromage N,Bunyan J, Erhardt W, Flecknell P, Gregory N, Hackbarth H,Morton D, Warwick C. Recommendations for euthanasia ofexperimental animals: Part 2. Laboratory Animals 1997;31:1-32.

98

Davidson IWF, Parker JC, Beliles RP. Biological basis for extra-polation across mammalian species. Regulatory Toxicology andPharmacology 1986;6:211-37.

Det Dyreetiske Råd. Udtalelse om dyreforsøg, Justitsministeriet1992.

Dyreforsøgstilsynet. Retningslinier for anbringelse og pasning afdyr. Dyreforsøgstilsynet 1990.

Festing MFW. The scope for improving the design of laboratoryanimal experiments. Laboratory Animals 1992;26:256-67.

Festing MFW. Genetic factors in neurotoxicology and neuro-pharmacology: a critical evaluation of the use of genetics as aresearch tool. Experientia 1991;47:990-97.

Festing MFW. Genetic variation in outbred rats and mice and itsimplications for toxicological screening. Journal ofExperimental Animal Science 1993;35: 210-20.

Green T. Species differences in carcinogenicity: the role of metabolism in human risk evaluation. Teratogenesis,Carcinogenesis, and Mutagenesis 1990;10:103-13.

Hart RW, Neumann DA, Robertson RT. Dietary restriction.Implications for the design and interpretation of toxicity andcarcinogenicity studies. International Life Sciences Institute,ILSI Press, Washington, DC 1995.

Johannsen FR. Risk assessment of carcinogenic and noncarcino-genic chemicals. Toxicology 1990;20(5):341-62.

Justitsministeriet. Bekendtgørelse af lov om dyreforsøg til lov nr.470 af 30 juni 1993.

Levnedsmiddelstyrelsen. Kvantitativ risikovurdering af kræftfrem-kaldende stoffer. Levnedsmiddelstyrelsen, Sundhedsministeriet,Søborg 1990.

Meyer O. Implications of animal welfare on toxicity testing.Human & Experimental Toxicology 1993;12:516-21.

Novacek MJ. Where do rabbits and kin fit in? Nature1996;379:299.

OECD. OECD guidelines for testing of chemicals, section 4 -Health effects, Environment Directorate, Organisation forEconomic Co-operation and Development, Paris 1996.

OECD. Guidance document for development of OECD guide-lines for testing of chemicals. Environment monograph no. 76,OECD series on the test guidelines programme, number 1.Environment Directorate, Organisation for Economic Co-opera-tion and Development, Paris 1995.

Schou JS. Toksikologi. Om kemiske skadevirkningers opståen,forudsigelse, forebyggelse og behandling. Nyt Nordisk ForlagArnold Busck, København 1984.

Dyreforsøg

99Dyreforsøg

Svendsen P, Hau J. Handbook of laboratory animal science.Volume I. Selection and handling of animals in biomedicalresearch. CRC Press, London 1994.

Svendsen P, Hau J, Handbook of Laboratory Animal Science.Volume II. Animal Models. CRC Press, London 1994.

Voisin EM, Ruthsatz M, Collins JM, Hoyle PC. Extrapolation ofanimal toxicity to humans: interspecies comparisons in drugdevelopment. Regulatory Toxicology and Pharmacology1990;12:107-16.

Zbinden G. Predictive value of animal studies in toxicology.Regulatory Toxicology and Pharmacology 1991;14:167-77.

K A P I T E L 4

In vitro forsøgEva SelzerRasmussen

102

In vitro forsøg

På verdensplan er der en stærkt øget interesse for brug af alter-native metoder til dyreforsøg. Spørgsmålet om muligheder forerstatning af toksikologiske dyreforsøg med andre metoder harværet genstand for en meget omfattende debat, og der har isærværet fokuseret på test af kosmetik. Interessen for de alternativemetoder har været størst inden for bedømmelse af akutte gift-virkninger og lokalirriterende effekter af kemiske stoffer, hvordyreforsøgene er blevet intensivt kritiseret ud fra etiske overve-jelser. Før alternative tests kan tages i brug, skal in vitro (rea-gensglas) forsøgenes evne til at forudsige toksiske effekter formennesker på en pålidelig måde dog dokumenteres. Kravene tildokumentation af de nye alternative tests er langt større end tilde velkendte dyreforsøg. Brug af in vitro metoder bygger pri-mært på anvendelsen af modeller af biologiske mekanismer,hvor dyreforsøgene i mange tilfælde bygger på ligheder (analo-gier) mellem mennesker og dyr. Denne fundamentale forskel vilformentlig medføre store ændringer i de helt grundlæggendeantagelser og tankegange i toksikologien i takt med in vitrometodernes øgede betydning. Derfor indebærer in vitro toksiko-logiens udvikling en overskridelse af betydelige barrierer på sinvej mod accept.

Definitioner i in vitro toksikologienIn vitro forsøg for genotoksiske effekter (ændring af arveanlæg)har gennem de sidste 20 år været brugt regulatorisk. Sådannetests med bakterier og celler fra pattedyr, herunder mennesker,er generelt blevet accepteret som supplementer til dyreforsøg tilvurdering af stoffers potentielle kræftfremkaldende virkning. Derer nu udviklet flere hundrede nye in vitro tests, som foreslås

In vitro forsøg

103In vitro forsøg

brugt ved bedømmelse af mange forskellige typer toksikologiskeeffekter (Rasmussen, 1995). In vitro metoderne omfatter en langrække meget forskellige metoder. Fysisk-kemiske data og struk-tur-aktivitets modeller bruges ofte ved den indledende vurderingaf stoffers og materialers giftvirkninger. Der er desuden udvikletnogle simple fysisk-kemiske in vitro tests til brug ved bedøm-melse af stoffers ætsende og lokalirriterende potentiale. Denstørste gruppe af in vitro tests bygger dog på bedømmelse afgiftvirkninger på celler fra mennesker eller pattedyr, men enkeltein vitro tests med bakterier, svampe, planter og hvirvelløse dyrbliver tillige anvendt. In vitro testsystemer omfatter også brug afisolerede organer fra dyr eller mennesker (fx hud eller hornhin-der) eller af hønseæg med levende fostre. En ny type in vitrotests med humane væv, der rekonstrueres ud fra enkelte celler,er under udvikling. Brug af sådanne vævsmodeller har givetlovende overensstemmelser med resultater fra dyreforsøg oghumane data på en lang række områder.

In vitro toksikologiens grundliggende synsvinkel er at henføreeffekter, der ses i de hele organismer, til ændringer af cellulærefunktioner. Kemiske stoffer kan virke på forskellige niveauer afcellulær organisation. Det mest fundamentale niveau er påvirk-ning af strukturer og funktioner, der er fælles for stort set alleceller. Dette kaldes almene cellefunktioner. Der kan fx være taleom påvirkning af cellemembranen eller af cellens stofskiftepro-cesser (metabolisme). De fleste celler har imidlertid også specia-liserede funktioner, fx kan de have bevægelige fimrehår (cilier)eller evne til sammentrækning (kontraktilitet). Påvirkning afsådanne funktioner kan medføre organspecifikke effekter. Dealmene cellefunktioner danner dog altid grundlag for de merespecialiserede funktioner. Derfor vil giftvirkninger på basale cel-lefunktioner også kunne forstyrre cellers organspecifikke funktio-ner. Endelig kan der være tale om en mere generel toksicitet,hvor forholdet mellem forskellige celler eller organer ændres aftoksiske stoffer, fx gennem virkningen af hormoner eller af stof-fer, der overfører nerveimpulser (neurotransmittere).

Påvirkning af de almene cellefunktioner kan undersøges i sim-ple systemer, hvor der anvendes forholdsvis uspecialiserede cel-ler (cellelinier). Cellelinier startes ud fra enkelte celler fra et dyreller et menneske efter forudgående isolering og opformering iet passende næringsmedium. Der findes cellelinier med kortereeller mere ubegrænset levetid (permanente cellelinier). Cellerne,der anvendes i permanente cellelinier, har ofte en række egen-skaber tilfælles med kræftceller. Der kan være store genetiskeændringer i forhold til organismens normale celler. Cellernemister også typisk store dele af deres specialiserede egenskaber.Evnen til at omsætte (metabolisere) fremmedstoffer ændres ofte,

104

således at cellerne ikke kan aktivere giftige forbindelser. Til etab-lering af cellelinier kræves meget få dyr, og metoderne er gene-relt hurtige og billige.

Påvirkning af specialiserede cellefunktioner kan undersøges iprimære cellekulturer. Her tages normale celler ud af dyr ellermennesker, og cellerne kan leve i kortere tid i laboratoriet.Forskellige specialiserede cellefunktioner kan undersøges, menofte mistes en del af disse egenskaber hurtigt under dyrknings-processen. Anvendelsen af primære kulturer har bl.a. den ulem-pe, at de ofte er mere kostbare og vanskelige at udføre end dy-reforsøg. Primære leverceller (hepatocyter) bruges ofte til scree-ning af stoffers giftighed, fordi disse celler indeholder storemængder af enzymer, der aktiverer giftstoffer. Primære celler fraoverhuden (keratinocyter) anvendes fx ofte til screening af stof-fers lokalirriterende effekt. Dette har været specielt succesfuldt,når cellerne dyrkes i vævskulturer, som kan opnå en stor lighedmed det oprindelige væv.

In vitro forsøg vedrørende receptorbetinget toksicitet har bidra-get til et meget betydelig fald i antallet af dyreforsøg, der anven-des i farmakologien, men området har endnu ikke fundet storanvendelse i den regulatoriske toksikologi. Der udføres fxmange farmakologiske mekanismestudier, hvor hormoners ogneurotransmitteres virkning i cellerne undersøges i in vitro syste-mer. Resultater fra forsøg med neurotransmittere har for enrække neurotoksiske stoffer vist gode overensstemmelser medresultater fra LD50-forsøg med gnavere, og forsøg med isoleredereceptorer kan have et fremtidigt potentiale blandt de toksikolo-giske standardtests.

Opdelingen af giftvirkninger i påvirkninger af almene celle-funktioner, organspecifikke funktioner og mere generelle, oftereceptorbetingede, funktioner er fundamental for forståelsen afmulighederne for at anvende in vitro tests med celler inden fortoksikologien. Afgørende er, hvor stor en del af de giftvirkninger,som kan observes in vivo, der skyldes påvirkning af almene cel-lefunktioner. Flere nyere undersøgelser tyder på, at påvirkning afalmene cellefunktioner kan have en væsentlig større betydningend tidligere antaget.

Forholdet omkring almene cellefunktioners andel i observere-de giftvirkninger i dyreforsøg og i mennesker kan bl.a. under-søges ved sammenligning af graden af toksiske effekter i celleli-nier og i primære celler. Indledende undersøgelser tyder på, atvisse neurotoksiske effekter kan skyldes påvirkning af basale cel-lefunktioner i centralnervesystemet, og et større valideringspro-gram er nu igangsat, hvor en række neurotoksiske stoffer testes iprimære kulturer med nerveceller og i cellelinier af forskelligoprindelse. Forsøg med primære hornhindeceller eller med pri-

In vitro forsøg

105In vitro forsøg

mære keratinocyter, dyrket som enkeltlagskulturer, er ikke påvistat være bedre til forudsigelse af øjen- eller hudirritation in vivoend forsøg med cellelinier, mens vævsmodeller har fungeretbedre (Brantom et al., 1997). De ovennævnte undersøgelsertyder på, at effekter på almene cellefunktioner kan være en godindikator for påvirkning af specialiserede cellulære funktioner,specielt vedrørende lokalirritation.

Forholdet kan også vurderes ved sammenligning af graden afeffekter i in vitro systemer med celler med in vivo respons i dyreller mennesker. Der er udført en lang række valideringsunder-søgelser af denne type i enkelte laboratorier, typisk med ca 50stoffer. De foreløbige resultater underbygger, at en relativt storprocentdel af akut toksiske effekter kan forklares med almenegiftvirkninger på celler, og at vævsmodeller med celler kan væreen særdeles god indikator for et stofs øjenirriterende evne. Deovennævnte tendenser bør fortolkes med forsigtighed. Et skævtstofvalg med overvægt af stoffer, der påvirker almene cellefunkti-oner, vil kunne medføre overdrevent optimistiske konklusioner.Dette sker ofte ved en tidlig fase i valideringen af nye testsyste-mer. Ved udvikling af in vitro tests for genotoksiske effekter somindikatorer for muligt kræftfremkaldende effekter sås dette megettydeligt. På trods af dette har testene for genotoksiske effekter,der er en meget væsentlig toksikologisk mekanisme, alligevelfået en meget stor anvendelse som screeningstests.

Begrænsninger ved in vitro forsøgAnvendelsen af forskellige typer af in vitro systemer frembyderforskellige tekniske problemer, der naturligt peger mod en be-grænset anvendelse af en række systemer. Begrænsningerne sesfx ved brug af kulturer af celler, der dyrkes i enkeltlag på bun-den af flasker under en stor mængde vandigt medium. Detstørste tilbagevendende problem i en længere række stort opsat-te og yderst ressourcekrævende valideringsundersøgelser harværet, at de klassiske cellekulturer må anses for at være egnedetil test af vandopløselige stoffer som tensider, men uanvendeligetil test af fedtopløselige og faste stoffer. Ofte anvendes helt ufy-siologiske metoder som brug af organiske opløsningsmidler ellerbehandling med ultralyd til at bringe teststofferne i en relativtensartet forbindelse med cellerne, og tillige er en række forholdomkring test af flygtige stoffer i cellekulturer langtfra løst tilfreds-stillende endnu.

Forholdet omkring metabolisk aktivering af giftstoffer i celle-kulturer er ikke afklaret, og for tiden udføres de fleste tests i cel-ler med meget begrænsede muligheder for relevant metabolisk

106

aktivering af teststofferne. Det forekommer også at være megetvæsentligt at medtage modeller for biologiske barrierer ved brugaf in vitro systemer. Dette sker kun i meget begrænset omfang idag. Hornlaget (stratum corneum) i huden danner fx en barrieremod fremmedstoffer. Laget består af forhornede celler og af fedt-stoffer, der forsegler mellemrummene mellem dem. Både fedtop-løselige stoffer og stoffer, der kan opløse horncellerne, kan lettrænge ned til de underliggende cellelag. I mange undersøgelserer stoffer testet direkte i cellelinier uden hensyntagen til dennebarriere. Herved overvurderes stoffernes giftighed. Doseringen ide udførte in vitro og in vivo forsøg er desuden sjældent direktesammenlignelig. Doser indgivet i dyrefoder ved LD50-forsøg ogsom flydende eller fast stof i øjenirritationstests er ofte blevetdirekte sammenlignet med stofkoncentrationer brugt i forsøgmed cellekulturer.

Anvendelse af rekonstruerede vævsmodeller i stedet for celler ienkeltlag vil formentlig kunne løse en række af de ovenforanførte tekniske begrænsninger, fordi teststoffer og materialerkan sættes direkte på vævet som i dyreforsøg. Det er teoretiskmuligt, at sådanne in vitro modeller vil kunne erstatte dyreforsøgfor lokale effekter som øjen- og hudirritation. Hvis in vitromodeller skal kunne bruges til en kvantitativ forudsigelse afmere systemiske effekter, vil en samtidig brug af toksikodynami-ske modeller være nødvendig. Væsentlige parametre i de toksi-kodynamiske modeller, der i dag søges udviklet til dette formål,er forudsigelse af stoffets evne til at krydse biologiske barrierer,evnen til at trænge ind i målorganer og -celler, og til at binde sigtil cellebestanddele eller serum, samt spredningen af stoffet ikroppens vandog fedtfaser. Simple fysisk-kemiske forhold somstoffets grad af vandopløselighed, evnen til at binde sig til prote-iner, molekylestørrelser og ioniseringskonstanter er væsentlige idenne sammenhæng, og der arbejdes også intensivt med udvik-ling af in vitro modeller for forskellige biologiske barrierer.

Vurdering af in vitro forsøgs evne til at forudsige effekterVurderingen af alternative metoders egnethed (validitet) har hid-til været koncentreret omkring bedømmelse af testenes reprodu-cerbarhed, mens det har været meget uklart, hvordan det børvurderes, om en metode giver en korrekt forudsigelse af dentoksiske effekt i den intakte organisme. Dette er uhensigtsmæs-sigt alene ud fra det forhold, at in vitro metoder ofte er betyde-ligt mere reproducerbare end de tilsvarende dyreforsøg (Bruneret al., 1996).

Data fra en valideringsundersøgelse er hidtil blevet analyseret

In vitro forsøg

107In vitro forsøg

efter projektets afslutning mhp at afgøre, om metoden kunneforudsige den toksiske effekt. Ofte har meget primitive metoderværet anvendt ved denne bedømmelse, fx direkte sammenlignin-ger af cytotoksicitet og LD50-værdier fra dyreforsøg vha lineærregression. Herved ses der bort fra alle toksikodynamiske over-vejelser og fra det forhold, at sammenhængene mellem in vitrorådata og in vivo resultater kun lejlighedsvis er lineære.

I valideringsundersøgelser er det med tiden blevet mere almin-deligt at anvende forudsigelsesmodeller, der omsætter et in vitroresultat til en forudsigelse af in vivo toksiciteten. Hvis in vitrometoden er tilstrækkeligt udviklet, kan modellen opstilles indenundersøgelsens start. Herved bliver det muligt at vurdere, om denye metoder er specifikke for det anvendte referencesæt af test-stoffer, eller om de kan have en mere universel anvendelighed,og om den fundne variation er repræsentativ for den alternativemetode og dyreforsøget.

En forudsigelsesmodel bør omfatte en definition af testens for-mål, fx om testen skal forudsige maksimale scoringsværdier

Figur 4.1. Sammenhængmellem intraperitonaleLD50-værdier fra musefor-søg og 68 stoffers in vitrotoksicitet i musefibroblasterudtrykt ved totalt cellulærtproteinindhold. ID50-værdi-erne er de koncentrationeraf teststofferne, der reduce-rer proteinindholdet med50%. Begge akser er medlogaritmisk skala, r = 0,80.(Omtegnet fra Ball ogFentem, 1992).

▲

LD50 (mmol/kg)

.0,001

.0,0001

100

10

1.000

1

0,1

0,01 .

1.000 . 10.000

.100

.1

.0,1

.0,01

▲

ID50 (mM)

108

(MAS-værdier) fra en øjenirritationstest, og hvilke klasser afkemiske stoffer testen kan anvendes til. Yderligere må den inde-holde en definition af de mulige typer af resultater, der forventesopnået, fx kvalitative eller kvantitative data eller ikke-kvalificere-de resultater. Desuden må den omfatte en formel for omsætnin-gen af et resultat opnået med in vitro metoden til en forudsigel-se af den ønskede in vivo effekt. Her kan der være tale om fxsimple klassificeringsskemaer til sofistikerede matematiskemodeller. Endelig må modellen indeholde en indikation af denpræcision, hvormed den kan bruges. Variationen for både invitro og in vivo eksperimentet bør kunne estimeres, og dette kandanne grundlag for computersimuleringer, der giver et godt ind-tryk af den forventelige grad af in vitro/in vivo overensstemmel-se. Graden af usikkerhed i forudsigelsen kan angives som pro-cent målepunkter, der falder inden for modellens 95% konfidens-interval. Endelig bør modellen være relevant, således at deropnås forudsigelser, der er tilstrækkeligt akkurate og præcise tilat danne grundlag for korrekte risikovurderinger (Bruner et al.,1996).

Fysisk-kemiske metoderI nogle tilfælde er det muligt at forudsige stoffers giftighed vedbrug af simple fysisk-kemiske metoder. Et eksempel er anvendel-se af stoffers fordelingskoefficient (log P, dvs stoffets fordeling ihhv vandfase og fedtfase). Log P er formentlig særdeles væsent-lig for vurdering af et stofs evne til at trænge gennem biologiskebarrierer. Dette forhold kan især få stor betydning for vurderingaf stoffers påvirkning af centralnervesystemet, og af deres lokalir-riterende virkninger på hud og øjne.

Ifølge OECD’s guidelines for afprøvning af stoffer for øjen- oghudirritation (guideline 404 og 405) er det endvidere muligt atundlade at teste stærkt sure og stærkt basiske stoffer i dyrefor-søg, hvis der må forventes kraftige reaktioner. Sådanne stoffer erofte stærkt øjenirriterende, men der er dog fundet flere undtagel-ser fra dette. En undersøgelse har yderligere vist, at opløsnin-gers bufferkapacitet (evnen til at opretholde en bestemt surheds-grad) er et bedre mål for øjenirriterende potentialer end pH-vær-dier alene. I de ovennævnte guidelines er der også givet mulig-hed for at tage højde for stoffers bufferkapacitet ved vurdering afstoffers muligt lokalirriterende effekter. Materialer, der er påvistat være ætsende eller stærkt lokalirriterende i undersøgelser forhudirritation, skal ikke også undersøges ved forsøg for øjenirrita-

In vitro forsøg

109In vitro forsøg

tion. For flere stoffer er det vist, at et kraftigt respons i hudirrita-tionsforsøg ikke altid hænger sammen med et stærkt øjenirrite-rende potentiale, men for de fleste stoffer må det dog antages, atætsende eller stærkt hudirriterende stoffer vil påvirke øjet vold-somt. OECD’s guidelines giver også mulighed for at vælge atundlade at undersøge stoffer i dyreforsøg for øjenirriterendeeffekter, hvis de har vist potentielle ætsende eller stærkt lokalirri-terende egenskaber i velvaliderede in vitro systemer. Det er dogikke præciseret, hvilke typer in vitro systemer der kan anses fortilstrækkeligt validerede til at kunne anvendes i denne sammen-hæng.

Der er udviklet en række modeller for sammenhængen mellemstoffers fysisk-kemiske egenskaber og deres biologiske aktivitet(Quantitative Structure-Activity Relationships, QSAR-metoder).EDB-programmer baseret på brug af QSAR-systemer bruges til atforudsige resultater af fx carcinogenicitetstests, teratogenicitets-tests og tests for allergi og lokalirritation. Et stofs øjenirriterendepotentiale kan fx ofte forudsiges ud fra dets kemiske struktur.Mange klasser af kemikalier (fx visse organiske siliconeforbindel-ser og estre) er meget sjældent øjenirriterende, mens andre grup-per ofte er irriterende (fx forbindelser med hydroxylgrupper).Både kvantitative og kvalitative ændringer i responset kan opståved meget små ændringer i stoffers kemiske struktur. Fx er kort-kædede alkoholer generelt mindre øjenirriterende end alkoholermed noget længere kulstofkæder, hvorefter der igen sker et faldi det øjenirriterende potentiale for meget langkædede alkoholer.Struktur-aktivitets modeller har givet en meget god forudsigelseaf stoffers ætsende virkning, mens evnen til at forudsige hudirri-tation var ringe (Barratt, 1996). Der er udviklet et computerpro-gram til forudsigelse af stoffers toksicitet. Databasen bag pro-grammet består af 112 mutagene og 138 ikke-mutagene stoffer.Forudsigelsen var 98% korrekt mht påvisning af mutagene stof-fer, men 30% af de ikke-mutagene stoffer blev dog også bedømtsom mutagene. Systemet har haft sin største succes i identifice-ringen af stoffers evne til at inducere allergi ved hudkontakt. Herblev 132 ud af 135 hudsensibiliserende stoffer korrekt identifice-ret, og det blev vist, at to af de sidste tre stoffer giver allergi pgaurenheder (Barratt et al., 1994).

Der også blevet udviklet en række simple fysisk-kemiske testsfor lokalirritation og ætsning, der er baserede på stoffers reakti-on med en matriks af planteproteiner. Et kommercielt tilgænge-ligt testkit, EYTEXTM testen, byggede fx på bedømmelse af stof-fernes evne til at binde sig til en proteinmatriks, hvorved denbliver uigennemsigtig. Efter teststoffets tilsætning måltes turbidi-teten fotometrisk og omsattes til en testværdi. Testsystemet varen model for dannelse af uigennemsigtige områder (opacitet) i

110

øjets hornhinde. EYTEXTM testen er en af de mest afprøvede invitro tests til forsøg med øjenirriterende stoffer og materialer.EYTEXTM blev produceret af firmaet In vitro International, USA.Firmaet etablerede en database med resultater fra test af mereend 1.500 prøver, der viste, at testen giver en overensstemmelsepå ca 90% til øjenirritationsforsøg med kaniner. Flere uafhængigeforskningsgrupper har dog opnået meget dårlige resultater medtesten, som fx ikke gav signifikant overensstemmelse med invivo øjenirritationsdata i to store valideringsprogrammer.Metoden kan derfor ikke generelt anses for egnet til test forøjenirritation, og produktion og salg af testkittet er nu standset.Et tilsvarende testkit, CORROSITEXTM testen, for ætsning blevogså udviklet af In vitro International. Testsystemet bestod af etproteindækket cellulosefilter (en biobarriere) og et kemiskdetektionssystem med metalsalte. Testen har vist en relativt højgrad af overensstemmelse med data om ætsende virkning, ogden blev i 1993 accepteret til klassifikation og mærkning afætsende stoffer i USA. Til trods for dette er produktion og salgaf CORROSITEXTM modellen nu også ophørt.

Tests for almene giftvirkninger på cellerDer er udviklet flere hundrede metoder med cellelinier til scree-ning af kemiske stoffers giftvirkninger (se tabel 4.1). Der er dogfundet en så stor grad af overensstemmelse mellem disse meto-der, at området med fordel vil kunne forsimples meget. Ved test-ning af 50 stoffer i 68 in vitro tests er det fx fundet, at hverkencellernes oprindelse (dyreart og organtype) eller det undersøgteendpoint (fx ændring af cellernes antal, proteinindhold eller stof-skifte) havde speciel betydning for resultaterne. Resultaterne

In vitro forsøg

Kriterium Metode

Morfologi Mikroskopisk analyse af cellers og celle-kerners form og størrelse, intercellulære kontakter og vakuoledannelse.

Viabilitet Optagelse af vitalfarver, løsgørelse af celler.

Vækst Øgning i antallet af celler eller cellebe-standdele, kolonidannelse.

Membranskader Udskillelse af enzymer, ioner eller andre stoffer fra normale celler.

Metaboliske effekter Hæmning af mitokondriers funktion og af metabolisk samarbejde mellem celler.

Tabel 4.1. Hyppigt anvend-te metoder til bedømmelseaf almen celletoksicitet.

111In vitro forsøg

blev dog forskellige, hvis celler i meget lang eller meget kort tidblev udsat for teststoffet, sammenlignet med eksponeringstiderpå 24 til 72 timer (Clemedson et al., 1996).

Biologisk baggrund for cellebeskadigelseKemiske stoffer beskadiger ofte celler ved direkte eller gennemdannelse af reaktive stofskifteprodukter at binde sig til vigtigebestanddele i cellerne, fx fedtstoffer, proteiner eller DNA. Menen anden væsentlig kilde til beskadigelse af celler er, at stofferændrer det fysisk-kemiske miljø i cellen (fx pH, iltkoncentrationog ion-sammensætning).

Fig. 4.2 viser en typisk celle fra et menneske eller et dyr.Cellemembranen består hovedsagelig af proteiner og speciellefedtstoffer (bl.a. fosfolipider og umættede fedtsyrer). Fedtop-løselige stoffer og stoffer uden ladning kan passere membranenforholdvis uhindret gennem fedtlaget. Vandopløselige eller ladede

Figur 4.2. Skematisk frem-stilling af celle med orga-neller. (Omtegnet fraEdelfors og Ravn-Jonsen,1984).

Lysosomer Pollegeme, centriole Cellemembran

Mitokondrier

Kernelegeme, nucleolus

Kernemembran

Agranulært endoplasmatiskreticulum (SER)

Golgiapparat

Cytoplasma

Cellekerne, nucleus

Granulært endoplasmatisk reticulummed ribosomer

Kernetrådsnetaf kromatin

112

molekyler (ioner) kan trænge gennem membranen vha aktivetransport-mekanismer, der er energikrævende. Flere stoffer, deri-blandt tungmetaller, ioner, organiske opløsningsmidler, aldehydersamt syrer og baser, kan direkte skade cellemembranen ved atændre på forhold omkring den aktive stoftransport eller gennemændringer af membranens fedtstoffer og proteiner. Ved omsætningaf en række stoffer i cellen kan der dannes nogle meget reaktiveforbindelser (frie radikaler). Membranens umættede fedtsyrer kanangribes af sådanne stoffer, hvad der kan medføre en kædereakti-on, der kaldes lipid peroxidation. Ved kædereaktionen omdannesfedtstofferne til nye reaktive stoffer, der kan forårsage direkte ellerindirekte skader på membranen.

Mange cellegifte udøver deres effekt ved at binde sig til vigtigemolekyler i cellerne. De fleste af de cellegifte, der anvendes vedbehandling af kræft, dræber kræftcellerne ved at binde sig tilDNA. Bindingen kan medføre, at cellen ikke kan dele sig, fordidens arvemateriale ikke kan fordobles. Proteinsyntesen bliverogså hæmmet eller standset, fordi den tager udgangspunkt iDNA. Giftstoffer kan også påvirke cellers stofskifte ved at hæm-me de enzymer, der får stofskifteprocesserne til at forløbe vedlegemstemperatur. Enzymerne består af protein, men indeholderogså ofte andre stoffer, fx metalioner. Enzymers aktivitet er end-videre hyppigt afhængig af tilstedeværelsen af metalioner vedreaktionen. Nogle toksiske stoffer hæmmer enzymer ved atbinde sig til svovlholdige grupper i enzymernes proteindel (fxarsenik og tungmetaller). Andre enzymhæmmere binder sig tilmetalioner (fx cyanid, fluorid, oxalsyre og kulilte).

I mitokondrierne dannes og oplagres energi ved dannelsen afet specielt stof, der kaldes ATP. Dette sker ved en proces, derkaldes oxidativ phosphorylering. ATP giver senere energi til sær-deles mange reaktioner i cellens stofskifte gennem spaltning afenergirige phosphatbindinger. Dannelsen af ATP kræver, at mito-kondrierne optager ilt og senere udskiller vand og kuldioxid.Mitokondriegifte, som fx cyanid, metaller og barbiturater, rammercellens energiforsyning. Dermed hæmmes cellens stofskifte ogden aktive transport over cellemembranen. Hæmning af trans-porten af salte ud fra cellen medfører, at der ophobes vand indei cellen, så den svulmer op og dør.

Metoder til påvisning af celletoksiske effekterDer findes talrige mulige metoder til påvisning af giftvirkningerpå celler dyrket i kultur, og næsten alle tænkelige metoder erblevet brugt i in vitro toksikologien. En række mulige sammen-hænge mellem cellulære skader ses i fig. 4.3.

In vitro forsøg

Ved brug af mikroskop kan det ses, at kraftigt giftpåvirkedeceller ændrer udseende. Svage toksiske påvirkninger viser sigbl.a. i form af en dannelse af små væskeansamlinger i cytoplas-ma og af små DNA-holdige strukturer omkring cellekernen.Stærkt toksiske påvirkninger viser sig i form af kraftige ændrin-ger, hvor de normale strukturer ikke kan gendannes. Der skeren opsvulming af cytoplasma og dannelsen af store vakuoler

113In vitro forsøg

Figur 4.3. Sammenhænge mellem cellulære skader. Mulige udgangspunkter forgiftvirkninger findes i de mørke kasser.

▲

▲▲

▲ Reduktion af ATP-niveauer DNA-skade

▲ ▲

▲ ▲

▲

▲

Udsivning af ioner Mindsket RNA- og protein-syntese

▲

▲

▲

▲

▲

▲

▲

▲

Lipid peroxidering/membran-opløsning

▲

▲ ▲

▲

Opsvulmning afceller/organeller

Reduktion af reparations-processer

▲Membranskader

Udsivning af cellu-lært materiale

Frigørelse af lysosomale enzymer

Fordøjelse af cellulært materiale

Celledød

Opløsning afcellekernen

pH-ændringer

114

heri, brud på cellemembranen og udsivning af cytoplasma samtopløsning af cellekernen. Bedømmelse af synlige tegn på cyto-toksicitet indgår i mange testsystemer, men der er også udvikletet HTD (Highest Tolerated Dose) assay, der udelukkende erbaseret på observationer af ændringer i cellernes udseende. Enmeget simpel metode til måling af hæmning af cellevækst er tæl-ling af celler ved brug af mikroskop eller en elektronisk partikel-tæller. En af de ældste metoder til at skelne mellem levende ogdøde celler er farvning af cellekulturer med trypanblåt, der kuntrænger ind i celler med beskadiget cellemembran. Der er dogogså udviklet mere sofistikerede tests for cellemembraners gen-nemtrængelighed, som fx bygger på samtidig farvning med tofluorescerende farvestoffer. Levende celler farves med fluoresce-in diacetat, der frit gennemtrænger intakte celler, hvor detomdannes til et fluorescerende farvestof, som tilbageholdes i cel-len. Derefter farves med ethidiumbromid, der bl.a. farver kerneni celler med beskadiget cellemembran, men ikke kan trænge indi celler med intakte cellemembraner. Ved kombinationen af de tofarveteknikker vil intakte celler fluorescere grønt (cytoplasma),og celler med beskadiget cellemembran vil fluorescere rødt (ker-nen og RNA).

Celler dyrkes ofte på bunden af flasker eller petriskåle, mendøde celler mister fasthæftningen og flyder rundt i mediet, hvorde kan tælles. Opgørelse af celledød ved tælling af løsrevne cel-ler har i flere undersøgelser vist gode overensstemmelser medLD50-værdier fra forsøg med rotter, og har også været anvendt tilat forudsige øjenirritation. Metoden anvendes dog ikke længere,da visse teststoffer fikserer cellerne, således at de ikke løsgøres. Iflere sammenhænge undersøges cellers evne til at danne koloni-er (kloningseffektivitet) som mål for celletoksiciteten. Cellerneudsås tyndt i mediet og danner senere synlige kolonier på bun-den af dyrkningsskålene. Kolonierne fikseres og farves med kry-stalviolet, og de kan herefter tælles automatisk. Hæmning afkolonidannelse kan både skyldes celledød og mindsket fasthæf-telse. Metoden indgår som standard toksicitetstest i mutationsa-nalyser med cellekulturer.

Antallet af celler i en kultur kan også opgøres ved bestemmel-se af koncentrationen af cellebestanddele (fx protein ellerDNA). Den mest udbredte metode til måling af en cellekultursvækst er bestemmelse af proteinindholdet i kulturen, og der fin-des mange forskellige metoder, der kan automatiseres. Et pro-blem ved testen er, at døde celler og fasthæftede dele af cellerogså bestemmes med. Faktorer, der påvirker proteinsyntesen, vildog også ændre det totale proteinindhold i cellekulturen. Der erved test af ca 200 stoffer generelt opnået gode overensstemmel-ser mellem opgørelse af hæmning af cellevækst ved proteinbe-

In vitro forsøg

115In vitro forsøg

stemmelse og LD50-værdier fra forsøg med gnavere. Metoden erogså i flere undersøgelser vist at kunne rangordne stoffer korrekti forhold til in vivo øjenirritations-data.

Effekter på cellemembranen kan også afsløres ved påvisning afudsivning af stoffer fra cellerne. Der findes flere klassiske meto-der til påvisning af membranskader, hvor udsivning af enzymerfra celler måles. En meget anvendt metode er måling af enzy-merne laktat dehydrogenase (LDH) eller sur phosphatase. LDH-aktiviteten kan måles fluorimetrisk eller fotometrisk. Aktivitetenaf sur phosphatase kan måles fotometrisk efter tilsætning af enphosphatasereagens, der omdannes til et gult farvestof proportio-nalt med phosphatasemængden i cellerne. Påvisning af øde-læggelse af røde blodlegemer (hæmolyse) er endvidere en enkelog velegnet teknik til påvisning af effekter på cellemembraner.De røde blodlegemer dyrkes i kultur og udsættes for et teststof.Herefter måles indholdet af hæmoglobin i mediet fotometrisk.Metoden er meget reproducerbar og anses for lovende til test aftensider for øjenirritation.

Flere nyere metoder til påvisning af celletoksicitet tager ud-gangspunkt i måling af påvirkninger af cellers stofskifte. Meto-derne omfatter bl.a. måling af optagelsen af farvestoffer af celler,måling af energirige forbindelser (ATP) i cellerne og bestemmel-se af stofskifteprodukter.

En neutralrødt optagelsestest (NRU-test), hvor optagelsen afvitalfarvestoffet neutralrødt i cellers lysosomer måles (se fig. 4.4),er en af de hyppigst anvendte og bedst reproducerbare in vitrotests, der især har været brugt på øjenirritationsområdet. I celler-nes lysosomer sker der både en oplagring og en fordøjelse afoptaget materiale. Ændring af cellemembranen eller af lysoso-mernes følsomme membraner resulterer i mindsket optagelse ogophobning af neutralrødt, som ekstraheres fra cellerne og målesfotometrisk. Det vides endnu ikke, om optagelsen af farvestoffetkræver aktiv transport over cellemembranen. Tilbageholdelse afstoffet i cellerne kræver dog, at membranerne er relativt intakte.Neutralrødtoptagelsestesten giver gode overensstemmelser medin vivo øjenirritationsdata for vandopløselige stoffer som tensi-der. Der er også udviklet en neutralrødt-frigørelsestest, hvor cel-lerne optager neutralrødt, inden de udsættes for teststof i megetkort tid (1 minut). Herefter måles tabet af neutralrødt fra beska-digede celler. Begge tests har givet gode overensstemmelser medin vivo øjenirritationsdata for vandopløselige stoffer som tensi-der, mens ingen in vitro test med celler dyrket i monolag harkunnet reproducere in vivo testen for et bredt spekter af stofferog materialer.

Specielle tests for mitokondrie-gifte er særdeles væsentligekandidater til in vitro testbatterier. Dette skyldes, at cellelinier

116

ved tilstedeværelse af denne type giftstoffer kan leve videre vedet langsomt ikke-iltkrævende (anaerobt) stofskifte. Derfor vilandre cellefunktioner ikke påvirkes i så høj grad, og stofferne vilblive bedømt som mindre giftige, end de er in vivo. ATP-indhol-det i cellekulturer kan måles ved reaktion med luciferase. Der ertillige udviklet en tetrazolium test (MTT-test), der er baseret på,at et enzym (succinat dehydrogenase) i levende cellers mitokon-drier reducerer et vandopløseligt gult tetrazoliumsalt til en uop-løselig blå farve. Efter at stoffet er trukket ud fra cellerne, kanmængden af den blå farve måles fotometrisk, og den er direkteproportional med celleantallet. Fordelen ved metoden er, at detkun er antallet af levende celler, der måles. Ved brug af MTT-testen til at analysere vitaliteten af celler i en vævsmodel er derfundet særdeles gode overensstemmelser med øjenirritationsdata(Brantom et al., 1997).

Tests med encellede organismer, planter og hvirvelløse dyrTests med bakterier, svampe, planter, dafnier, rejer og andrehvirvelløse dyr søges i stigende grad anvendt til forudsigelse af

In vitro forsøg

Figur 4.4. Optagelse af far-vestoffet neutralrødt i cel-lers lysosomer. Vitale cellermed intakte membraneroptager farvestoffet, mensbeskadigede celler ikke far-ves.

117In vitro forsøg

human toksicitet. En stor mængde data fra sådanne systemerindsamles i forbindelse med økotoksikologiske afprøvninger afkemiske stoffer. Der er derfor interesse for at undersøge, omdisse oplysninger kan udnyttes i flere sammenhænge. Flere øko-toksikologiske systemer er blevet afprøvet for evnen til at forud-sige akut systemisk toksicitet og lokalirritation, men med ringesucces sammenlignet med mammale in vitro tests.

Testorganismernes fylogenetiske slægtskab med mennesker erformentlig afgørende, idet fx tests med krebsdyr har givet enbedre forudsigelse af LD50-værdier end bakterielle tests (Callejaet al., 1994). En test med pollenrør fra tobaksplanter har givetden hidtil bedste overensstemmelse med humane toksicitetsdata.Når pollenkorn spirer, dannes der pollenrør, der fører de hanligekønsceller over til de hunlige. Pollenrørs vækst er meget påvir-kelig af cytotoksiske stoffer, og væksten kan måles ved mikro-skopi eller ved vitalfarvning. Metoden har givet en relativt godoverensstemmelse med akut systemiske humane toksicitetsdatafor 50 teststoffer (r = 0,75), men der er senere opnået en megetringe forudsigelse af 55 stoffers øjenirriterende potentiale medpollenrørstesten (r < 0,45) (Brantom et al., 1997).

Tests med væv og organerEn række tests med væv og organer har fået en større udbredel-se som screeningstests for lokalirritation. De mest anvendtesystemer er baseret på brug af isolerede øjne eller hornhinderfra kvæg, kaniner og høns eller af fosterhinder i befrugtede høn-seæg. Metoder med isoleret hud fra svin eller mennesker ansesfor meget lovende til brug ved undersøgelser af ætsning og hud-absorption.

Ved brug af isolerede øjne placeres et teststof på hornhinden,og effekter på det yderste cellelag (epitelet) og hornhindensgennemsigtighed og tykkelse måles. Isolerede hornhinder kanligeledes dyrkes i vævskulturer, hvor hornhinderne spændes op iet bad med næringsvæske. Teststoffet placeres i den nærings-væske, der enten bader over- eller undersiden af hornhinden.Dannelsen af uigennemsigtighed (opacitet) og cellulære skader ihornhinden bedømmes. Begge metoder har kunnet bruges tilpåvisning af stærkt øjenbeskadigende stoffer, men har ikke givetgode overensstemmelser med in vivo øjenirritationsdata for etbredt udvalg af stoffer og materialer.

Flere testsystemer udnytter fosterhinden (den chorioallantoidemembran, CAM) fra hønseæg med 10 dage gamle fostre som

118

test-objekt (se fig. 4.5). Fosterhinden er på dette tidspunkt rigtforsynet med blodkar. Karsystemet står i forbindelse med foste-ret gennem et system af arterier og vener, mens der ikke ernerveforbindelser mellem selve membranen og fosteret. Kortefter æggets befrugtning skæres et hul i æggeskallen og i skal-membranen, som lukkes med tape. Teststoffet placeres på 10.dagen efter befrugtningen i en teflonring på fosterhinden.Hullet i æggeskallen lukkes igen, og fosterhinden undersøgesfor forandringer efter varierende inkubationsperioder eller vedbrug af forskellige koncentrationer af et teststof. Der under-søges for fx blodophobning, blødninger, blodkoagulation,ændring af blodkarrenes form og/eller ændringer i hindensstruktur. Metoder, hvor der anvendes korte inkubationsperioder,og hvor ændringer i blodkarrene primært undersøges, har givetde bedste overensstemmelser med resultater fra in vivo øjenirri-tationsforsøg. CAM-tests har kunnet bruges til påvisning afstærkt øjenbeskadigende stoffer, men har ikke givet gode over-ensstemmelser med in vivo øjenirritationsdata for et bredtudvalg af stoffer og materialer (Balls et al., 1995; Brantom etal., 1997).

Der er udført en del undersøgelser med isoleret hud. Hudstyk-ker kan dyrkes i kultur, og vævets repons på udsættelse forkemiske stoffer kan måles på mange forskellige måder. Teknik-ker med levende hud i kultur har dog indtil videre vist sig atvære af begrænset værdi til brug ved forudsigelse af stoffers hud-irriterende evner (ECETOC, 1990).

Måling af fald i den elektriske modstand i dødt hudvæv framennesker eller dyr kan anvendes til bedømmelse af virkningeraf ætsende stoffer, og denne type tests er accepteret i Storbritan-nien til påvisning af ætsende virkning. Flere hundrede stoffer ertestet, og metoden har givet særdeles gode overensstemmelsermed in vivo resultater (Botham et al., 1993).

Isoleret hud fra mennesker kan yderligere anvendes til studieraf hudabsorption, og denne in vitro model vurderes som veleg-net til forudsigelse af hudabsorption hos mennesker (ECETOC,1993). Den isolerede hud placeres i diffusionsceller, og teststoffetpåføres det øverste hornlag. Hudens underside bades i en recep-torvæske, der ikke må ændre hudens gennemtrængelighed ogskal have tilstrækkelig opløselighed for teststoffet. Ved anvendel-se af fysiologiske receptorvæsker kan huden holdes levendeunder eksperimentet. Ingen dyremodel er et ideelt alternativ,men isoleret hud fra svin har en høj grad af strukturel lighedmed menneskelig hud og udviser ofte tilsvarende gennemtræn-gelighed (ECETOC, 1993).

In vitro forsøg

Figur 4.5. Tegning af,hvordan fosterhinden ihønseæg udsættes forteststoffer. (Fra Lawrenceet al., 1990).

Skal

Fosterhinde Foster og æggeblomme

Behandling

119In vitro forsøg

Tests med rekonstrueret humant vævForskningen i behandling af brandsår har ført til udvikling af invitro modeller med rekonstrueret human hud (se fig. 4.6).Modellernes lighed med normalt væv giver mulighed for en langrække praktiske anvendelser inden for toksikologien og farma-kologien (Rasmussen, 1996). Kosmetikindustrien er specielt inter-esseret i at anvende vævsmodellerne som alternativer til forskel-lige typer dyreforsøg ved afprøvning af stoffer og produkter, ogfirmaer som Procter & Gamble og L’Oreal har udviklet deresegne modeller. Forsøg med vævsmodellerne har foreløbig givetgode overensstemmelser med resultater fra dyreforsøg ved test-ning af mange forskellige typer stoffer og produkter for ætsning,øjen- og hudirritation og fototoksicitet. Vævene anvendes tilligeved undersøgelser af hudens udvikling og sårheling samt i vur-dering af anti-ældnings- og solbeskyttelsespræparaters effektivitet.

Rekonstruerede hudmodeller indeholder typisk enten udeluk-kende keratinocyter (hornceller) eller kombinationer af fibro-blaster (bindevævsceller) og keratinocyter, og de repræsentererderfor et meget forenklet system sammenlignet med in vivosituationen. Den store udfordring ved konstruktion af hudmo-dellerne har været at frembringe en flerlaget overhud med ethornlag uden hjælp fra en levende organisme. Keratinocyter

Figur 4.6. Tværsnit af entredimensionel hudmodelopbygget af celler fra for-hud. De runde partier ibindevævet er gennemskår-ne nylontråde.

120

udsås på filtre eller andre substrater og danner herpå et sam-menhængende lag af basalceller. Når cellekulturerne herefterløftes til luft/væske-overfladen, dannes et flerlaget væv, derdækkes af et tyndt hornlag. Den kunstige overhud består af til-svarende lag af keratinocyter som den naturlige, og en vellig-nende ultrastruktur er påvist ved lys- og elektronmikroskopi.En levende underhud kan konstrueres på flere måder. Fibro-blaster kan fx indstøbes i en gel af kollagenfibre og vævskultu-rmedium. Cellerne hæfter sig hurtigt fast til kollagenfibrene,gelen trækkes herved sammen, og mediet udstødes. Efter 2-3dage i kultur dannes en tæt plade af hvidt, kondenseret væv,der er et egnet grundlag for dyrkning af epidermale celler.Levende bindevæv kan ligeledes fremstilles ved dyrkning affibroblaster på nylonnet med mikroskopiske masker. Cellernehæfter sig fast til nettet og udskiller stoffer, der danner binde-vævets matriks. Herefter fylder vævet gradvist nettets masker.Herved dannes der et tredimensionelt bindevæv, hvorpå andrecelletyper kan dyrkes.

Vævsmodellerne er metabolisk aktive. Forskellige enzymer afcytochrom P450 1A familien er til stede, og hormonet testoste-ron omsættes på en måde, der nøje svarer til in vivo situatio-nen. Vævene kan yderligere bruges til at undersøge effekter afsamspillet mellem forskellige celletyper. Forsøg med dyrkningaf melanocyter (pigmentdannende celler) i flerlagede keratino-cyt-kulturer har vist, at flere karakteristiske træk fra in vivosituationen kan genskabes. Melanocyterne etablerer sig i detbasale keratinocytlag, og de bliver forgrenede som melanocyterin vivo. Pigmentet melanin produceres både i melanocyterneog i de omkringliggende keratinocyter, og efter UV-bestrålingøges vævets pigmentering.

En række procedurer med vævsmodeller er udviklet til brugved testning for fototoksicitet, ætsning samt hud- og øjenirritati-on. Mulige fototoksiske effekter kan påvises ved måling af cel-lebeskadigelse i vævene efter UV-A-bestråling. Ved test af 20stoffer for fototoksiske effekter i hudmodeller er der fundet en98% overensstemmelse med in vivo data. Ved test for ætsningplaceres testmaterialerne på modellens stratum corneum i 10sekunder, og derefter bestemmes graden af cellebeskadigelse.Materialer klassificeres som ætsende, hvis celleoverlevelsen ermindre eller lig med 80% af kontrolniveauet. Metoden kanyderligere bruges til at klassificere stoffer efter FN’s kriterier forætsende effekter. I en undersøgelse af 24 stoffer blev 9 korrektpåvist som ætsende og 15 som ikke-ætsende, og i en valide-ringsundersøgelse med 25 ætsende og 25 ikke-ætsende stofferog materialer fandtes overenstemmelser mellem in vitro og invivo respons at være 70-92%, og alle materialer kunne testes

In vitro forsøg

121In vitro forsøg

(Botham et al., 1995). En hudmodel blev accepteret af USDepartment of Transportation, TransCanada og Svejts til klassi-ficering og mærkning af forskellige typer ætsende stoffer, menmodellen er nu udgået af produktion.

I indledende undersøgelser er der vist relativt gode overens-stemmelser mellem cellebeskadigelse i hudmodeller og hudirri-tation i kaninforsøg, men området kræver yderligere validering.

På øjenirritationsområdet er vævsmodeller blandt de mestlovende in vitro systemer. Celletoksicitet bestemt med en øjen-model er i meget god overensstemmelse (r = 0,87, n = 36) medøjenirritationsdata fra kaninforsøg (Osborne et al., 1995). I enundersøgelse med 55 kosmetiske produkter og indholdsstofferhar metoden netop vist tilsvarende gode korrelationer til akutteøjenirritationsdata (r > 0,85). Der blev anvendt en forudsigel-sesmodel for metoden, der er udviklet på basis af test af 132stoffer (Brantom et al., 1997). Modellen har yderligere i en ind-ledende undersøgelse givet meget gode overensstemmelser (r > 0,90) med data om langtidseffekter af øjenirriterende stof-fer (Espersen et al., 1997). Modellen er dog udgået af produk-tion.

UdviklingstendenserEn væsentlig barriere mod en øget anvendelse af in vitro forsøger, at de nye tests belyser enkelte toksikologiske mekanismer,mens dyreforsøg omfatter det totale samspil i en beslægtet orga-nisme mellem stoffers indtagelse, optagelse, omdannelse, effektpå centrale og decentrale organ- og cellesystemer og udskillelsevia nyrer, tarm, hud eller luftveje. Derfor vil det teoretisk værebetydeligt lettere at udvikle in vitro metoder for lokale effektersom fx øjen- og hudirritation, end for påvirkninger af den heleorganisme (systemiske effekter). Det skal anføres, at undersøgel-ser af eksponerede mennesker formentlig også vil blive et stadigmere populært alternativ til dyreforsøg i takt med udvikling affølsomme tests for biomarkører.

Brug af computerprogrammer med sammenhænge mellemkemisk struktur og stoffers biologiske effekter (QSAR) er etområde i stor udvikling. Udviklingen er specielt lovende for for-udsigelse af kontaktallergi, hvor der er opnået særdeles lovenderesultater for en større gruppe af stoffer. Dette kan bidrage til, atindsatsen øges for at dække andre toksikologiske områder.Sammenhænge mellem kemisk struktur og stoffers mutageneeffekter er velbelyste, og evnen til at forudsige, om stoffer er

122

mutagene, er særdeles god, mens evnen til at forudsige, om stof-fer ikke er mutagene, stadig er ringe. Fra farmakologien er detvelkendt, at selv meget små forandringer i molekylers strukturkan give dramatiske ændringer i deres biologiske effekter, ogformentlig vil QSAR-analyser på mange områder også fremoverskulle suppleres med biologiske tests for at give sikre forudsigel-ser af de fleste toksikologiske effekter.

Der i de senere år opnået en del viden om sammenhængemellem effekter set i forskellige in vitro systemer, som måske vilkunne føre til, at testningen kan gøres mere simpel og ensartet.Ved brug af celler, der dyrkes som enkeltlag, er det en tilbage-vendende erfaring, at cellernes oprindelse (dyreart og organtype)i mange tilfælde ikke er væsentlig. Samtidig er det i endnu høje-re grad fundet, at forskellige metoder til at følge celledrab ellercelletilvækst giver særdeles ensartede resultater. En begrænsningog standardisering af metoder til målinger af almene giftvirknin-ger på celler er derfor i høj grad teoretisk mulig. Samtidig erdette meget ønskeligt, da de fleste ressourcer på in vitro områ-det hidtil er blevet brugt til opsætning af mange forskellige me-toder til påvisning af almen celletoksicitet.

Der er yderligere opnået en relativt stor viden om sammen-hænge mellem effekter i in vitro systemer og i dyreforsøg, og defundne resultater peger imod, at celletoksicitet spiller en betyde-ligt større rolle for mange toksikologiske effekter end tidligereantaget. Specielt inden for områder, hvor lokale effekter under-søges, vil det formentlig kunne blive muligt at opnå en fuldstæn-dig erstatning af dyreforsøg med in vitro tests. Erstatning af dyre-forsøg med in vitro tests af hudabsorption, øjen- og hudirritationsamt fototoksicitet kan på nuværende tidspunkt forudsiges atblive aktuelt. Der arbejdes med udvikling af toksikokinetiskemodeller til støtte for forudsigelsen af mere systemiske effekter,og dette arbejde vil måske kunne medføre, at in vitro metoder,fx for genotoksiske effekter, vil kunne bruges til mere kvantitati-ve forudsigelser i fremtiden.

Påvirkning af væv med lokalirriterende stoffer og UV-strålingkan ændre cellernes enzymaktivitet og vækstmønster samt med-føre udskillelse af irritationsmarkører som prostaglandiner, leuko-triener og cytokiner. Igennem en længere årrække er målinger afsådanne parametre i traditionelt dyrkede cellekulturer blevet vur-deret som mulige alternativer til dyreforsøg ved testning af stof-fers lokalirriterende effekter. Generelt har resultater fra sådannesystemer været i god overensstemmelse med in vivo øjenirritati-onsdata for vandopløselige forbindelser. Ved en række størreblindundersøgelser af blandede stoffer og materialer har meto-derne dog vist sig at være fuldstændig utilstrækkelige.

De foreløbige undersøgelser peger mod, at vævsmodeller er

In vitro forsøg

123In vitro forsøg

mere egnede end traditionelle cellekulturer til brug ved screeningfor lokalirriterende effekter. Den relativt store strukturelle og bio-kemiske lighed mellem modellerne og de oprindelige væv ervæsentlig for accept af systemerne som alternativer eller supple-menter til forsøg med dyr. Ved brug af menneskelige væv undgåsusikkerheden ved art-til-art sammenligningen desuden. En storfordel ved brugen af modellerne er endvidere, at vævene doseresved påsmøring af cremer og direkte påføring af pulvere samt fly-dende og faste stoffer som i dyreforsøgene. Herved undgås deopløselighedsproblemer, der begrænser anvendelsen af celler ivandigt kulturmedium, og som kan medføre misvisende resulta-ter. Et stort praktisk problem er dog, at konstruktionen af kunstigtmenneskeligt væv er patentbeskyttet, og at modellerne er megetkostbare. Flere modeller er endvidere efter en meget betydeligvalideringsindsats nu udgået af produktion, da efterspørgslen varlav pga modellernes høje pris. Der arbejdes dog flere steder medudvikling af nye kommercielle og ikke-kommercielle vævsmodel-ler til brug ved toksikologiske undersøgelser.

Øget brug af in vitro systemer vil formentlig medføre, at opkla-ring af biologiske mekanismer bag observerede effekter vil få enstørre betydning i fremtidige risikovurderinger. Et interessant for-hold er, at enkelte biologiske mekanismer ofte relaterer sig til enlængere række effekter, der tidligere har været opfattet som fuld-stændig forskellige (se tabel 4.2).

Samtidig kompliceres vurderingen af, at de forskellige effekterofte kan skyldes flere typer af grundlæggende mekanismer, fx atkræft bl.a. kan forårsages af almen celletoksicitet, genotoksiskeeffekter, påvirkning af celledelingen gennem ændring af mikrotu-buli eller af cellernes kommunikation med hinanden. Et størrebatteri af in vitro tests, der belyser de væsentligste biologiskemekanismer, vil derfor i mange tilfælde være nødvendigt for at

Mekanisme Effekter

Almen celletoksicitet Formentlig relateret til de fleste effekter, fx ætsning, lokalirritation, allergi, akut systemisk toksicitet, neurotoksicitet, car-cinogenicitet og teratogenicitet.

Genotoksicitet Carcinogenicitet, teratogenicitet, aldring,atherosclerose.

Celletransformation Carcinogenicitet, atherosclerose.

Effekter på mikrotubuli Carcinogenicitet, teratogenicitet og neuro-toksicitet.

Ændring af celle til Tumor promotion, teratogenicitet og neu-cellekontakt rotoksicitet.

Effekter på eksciterbare Nedsat muskelfunktion, cardiotoksicitet og membraner neurotoksicitet.

Tabel 4.2. Relationer mel-lem cellulære effekter og invivo toksicitet.

124

kunne forudsige mere komplicerede effekter med en rimelig sik-kerhed. In vitro testene har dog formentlig et meget stort, hidtiluudforsket, potentiale for at kunne bruges i en samtidig forudsi-gelse af en lang række forskellige toksikologiske effekter.

Litteratur Balls M, Fentem J. Alternatives to Laboratory Animals 1992,

20:368-388.Balls M, Bothamn PA, Bruner LH, Spielmann H. The EC/HO

international validation study on alternatives to the Draize eyeirritation test. Toxicology In vitro. 1995, 9, 871-929.

Barratt MD. Quantitative structure-activity relationships for skinirritation and corrosivity of neutral and electrophilic organics.Toxicology In vitro, 1996, 10, 247-256.

Barratt MD, Basketter DA, Chamberlain M, Payne MP, AdmansGD et al. Development of an expert system rulebase for identi-fying contact allergens. Toxicology In vitro, 1994, 8, 837-839.

Botham PA, Chamberlain M, Barrat MD, Curren RD, Esdaile DJet al. A prevalidation study on In vitro skin corrosivity testing.Alternatives to Laboratory Animals. 1995, 23, 219-255.

Brantom PG, Bruner LH, Chamberlain M, de Silva O, Dupuis J etal. A summary report of the COLIPA international validationstudy on alternatives to the Draize rabbit eye irritation test.Toxicology In vitro. In press.

Bruner L H, Carr GJ, Chamberlain M, Curren RD. Validation ofalternative methods for toxicity testing. Toxicology In vitro,1996, 10, 479-501.

Clemedson C, McFarlane-Abdulla E, Andersson M, Barile F,Calleja M et al. MEIC evaluation of acute systemic toxicity. PartII. In vitro results from 68 toxicity assays used to test the first30 reference chemicals and a comparative cytotoxicity analysis.Alternatives to Laboratory Animals. 1996, 24, 273-310.

ECETOC. Skin irritation. Monograph no. 15. Brussels, 1990.ECETOC. Percutanous absorption. Monograph no. 20. Brussels,

1993.Edelfors S, Ravn-Jonsen A. Toksikokinetik. Giftstoffers optagelse,

fordeling, omsætning og udskillelse fra organismen. I: Schou JS (red.): Toksikologi. Nyt Nordisk Forlag Arnold Busck,København, 1984.

Espersen RJ, Olsen P, Nicolaisen G, Jensen BL, Rasmussen ES.Assessment of recovery from ocular irritancy using a humantissue equivalent model. Toxicology In vitro, 1997, 11, 81-88.

In vitro forsøg

125In vitro forsøg

Osborne R, Perkins MA, Roberts DA. Development and intrala-boratory evaluation of an In vitro human cell-based test to aidocular irritancy assessments. Fundamental and AppliedToxicology. 1995, 28, 139-153.

Rasmussen ES. Prospects for use of In vitro methods for assess-ment of human safety. Levnedsmiddelstyrelsen, 1995.

Rasmussen ES. Brug af rekonstruerede humane vævsmodeller itoksikologiske og farmakologiske undersøgelser. DanskVeterinærtidsskrift, 1/11, 1996, 943-948.

K A P I T E L 5

Analytiskepidemiologi

Poul Suadicani

128

Analytisk epidemiologi

Epidemiologi er læren om sygdommes og sygdomsdeterminan-ters udbredelse i populationen og anvendelse af viden herom tilkontrol af disse. Ordet kommer fra græsk og består af tre led,epi = hos eller ved, demos = folk eller folket, og logos = lære.Ordet betyder altså bogstaveligt: Læren om hvad der er hos fol-ket, i betydningen, hvad der karakteriserer folket. Toksikologiskepidemiologi kunne man derfor definere som læren om toksin-fremkaldte sygdomme og toksiske sygdomsdeterminantersudbredelse i populationen og anvendelse af viden herom tilkontrol af disse. Sygdomsdeterminanter kaldes i epidemiologiskterminologi oftest for risikofaktorer.

Man kunne tænke sig, at en given sygdomshistorie gav anled-ning til mistanke om tilstedeværelsen af en toksisk faktor iarbejdsmiljøet. Men selvom den toksiske faktor påvises, findesden da i relevante doser, i hvilken sammenhæng forekommerden, og hvor stor er dens relative betydning som sygdomsfrem-kaldende faktor? For at analysere og præsentere sammenhængenmellem en given sygdom og eksponering for potentielle risiko-faktorer, eller sammenhængen mellem potentielle risikofaktorerog sygdom - en vigtig skelnen - er det nødvendigt at have enmetodologisk platform og et anvendeligt sprog, nemlig epide-miologisk metode og epidemiologisk terminologi. I det følgendegennemgås en række basale metodologiske og terminologiskebegreber inden for epidemiologien: risikomål, risikofaktorer,relativ risiko, effektmodifikation, konfoundere, bias, studiede-sign, og endelig fortolkning af en undersøgelses resultater. Er defundne sammenhænge simple associationer, eller taler under-søgelsens resultater for en årsagsbestemt, såkaldt kausal (af latincausa = årsag, grund, anledning) sammenhæng mellem den ellerde undersøgte eksponeringer og udfaldet - sygdom eller død?

Som eksempel på metodologiske overvejelser og fortolkning afen undersøgelses resultater vil en artikel fra forfatterens egneundersøgelser blive gennemgået. Denne undersøgelse angårsammenhængen mellem erhvervsmæssig livstidseksponering fororganiske opløsningsmidler og risikoen for udvikling af diffus


129Analytisk epidemiologi

hjerneskade karakteriseret ved svækket hukommelse og nedsatkoncentrationsevne.

Basale begreber Begreberne prævalens og incidens er de hyppigst anvendte målfor sygdomsforekomst.

PrævalensVed prævalens (substantiv afledt af det latinske verbum præva-lere = at være mægtig, have stor indflydelse) forstås antallet aftilfælde af en given sygdom eller anden tilstand i en givenpopulation på et givet tidspunkt. Når man ønsker at sammenhol-de sygdomsforekomsten hos individer eksponeret for en potenti-el risikofaktor med sygdomsforekomsten hos ueksponerede, erden relative og ikke den absolutte forekomst af en sygdom ellertilstand oftest af størst interesse. Man præsenterer derfor typiskden såkaldte prævalensproportion, dvs antallet af syge divideretmed det totale antal af individer i populationen.

Prævalensproportionen præsenteres enten direkte som enbrøk, eller - hyppigst - omregnet til en procentuel værdi. Nårprævalensen af en sygdom præsenteres i et videnskabeligt arbej-de, betyder dette oftest prævalens i procent. En hyppigt anvendtvariant af begrebet prævalens er punktprævalens, som dækkerantallet af personer med en given sygdomsforekomst eller til-stand på et givet tidspunkt. På dansk er punktprævalensbegrebetdermed nærmest synonymt med prævalensbegrebets overordne-de definition, men udtrykket bruges ofte netop for at understre-ge, at der er tale om en prævalens her og nu - i modsætning til,hvad der gælder for udtrykket periodeprævalens.

Periodeprævalens er et begreb, der omfatter antallet af perso-ner, der inden for et nærmere specificeret tidsrum har haft denundersøgte sygdom eller tilstand. En ofte anvendt periodepræva-lens er etårsprævalensen. Dette sygdomsmål bruges typisk itværsnitsundersøgelser, hvor man ønsker at klarlægge sammen-hængen mellem aktuelle eksponeringer og aktuel eller nylig syg-domshistorie. Selvom man derved bringer eksponeringen ogudfaldet tæt på hinanden, er designet dog langtfra ideelt, hvisman ønsker at afdække årsagssammenhænge. Dette skal senerekort diskuteres i en gennemgang af fordele og ulemper ved for-skellige studiedesigns. De samme overvejelser gør sig gældendemht en sidste variant af prævalensbegrebet, som skal nævnesher, livstidsprævalensen. Livstidsprævalensen defineres som det

130

totale antal personer, der vides at have haft en given sygdomeller tilstand på et eller andet tidspunkt i deres liv. Selvom syg-domsprævalens ikke er det bedste udfaldsmål til at vurdere sam-menhængen mellem en mulig risikofaktor og sygdom, gælderdet imidlertid for både punkt-, periode- og livstidsprævalens, atviden herom spiller en stor rolle i sygdomsovervågning regionalt,nationalt og internationalt.

IncidensVed begrebet incidens (substantiv afledt af det latinske verbumincidere, der kan have flere betydninger; i forbindelse medbåde tid og begivenheder er incidere = indtræffe) forstås antal-let af nytilkomne sygdomstilfælde eller dødsfald i en specificeretpopulation inden for en given periode. Ofte bruges udtrykketincidens til at beskrive incidensraten. Incidensraten afspejlerhastigheden, hvormed nye tilfælde af sygdom eller død indtræf-fer i en population. For at bidrage til forvirringen i epidemiolo-gisk terminologi anvendes udtrykket rate også ofte i forbindelsemed prævalensbegrebet, men her synonymt med ordet ratio ellerprævalensproportion. Det må anses for mest hensigtsmæssigt atforbeholde udtrykket rate til incidensstudier, idet en rate beskri-ver hastighed og tilvækst, begreber som oftest er irrelevante iprævalensstudier. Incidensraten præsenteres i videnskabeligearbejder på to forskellige måder, der har forskellige styrker ogsvagheder. Det engelske udtryk incidence rate (synonymt medincidence density = incidenstæthed) defineres som antallet afnye sygdomstilfælde eller dødsfald divideret med det tidsrum(typisk person-år), som de i populationen indgående individertilsammen har risiko for at blive syge. Den kumulative incidens-rate (engelsk: cumulative incidence rate) defineres som antalletaf individer i populationen, der bliver syge eller dør inden for etgivet tidsrum divideret med det totale antal personer ved perio-dens begyndelse. Fordelen ved at anvende det første begreb er,at der i højere grad tages hensyn til konkurrerende sygdoms-eller dødsårsager og dermed også “tilfældighedernes spil”. Enstorryger, der bliver kørt over af et tog, løber en mindre risikofor at blive ramt af lungecancer end rygeren, som undgår denneskæbne. Ved i dataanalyserne at inddrage varigheden af denobservationsperiode, hvormed det enkelte individ bidrager i enforløbsundersøgelse, tager man i nogen grad højde for risikoenfor at fejlestimere risikofaktorens relative betydning for den syg-dom, man undersøger. Ved præsentationen af data baseret påsådanne analyser kan det imidlertid være vanskeligt at forholdesig til, at et vist antal personer er døde eller er blevet ramt afsygdom i forhold til et eller andet antal observationsår. Et meresimpelt og oftest fuldt anvendeligt mål er det kumulative inci-



denstal, hvor det intuitivt er ganske enkelt at forstå, at fx 15% afdem, der var rygere, døde af iskæmisk hjertesygdom, mens talletblandt ikke-rygere kun var 7%. Da rygning kan medføre død afen lang række årsager, er det dog lige så let at forstå, at risikoenfor at underestimere rygningens betydning i en kumulativ inci-densanalyse er overhængende. Hvad med dem, der døde af lun-gecancer? Havde de fået et myokardieinfarkt året efter? I de stati-stiske analyser bør man derfor tage hensyn til tidspunktet forsygdom eller død, især i længerevarende forløbsundersøgelser.Det er en god idé at afprøve, om der er forskel på resultaterneaf analyser, der tager hensyn til tidspunktet for udfaldet, time-to-event, og analyser, der ikke gør. Hvis der er en udtalt overens-stemmelse mellem analyseresultaterne, er det formentlig mesthensigtsmæssigt, læs: pædagogisk, at præsentere den kumulativeincidens. Er der derimod en klar uoverensstemmelse mellemresultaterne, må man identificere årsagerne til dette og evt over-veje, om det anvendte undersøgelsesdesign overhovedet givermening.

Risikofaktorer og effektmodifikationVi har nu to overordnede begreber for udfald, prævalens ogincidens. Men hvad er årsagen til udfaldet, sygdom eller død,med andre ord, hvilke risikofaktorer eller sygdomsdeterminan-ter er væsentlige eller medvirkende årsager til udfaldet? Selvombegrebet risikofaktor umiddelbart forekommer enkelt, har ter-men været defineret med flere forskellige betydninger: som enfaktor eller attribut, dvs et karakteristikum, der er associeretmed et givet udfald, men ikke nødvendigvis er en årsagsrelate-ret faktor. Har man sygdommen, har man også faktoren, menikke som et resultat af faktorens tilstedeværelse. I denne defi-nition anses en risikofaktor altså for at være en markør for risi-ko. En anden definition angiver risikofaktoren som et karakteri-stikum eller en eksponering, der øger risikoen for en givensygdom. Her anses faktoren for en egentlig determinant, enfaktor af betydning for sygdommen. En tredje definition er gåetskridtet videre og har udvidet ovenstående i en mere optimi-stisk retning set i lyset af definitionen af epidemiologi i ind-ledningen af dette kapitel, hvor muligheden for at opnå kontrolmed risikofaktorer udgør et vigtigt element. Risikofaktoren be-tragtes ikke alene som en determinant, altså en egentlig årsags-faktor, men som en determinant, hvis betydning kan modifice-res - kontrolleres - ved intervention.

132

Relativ risikoTo begreber anvendes oftest til at beskrive den relative risiko,odds ratio (OR) og rate ratio (RR) (eller risiko ratio). Ved oddsforstås sandsynligheden for forekomst af en sygdom eller andentilstand divideret med sandsynligheden for ikke-forekomst. Oddsratioen er derfor odds for en gruppe divideret med odds for enanden gruppe. Odds ratioen kaldes også relativ odds eller kryds-produktratioen og anvendes typisk i case-referent undersøgelser.Rate ratioen defineres som ratioen mellem to rater. I epidemiolo-gisk forskning bruges udtrykket i den præcise betydning: for-holdet mellem risikoraten i den eksponerede gruppe divideretmed risikoraten i den ueksponerede gruppe og anvendes typiski forløbsundersøgelsen. Ved sjældent forekommende sygdommeeller dødsårsager, der forekommer eller indtræffer i højst noglefå procent af populationen, er odds ratioen tilnærmelsesvis ligmed risiko ratioen mellem risikofaktoreksponerede og uekspo-nerede. Med stigende sygdomshyppighed eller dødelighed i enpopulation bliver forskellen mellem odds ratio og rate ratio sta-dig mere udtalt, og man må gøre sig klart, hvilken informationman ønsker at bibringe læseren, når man præsenterer odds ellerrate ratioen. Basalt udtrykker de to begreber således det samme,men de beregnes forskelligt og anvendes også i forskellige situa-tioner. Hvis eksempelvis OR eller RR i en case-kontrol under-søgelse er 2,0, betyder det, populært sagt, at sandsynligheden/risikoen for sygdommen er dobbelt så stor blandt de eksponere-de som blandt kontrollerne. Endelig skal et associationsmålnævnes, der typisk bruges i tværsnitsundersøgelsen, prævalens-proportions ratioen (PPR). Ved PPR forstås hyppigheden af fore-komst af en given sygdom eller tilstand hos eksponerede i for-hold til hyppigheden blandt ikke-eksponerede.

EffektmodifikationEffektmodifikation er det fænomen, at en risikofaktors effekt,dvs relative styrke af sammenhæng med udfaldet, modificeres afen anden faktor - effektmodifikatoren. I praksis betyder dette,at odds ratioen eller rate ratioens størrelse er betinget af en tred-je faktor. Det ses fx ofte, at den relative risiko ved rygning i rela-tion til udvikling af myokardieinfarkt er større blandt unge endblandt ældre mænd. Variablen alder er her en effektmodifikator.Hvis man i multivariable dataanalyser anvender regressionsana-lyser og er klar over muligheden for effektmodifikation af denundersøgte risikofaktor, kan man undersøge, om en sådan rentfaktisk forekommer, ved i analyserne, ud over de enkelte variab-le, hvis prædiktive betydning for sygdomsrisiko man ønsker atundersøge, også at inddrage et interaktionsled, der matematisker produktet af de enkelte variables værdier. Det, man derved



tester i en multivariabel statistisk model, er, om samspillet mel-lem to (eller flere) variable bidrager mere end de enkelte selv-stændige variable til modellens evne til at udsige noget om risi-koen for udfaldet på basis af et sæt af såkaldt uafhængige vari-able. Fundet af et signifikant interaktionsled vil ofte motivereyderligere stratificerede analyser, hvor den relative betydning afrisikofaktoren klarlægges i forskellige undergrupper.

KonfoundereI epidemiologisk forskning søger man så vidt muligt at tage højefor indflydelse fra potentielle konfoundere (substantiv af latinskconfundere = blande sammen, forvirre). I overensstemmelsemed ordets oprindelse er potentielle konfoundere altså muligt for-virrende faktorer, men et sådant udtryk har ikke vundet genklangi dansk epidemiologisk forskning, og i lighed med de fleste andrebegreber inden for epidemiologien er danske epidemiologiske ter-mer meget ofte fordanskninger af engelske udtryk, der igen harderes sproglige rod i latin eller græsk. En konfounder er defineretsom en faktor, hvis tilstedeværelse potentielt kan influere på bådestyrken af sammenhæng mellem en undersøgt risikofaktor ogudfaldet, og - evt - være den egentlige eller mere væsentlige risi-kofaktor. Et eksempel på en udbredt konfounder, som store epi-demiologiske studier kun i en vis, ofte ringe grad, har taget højdefor, er socialgruppetilhørsforhold. En lang række sygdomme fore-kommer med større hyppighed i de lavere sociale lag. Årsagernekan være mange, bl.a. sociale forskelle i livsstil. Eksempelvis hartalrige undersøgelser påvist, at der ryges væsentligt mere i laveresociale lag, og at væsentligt færre rygere her er tilbøjelige til atlægge tobakken på hylden. Selv blandt ikke-rygere og tidligererygere i de lavere socialgrupper er der imidlertid en meget størrerisiko for at rammes af hjerte-karsygdom sammenlignet med risi-koen blandt individer i højere socialklasser med de samme ryge-karakteristika. I en blandet population vil rygnings overordnedebetydning som risikofaktor for hjerte-karsygdom blive overestime-ret, hvis man undlader at tage højde for dette, idet rygning også inogen grad vil komme til at fungere som en markør for lav social-klasse. Ud over at være en væsentlig potentiel konfounder er soci-algruppe (eller socialklasse) også en potentielt vigtig effektmodifi-kator, idet den relative betydning af rygning er betydeligt størreblandt de højere sociale lag sammenlignet med de lave.

Konfoundere defineres meget forskelligt i forskellige lærebøger,men essensen, uanset videnskabsteoretiske overvejelser i øvrigt,

134

er, at man i sine analyser sikrer sig, at risikofaktorer, som kanhave indflydelse på sygdomsudfaldet ud over den, der fokuserespå i undersøgelsen, fordeler sig ensartet blandt individer ekspo-neret for den undersøgte risikofaktor og individer uden denneeksponering. Ofte vil man allerede i planlægningsfasen havetaget højde for visse vigtige potentielle konfoundere, typisk alder,køn og rygevaner. Hvis fordelingen af andre faktorer, som man isine analyser identificerer som signifikant associerede med detundersøgte udfald, har en heterogen association til den eller depotentielle risikofaktorer, må man i analysefasen tage højde fordette ved at anvende multivariable (lejlighedsvis benævnt multi-variate) eller stratificerede analyser, hvis dette er muligt.

BiasVi står nu med værktøj til at beskrive udfaldet, prævalens af syg-dom eller incidens af sygdom eller død, vi har kortlagt risikofak-torerne, og vi tager hensyn til faktorer, som konkurrerer medrisikofaktorerne, eventuel effektmodifikation og konfoundere. Vikan altså gå i gang med analyserne, fortolkningen og præsenta-tionen af data. Eller kan vi overhovedet det, før vi har overvejetog taget højde for kilder til bias?

Begrebet bias er uhyre væsentligt i analytisk epidemiologi oger endnu et låneord fra engelsk, som dårligt kan oversættes til etenkelt ord på dansk. I Gyldendals engelsk-danske ordbog over-sættes ordet som substantiv til: skrå retning eller skævhed, ogfigurativt til: hang eller tilbøjelighed eller ligefrem fordom ellerforudindtagethed; tilsvarende defineres det adjektiviserede ver-bum bias(s)ed som forudindtaget eller ensidig. Denne hildethedlægger man ikke i begrebet i epidemiologisk terminologi, menresultatet af en underliggende skævhed eller tilbøjelighed i envidenskabelig undersøgelse bliver det samme, som hvis under-søgelsen var bevidst hildet, nemlig en systematisk kilde til fejl.Oftest oversætter man på dansk netop udtrykket bias til systema-tisk fejl. En bias kan virke på et hvilket som helst tidspunkt i enundersøgelses faser - fra den indledende planlægning til denendelige analyse, fortolkning og præsentation af data. Mange for-mer for bias er blevet beskrevet. I det følgende fokuseres på toaf de vigtigste, selektions- og informationsbias.

SelektionsbiasSelektionsbias er en fejlkilde, der skyldes forskelle i karakteristi-ka mellem dem, der bliver udvalgt til en given undersøgelse, ogdem, der ikke gør. Man kunne tænke sig, at man inviterede tilen undersøgelse, hvis formål det var at klarlægge sammenhæn-



gen mellem livsstil og claudicatio intermittens (haltende gangforårsaget af åreforkalkning i underbenene). Den kliniske under-søgelse angives at skulle finde sted på 5. sal i en bygning udenelevator. Der skal ikke megen fantasi til at forestille sig, at gang-besværede foretrækker at blive hjemme i højere grad end folkuden gangproblemer, og risikofaktorerne, in casu især rygning,vil blive underestimeret, evt slet ikke identificeret. Man har der-med uforvarende fået introduceret en såkaldt type 2 fejl i sinundersøgelse: et fejlagtigt undersøgelsesresultat forårsaget af biasi forbindelse med selektion af deltagere, en såkaldt sampling-eller stikprøvebias. Resultatet ville med andre ord have været etandet, hvis hele baggrundspopulationen, hvorfra stikprøven blevtrukket, havde deltaget i undersøgelsen. To varianter af stik-prøvebias optræder, type 1 og og type 2 fejl, også kaldet alfa-eller beta-fejl. Udgangspunktet i analytiske undersøgelser er test-ning af hypoteser. Af statistiske årsager anvender man en nulhy-potese som arbejdshypotese. I arbejdshypotesen postuleres det,at der ingen sammenhæng er mellem den undersøgte risikofak-tor og udfaldet - eller omvendt: mellem udfaldet og den under-søgte risikofaktor. Denne sammenhæng testes i analyserne medet eller andet på forhånd fastsat sandsynlighedsniveau eller stati-stisk forkastningsniveau. Hvis nulhypotesen forkastes, selvomden egentlig er sand, opstår en type 1 fejl. Man må acceptereden såkaldte alternativhypotese til nulhypotesen og finder der-ved sammenhænge, der i realiteten ikke eksisterer. Hvis nulhy-potesen accepteres, selvom den er usand, har man en type 2fejl. I den situation undlader man at opdage sammenhænge, somi realiteten eksisterer. Uanset hvilken af de to typer af fejl der ertale om, bliver konklusionen eller konklusionerne fejlagtige, ogepidemiologiens endemål, kontrol med risikofaktorer ved inter-vention efter identifikation og kortlægning af disse, er dermedumuliggjort. Dette gælder, uanset hvor præcise informationerman i øvrigt har om de mennesker, der rent faktisk deltager iundersøgelsen.

Hyppigt anvendte og hyppigt relevante begreber er healthyworker effect eller healthy worker selection bias. En healthyworker effect er et fænomen, hvor en population af ansattearbejdere udviser en lavere dødelighed eller sygelighed sammen-lignet med baggrundspopulationen. Årsagen er, at syge og han-dicappede, for ikke at nævne døde, ikke længere er i stand til atudføre deres arbejde, og at arbejdspladsen derfor består af posi-tivt helbredsselekterede. Tager man ikke den mulige healthyworker effect i ed, er risikoen indlysende den, at jo værre dehelbredsødelæggende risikofaktorer, der har forårsaget selektio-nen, er, desto stærkere en selektion vil der forekomme i arbejds-miljøet. Muligheden for at observere en stadig lavere relativ

136

dødelighed og sygelighed i den resterende, helbredsmæssigtstærkt selekterede gruppe, sammenlignet med baggrunds-popu-lationen, vil være til stede. Manglende opmærksomhed på selek-tionsproblematikken kunne medføre, at man drog den kompletfejlagtige konklusion, at disse mennesker arbejdede og levedeunder gunstigere forhold end andre og dermed var både misun-delses- og efterlignelsesværdige.

InformationsbiasInformationsbias kan defineres som en fejlkilde, der vedrørerenten eksponeringsdata eller udfaldsdata. To primære varianteraf informationsbias, relateret til den information, der er indhentetfra undersøgelsesdeltagere, er rapporterings- og recallbias.Rapporteringsbias defineres som selektiv undertrykkelse af ellermanglende oplysning om forhold, der kan have betydning for enundersøgelses resultater. Dette kunne fx være viden om HIV-positivitet eller andre fortrinsvis seksuelt overførte sygdomme.Også tobaks- og alkoholbrug underrapporteres ofte, og for i detmindste i nogen udstrækning at kontrollere dette anvender manlejlighedsvis biologiske markører, typisk fra blodeller urin-prøver, som et redskab til vurdering af graden af overensstem-melse mellem det rapporterede og de faktiske forhold. Ikkeoverraskende har man observeret nogle af de højeste misklassifi-kationsrater i rygeophørsstudier, hvor en del personer, der rap-porterer, at de ikke ryger, har værdier for fx serum cotinin, enprimær metabolit af nikotin, som ikke alene klart overstiger deværdier, man finder hos ikke-rygere eller personer, der ryger lej-lighedsvis, men som er på niveau med aktive rygeres serumkon-centration. Recallbias er et begreb, der er nært beslægtet medrapporteringsbias. Recallbias beskriver en systematisk fejlkildeforårsaget af forskelle i præcisionen eller fuldstændigheden afrapportering af tidligere sygdomstilfælde eller andre hændelserassocieret med livsstil eller livsomstændigheder. Rapportering afen given sygdom i familien vil eksempelvis være mere præcis -læs: udtømmende - blandt folk, der selv har den pågældendesygdom, dette uanset om sygdommen per se overhovedet erarvelig. En undersøgelse af en sygdoms evt arvelige komponentbaseret på en sammenholden af rapporteret egensygdom medrapportering af den samme sygdom i familien, kunne derforføre til den fejlagtige konklusion, at sygdommen netop var arve-lig. Informationsbias kan ligeledes være relateret til udfaldsvari-ablen. Dette gælder for såvel selvrapporterede symptomer ogsygdomme som for data fra registre. Disse kan være mere ellermindre komplette pga manglende indrapportering, men især diagnoseusikkerhed er et problem. Bl.a. bliver kun de færrestedødsårsager verificeret ved sektion, et problem i sygdomsover-



vågningen og forskningen, der har været stigende i det senestetiår. Derved kan der yderligere opstå en “bias i biasen”, nemligbias i autopsiserier, hvor den systematiske fejl opstår som etresultat af, at de, der underkastes autopsi, ikke udgør et “ran-dom sample”, altså en tilfældig stikprøve, af alle dødsfald i denundersøgte population. Manglende præcision mht både ekspone-rings- og udfaldsvariablen vil tendere mod at svække styrken afsammenhæng mellem en risikofaktor og sygdom eller død - ogmåske få den til helt at forsvinde.

Andre former for biasPotentiel bias er altså risikoen for at introducere en eller fleresystematiske fejlkilder i en undersøgelses forløb. Nogle forfatteredefinerer og klassificerer bias i tre kategorier: selektionsbias,informationsbias og konfoundere. Det kan dog være vanskeligtat placere alle relevante former for bias i disse kategorier, ogandre forfattere og forskere underlader denne stringente katego-risering. Allerede i 1979 beskrev Sackett mere end halvtreds for-skellige former for kilder til bias i analytisk forskning, og begre-bet tildeles også god plads i A Dictionary of Epidemiology. Udover de allerede nævnte kilder til bias må også målebias ansesfor væsentlig og nævnes lejlighedsvis sideordnet med selektions-og informationsbias. Måling af eksponering eller udfald, hvadenten dette sker vha et spørgeskema eller med mere objektivekliniske eller laboratoriebaserede undersøgelser, er ofte upræcis,hvilket medfører misklassifikation. Eksempelvis er det også vel-kendt, at interobservatørvariation i mange sammenhænge er stor,ikke mindst hvis der er tale om målinger med en høj grad af kli-nisk skøn og derved subjektivitet. Mens én undersøger diagnosti-cerer en deltager som syg, vil en anden måske klassificere indi-videt som rask. Målebias kunne også være en fejl direkte knyttettil et måleinstrument. Hvis man systematisk målte undersøgelses-deltagere med et eksempelvis 10 mm Hg lavere systolisk blod-tryk end den faktiske værdi og associerede disse værdier tilsenere udvikling af iskæmisk hjertesygdom, ville man konklude-re, at risikoen for hjertesygdom var høj allerede ved forholdsvislave blodtryksværdier. Hvis man tog konsekvensen af et sådantresultat og overførte resultaterne til baggrundspopulationen, villeen alt for stor gruppe blive sygeliggjort og evt behandlet - unød-vendigt og fejlagtigt.

Allerede på det tidspunkt, hvor man skal til at overveje, hvilketstudiedesign man ønsker at anvende for at teste en givenhypotese, må man gøre sig klart, hvilke former for bias derkunne tænkes at influere på muligheden for at nå en overbevi-sende konklusion. Uanset hvilket design man ender med atvælge, vil der restere kilder til fejl, hvis potentielle indflydelse

138

må diskuteres, når resultaterne af undersøgelsen fremlægges.Hvordan man kan forsøge at minimere indflydelsen af bias, erbeskrevet af Kleinbaum, og senere i dette kapitel præsenteres enrække hjælpespørgsmål, som man kan stille sig selv for at teste, ihvilken udstrækning man har taget hensyn til og identificeretnogle af de vigtigste biasmuligheder. Disse spørgsmåls relevans harrelation til det valgte studiedesign og vil derfor blive præsenteretefter den følgende gennemgang af studiedesigns.

Sensitivitet og specificitetBegreberne sensitivitet og specificitet har nær relation til informa-tionsbias, idet de fortæller noget om informationens præcision.Begreberne anvendes oftest i relation til en screeningstest for syg-dom, men kan også benyttes fx til at beskrive præcisionen afundersøgelsesdeltageres egenrapportering af fx rygevaner. I for-bindelse med en screeningstest for sygdom defineres sensitivitetsom den proportion af sandt syge i den screenede population, der identificeres som syge af testen; med andre ord er sensitivitetdermed et mål for sandsynligheden for at diagnosticere et syg-domstilfælde korrekt, eller sandsynligheden for, at alle tilfældeidentificeres. Begrebet er synonymt med “proportionen af sandtpositive”.

Specificitet er defineret som den proportion af sandt ikke-syge,der også identificeres som sådanne af testen. Dermed er specifi-citet er mål for sandsynligheden for en korrekt identifikation afikke-syge. Begrebet er synonymt med “proportionen af sandtnegative”. Erfaringsmæssigt er udtrykkene sensitivitet og specifi-citet hukommelsesteknisk ikke særligt hensigtsmæssige, ogbegreberne blandes tit sammen. Lettere at huske er begrebetprædiktiv værdi, som er bestemt af en tests sensitivitet og speci-ficitet. Ved den prædiktive værdi af en positiv test forstås sand-synligheden for, at en person rent faktisk også har fx sygdom-men, når testen er positiv, mens den prædiktive værdi af ennegativ test er sandsynligheden for, at personen ikke har syg-dommen, når testen er negativ. I praksis er det måske oftestlettest for både forfatter og læser, at forfatteren bruger lidt tid ogplads på at beskrive, hvad der rent faktisk er foregået.

StudiedesignVed valg af studiedesign er der en lang række overvejelser,man må gøre sig klart. Først og fremmest, hvad er designets for-mål? Som nævnt ovenfor gælder det om at nå frem til resulta-ter, der har en høj grad af troværdighed, man taler om under-søgelsers validitet og reliabilitet. Ved en undersøgelses validitet



mener man den udstrækning, i hvilken undersøgelsen er i standtil at besvare den undersøgte hypotese. Ved reliabilitet menerman undersøgelsens reproducerbarhed. Hvor stor en variation iresultaterne ville der være, hvis man gentog hele øvelsen medden samme metode? Jo mindre variation, desto større reliabilitet.De økonomiske og tidsmæssige omkostninger i analytisk-epide-miologiske undersøgelser kan være store, og man må derforgøre sig klart, hvordan man får den bedst mulige cost-benefitratio; en undersøgelses effektivitet spiller med andre ord også envigtig rolle. Studiedesigns i epidemiologisk forskning kan indde-les i tre hovedgrupper: tværsnitsundersøgelsen, case-referentun-dersøgelsen og kohorteundersøgelsen.

TværsnitsundersøgelsenTværsnitsundersøgelsen er et design, hvor man undersøger sam-menhængen mellem sygdomme eller andre tilstande og andrevariable af interesse, som de forekommer i en defineret populati-on på et givet tidspunkt. Tværsnitsundersøgelsen kaldes ogsåprævalensundersøgelsen. Sygdomstilstande og andre forholdundersøges hos de enkelte individer i populationen.

Associationen mellem sygdom og andre variable kan under-søges på to måder. Enten med udgangspunkt i en potentiel risi-kofaktor eller med udgangspunkt i en given sygdom: Hvor storer fx prævalensproportionen af tidligere myokardieinfarkt hosindivider med forhøjet blodtryk og hos andre?, og med udgangs-punkt i sygdom: Hvor stor er fx prævalensproportionen af rygerehos folk med og uden tidligere diagnosticeret myokardieinfarkt?Som tidligere nævnt er det sjældent hverken muligt eller relevantat se på den tidsmæssige sammenhæng mellem en risikofaktorog et udfald i en tværsnitsundersøgelse. En variant inden fortværsnitsundersøgelser, som inkluderer tidsaspektet, er dog densåkaldt historisk prospektive undersøgelse, som tager udgangs-punkt i undersøgelsesdeltagernes livstidseksponering for denundersøgte risikofaktor og nuværende og tidligere helbredsfor-hold. Derved kan man klarlægge, om eksponeringen kom førsygdommen. Risikoen for både selektions- og informationsbiaser dog indlysende i den type af undersøgelser.

Tværsnitsundersøgelsens styrke sammenlignet med case-refe-rent undersøgelsen er, at man direkte kan beregne proportionenaf en given sygdom i en udvalgt population, og evt - hvis detteer relevant - sætte den i relation til et kendt referencemateriale.Desuden kan tværsnitsundersøgelsen være hypotesegenererendeog danne basis for en egentlig prospektiv undersøgelse.

Case-referent undersøgelsenCase-referent undersøgelsen har mange navne og betegnes også

140

ofte som en case-kontrol undersøgelse eller simpelthen som enretrospektiv - tilbageskuende - undersøgelse. En del andrebetegnelser har været anvendt, men bruges sjældent. En case-referent undersøgelse tager udgangspunkt i individer, der harden sygdom, man er interesseret i at undersøge (cases), og enbrugbar kontrolgruppe (referenter), der ikke har denne sygdom.Princippet ved undersøgelsen er, at den relative forekomst afpotentielle risikofaktorer hos syge sammenlignes med forekom-sten hos raske. Typisk vil man definere cases inden for enundersøgelsespopulation, altså i tværsnitsundersøgelsen, ellermed udgangspunkt i fx hospitalspatienter. En vanskelighed vedat tage udgangspunkt i casen er valg af en passende kontrol-gruppe. Ved en passende konfounderkontrol kan man dog tagehøjde for dette, og dette problem er formentlig ikke mindre ikohorteundersøgelsen. En variant af case-referent undersøgelsen,hvor man har udtrukket cases inden for tværsnitsundersøgelsen,er den nestede case-referent undersøgelse, hvor man til et givetantal cases fra den øvrige population udtrækker en eller flere,ofte matchede, kontroller. Det engelske verbum nest betyder udover at bygge rede også “anbringe” (inden i hinanden). Ennested case-referent undersøgelse er netop en case-referentundersøgelse “anbragt” inden i en anden undersøgelse. Denstørste fordel ved at udtrække en subpopulation fra hele popula-tionen er, at det er ressourcebesparende både tidsmæssigt ogøkonomisk, og at designet kan være lige så effektivt, som hvisman betragtede alle ikke-cases som referenter.

KohorteundersøgelsenKohorteundersøgelsen (af latin, cohort = militær enhed i det gamleRom der udgjorde en tiendedel af en legion svarende til 300 til 600mænd) eller den prospektive - fremadskuende - undersøgelse, eret i mange henseender mere ideelt studiedesign end både tvær-snitsundersøgelsen og case-referent undersøgelsen. Andre hyppigtanvendte synonyme betegnelser er follow-up study (på dansk for-løbsundersøgelse), incidence study (incidensundersøgelse) og lon-gitudinal study (logitudinel undersøgelse). I modsætning til tvær-snitsundersøgelsen og case-referent undersøgelsen tager kohorte-undersøgelsen udgangspunkt, ikke i sygdommen, men i ekspone-ringen. Som en mere præcis analogi til en case-referent under-søgelse kunne man således med en vis ret kalde den prospektiveundersøgelse for en exposure-referent undersøgelse, et udtryk derdog ikke anvendes endnu. Vigtige potentielle problemer både vedcase-referent undersøgelsen og tværsnitsundersøgelsen er, at detkan være svært, eller måske umuligt, at estimere både den absolut-te risiko associeret med en undersøgt risikofaktor og den såkaldtetillægsrisiko (attributable risk).



Tillægsrisiko og andre forholdTillægsrisikoen betegner den proportion af en sygdomsforekomst- eller død - der kan tilskrives en given risikofaktor. Tillægsrisi-koen beskrives ofte i relation til den gruppe, hvori eksponerin-gen forekommer, eller i relation til hele baggrundspopulationen:Hvor stor en del af sygdomstilfældene eller dødsfaldene i helepopulationen kan tilskrives, at en del af populationen er ellerhar været udsat for en given risikofaktor? Forudsætningen for atberegne tillægsrisikoen er, at man kan beregne den relative risi-ko associeret med en given risikofaktor, hvilket kan være højstproblematisk i en case-referent undersøgelse. Der kan dog alli-gevel være årsager til, at man foretrækker case-referent under-søgelsen frem for den prospektive undersøgelse. Dette gælderisær ved undersøgelse af sjældent forekommede sygdomme. Deter muligt, at man kunne anvende en meget stor stikprøvepopu-lation og en lang follow-up periode og derved få et svar. Hvadman vælger, må i sidste ende afhænge af baggrunden for under-søgelsen og cost-benefit overvejelser, der vedrører de essentiellespørgsmål: Hvad er designets formål? Er det sandsynligt, atdesignet virker? Er det sandsynligt, at resultaterne af undersøgel-sen har en høj validitet og reliabilitet?

Teoretisk er den eksperimentelle, prospektive interventionsun-dersøgelse at foretrække, hvis man ønsker at identificere årsags-sammenhænge. Det er den epidemiologiske metode, der kom-mer tættest på den klinisk kontrollerede undersøgelse. Uheldig-vis er den både praktisk og økonomisk meget problematisk,hvorfor der kun er gennemført få vellykkede undersøgelser meddette design. Den prospektive, epidemiologiske undersøgelsegiver imidlertid også glimrende mulighed for at afdække syg-domsårsager, selv uden intervention. Generelt er den prospekti-ve undersøgelse således det bedste design i analytisk-epidemio-logiske studier, men man skal dog huske på nogle vigtige poten-tielle problemer, også ved kohorteundersøgelsen. Deltagerne ien kohorteundersøgelse udgør aldrig et tilfældigt udsnit fra bag-grundspopulationen for stikprøven. Talrige socioøkonomiske ogbiologiske faktorer bestemmer karakteristika ved de personer,der indgår i undersøgelsen. Ud over det velkendte fænomen, atde, der ikke møder op til en undersøgelse, de såkaldte non-respondere, har en dårligere uddannelsesmæssig baggrund, ermere syge og har en dårligere livsstil i helbredsmæssig forstand,kan der også ligge en bias i kohortens definitionstidspunkt, dvsaldersfordelingen i kohorten. Består kohorten af gamle menne-sker, hvor risikofaktorer har gjort deres indflydelse gældende ilang tid og bortselektereret de svageste, vil kohorten bestå afrelativt stærkere overlevere, og sammenhængen mellem en risi-kofaktor og senere sygdom kan være vanskelig at afdække.

142

Også en tidlig kohortedefinition, eksempelvis ved undersøgel-se af sygdomme med en lang latenstid, eller hvor langvarigeksponering er nødvendig for sygdomsudvikling, kan medføreen fejlagtig konklusion. Hvis hypotesen: “Rygning er en vigtigrisikofaktor for lungekræft” - undersøges i en fem-års forløbs-undersøgelse blandt en gruppe af 25-årige mænd, kunne manrisikere følgende konklusion: “Rygning er ingen risikofaktorfor udvikling af lungecancer for mænd under tredive”. Det ervelkendt, at risikoen ved rygning er stærkt afhængig af denakkumulerede rygning, både hvad angår mængde og tid, og etsådant resultat ville det ikke være vanskeligt at fortolke, daman i forvejen kender rygnings betydning for udvikling af lun-gekræft. Men hvis det nu var en anden risikofaktor, hvis virk-ningsmekanisme var ukendt?

Risikoen for i en kohorteundersøgelse ikke at identificereægte risikofaktorer er altså til stede, men modsat er der ogsårisiko for at tillægge en risikofaktor endnu større betydningsom sygdomsfremkaldende faktor, end den egentlig har. Hvisen eksponering fører til sygdom og behandling, vil en grundi-gere diagnosticering af sygdom hos eksponerede føre til en til-syneladende større forekomst af sygelighed alene i kraft af, atpatienten har været hos en læge. Patienten vil være videndeom sin sygdom, hvilke karakteristika sygdommen har, og der-ved være i stand til at rapportere med større præcision - “sesygere ud” - fx i et spørgeskema.

Uanset det valgte design er det vigtigt, at man har et veldefi-neret formål med sin undersøgelse, og en eller flere præcisehypoteser. Når man vurderer en sygdoms eller andet udfaldssammenhæng med en risikofaktor, skal man tilstræbe at sam-menligne lige med lige. Vha kontrol for konfoundere, effekt-modifikation og bias kan man derved undersøge, om syge ogikke-syge adskiller sig mht den undersøgte risikofaktor, hhvom risikofaktoreksponerede og ueksponerede adskiller sig mhtrisikoen for udvikling af sygdom eller død.

Bias-minimering Som nævnt har der været fokuseret meget - og med rette - påden potentielle indflydelse af bias i epidemiologiske undersøgel-ser. Selvom total elimination af bias næppe er mulig, bør biasminimeres, og en række tommelfingerregler - i form af spørgs-mål - er opstillet af Sitthi-Amorn (1993), som man bør stille sigselv - og besvare - før, under og efter en undersøgelse for atreducere betydningen af bias.

Spørgsmålene gengives efterfølgende i dansk oversættelse:



◆ Er undersøgelsespopulationen defineret?◆ Repræsenterer den undersøgte population baggrundspopula-

tionen?◆ Er definitionen af eksponering og af udfald klar?◆ Er case-definitionen præcis?◆ Hvad er undersøgelsens inklusions- og eksklusionskriterier? ◆ Repræsenterer referenterne den samme population, som cases

kom fra?◆ Kan eksponeringsstatus have influeret på identifikationen af

cases og referenter?◆ Er de undersøgte grupper ens bortset fra eksponeringsstatus?◆ Er målinger så objektive som muligt?◆ Er studiet blindet i den grad det er muligt?◆ Er follow-up’en tilstrækkelig?◆ Er follow-up’en ens for alle grupper? ◆ Er den udførte analyse egnet?◆ Er variabelgrupperne anvendt i analyserne defineret på forhånd?◆ Støtter resultaterne rent faktisk fortolkningen?

Association og årsagssammenhængVi har nu i så stor udstrækning, som det har været muligt, styrpå fænomener, som kan have indflydelse på sammenhængenmellem risikomål og risikofaktorer: effektmodifikation, konfoun-dere, bias og studiedesign. Dette til trods kan vi stadig ikke vide,om sammenhængen mellem en risikofaktor og en given sygdomeller andet udfald er kausal.

En association defineres som graden af statistisk afhængighedmellem to udfald eller variable, uden at denne sammenhængnødvendigvis er udtryk for en kausal relation, dvs en relation,hvor ændring i den ene bestemmer, er determininerende for,ændringer i den anden.

Som nævnt giver kohorteundersøgelsen mulighed for at afdæk-ke sygdomsårsager, selv uden intervention. Forudsætningen forat antage, at en association dækker over et årsagsforhold, erimidlertid, at en række kriterier er opfyldt, som beskrevet af denengelske forsker Bradford Hill allerede i midten af 1960’erne.Hill fremførte ni punkter, hvoraf især fire er vigtige:

1. Temporalitet (tidsmæssig sammenhæng) = årsagen er til stede før sygdommen

2. Associationens styrke = jo stærkere sammenhæng, desto større sandsynlighed for kausalitet

3. Plausibilitet (troværdighed) = associationen er i overensstem-melse med biologisk og lægevidenskabelig “commonsense”

144

4. Konsistens = associationen kan reproduceres i forskelli-ge populationer og situationer.

Andre kriterier, der blev foreslået, var 5) Biologisk gradient =eksistensen af en dosis-respons kurve, 6) Specificitet = en “énårsag - én effekt” relation, 7) Kohærens = ingen konflikt medeksisterende viden om naturhistorien og biologien for den syg-dom, der undersøges; dette kriterium er tæt relateret til plausibi-litet, og det kan være vanskeligt at skelne mellem de to begre-ber, 8) Eksperimentel evidens, der kun er relevant i den ekspe-rimentelle, prospektive undersøgelse, der - som nævnt - kunbruges sjældent, og 9) Analogi. Hvis en eksponering kan giveanledning til en given sygdom, kan en anden lignende ekspone-ring formentlig give anledning til en given lignende sygdom.

Selvom visse af Hills kriterier kan diskuteres, hvilket hanudmærket selv var klar over, er der god ræson i disse kriterier, ogdet er under alle omstændigheder vanskeligt at foreslå mere vali-de alternativer. Der er i almindelighed enighed om, at temporali-tetskriteriet er det vigtigste, og i hvert fald af afgørende betyd-ning, når den relative betydning af en risikofaktor skal estimeres.

Hvis sammenhængen mellem en sygdom, der forekommer istigende omfang, og eksponeringen, der har forårsaget dennestigning, er - i hvert fald tilsyneladende - indlysende, skal mannaturligvis ikke lade sig handlingslamme eller tøve med at inter-venere pga teoretiske, metodologiske overvejelser. Hvis kom-pleksiteten i en eventuel sammenhæng mellem eksponering ogsygdom er stor, og målet for en intervention derfor uklart, måder derimod opstilles relevante hypoteser, og årsagen til en evteskalerende sygdomshyppighed søges afdækket i et mere ideeltdesign end det blot observationelle.

Et eksempel fra det virkelige livVed udgangen af 1980’erne havde der længe været mistanke om,at erhvervsmæssig langtidseksponering for organiske opløsnings-midler kunne medføre diffus hjerneskade, såkaldt kronisk toksiskencefalopati. Vi havde med data fra The Copenhagen Male Studylejlighed til at give et bud på sammenhængen. Nedenfor gengivesartiklen i sin helhed, dog uden det engelske summary, som den såud i Ugeskrift for Læger 1991; 153:493-6, hvorefter de overvejelseraf metodologisk og anden art, der lå til grund for artiklens konklu-sion, vil blive systematisk gennemgået med adresse til de basalebegreber, der er gennemgået i nærværende kapitel.



Cerebrale symptomer hos 3.387 mænd og erhvervsmæssig udsættelse for organiske opløsningsmidler. En epidemiologisk undersøgelse i The Copenhagen Male StudyHans Ole Hein, Poul Suadicani & Finn Gyntelberg

Tidligere undersøgelser vedrørende sammenhængen mellem langtidsudsættelse for organi-ske opløsningsmidler og kronisk toksisk encefalopati har fokuseret direkte på en muligassociation. Det har givet anledning til kritik, idet et sådant design kunne tænkes at med-føre en overrapportering af såvel symptomernes sværhedsgrad som graden af erhvervs-mæssig udsættelse for organiske opløsningsmidler.

Denne kritik er relevant, og vi har derfor fundet det af interesse at granske problemet i enepidemiologisk undersøgelse, hvis primære formål er et helt andet: undersøgelse af sam-menhængen mellem en række genetiske markører og risikoen for senere udvikling af kardi-ovaskulær sygdom. Spørgeskemaet i vores undersøgelse omfatter oplysninger om fysiske ogpsykiske arbejdsbetingelser, hvilket har muliggjort denne subundersøgelse.

Et andet kontroversielt spørgsmål har været, hvorvidt de cerebrale symptomer udeluk-kende eller overvejende skyldes akut forgiftning og derfor vil forsvinde, når ekspositionenophører. I vores subundersøgelse har det været muligt at medinddrage tidligere eksponere-de, som nu er pensionerede, og dermed belyse spørgsmålet om en eventuel symptomre-gression.

Der ses ikke tidligere at være udført epidemiologiske undersøgelser vedrørende fore-komsten af kognitive forstyrrelser hos en bredt sammensat population med meget forskel-ligartet erhvervsmæssig eksposition for organiske opløsningsmidler.

Subundersøgelsens baggrund og resultater er mere udførligt beskrevet i et tidligere arbej-de (1).

Egne undersøgelser MaterialeUndersøgelsen er baseret på en population af københavnske mænd, som er fulgt siden1971. Oprindelig omfattede populationen 5.249 mænd i alderen 40 til 59 år med enmedianalder på 48 år.

I 1971 var hele populationen i arbejde, ansat på 14 større offentlige eller private virk-somheder. Samtlige mandlige ansatte blev bedt om at deltage i undersøgelsen, hvis hoved-formål var at undersøge sammenhængen mellem fysisk kondition, fysisk aktivitet på arbej-det/i fritiden og risikoen for udvikling af iskæmisk hjertesygdom (2).

I 1985-86 blev alle overlevende genindkaldt til undersøgelse på afsnittet for prospektivmedicin, medicinsk afdeling C, Københavns Amts Sygehus i Glostrup.

Kun deltagere, som ved undersøgelsen afgav valide svar i spørgeskemaet vedrørendeden erhvervsmæssige udsættelse for opløsningsmidler og svar vedrørende cerebrale symp-tomer, blev inkluderet i subundersøgelsen. Det drejer sig om 3.303 af i alt 3.387 undersøg-te (97,5%).

146

MetoderUndersøgelsen er en prævalensundersøgelse, som anvender retrospektive ekspositions-data vedrørende organiske opløsningsmidler. Alle 3.387 deltagere besvarede et spørge-skema og gennemgik en klinisk og laboratoriemæssig undersøgelse.

◆ Spørgeskemaet indeholdt ca 400 spørgsmål om familiære lidelser, tidligere sygdom-me, aktuelle sygdomme og symptomer. Desuden var der spørgsmål om brug afmedicin, tobak og alkohol samt en række spørgsmål vedrørende fysiske, biologiskeog psykologiske erhvervsekspositioner, sociale parametre og andre livsstilsfaktorer. Ialt var spørgeskemaet på 24 sider.

◆ I forbindelse med den kliniske undersøgelse blev spørgeskemaet gennemgået af enlæge sammen med deltageren. Fig. 5.1 viser spørgsmålene om cerebrale symptomerog erhvervsmæssig eksposition for organiske opløsningsmidler.


Figur 1. Spørgeskema.

Har De inden for det sidste år lidt af anfald af svimmelhed?

■■ ja, et par gange årlig

■■ ja, et par gange månedlig

■■ ja, et par gange ugentlig

■■ ja, daglig

■■ nej

Er Deres hukommelse lige så god som Deres jævnaldrendes?

■■ ja

■■ nej

■■ ved ikke

Har De problemer med at koncentrere Dem om den samme opgavei mere end en halv time ad gangen?

■■ ja

■■ nej

■■ ved ikke

Lider de af hovedpine?

■■ ja, et par gange om året

■■ ja, et par gange om måneden

■■ ja, et par gange om ugen

■■ ja, daglig

■■ nej

Har De på Deres nuværende eller tidligere arbejdspladser ofte, dvs flere gange omugen eller mere, været udsat for opløsningsmidler (trichlorethylen, tretrachlor, etc) ?

■■ Hvis ja, angiv antal år


Blodtryk blev målt tre gange på højre arm med deltageren i siddende stilling admodum London School of Hygiene (3). Cerebrovaskulære diagnoser indhentet fra spør-geskemaerne indgik som konfoundere i de multivariate analyser efter revaluering afsvarenes validitet ved henvendelse til de respektive hospitalsafdelinger. Social klassifika-tion blev foretaget ad modum Svalastoga & Wolf (4).

StatistikSPSS/PC+, PC-versionen af Statistical Package for the Social Sciences, er anvendt tilChi2-test og deskriptiv statistik. BMDP mainframe version er anvendt ved logistiskregressionsanalyse. Som signifikansniveau er valgt p < 0,05.

ResultaterTabel 1 viser fordelingen af eksponerede, opgjort efter eksponeringsvarighed hoserhvervsaktive. I tabel 2 ses en oversigt over alder og eksponeringsvarighed hoserhvervsaktive og pensionerede. Eksponering på 5 år + blev valgt som et velegnet eks-positionsmål. I alt 295 indgår i den eksponerede gruppe, mens 77 deltagere, som angaveksposition på 1-4 år, er ekskluderet. Kontrolgruppen udgør således 2.931 mænd.Gennemsnitsalderen for såvel eksponerede som kontrolpersoner var 62,5 år. For atundersøge en eventuel regression af symptomerne efter ekspositionsophør har manudført separate analyser for pensionerede og erhvervsaktive. Af 1.602 pensioneredehavde 178 været eksponeret i 5 år +, mens 117 ud af 1.701 fortsat erhvervsaktive havdeværet eksponeret 5 år +.

Tabel 1. Fordeling af eks-ponerede og ueksponerede mænd.

5 år + 1-4 år Ikke-eksponerede

295 (8,9%) 77 (2,3%) 2.931 (88,7%)

Gennemsnitsalder, år 62,5 62,5 62,5

Median for eksponeringstid, år 16 2 0

Maksimal eksponeringstid, år 50 4 0

Tabel 2. Undersøgelses-population, erhvervsaktiveog pensionerede fordeltefter ekspositionsvarighed.

Erhvervsaktive Pensionereden = 1.701 n = 1.602

Eksponerede i 5 år + 117 178

Median for eksponeringstid, år 15 21

Gennemsnitlig eksponeringstid, år 17,3 19,5

Gennemsnitlig alder for eksponerede, år 58,5 65

Gennemsnitlig alder for ueksponerede, år 59 66

148

Tabel 3 viser forekomsten af de fire analyserede udfaldsvariable: svimmelhed, hukom-melsesproblemer, koncentrationsproblemer og hovedpine hos langtidseksponeredeerhverhvervsaktive og langtidseksponerede pensionister. Endvidere ses resultatet af mul-tiple logistiske regressionsanalyser mellem eksponerede og ikke-eksponerede erhvervs-aktive og pensionister, hvorved fås et estimat for den “relative risiko” for tilstedeværelseaf en af udfaldsvariablerne. En række potentielle konfoundere er inddraget i analyserne:apopleksi, diabetes mellitus (insulinkrævende og ikke-insulinkrævende), alder, social-gruppe, hypertension, tobaksrygning, alkoholforbrug, brug af CNS-medicin (neurolepti-ka, psykosedativa, antidepressiva og parkinsonismemidler), commotio cerebri ellerandre intrakranielle læsioner samt snorkning.

Hypertension er her defineret som enten værende i antihypertensiv behandling og/ellermed et målt blodtryk på 150/100 + mm Hg. Snorkning er defineret som snorken ofteeller næsten altid. Det fremgår af tabel 3, at klager over svimmelhed ikke er signifikantrelateret til eksposition for organiske opløsningsmidler, hverken blandt erhvervsaktiveeller pensionister. Hos erhvervsaktive er der dog en tendens, p = 0,09. Faktorer somtidligere brug af CNS-medicin og lav social placering viser en væsentligt stærkere asso-ciation.

Symptomet hukommelsesproblemer er klart signifikant relateret til langvarig ekspositi-on for organiske opløsningsmidler. Hos erhvervsaktive var eksposition for opløsnings-midler den eneste faktor, der signifikant var associeret med hukommelsesproblemer. Ipensionistgruppen fandtes tidligere eksposition for organiske opløsningsmidler klart sig-nifikant. Brug af CNS-medicin var dog stærkere associeret til hukommelsesproblemer.

Klager over koncentrationsproblemer er klart signifikant associeret til eksposition fororganiske opløsningsmidler blandt erhvervsaktive, efterfulgt af brug af CNS-midler.Blandt pensionerede var tidligere eksposition for organiske opløsningsmidler ligeledesklart signifikant relateret til symptomet. Den faktor, der viste stærkest association tilkoncentrationsproblemer, var tidligere apopleksi, p < 0,001, odds ratio = 4,3. Brug afCNS-midler og tilstedeværelse af diabetes mellitus fandtes også signifikant associeretmed nedsat koncentrationsevne blandt de pensionerede.


Symptomprævalens Odds ratio (m. 95% sikkerhedsgrænser)mellem eksponerede og ikke-eksponerede

erhvervsaktive/ pensionerede erhvervsaktive pensionerede

Svimmelhedsanfald 12,8% / 13,5% NS NS

Hukommelsesproblemer 22,9% / 21,6% 3,7 (2,8-4,9)*** 1,8 (1,4-2,2)*

Koncentrationsbesvær 11,3% / 15,5% 3,7 (2,6-5,2)** 2,5 (1,9-3,1)**

Hovedpine 27,4% / 23,6% NS 1,5 (1,2-1,8)*

* p < 0,05; ** p < 0,01; *** p < 0,001; NS = not significant

Tabel 3. Symptomprævalens hos erhvervsmæssigt langtidseksponerede samt odds ratio mellem langtidsekspo-nerede og ikke-eksponerede estimeret ved multipel logistisk regressionsanalyse.

Hovedpine mindst 2 gange om måneden var ikke signifikant relateret til ekspositionfor organiske opløsningsmidler blandt erhvervsaktive. Her var den eneste signifikanteassociation brug af CNS-medicin. Blandt pensionerede fandtes tidligere eksposition fororganiske opløsningsmidler signifikant associeret til symptomet hovedpine. Tidligerecommotio cerebri, brug af CNS-medicin, snorkning og alder var ligeledes signifikantassocieret til symptomet.

DiskussionI 1971, på det første undersøgelsestidspunkt, var alle deltagere erhvervsaktive.Populationen var således behæftet med en healthy worker effekt. Af de 3.303 mænd,der indgik i denne subundersøgelse, var i løbet af de følgende 15 år 1.602 blevet pensi-oneret, mens 1.701 fortsat var erhvervsaktive.

Gruppen af eksponerede for organiske opløsningsmidler bestod fortrinsvis af malere,mekanikere og reparatører, men også af en del ufaglærte arbejdere, som havde væretbeskæftiget med affedtning af metalkomponenter i DSB’s Centralværksteder, KTAS,Postvæsenet eller Forsvaret. Kontrolgruppen omfattede andre reparatører og værksteds-arbejdere, som ikke havde været udsat for organiske opløsningsmidler, samt funktio-nærer.

Hovedpine fandtes at være signifikant hyppigere hos eksponerede i gruppen af pensi-onerede, hvilket ikke var tilfældet hos de fortsat erhvervsaktive. Der fandtes en tendensi retning af øget forekomst af svimmelhed blandt eksponerede erhvervsaktive, hvilketikke sås blandt de pensionerede. Hovedpine og svimmelhed er to karakteristiske symp-tomer ved akut intoksikation. Imidlertid er der sket væsentlige arbejdshygiejniske for-bedringer på de pågældende arbejdspladser gennem de senere år, hvorved risikoen forakutte intoksikationer burde være minimeret. Dette bestyrkes af den ikke-signifikanteforskel i hyppigheden af hovedpine og svimmelhedssymptomer mellem eksponeredeog ikke-eksponerede erhvervsaktive.

Problemet overrapportering er afgørende. Alle deltagere blev underrettet om, at detprimære formål med undersøgelsen var at estimere nogle kardiovaskulære risikofakto-rer. Spørgeskemaets spørgsmål vedrørende neurologiske symptomer var placeret somnr. 17-22 på side 8 og 9, mens spørgsmålet vedrørende erhvervsmæssige ekspositionervar nr. 157 på side 21. Det var derfor ikke umiddelbart nærliggende for deltagerne atkorrelere spørgsmålene vedrørende symptomer og eksposition.

Hvis deltagerne i vores undersøgelse relaterer deres symptomer til tidligere udsættelsefor organiske opløsningsmidler og på den måde overrapporterer, er det overraskende,at de akutte symptomer som hovedpine og svimmelhed ikke ses at være overrapporte-ret, eller hvorfor mønsteret, hvis de er, er et helt andet ved rapportering af kognitiveforstyrrelser som hukommelses- og koncentrationsproblemer.

En anden væsentlig kilde til epidemiologisk bias er selektion. En responsrate på 75%af de overlevende efter 15 års observationstid er ganske høj. Der var et større deltager-frafald blandt de lavere socialgrupper, hvor eksposition er hyppigst. Hvis denne selekti-on skulle være ansvarlig for den fundne association mellem eksposition for organiskeopløsningsmidler og cerebrale symptomer, ville det betyde, at den relative andel af eks-


150

ponerede mænd med hukommelses- og koncentrationsproblemer ville være mindreblandt udebliverne, eller at tidligere eksposition for organiske opløsningsmidler i ude-blivergruppen ligefrem skulle have en præventiv virkning over for cerebrale symptomersenere i livet.

Endelig kan rapporteringsbias medføre en misklassifikation. Nogle, som rent faktiskkan have haft en kortere eller længere eksponeringsperiode mange år tilbage i tiden,kan meget vel tænkes at have svaret, at de aldrig har været eksponeret. Andre vil havehaft en i toksikologisk sammenhæng negligeabel eksposition, men vil have klassificeretsig selv som eksponerede. I begge tilfælde vil misklassifikationen kun kunne svækkestyrken af den fundne sammenhæng mellem eksposition og symptomer. Konfounder-kontrollen omfattede variabler med mulig relation til CNS-symptomer, herunder sympto-met snorkning, fordi en tidligere analyse har vist korrelation mellem øget prævalens afkognitive forstyrrelser og snorkning (personlig meddelelse, Poul Jennum). Associationenmellem erhvervsmæssig eksposition for organiske opløsningsmidler i 5 år eller mere,hukommelsesproblemer og nedsat koncentrationsevne er stærk. De fundne forskellekan ikke forklares ud fra forskelle i fordelingen af potentielle konfoundere mellem eks-ponerede og ikke-eksponerede. Eksempelvis var der ingen forskelle i alkoholforbrugeteller forbruget af nervemedicin.

Hovedresultatet af vores undersøgelse er en konsistent korrelation mellem udsættelsefor organiske opløsningsmidler gennem 5 år eller mere og de to kognitive symptomer:nedsat koncentrationsevne og hukommelsesproblemer. At symptomerne forekommersignifikant hyppigere i den eksponerede gruppe af pensionerede, indikerer, at der ertale om en langvarig, dvs kronisk, toksisk effekt.

Konkluderende understøtter vores subundersøgelse hypotesen om en kausal sammen-hæng mellem relevant erhvervsmæssig eksposition for organiske opløsningsmidler i femår eller mere og persisterende kognitive forstyrrelser hos midaldrende og ældre mænd.

ResumeI The Copenhagen Male Study, en epidemiologisk undersøgelse omfattende 3.387mænd i alderen 53 til 75 år, afgav 3.303 mænd valide svar vedrørende erhvervsmæssiglivstidseksposition for organiske opløsningsmidler, 4 cerebrale symptomer samt aktueltilknytning til arbejdsmarkedet. I alt 295 mænd angav at have været erhvervsmæssigteksponeret for organiske opløsningsmidler i en periode af 5 år eller mere. Af disse var178 pensionerede, mens 117 fortsat var erhvervsaktive. I begge grupper havde de eks-ponerede mænd signifikant flere klager over nedsat koncentrationsevne og hukommel-sesproblemer. Blandt de eksponerede, nu pensionerede mænd, fandtes tillige en højereprævalens af hovedpine. Blandt de eksponerede, fortsat erhvervsaktive, fandtes en ten-dens i retning af en højere prævalens af svimmelhed. Undersøgelsen er udført i et kar-diovaskulært studie uden direkte fokus på sammenhængen mellem erhvervsmæssigudsættelse for organiske opløsningsmidler og cerebrale symptomer. Dette design redu-cerer risikoen for overrapportering. Hvis overrapportering var ansvarlig for de fundneforskelle mellem opløsningsmiddeleksponerede og de ikke-eksponerede, burde manvente et ensartet mønster i rapporteringen af akutte og kroniske symptomer. Dette var



ikke tilfældet. Vores resultater understøtter hypotesen om, at erhvervsmæssig ekspositi-on for organiske opløsningsmidler i en periode af 5 år eller mere øger risikoen forudvikling af varige hukommelsesproblemer og nedsat koncentrationsevne.

Litteratur

1. Hein HO, Suadicani P, Gyntelberg F. Mixed solvent exposure and cerebral symptomsamong active and retired workers. An epidemiological investigation of 3,387 menaged 53-74 years. Acta Neurol Scand 1990; 81: 97-102.

2. Gyntelberg F. Physical fitness and coronary heart disease in male residents inCopenhagen aged 40-59. Dan Med Bull 1973; 20: 1-4.

3. Rose GA, Holland WW, Crowley EA. A sphygmomanometer for epidemiologists.Lancet 1964; I: 296-300.

4. Svalastoga K, Wolf P. Social rang og mobilitet. København: Gyldendals Uglebøger,1972.

152

Kommentarer til ovenstående artikelDe fleste begreber, der har været nævnt og beskrevet i dette kapitel, var relevante i ovenstående artikel: risikomål, risikofaktorer, relativ risiko, effektmodifikation, konfoundere, bias, studiedesign og fortolkning.

RisikomålPrævalens af selvrapporteret hukommelsessvækkelse, koncentrationsbesvær, svimmelhed og hovedpine.

RisikofaktorerSelvrapporteret erhvervsmæssig eksponering for opløsningsmid-ler.

Relativ risikoPga af undersøgelsens retrospektive natur præsenteredes odds ratioen som det primære risikoestimat (i originalartiklen tillige prævalensproportions ratioen, der svarer til rate ratioen i den prospektive undersøgelse).

EffektmodifikationSom beskrevet i artiklens baggrundsafsnit var vi klar over, at sammenhængen mellem langvarig erhvervsmæssig eksponeringfor organiske opløsningsmidler og de undersøgte udfaldsvariab-ler kunne være resultatet af en akut eller en kronisk effekt.Måske var der ingen sammenhæng hos mænd, der ikke længerevar eksponerede. Pensioneringsstatus var altså en potentieleffektmodifikator. Da vi havde næsten lige mange stadigerhvervsaktive og pensionister, valgte vi at tage højde for ensådan mulig effektmodifikation ved at anvende stratificerede,altså separate analyser for erhvervsaktive og pensionerede.

KonfoundereEn lang række potentielle konfoundere blev inddraget i analyser-ne: apopleksi, diabetes mellitus (insulinkrævende og ikke-insu-linkrævende), alder, socialgruppe, hypertension, tobaksrygning,alkoholforbrug, brug af CNS-medicin (neuroleptika, psykoseda-tiva, antidepressiva og parkinsonismemidler), commotio cerebri eller andre intrakranielle læsioner samt snorkning.

BiasSom diskuteret i artiklen var der en række væsentlige kilder til potentiel bias især relateret til rapportering både af ekspone-ring og af udfald, men også selektion kunne være en væsentligkilde til bias.



StudiedesignStudiedesignet var en prævalensundersøgelse, der anvendteretrospektive eksponeringsdata vedrørende organiske opløs-ningsmidler. Dette design er således ikke optimalt til en vurde-ring af den relative betydning af opløsningsmidler for udviklingaf kronisk toksisk betinget hjerneskade.

FortolkningPrincipielt havde dette studie altså adskillige metodologiske problemer, idet

◆ den temporale (tidsmæssige) dimension manglede◆ vi måtte acceptere deltagernes egenrapportering både mht

eksponering og udfald◆ vi måtte acceptere, at hukommelsesbesvær og koncentrations-

problemer kunne fungere som relevante markører for diffushjerneskade

◆ konfounderidentifikationen beroede i vid udstrækning påselvrapportering.

Alle disse potentielle fejlkilder ville imidlertid tendere mod at udviske en eventuel sammenhæng mellem eksponering for orga-niske opløsningsmidler og udvikling af kronisk hjerneskade.Alligevel fandtes en klar sammenhæng. Resultatet indikerededermed, at den reelle sammenhæng formentlig er langt stærkere.Man må også gøre sig klart, at designets formål ikke primært varat estimere den relative betydning af organiske opløsningsmidlerfor udvikling af hjerneskade, men blot forsøge at klarlægge, omen sammenhæng overhovedet kunne påvises. I de sidste 15-20år er der sket væsentlige arbejdshygiejniske forbedringer, og bl.a.er oliebaserede malinger i stor udstrækning blevet erstattet afvandbaserede. Resultatet har været, at forekomsten af patientermed diagnosen kronisk toksisk encefalopati er faldet drastisk pålandets arbejdsmedicinske klinikker.

Afsluttende bemærkninger Selvom analytisk-epidemiologisk forskning som beskrevet har enlang række spilleregler, som man bør forsøge at leve op til, måman heller aldrig negligere “common sense”, eller som udtrykt afprofessor William Kannel, en af stifterne af verdens første størreprospektive epidemiologiske undersøgelse i Framingham USA: “If something looks goat, smells goat, and tastes goat, one mightstart thinking goat.”

Ovenstående undersøgelse, der havde en skrap lugt af organi-

154

ske opløsningsmidler, er et sådant eksempel, og den analytiskeepidemiologi vil utvivlsomt indtage en vigtig plads i fremtidenssamfundsmedicin. Metodologisk er denne tværfaglige disciplinblevet stadig stærkere i de sidste par årtier, de biostatistiskeværktøjer er blevet flere, og de gennem det sidste tiår stadigmere potente og prisbillige mikrodatamater har muliggjort, atforskeren inden for få minutter kan få svar på kompliceredespørgsmål, som det tidligere enten var umuligt at besvare eller ibedste fald en meget langvarig proces.

LitteraturFoldspang A, Juul S, Olsen J, Sabroe S. Epidemiologi. Sygdom

og befolkning. 2. udg. København: Munksgård, 1986.Hennekens CH, Buring JE. Epidemiology in Medicine. Boston

MA: Little, Brown and Company, 1987.Hill AB. The environment and disease: Association or causation?

Proc R Soc Med 1965; 58: 295-300. Kleinbaum DG, Kupper LL, Morgenstern H. Epidemiology re-

search: principles and quantitative methods. New York: VanNostrand Reinhold, 1982.

Kleinbaum DG, Kupper LL, Morgenstern H. Epidemiology re-search. Lifetime Learning 1982.

Last JM. A Dictionary of Epidemiology. New York UniversityPress, 1983.

McDonald C (ed). Epidemiology of Work Related Diseases.London: BMJ Publishing Group, 1995.

Olsen J, Overvad K, Juul S. Analytisk Epidemiologi. En introduk-tion. København: Munksgård, 1994.

Rothman KJ. Modern epidemiology. Boston MA: Little, Brownand Company, 1986.

Sackett DL. Bias in analytic research. J Chron Dis 1979; 32: 51-63.

Sitthi-Amorn. Bias. Lancet 1993; 342: 286-88.


K A P I T E L 6

Biomarkører og biologisk

monitering

Jytte MolinChristensen

Anne Helene GardeÅse Marie HansenJesper KristiansenLisbeth E. Knudsen

156

Biomarkører og biologiskmonitering

Den teknologiske udvikling har medført øget anvendelse af farli-ge stoffer og dermed risiko for arbejdsmiljøeksponering, somkan forårsage toksiske effekter og evt alvorlige sygdomme.Begrænsning i udsættelse for farlige stoffer er et lovgivningskrav,og vha arbejdshygiejniske målinger måles koncentrationer i luf-ten, og disse sammenlignes med grænseværdier. De danske eks-poneringsniveauer er imidlertid ofte så lave og/eller stofferne såreaktive, at koncentrationerne er under det, man kan måle.Ligeledes ændres koncentrationen i luft ofte over tid og sted,hvorfor opsamling af repræsentative luftprøver er vanskelig. Formange stoffer gælder ligeledes, at det er de punktvise høje eks-poneringer, som er særlig sundhedsskadelige, og der findes ikkesikre metoder til at opsamle disse. Desuden tager arbejdshygiej-niske målinger ikke højde for mulig optagelse gennem hud,mave-tarmkanalen og lugtenerven. Endvidere kan stoffer i orga-nismen omdannes til aktive stoffer med uønskede biologiskeeffekter. Derfor har opmærksomheden i de senere år været rettetimod anvendelse af biomarkører, dvs sporstoffer (markører), somfindes i biologiske medier, eller ændringer af de i blod, urin ogvæv naturligt forekommende stoffer. Måling af visse biologiskemarkører kan angive, om der er sket skade på det biologiskesystem, og der tages på denne måde højde for variation iabsorption samt forskel i levevaner, køn, alder, størrelse, ryg-ning, alkohol, medicin- og fødeindtagelse. Ydermere kan geneti-ske egenskaber og vaner spille en rolle. Arbejdsbelastningen kanvariere, og for mange kemikalier gælder, at mængden, somabsorberes, er korreleret til den indåndede mængde. Mange stof-fer optages effektivt gennem huden, og for det meste er denneeksponeringsvej ikke relateret til koncentrationen i luften. Støvspartikelstørrelse har indflydelse på, hvor stoffer aflejres i luftveje-ne og den mængde, der efterfølgende absorberes. Endvidere kan

Biomarkører og biologisk monitering

157Biomarkører og biologisk monitering

varierende mængder absorberes under øjensynligt samme vilkårpga forskel i arbejdsvaner.

Biologisk monitering er defineret som systematisk eller genta-gen måling af stoffer, deres metabolitter eller reaktionsprodukteri vævsvæsker, sekreter, ekskrementer, udåndet luft eller hvilkensom helst kombination af disse media mhp at vurdere ekspone-ring og helbredsrisiko og forebygge helbredsskader. Biologiskmonitering er et lovkrav ved eksponering for bly i arbejdsmil-jøet. I praksis omfatter biologisk monitering måling af en hvilkensom helst biomarkør i systematisk indsamlet biologisk prøvema-teriale. Målestrategien kan være enkeltstående eller gentagen.Enkeltstående biologisk monitering af udvalgte komponenter iudvalgte grupper eller individer er det hyppigst forekommende iforskningsprojekter. Denne målestrategi giver en beskrivelse afaktuel eksponering, og den kan føre til, at der gribes ind overfor de aktuelle forhold i arbejdsmiljøet (intervention). Biologiskmonitering har de senere år fået en central placering i helbreds-overvågning til vurdering af både eksponeringer i arbejdsmiljøetog sundhedsrisici. Det gælder især effekter, som først kan påvi-ses, når de er blivende, fx allergi og kræftsygdomme, som følgeaf udsættelse for en række metaller. De seneste år er der sket enstigende udbredelse af biologisk monitering af metallerne arsen,bly, chrom, cadmium, mangan, phenol og visse opløsningsmid-ler og deres metabolitter, fx styren, benzen og toluen. Biologiskmonitering er også indeholdt i EU-Direktiver og national lovgiv-ning til vurdering af eksponering og sundhedsrisiko. Biologiskmonitering er derfor nyttig som en overbygning på luftforure-ningsmålinger, især når der er risiko for hudabsorption, når eks-poneringen varierer, og hvor der anvendes åndedrætsværn.

Intern dosisBegrebet intern dosis er ikke helt entydigt, idet det i praksisanvendes på tre forskellige måder. For det første kan interndosis være mængden af stoffet absorberet for nylig. Hvis halve-ringstiden er kort, vil en biologisk komponent afspejle mængdenaf absorberet stof i perioden kort før prøvetagning, fx kan kon-centrationen af et opløsningsmiddel i udåndingsluft eller blodafspejle eksponeringen samme dag.

En anden definition af intern dosis er stofmængden i en ellerflere udvalgte dele af kroppen (compartments) eller hele krop-pen (integreret dosis). Fx afspejler koncentrationen af polychlo-rerede biphenyler i blod den akkumulerede mængde i fedtvæv.

158

Endelig kan intern dosis også betyde mængden af stoffet bun-det til kritiske steder i kroppen, nemlig der hvor stoffet har enbiologisk virkning, fx kritiske målorganer. Dette betegnes ogsåden biologisk effektive dosis. Et eksempel er måling af kulilte-hæmoglobin eller methæmoglobin ved eksponering for kulilte.

Klassifikation af biomarkørerTraditionelt opdeles biomarkører i markører for eksponering(intern dosis ved måling af metabolitter), effekt (biologisk effek-tive dosis og tidlig biologisk effekt) og følsomhed, som skitsereti fig. 6.1.

Biomarkører for eksponeringVed måling af biomarkører for eksponering fås et mål for kon-centrationen af stoffet, dets omdannelsesprodukt eller koncentra-tionen af reaktionsproduktet mellem stoffet og et stof, der pånaturlig vis indgår i kroppens opbygning eller stofskifte. I fig. 6.2er vist, hvorledes biomarkører indgår på flere niveauer. Det kanogså være en koncentrationsændring af et stofskifteprodukt mv.Disse stoffer måles sædvanligvis i blod og urin.


Figur 6.1.Skematiskbeskrivelse af mulige reak-tionsveje i kroppen vedeksponering i arbejdsmil-jøet.

Metabolit DNA- Somatiskaddukter mutation

Eksponering Intern Biologisk Tidligdosis effektiv biologisk

dosis effekt

Funktions-ændringer

Inaktivtsupressor gen

▲

▲▲

▲

▲

▲ ▲

▲▲

▲

▲ ▲

▲

▲

Klinisksygdom

Følsomhed


Som eksempler på eksponeringsmarkører, hvor man måler påselve stoffet, kan nævnes metallerne aluminium, bly, cadmium,chrom, mangan, nikkel, selen, vanadium mv. Ved udsættelse forforbrændingsprodukter, der indeholder de såkaldte polycykliskearomatiske hydrocarboner (PAH), måles metabolitten 1-hydroxy-pyren i urin, og der er fundet forhøjet udskillelse af denne meta-bolit hos bl.a. støberiarbejdere og buschauffører. PAH-ekspone-ring kan også medføre skade af DNA på molekylært niveau,dannelse af makromolekylære addukter, DNA-addukter, der erreaktionsprodukter mellem PAH og DNA. Der er i urin målt for-højede PAH-addukter hos buschauffører. Endelig kan der målesDNA-strengbrud, dvs skader på DNA, der medfører, at DNA går istykker, og som følge deraf sker der mutationer (ændringer afarvemassen) i udvalgte dele af DNA.

I forbindelse med en eksponering er det relevant at få et målfor den biologisk effektive dosis. En indirekte metode består imåling af protein-addukter, fx addukter til blodets hæmoglobineller albumin, i stedet for DNA-addukter. Visse alkylerende stof-fer og pesticider danner addukter med aminosyrer i hæmoglo-bin, som specifikt kan måles. Således danner N-arylpesticideraromatiske amin-metabolitter, som giver addukter med cystein-93i hæmoglobinet.

Biomarkører for effektEn biomarkør for effekt er en målelig biokemisk, fysiologisk elleranden ændring i organismen, dvs biokemiske forandringer, som

Figur 6.2 Eksponerings- ogeffektmarkører.

Eksponeringsmarkør

Udskillelse

Totalkrops- Dosis ibelastning målorgan

Dosis i ikke-målorgan

▲

▲

▲

Effektmarkør

Fysiologiskrespons Reparation

Prækliniske Kliniskeskader skader

Reparation

▲ ▲

▲

▲ ▲

Eksp

oner

ing

Biologiskeffektiv dosis

Tidlige biologiskeændringer

ReparationUdskillelse

Makromolekylæreaddukter

▲

▲

▲

▲ ▲

160

kan være reversible eller et udtryk for mulig sygdom, fig. 6.2.I en kompleks eksponeringssituation, hvor der er samtidig

udsættelse for mange forskellige toksiske stoffer, kan det væremere relevant at måle effekter, der er et resultat af skadeligepåvirkninger, frem for at måle enkeltpåvirkninger. Biomarkørerfor tidlig effekt kan være måling af en hæmning af enzymaktivi-tet, celle- eller vævsfunktioner. Nedsat acetylcholinesterase-aktivi-tet ses fx ved udsættelse for phosphorholdige pesticider.Cadmium forårsager skade på nyrerne, og dette kan måles vedøget udskillelse af beta 2-mikroglobulin og retinolbindende pro-tein, en tidlig markør for cadmiumeksponering.

Biologisk monitering for tidlig effekt kan foretages ved cytoge-netisk måling, dvs måling af ændringer i cellers kromosomer,eller DNA repair-måling, dvs måling af den naturlige reparationaf følgerne af skadelige påvirkninger - en reparation, som løben-de forekommer. Ved disse målinger påvises genetisk skadetypisk i de hvide blodlegemer, idet disse blodceller kan afspejleskader sket i andre væv. Ændringer af arvematerialet spiller enstor rolle i aktiveringen af visse proto-onkogener, som er forsta-dier til kræftgener. Der er påvist en sammenhæng mellem arveligkromosom-ustabilitet og øget kræfthyppighed. Visse kromosom-skader er så store, at de kan ses i mikroskop som fx brud ellermangler.

DNA-reparationssystemet har en afgørende rolle mht at opret-holde det genetiske materiale på celleniveau intakt. Cellerneudsættes dagligt for omkring 100.000 skader fra de naturlige oxi-dationsprocesser og fremmedstoffer i arbejdsmiljø, miljø, kost ogandre livsstilsfaktorer. Cellerne har effektive reparationssystemer,som er i stand til at reparere skaderne. Et lavt DNA-reparations-system kan betyde øget risiko for helbredsskader ved arbejdsmil-jøpåvirkninger. DNA-reparations-aktivitet kan måles i blodlege-mer vha metoden unscheduled DNA-syntese (UDS), en metodehvor DNA i et reagensglas påføres en skade, hvorefter reparationaf denne måles.

Biomarkører for følsomhedNogle individer er mere følsomme over for kemisk påvirkningend andre. Evnen til at nedbryde visse stoffer varierer og er tildels arveligt betinget. Man har i dag identificeret en del geneti-ske sygdomme, et eksempel er mangel på enzymet glukose-6-phosphat-dehydrogenase i blodceller. Personer, der manglerdette enzym, anses for at have en øget risko for anæmi ved eks-ponering for aromatiske aminer. Flere vigtige enzymer, herunderdem, der tilhører familien P450-monooxygenaser, er tilsyneladen-



de kontrolleret af et enkelt gen. Andre vigtige gener koder forN-acetyltransferase og µ-glutathiontransferase. Mange af dissegener er blevet karakteriseret, og en persons genotype (arveligeegenskaber) kan bestemmes via en blodprøve (se i øvrigt kapitel7 om individuel følsomhed).

Enzymaktiviteten, dvs fænotypen, kan måles, ved at der givesen dosis af et stof, der nedbrydes af det pågældende enzym.Sådanne genetiske forskelle kan således betyde, at nogle menne-sker langsomt metaboliserer aminer; disse personer tilhører“slow” acetylator fænotypen og kan identificeres ved deres ned-satte evne til at acetylere sulfonamider. Slow acetylator typen,som har lav aktivitet af N-acetyltransferase, har en større riskofor at udvikle blærecancer og isoniazid-induceret neurotoksicitet.

Glutathion er et peptid, der findes i celler, især i stor mængdei leveren, og er af stor betydning for “afgiftning”, idet dette pep-tid opfanger frie radikaler. Der findes derfor nogle mennesker,der bedre tåler visse toksiske stoffer, idet disse hurtigt metaboli-seres til ikke-toksiske metabolitter, mens andre mennesker bliversyge. Biomarkører for følsomhed spiller en rolle i vurderingen afindividuelle forskelle, fx måles gluthathion-S-transferase (GST),der et enzym med varierende aktivitet afhængigt af fænotype.Der er fundet en stærk sammenhæng mellem øget hyppighed aflunge- og blærecancer hos individer med lav GST-enzymaktivi-tet.

Undersøgelse af geno/fænotype anvendes i dag i forskningen,og resultaterne viser, at arvelige faktorer spiller en væsentligrolle for den enkelte persons følsomhed over for påvirkningerfra miljø og arbejdsmiljø. Der er i dag allerede udviklet metoder,som kan anvendes til vurdering af de pågældende faktorer, menen mere rutinemæssig anvendelse kan først komme på tale, nårder foreligger bedre muligheder for at tolke resultaterne.

Eksempler på valg af biomarkørerVed valg af biomarkører er det vigtigt, at de om muligt givermulighed for at vurdere den faktiske optagelse af stofferne -“den indre dosis/belastning” - og dermed også risikoen for denenkelte arbejder.

Biomarkører for neurotoksiske påvirkningerEn lang række stoffer i arbejdsmiljøet kan forårsage skader på cen-tralnervesystemet (CNS) og/eller det perifere nervesystem (PNS).Som eksempler kan nævnes kviksølv og organiske kviksølvforbin-delser, triethyltin, bly, aluminium, mangan samt diverse organiskeforbindelser som styren, pesticider og organiske opløsningsmidler.

162

Neurotoksicitet kan vurderes på flere måder, bl.a. vha neurofy-siologiske undersøgelser (fx nerveledningshastighed, nerveled-ningspotentiale), adfærdstest (hukommelse, indlæring osv) ogneurokemiske målinger. Anvendelsen af kemiske og biokemiskemarkører for neurotoksicitet kompliceres af, at hjernen er relativtutilgængelig for prøvetagning og målinger af stofkoncentrationer.Endvidere er hjernen beskyttet af blod-hjernebarrieren, sombåde sætter en begrænsning for adgangen for neurotoksiske stof-fer og for udskillelsen af metabolitter og stoffer, der markererbiokemiske forandringer eller funktionsforstyrrelser i hjernen. Enstor del af biomarkører for neurotoksicitet er derfor baseret påperifere markører i fx blod, blodceller, blodplasma eller urin, ogsom formodes at afspejle tilsvarende markørers tilstand i CNSeller PNS (såkaldte surrogatmarkører).

Organiske opløsningsmidler, fx xylen, toluen, chlorerede orga-niske stoffer, mineralsk terpentin osv, passerer relativt nemtblod-hjernebarrieren og akkumuleres i lipidholdigt væv. Genereltkan disse stoffer måles i blod, urin eller udåndingsluft. I blodeller urin kan de bestemmes med headspace GC eller, efterekstraktion med fx hexan, med TLC eller GC. Alternativt kanman måle metabolitterne i urin, blod eller udåndingsluften. Devæsentligste metabolitter af toluen og xylen, hhv hippursyre ogmethylhippursyre, er velegnede som eksponeringsmarkører.Chlorerede organiske stoffer, som fx 1,1,1-trichlorethan, trichlor-ethylen, tetrachlorethylen o.a. metaboliseres primært til trichlor-eddikesyre, som udskilles i urin.

Pesticiderne udgør en stor og kemisk set varieret gruppe, fxorganophosphater (bl.a. malathion, parathion), carbamater, dithiocarbamater (bl.a. thiram, disulfiram, zineb, maneb), organo-chlorpesticider (lindan, dieldrin, aldrin, DDT mv) og forskelligeorganometalforbindelser af kviksølv, arsen samt andre. Blandt denævnte hører organophosphaterne og carbamater til de mestneurotoksiske. Den neurotoksiske virkning af disse stoffer skyl-des hæmning af enzymet acetylcholinesterase, således at neuro-transmitteren acetylcholin akkumuleres ved nerveenderne. Detsamme enzym, acetylcholinesterase, findes i røde blodlegemer,og inhiberingen af blodcelle-acetylcholinesterase bruges derforsom biologisk markør for eksponering for organophosphat- ogcarbamidpesticider. Alternativt kan man bruge aktiviteten af etbeslægtet enzym, cholinesterase i plasma som biomarkør.

Andre eksempler på enzym-surrogatmarkører er monaminoxi-dase B (MAO-B) i blodplader samt dopamin-�-hydroxylase(DBH) i serum. Aktiviteten af disse enzymer er blevet brugt iforbindelse med monitering af personer eksponeret for hhv sty-ren og mangan. MAO-B er involveret i den oxidative deamine-ring af neurotransmitteren dopamin og andre aminer. Dets aktivi-



tet i blodplader formodes at afspejle aktiviteten af det tilsvarendeenzym i nervecellerne. DBH frigøres fra nerveenderne ved ner-veaktivitet, og aktiviteten i serum af dette enzym formodes der-for at afspejle nervecellernes “affyringsaktivitet”. Der er ingenklar mekanistisk forklaring på sammenhængen mellem de nævn-te enzymers aktivitet og eksponeringen for hhv styren og man-gan. Påvirkningen kan enten være indirekte, fx ved at styreneller mangan ændrer hastigheden af dopamin-omsætningen iCNS, eller, for styrens vedkommende, ved direkte hæmning afenzymaktiviteten (mangan har ingen direkte effekt på MAO-Baktiviteten).

En anden markør foreslået til monitering af neurotoksisk effektaf styren, bly og mangan er prolaktin i serum. Prolaktin er ethormon, hvis udskillelse af hypofysen inhiberes af dopamin. Enforhøjelse af koncentrationen af prolaktin i serum formodes der-for at afspejle en neurotoksisk påvirkning af dopaminstofskiftet,såfremt andre årsager (psykiske påvirkninger) kan udelukkes.

Den biokemiske ubalance initielt induceret af et neurotoksiskstof kan i længden føre til cellenedbrydning og synlige nerve-læsioner. Sådanne læsioner ytrer sig bl.a. som skader på nerve-cellernes myelinskede. Måling af myelin basisk protein (MBP) iserum er derfor blevet foreslået som en mulig indikator for ner-veskader. Anvendeligheden af denne biomarkør mangler dogstadig at blive grundigere belyst i flere studier.

Biomarkører for kræftfremkaldende påvirkningEt eksempel på anvendelse af biomarkører ved påvirkning afkræftfremkaldende stoffer er analyse af udskillelsen af kræftfrem-kaldende stoffers omdannelsesprodukter. Ved forbrænding aforganiske produkter dannes de såkaldte polycycliske aromatiskehydrocarboner (PAH), som af kroppen omdannes til mere vand-opløselige omdannelsesprodukter. Der er således fundet forhøjetudskillelse af omdannelsesproduktet 1-hydroxypyren i urin hosjernstøberiarbejdere.

Et andet eksempel er udsættelse for PAH, der kan medføreDNA-skade på molekylært niveau, dannelse af DNA-addukter,dvs reaktionsprodukter mellem fremmedstoffet og DNA. DNA-addukter kan måles i DNA, som er udvundet fra forskelligt væv.Der er fundet forhøjet PAH-adduktniveau i lungevæv og hvideblodlegemer hos koksværks-arbejdere.

En tredje anvendt metode er at måle DNA-strengbrud, dvs ska-der på DNA, der giver anledning til opbrydning af DNA i mindrestykker. DNA-strengbrud ses fx hos patienter udsat for specielletyper af kræftmedicin. Endelig kan mutationer (forandringer) iudvalgte dele af DNA (typisk dele af et gen) måles. Det ser ud,som om de genspecifikke mutationsmønstre, som fremmedstof-

164

ferne fremkalder, er karakteristiske for netop disse fremmedstof-fer.

I en normalt kompleks eksponeringssituation kan det væremere relevant at se efter effekter, der er resultatet af skadeligepåvirkninger, frem for at prøve at lede efter enkeltpåvirkninger.En indirekte metode til bestemmelse af biologisk effektive doser(fig. 6.1) ved eksponering for kræftfremkaldende stoffer består imåling af protein-addukter, fx addukter til blodets hæmoglobin, istedet for DNA-addukter. En anden er målingen af DNA-reparati-onsprodukter i urin.

Biologisk monitering for tidlig effekt kan foretages ved cytoge-netisk måling, dvs måling på ændringer i cellers kromosomfor-hold, eller repairmåling, dvs måling af den naturlige reparationaf følgerne af skadelige påvirkninger - en reparation, der foregårhele tiden. Fx ved oxidativ DNA-skade, som typisk opstår vedtilstedeværelse af reaktive oxygenforbindelser (oxidativt stress),kan der måles reparations- og omdannelsesprodukter som 8-hydroxydeoxyguanosin i urin. Ved cytogenetisk måling påvisesgraden af genetisk skade, typisk i de hvide blodlegemer. Selvomblodlegemerne kan være forskellige fra det væv, hvor kræftud-viklingen forventes at foregå, afspejler blodcellerne ofte skader,som er sket i andre væv. Kromosomskader i vævsceller hængersammen med kræftudvikling. Ændringer af kromosomer spillerogså en stor rolle i aktiveringen af nogle proto-onkogener, dvsforstadier til kræftgener. Man har påvist en sammenhæng mellemarvelig kromosom-ustabilitet og øget kræfthyppighed.

Kromosomskader, der er så store, at de kan ses i mikroskop,kan være strukturelle kromosomafvigelser, fx manglende dele afkromosomer, brud på kromosomer eller ringformede kromoso-mer. Kromosomskader kan også ses i de såkaldte søsterkroma-tid-udvekslinger, som repræsenterer reciprokke (gensidige) intra-kromosomale udvekslinger mellem de to parallelle kromosom-halvdele (søsterkromatider). Man vil ligeledes kunne se mikro-kerner, som repræsenterer dele af kromosomer, eller mangel påhele kromosomer.

DNA-reparationssystemet spiller en afgørende rolle mht atopretholde reproducerbarheden i det genetiske materiale påcelle-niveau. Adskillige typer medfødte lidelser med manglendeeller nedsat reparation viser øget risiko for kræftudvikling. Et lavtDNA-reparationsniveau hos medikamentelt og arbejdsmæssigtudsatte personer kan også betyde en øget risiko for helbredsska-der. Biologisk monitering af DNA-reparationsaktivitet hos men-nesker kan bl.a. måles i blodlegemer (lymfocytter og monocyt-ter) vha metoden unscheduled DNA-syntese (UDS). De isoleredeceller påføres først en DNA-skade i reagensglas, hvorefter repa-rationen af denne skade måles, mens cellerne forhindres i at



dele sig. Udvalgte eksempler på nyttige biomarkører ved geno-toksiske påvirkninger er vist i tabel 6.1 og 6.2.

Øgede niveauer af kræftfremmende (onkogene) proteiner kanpåvises hos personer, som har været udsat for polyaromatiskekulstof-forbindelser eller polychlorerede biphenyler (proteinpro-dukterne af de såkaldte ras- og fes-onkogener). Tilsvarendeøgede niveauer af ras-onkogen p21 proteinet forbindes med enøget risiko for lungecancer, bedømt ud fra målinger på personer,der har udviklet kræft. Måling af forhøjede serumniveauer afdette onkogen p21 protein og af et tumor suppressor proteinp53 kan i dag ikke anvendes i sygdomsforebyggelse, selvom deri enkelte forskningsprojekter er fundet en sammenhæng mellem

Udsættelse

Effekt

1-hydroxypyren

8-hydroxydeoyguanosin i urin

Mutagen aktivitet i urin

DNA-addukter

DNA-strengbrud

Protein-addukter

Kromosom-afvigelser

Søsterkromatid-udvekslinger

Mirkokerner

DNA-reparation

Mutationer i gener eller andre DNA-sekvenser

Tabel 6.1. Eksempler pånyttige biomarkører medgenotoksisk udsættelse ogtidlig biologisk effekt.

Markør Celle/vævs-prøver

Kromosom-afvigelser Lymfocytter

Søsterkromatid-udveksling Lymfocytter, knoglemarv

Mikrokerner Lymfocytter

Punktmutationer Lymfocytter og andet væv

DNA-addukter DNA isoleret fra celler/væv

Protein-addukter Hæmoglobin, albumin fra blod

DNA-strengbrud DNA isoleret fra celler/væv

Onkogen-aktivering DNA eller specifikke proteiner(mutationer/onkoproteiner) isoleret fra celler/væv

DNA-reparation Isolerede celler fra blod

Sædkvalitet Sædceller isoleret på forskellige udviklingstrin

Tabel 6.2. Biomarkører, deranvendes i genetiskeundersøgelser af genotok-sisk udsættelse, og de mestanvendte celler/væv.

166

proteinniveau og øget kræfthyppighed; metodernes pålidelighedog validitet er ikke tilstrækkeligt belyst.

Markører for fysiske og psykiske påvirkningerDet psykiske arbejdsmiljø er i fokus de seneste år, hvor der ersket en kraftig stigning i antallet af anmeldte helbredsskader pgapsykosociale risikofaktorer på arbejdet. Psykiske effekter erblandt de væsentligste arbejdsmiljøproblemer i servicebetonedebrancher som fx rengøring, inden for social- og sundhedsområ-det samt i undervisning og forskning. I transport-, tekstil- ogbeklædningsbranchen, hotel og restauration, anden service- ogtjenesteydelse og nærings- og nydelsesmiddelindustrien blev psy-kiske påvirkninger vurderet blandt “væsentlige arbejdsmiljøpro-blemer”.

Symptomerne på psykiske påvirkninger kan være af fysiskeller psykisk karakter. De fysiske symptomer kan være akutteeller kroniske. De opstår ved samvirkende effekter af ydre krav iarbejdsmiljøet, den personlige oplevelse af den totale arbejds-plads samt ens evne til at “mestre” (”cope with”) de ydre krav.Det sidste er både afhængigt af personlighedstypen og af res-sourcer, socialt netværk osv. Afhængigt af udbyttet af denne pro-ces giver de ydre krav anledning til nogle umiddelbare effekter,der ses som adfærdsmæssige ændringer, personlighedsændringerog fysiologiske ændringer. Varer tilstanden ved, kan de fysiologi-ske ændringer blive kroniske og dermed give anledning til merelangsigtede fysiske helbredsskader.

En række undersøgelser har vist, at psykosociale påvirkningerog/eller bevægeapparatbelastninger kan føre til ændringer i hor-monkoncentrationer i blod, urin og spyt. Dette er hensigtsmæs-sigt i forbindelse med korterevarende stresspåvirkninger, hvorder kræves en aktivering af kroppens beredskab gennem detsympatiske nervesystem. En sådan aktivering medfører, at hjerte-frekvensen og blodtrykket stiger, blodsukker mobiliseres fra gly-kogendepoter i leveren og transporteres med blodet til denarbejdende tværstribede muskulatur, og samtidig hæmmes blod-tilførslen til indvolde og hud. En langvarig aktivering af det sym-patiske nervesystem som følge af længerevarende stress er deri-mod uhensigtsmæssig, idet kroppen har brug for genopbygning.Længerevarende stress hæmmer endvidere immunforsvaret ogdermed modstandskraften over for sygdomme.

Kronisk stress kan karakteriseres ved, at nogle biokemiskeprocesser aktiveres, og andre deaktiveres, således at den endo-krine balance forskydes. Denne tilstand menes at kunne medvir-ke til udvikling af bl.a. hjerte-karsygdomme, allergi, kræft oghjerneskader.

Hvor der ikke er en ydre kemisk påvirkning, kan ændringer i



koncentrationen af naturligt forekommende hormoner anvendessom biomarkører. Eksempler på biomarkører er adrenalin, nor-adrenalin og kortisol, der stiger i forbindelse med akutte fysiskeog psykiske påvirkninger. Andre markører vil kunne anvendes tilat vurdere et længerevarende skift i kroppens energifrigørendeprocesser (fx kortisol og glukeret hæmoglobin-A1c, som afspejlerden gennemsnitlige koncentration af glukose i blod) og genop-byggende processer (fx testosteron og dehydroepiandrosteron-sulfat). Nogle biomarkører afspejler forskellige psykiske påvirk-ninger. Koncentrationen af adrenalin stiger ved en akut psykiskpåvirkning, fx afholdelse af foredrag. Koncentrationen af prolak-tin i serum stiger ved passivitet og modløshed i krisesituationer,mens en aktiv tilgang til problemet medfører en nedsat prolak-tinkoncentration.

Hormonerne anvendes endnu kun i forbindelse med forsk-ningsprojekter. Generelt er der i forbindelse med tidligere under-søgelser af koncentrationen af biomarkører i forbindelse medstress anvendt univariat statistik. Dvs at man har forsøgt atanvende en enkelt markør for stress, men det har ikke væretmuligt at udpege en sådan, idet stress er en meget kompleks til-stand kendetegnet ved komplekse fysiologiske sammenhænge.Denne kompleksitet må derfor beskrives, ved at man anvenderflere biomarkører og uddrager den optimale information fradisse data ved at benytte multivariate matematiske og statistiskeredskaber.

Markører for indeklimapåvirkningerIndeklimaproblemer dækker over en række kemiske, fysiske,biologiske og psykologiske faktorer (og kombinationer heraf).Symptomerne som følge af indeklimaproblemer går fra forskelli-ge grader af slimhindeirritation til alvorligere symptomer somkvalme, hovedpine, åndedrætsbesvær, svimmelhed, koncentrati-onsbesvær mv. Årsagerne til de nævnte symptomer er endnuikke afklarede. En af grundene er, at indeklimaproblematikkener meget kompleks med mulige forureninger fra byggematerialer,mennesker (isopren, tobaksrøg mv), kontormaskiner (ozon ogreaktive forbindelser heraf), udefrakommende forurening (ozon),forureninger fra rengøringskemikalier osv. Belysning af indekli-maproblemer ved biologisk monitering er derfor stadig i sin vor-den.

Passiv rygning er dog et eksempel på et indeklimaproblem,hvor biologisk monitering er velunderbygget. Særligt udsatte erbeskæftigede i kontor og administration, social- og sundhedsom-rådet, undervisning og forskning samt hotel- og restaurations-branchen. Tobaksrøg indeholder bl.a. benzen, polycycliske aro-matiske hydrocarboner (PAH), nitrosoforbindelser, vinylchlorid,

168

tungmetaller, samt en række stoffer og derivater brugt i tobaks-dyrkningen, herunder DDT og malathion. I alt er identificeret over3.800 stoffer i tobaksrøg. Blandt effekterne af passiv rygning erakutte symptomer som øjenirritation og irritation af luftvejene. Afkroniske helbredsskader kan nævnes lungekræft, hjerte-karsygdom-me samt sygdomme i luftvejene. Effekterne af passiv rygning erstort set de samme, som ses ved rygning, idet der dog er tale ommindre risiko, idet niveauerne af de toksiske stoffer typisk er 20-200 gange mindre end ved direkte inhalering af røgen.

Graden af udsættelse for passiv rygning på arbejdspladsen kanvurderes ud fra selvrapportering. Der er dog en stor risiko forbias, dels i vurderingen af omfanget af den passive rygning, delsi rapportering af egne rygevaner. Et andet problem er at kvantifi-cere eksponeringen ud fra egenrapportering. Biologisk monite-ring kan bruges til at vurdere passiv rygning ved måling af meta-bolitter af nikotin, fx kotinin, i plasma eller urin. Kotinin fore-trækkes som regel frem for nikotin pga den længere biologiskehalveringstid (ca 20 timer). Måling af tobaksspecifikke hæmoglo-binaddukter, bl.a. af amino-biphenylforbindelser og nitrosaminer,vil måske være fremtidens biomarkører, idet samtidig måling afdisse muligvis kan bruges til at skelne mellem rygere, passiverygere, brugere af snus og ikke-rygere.

Markører for allergifremkaldende påvirkningAllergi er en immunologisk reaktion, hvor kroppens immunforsvarreagerer uhensigtsmæssigt på fremmede stoffer (allergener). Mankan skelne mellem to typer af allergi: antistof-medieret allergi ogcelle-medieret allergi, afhængigt af kroppens reaktion på det pågæl-dende allergen. Typiske eksempler på antistof-medieret allergi erhøfeber, fødevareallergi og astma, mens kontaktallergier, såsom nik-kel- og chromatallergi, er celle-medierede. Nogle stoffer, fx latex,toluen diisocyanat og trimellitic anhydrid, kan fremkalde både anti-stof-medierede og celle-medierede allergier. Proteiner forekommerofte som allergener, og i latex er der således identificeret antistof-fremkaldende proteiner. Disse findes i såvel rågummi som i slutpro-duktet. Desuden tilsættes flere kemiske forbindelser under latexpro-duktionen, hvoraf adskillige kan fremkalde celle-medieret allergi.

I princippet kan forskellige allergener anvendes som ekspone-ringsmarkører. Der er dog visse problemer. Allergi kan opstå eftergentagen eksponering af meget lave koncentrationer af allergen,hvilket betyder, at der kræves meget følsomme metoder for at kun-ne måle en eksponering. Et andet problem kan være at identificeredet eller de specifikke allergener. Endvidere spiller den personligefølsomhed en rolle, idet nogle personer kan udvikle en allergi overfor fx nikkel, mens andre ikke gør det under de samme omstændig-heder.



Forekomsten af specifikke antistoffer af IgE-typen i plasma kananvendes som markører for effekt i tilfældet med antistof-medieretallergi. Man skal dog være opmærksom på, at antistoffer kan væremeget specifikke, således at man kan have antistoffer mod allerge-ner fra én kat, selvom man ikke reagerer på generelle katte-allerge-ner. Tilstedeværelsen af specifikke IgE-antistoffer er et nødvendigt,men ikke tilstrækkeligt kriterium ved diagnose af fx allergisk astmaeller høfeber, idet også ikke-allergiske personer kan have specifikkeIgE-antistoffer.

Man kan bruge deling af lymfocytter som markør for effekt itilfældet med celle-medieret allergi. Lymfocytter isoleres fra blod, ogcelledeling måles efter stimulering med relevant(e) allergen(er).Hverken dette lymfocyt proliferationsassay eller andre metoder, fxbaseret på målingen af kemiske signalstoffer mellem immunsyste-mets celler (cytokiner), anvendes i dag rutinemæssigt til kliniskundersøgelse.

Prøvetagning

PrøvematerialeSom prøvemateriale anvendes ved biologisk monitering oftestblod (fuldblod, serum eller plasma) eller urin. Organiskeopløsningsmidler kan med fordel måles i udåndingsluft. Spyt,sved, hår og negle har ligeledes været anvendt til biologiskmonitering. Valg af medie afhænger af faktorer som stofferskinetik (halveringstid), og hvilke muligheder der er for prøveind-samling, herunder risiko for kontaminering.

BlodVia blodet transporteres og fordeles stofferne i kroppen. Derforkan man næsten altid finde aktive stoffer og deres metabolitter iblod. I blod kan de fleste uorganiske stoffer, heriblandt metaller,måles. Organiske stoffer med ikke alt for kort halveringstid kanligeledes måles. Det kan være en fordel at måle selve stoffet iblodet, da det er langt mere specifikt end at måle metabolitter iurin. I blod kan også måles de stoffer, som bindes til makromo-lekyler som hæmoglobin. Hvis stoffet skal måles i fuldblod ellerplasma, skal der anvendes et passende antikoagulans, hvilketgiver en risko for kontaminering. Ved transport og opbevaringsker der hæmolyse (sprængning) af de røde blodceller, hvilketkan give fejlagtige resultater, hvis der skal måles på plasma. Det

170

er vigtigt at tage stilling til, om stoffet skal måles i fuldblod, blod-celler, plasma eller serum. Fx ved eksponering for hexavalentchrom, Cr(VI), som er kræftfremkaldende, kan måling af chrom iblodceller være et mål for Cr(VI), mens måling af chrom i serumer et mål for Cr(III). Måling af chrom i fuldblod giver et mål forCr(III) + Cr(VI). Nogle stoffer kan transporteres i blodet frit ellerbundet til proteiner, hvilket analysemetoden om muligt bør tagehøjde for (fx er metallerne Mn, Pb, Ni og Cr bundet til forskelli-ge proteiner).

Blodprøver angiver i reglen det aktuelle udtryk for balancenmellem optagelse, deponering, frigivelse fra depoter og udskillel-se og for nogle stoffer også metabolisme. I nogle tilfælde skerændringerne meget hurtigt, som fx for visse opløsningsmidler,der derfor ikke er særlig velegnede at måle i blod, da niveaueter et øjebliksbillede.

UrinVed undersøgelser af arbejdsmiljøpåvirkninger anvendes hyppigturinprøver. Prøvematerialet findes i rigelig mængde og er let atopsamle (non-invasivt), men der er en risko for kontaminering.Det er et velegnet medie for måling af vandopløselige metabolit-ter af organiske kemikalier og adskillige uorganiske metaller.Som hovedregel gælder, at for stoffer med kort halveringstid,eller hvor der er tale om fluktuerede luftbårne koncentrationer,er metabolitter målt i urin opsamlet i slutningen af en arbejdspe-riode et bedre mål for den gennemsnitlige eksponering endmåling af selve stoffet i blod eller udåndingsluft. En 24-timersurinprøve giver et bedre mål for gennemsnitseksponeringen enden spot-urinprøve, men 24-timers urinprøver er ikke egnede forrutinemæssig biologisk monitering. Variation i væskeindtagelseog væsketab, fx ved varmt arbejde, hvor der afgives en delvæske via sveden, giver ret store variationer i urinkoncentrerin-gen. For at korrigere for denne koncentrering eller fortyndingsef-fekt kan måleresultater korrigeres med urinens kreatininkoncen-tration eller densitet. En anden mulighed er at korrigere vedanvendelse af legemsvægt.

Udåndingsluft Måling af stoffer i udåndingsluft (alveolar luft) anvendes især vedeksponering for flygtige organiske forbindelser (VOC’er).Metoden er non-invasiv, men der er stor risko for kontaminering,og koncentrationen af VOC’er i udåndingsluft fluktuerer medeksponeringsintensiteten. Prøvetagningstidspunktet er meget kri-tisk og afgørende for, om koncentrationen afspejler nylig ekspo-nering (prøven opsamlet i slutningen af en arbejdsperiode) ellereksponering den forudgående dag (prøven opsamlet 15 timer



efter arbejdsophør). Flere faktorer påvirker koncentration i alveo-lar luft, bl.a. stoffets opløselighed, idet der for stoffer med lavopløselighed i blod ses høje koncentrationer.

Andre biologiske medier Analyse af mælk eller fedtvæv har været målt for dels at vurderefedtopløselige stoffers kropsbelastning (fx phosphorholdige pes-ticider), og dels for at vurdere, om nyfødte har en risiko for eks-ponering for toksiske stoffer. Udskillelse af stoffer i fæces afspej-ler den orale eksponering og har ingen praktisk interesse i relati-on til arbejdsmiljøeksponering. Ekstern kontaminering er enalvorlig fejlkilde ved måling af stoffer i hår, idet der ikke findesstandardiserede vaskeprocedurer. Nogle stoffer udskilles i svedog spyt, men også her er der metodemæssige problemer, somgør disse medier uegnede til rutinemæssig biologisk monitering.Der findes i dag teknikker til måling af bly i benvæv og cadmi-um i nyre og lever, men disse metoder anvendes fortrinsvisforskningsmæssigt.

PrøvetagningsstrategiToksiske stoffer, der hurtigt forsvinder fra blodet, er kun egnedetil at blive målt i blod, såfremt prøvetagningstidspunktet standar-diseres. For opløsningsmidler bør prøven således tages 30 min.efter arbejdsophør i slutningen af en arbejdsperiode. Måling afmetabolitter i en urinprøve vil i de fleste tilfælde være mere vel-egnet, idet de kan være udtryk for såvel den aktuelle som denlængerevarende eksponering, men også i de tilfælde, hvor halve-ringstiden er < 20 timer, bør der fastlægges en standardiseretprøvetagningsstrategi og endvidere måles på flere prøver (2-5prøver).

Andre faktorer, der hyppigst giver anledning til fejlagtige ana-lyseresultater, er forurening ved prøveindsamling, dvs omgivelserog prøvetagningsglas, fordampning (organiske opløsningsmidlerog metallisk kviksølv), kemisk omdannelse samt bakterievækst iurinprøver. Forurening er den største fejlkilde ved analyse afvisse metaller, fx nikkel, chrom og cadmium. Forurening kanopstå fra luften på arbejdspladser, fra hud og sved, prøvebehol-dere og antikoagulans. Risikoen for forurening fra hud, tøj oghår samt luften på arbejdspladsen er særlig stor ved opsamlingaf urinprøver. Udfældning og adsorption er et stort problem vedindsamling og opbevaring af urinprøver. Visse metalioner, fx alu-minium, adsorberes til forskellige glastyper og plast, og derfor erdet vigtig at anvende de prøvetagningsglas, som laboratorietanbefaler.

172

PrøvetagningstidspunktMængden af et stof målt i en kropsvæske er resultatet af et sam-spil mellem absorption, biotransformation, ophobning og udskil-lelse. Disse processer afhænger af endogene faktorer som gene-tik, antropologi og sundhedstilstand, og ydre faktorer somarbejdsbelastning, samtidig eksponering for flere stoffer, medicin-indtagelse, alkohol- og rygevaner. Det er nødvendigt at havekendskab til disse faktorer for at kunne vælge de korrekte bio-markører, det biologiske medie, prøvetagningstidspunkt og for atkunne tolke data.

Den biologiske halveringstid for et stof i et organ, et væv ellerkroppen som helhed er den tid, der er nødvendig for at halverekoncentrationen af stoffet. Nogle stoffer kan have flere halve-ringstider svarende til eliminationen fra forskellige organer ellervæv (kompartments), men generelt er der en dominerende hal-veringstid. For stoffer med lang biologisk halveringstid i de for-skellige kompartments er prøvetagningstidspunkt ikke kritisk.Nogle stoffer akkumuleres gennem en arbejdsuge. For andrestoffer, som hurtigt udskilles af kroppen, kan prøvetagningstids-punktet være mere kritisk. Sammenhæng mellem halveringstiden


Prøvetagnings-tidspunkt

Prøvetagninganbefales ikke

Slutningen af arbejdsdagen

Slutningen af arbejdsugen

Ikke kritisk

.1 time

.10 timer

.1 uge

Halveringstid

◆ Dichlorometan◆ Styren◆ Trifluorethan

◆ Trifluorethan◆ Benzen

● Methylhippursyre (xylen)● Mandelsyre (styren)◆ Toluen

◆ Kulmonoxid● Thiothiazolidion 4-karboxylsyre (CS2)

◆-Trichlorethan● Trichlorethanol (trichlorethylen)

◆ Perchlorethylen● Chrom

● Ethoxyeddikesyre (ethoxyethanol)● Nikkel

◆ Kviksølv◆ Trichloreddikesyre (trichlorethylen)

● Arsen◆ Lindan

● Cobolt● Pentachlorphenol

◆ Bly● Kviksølv

● Dieldrin

◆ Blod● Urin

◆ Cadmium

◆ Polychlorerede biphenyler

◆ Kulstofdisulfid

. .1 år

.10 år

▲

▲

▲

▲

▲

▲

▲

▲

Trichlortrifluorethan

1,1,1,-Trichlorethan

Figur 6.3. Sammenhængmellem et stofs halverings-tid i blod og urin ogprøvetagningstidspunkt.


for udvalgte stoffer i blod og urin og prøvetagningsstrategi ervist i fig. 6.3.

Kendskab til kinetik og halveringstid er også vigtigt ved tolk-ningen af, hvor repræsentativ prøvetagning er, idet eksponerin-gen i løbet af en arbejdsperiode sjældent er konstant. Det er vig-tigt at vide, om en komponent reflekterer eksponering, lige førprøven blev taget (nylig eksponering), tidsvægtet eksponeringden foregående dag eller dage, langtidseksponering eller integre-ret eksponering. Fx afspejler koncentrationen af n-hexan iudåndingsluft (kort halveringstid) eksponeringen kort tid førprøvetagningen. Mængden af kobolt i urin reflekterer ekspone-ring for koboltforbindelser den forudgående arbejdsuge.

AnalysemetoderFor at kunne udføre biologisk monitering bør analysemetodernevære følsomme, specifikke, reproducerbare og anvendelige. Forat måleresultatet skal kunne sammenlignes, stilles der store kravtil analysemetoden. Biologiske analysemetoder bør være speci-fikke, dvs kun måle den ønskede komponent uden interferens(medbestemmelse af andre stoffer). Ved analyse af nikkel i blodkan fx jern medbestemmes. Udviklingen inden for analytiskkemi har i de senere år været meget stor. Med måleudstyr somatomabsorption, gaskromatografi, højtryksvæskekromatografi ogionkromatografi er det muligt at vælge specifikke metoder.

En analysemetode bør ligeledes have tilstrækkelig præcisionog nøjagtighed, dvs måle det samme hver gang med en givetstandard deviation nær den sande værdi. Nøjagtige målinger ervigtigt, når et måleresultat sammenlignes med en biologiskgrænseværdi, hvor der tages stilling til, om denne er overskredet,og når der skal sammenlignes med et måleresultat udført af etandet laboratorium.

I fig. 6.4 er % falske negative fund pga målefejl illustreret. Etmåleresultat, der er over den biologiske grænseværdi (BEI) kanpga målingers variation (SD) fejlagtigt blive bedømt som væren-de under grænseværdien. For hvis måleresultater er 2SD overden biologiske grænseværdi, vil 2,3% af måleresultaterne vurde-res som værende under grænseværdien. Dette betyder, atarbejdsmiljøet ikke forbedres, og arbejdstageren falder ud afmåleprogrammet (ingen forebyggelse). Derfor er det vigtigt, atet laboratorium dokumenterer analysemetodens ydeevne ved enmetodevalidering og løbende brug af kvalitetskontrol samt certi-ficeret referencemateriale for at sikre sporbarhed (nøjagtighed).

Deltagelse i præstationsprøvninger (ekstern kvalitetskontrol) ogsammenligninger med et referencelaboratorium er desuden etkrav til et akkrediteret (godkendt) laboratorium.

Tolkning af dataSelvom der i populationsundersøgelser er fundet korrelationmellem den målte biomarkør og eksponering, er det nødvendigtat vurdere variationskilder. Det gælder individuel variation ogeksponering fra andre ikke-arbejdsmæssige kilder, fx findesmange sporelementer i miljøet (cadmium i tobaksrøg, arsen ifisk), og denne eksponering kan i nogle tilfælde overstige enarbejdsmæssig eksponering.

Resultater opnået ved biologisk monitering tolkes sædvanligvisved at sammenligne med referencegrænser. Der findes to slagsreferencegrænser: 1) referenceintervaller fra ikke-erhvervsmæs-sigt eksponerede befolkningsgrupper, og 2) biologiske grænse-værdier for eksponerede arbejdstagere.

Samfundsmæssig variationToksiske stoffer i legemsvæsker behøver ikke nødvendigvis at


▲

▲

▲

▲

BEI SD +2SD

2,3%

16%

Figur 6.4. Falske negativemåleresultater.

174


komme fra en arbejdsmæssig eksponering. Føde, livsvaner ogfritidsaktiviteter kan give væsentlige bidrag. Ud fra et sundheds-mæssigt synspunkt er det den totale eksponering, der har inter-esse. Fra føden fås bidrag som visse tungmetaller, pesticider etc.Koncentrationen af arsen i urin hænger direkte sammen medkoncentrationen af arsen i drikkevand, og fisk indeholder orga-niske arsenforbindelser. Fisk kan ligeledes indeholde ekstrememængder af methylkviksølv. Føden kan indeholde varierendemængder af kemikalier, der omdannes til phenol, hippursyre ogmandelsyre, metabolitter som også er et mål for benzen-, toluen-og styreneksponering. Rygning giver et ikke uvæsentligt tilskudaf cadmium og kulilte og øger optagelsen af bly hos arbejdereeksponeret for bly.

Personer, der jævnligt drikker alkohol, har sædvanligvis en for-højet koncentration af bly i blod. Ydermere hæmmer alkohologså metabolismen af visse organiske stoffer (fx trichlorethylenog phenylethan-1,2-diol) og interfererer med metabolismen afxylen. Mange organiske stoffer, DDT, PCB og medikamenterpåvirker organismens evne til at omsætte toksiske stoffer.

Biologiske referenceværdierFor at man kan tolke resultater, må der foreligge et sammenlig-ningsgrundlag ud fra en referenceværdi eller referenceinterval.

Ved en biologisk referenceværdi forstås koncentrationen afstoffet eller dets metabolitter i en population uden kendterhvervsmæssig eksponering. Referenceintervaller for ikke-erhvervsmæssigt eksponerede befolkningsgrupper er fastlagt påbaggrund af måleresultater (referenceværdier, hvor målinger fraerhvervsmæssigt eksponerede er udeladt) for en passende storog veldefineret befolkningsgruppe (referencegruppe) med kendtetnisk oprindelse, køn, alder, miljømæssig påvirkning, luftforure-ning, rygning, andre sociale vaner etc. Referenceintervalletsnedre grænse er hyppigt nær den analytiske detektionsgrænseog derfor behæftet med stor måleusikkerhed. Personer, som harfået målt koncentrationer højere end den øvre referencegrænse,bliver anset for at være arbejdsmæssigt eksponerede.

For at karakterisere eksponeringen af grupper frem for indivi-der er det ikke tilstrækkeligt at sammenligne med den øvre refe-rencegrænse og dens givne sikkerhedsgrænse. I stedet bør forde-lingen af de biologiske måleresultater for den eksponerede grup-pe sammenholdes med fordelingen for referencegruppen.Såfremt gruppen i gennemsnit har et niveau, som er større endhalvdelen af den øvre referencegrænse, er gruppen sandsynligvisblevet eksponeret på arbejdspladsen. I fig. 6.5 er dette illustreret

176

ved manganeksponering i et jernstøberi. Fordelingen af blod-mangan, målt før og efter ferie, er sammenholdt med fordelingenaf referenceværdier.

Øvre referencegrænser kan variere fra det ene geografiskeområde til det andet. Endvidere kan niveauet ændres med tiden,som fx i det sidste årti, hvor koncentrationer af bly i blod ogkviksølv i urin er faldende. Ydermere er det kendt, at rygningkan påvirke niveauet af en række stoffer i kropsvæsker, som fxcadmium og benzen. Endelig skal understreges, at valide refe-rencegrænser kun opnås ved anvendelse af korrekt statistik.


Figur 6.5. Manganekspone-ring i et jernstøberi.Fordelingen af blodmanganmålt før og efter ferie.

▲0,0 ▲

0,8

0,6

0,4

0,2

▲

1,0

▲

1,2

Blodmanganniveau (nmol/L)

Kumuleret hyppighed▲

.200

.100

.300

.400

. . . . .

Jernstøberi, før ferie (p < 0,01)

Jernstøberi, efterferie (p < 0,005)

Referencegruppe


Biologiske grænseværdierI de senere år har man fastsat biologiske grænseværdier, der skalsikre mod sundhedsskadelig påvirkning ved eksponeringer iarbejdsmiljøet. Ved en biologisk grænseværdi forstås den maksi-male koncentration af stoffet og/eller dets metabolitter, der kanaccepteres i det biologiske medie. Ideelt bør biologiske grænse-værdier være den højeste koncentration af et stof og/eller detsmetabolitter, der ikke anses for skadelig. Denne værdi kan fast-lægges ud fra dosis-effekt relationer. Pga det store arbejde, detkræver at erhverve viden om sammenhængen mellem dosis ogrespons, findes meget få biologiske grænseværdier baseret pådosis-effekt relationer, dog har WHO udarbejdet værdier for bly,cadmium og kviksølv.

Derimod findes der flere matematisk tilnærmede grænseværdi-er for stoffer i biologiske medier, ofte fastlagt ud fra den fastsattegrænseværdi i luft og korrelation mellem koncentrationen i luftog fx urin. I USA anvendes betegnelsen BEI, Biological ExposureIndices, der udarbejdes af ACGIH (the American Conference ofGovernmental Industrial Hygienists). BEI-værdien er den kon-centration, som kan forventes i blod eller urin hos en arbejdsta-ger, der har arbejdet i et moderat arbejdstempo 8 timer ved dengældende grænseværdi for stoffet. Det skal understreges, at BEI-værdierne angiver en påvirkning, hvor der ikke er taget hensyntil sundhedsrisiko.

I Vesttyskland anvendes betegnelse BAT, Biologische Arbeitsstoff-Toleranz Werte, udarbejdet af Kommission zur Prüfung gesund-heitsschädlicher Arbeitsstoffe (DFA), som fastsætter grænseværdi-er på baggrund af langtidsstudier af arbejdstagere, der er ekspo-nerede 8 timer om dagen, 5 dage pr uge, uden at der i dettetidsrum er konstateret skadelige påvirkninger på helbredet.Veldokumenterede biologiske grænseværdier findes på nuværen-de tidspunkt for bly, cadmium, kviksølv og carbonmonoxid iblod samt aluminium, cadmium, fluorid og kviksølv i urin samtet stort antal VOC’er. For kræftfremkaldende stoffer findes ikkeBAT-værdier, men “Expositionsäquivalente für krebserzeugendeArbeitsstoffe” (EKA), dvs værdier, som svarer til intern dosis vedgældende tysk grænseværdi i luft.

Biologiske grænseværdier skal bruges med omtanke, idet stof-fers reaktivitet og opløselighed har stor betydning; fx ved ekspo-nering for vandopløselige nikkelforbindelser vil nikkelkoncentra-tioner i urin være langt højere sammenlignet med en ekspone-ring for praktisk talt uopløselige nikkeloxider, sulfider og metal-lisk nikkel, og tilsvarende for cobolt og chrom. For visse stoffer,som let absorberes gennem huden, kan den biologiske grænse-værdi ikke afledes af grænseværdier i luft alene. I disse tilfælde

178 Biomarkører og biologisk monitering

Tabel 6.3. Udvalgte biologi-ske grænseværdier anbefa-let af den amerikanskegrænseværdikomite (BEI-værdier), den tyske græns-eværdikomite (BAT-værdi-er) samt tyske vejledendeEKA-værdier for kræftfrem-kaldende stoffer.

* Kvinder < 45 år; kreat = kreatinin;ES = slutningen af arbejdsdagen; EW = slutningen af arbejdsugen; NC = ikke kritisk; PS = starten af enarbejdsperiode; DS = i løbet afarbejdsdagen; IDS = øges under arbej-det;NF = ikke fastlagt

Biologisk Prøve-moniteringsmetode tagning BEI BAT EKA

Acetone

Acetone i urin ES 100 mg/L 80 mg/L

Aluminium

Aluminium i urin ES 200 �g/L

Arsen

Uorganiske arsen-metabolitter i urin ES, EW 50 �g/g kreat 130 �g/L

Benzen

Phenylmercarptursyrei urin ES 25 �g/g kreat 45 �g/g kreatMuconsyre i urin ES 2 mg/LBenzen i blod DS 5 �g/L

Bly

Bly i blod NC 300 �g/L 700 �g/LBly i blod* NC 300 �g/L�-aminolævulinsyrei urin NC 15 mg/L

Cadmium

Cadmium i urin NC 5 �g/g kreat 15 �g/LCadmium i blod NC 5 �g/L 15 �g/L

Chrom (VI) opløselig

Chrom i urin IDS 10 �g/g kreatChrom i urin, total ES, EW 30 �g/g kreat 20 �g/g kreat

Fluorid

Fluorid i urin PS 3 mg/g kreat 4 mg/g kreatFluorid i urin ES 10 mg/g kreat 7 mg/g kreat

n-Hexan

2,5 hexandion i urin ES 5 mg/g kreat 5 mg/L

Cobolt

Cobolt i urin ES, EW 15 �g/L 60 �g/LCobolt i blod EW 1 �g/L 5 �g/L

Kulmonoxid

Kulmonoxid Hb i blod ES 3,5% 5%

Kviksølv uorganisk

Kviksølv i urin PS, NF 35 �g/g kreat 200 �g/LKviksølv i urin ES, EWKviksølv i blod ES, EW 15 �g/L 50 �g/L

Kviksølv organisk

Kviksølv i blod NF 100 �g/L

Methanol

Methanol i urin ES, EW 15 mg/L kreat 30 mg/L


fastlægges grænseværdien ved at måle stof- og metabolitkoncen-trationer i biologiske prøver fra arbejdstagere, der har udvist godarbejdspraksis.

I Danmark er der fastlagt en grænseværdi for bly i blod på 200�g/L, og grænseværdier for andre toksiske stoffer vil måskefølge efter, idet der i et kommende EU-Direktiv er stillet krav ombiologisk monitering og fastsættelse af biologiske grænseværdierfor flere stoffer, fortrinsvis metaller. Ved fastsættelse af nationalebiologiske grænseværdier har tekniske og økonomiske konse-kvenser en indflydelse på fastsættelse af niveauet. BEI, BAT, EKAog EU biologiske grænseværdier, der administrativt benyttes iflere lande, er derfor højere end grænseværdier foreslået afWHO. Værdier for BEI, BAT og EKA er vist i tabel 6.3.

Biologisk Prøve-moniteringsmetode tagning BEI BAT EKA

Nikkel

Nikkel i urin EW 45 �g/L

Nitrobenzen

p-nitrophenol i urin ES, EW 5 mg/g kreatMethhæmoglobin i blod ES 1,5%Anilin Hb-addukter i blod EW 100 �g/L

Styren

Mandelsyre i urin ES, PS 800 mg/g kreat 400 mg/g kreatPhenylglyoxylsyre i urin ES, PS 300 mg/g kreatMandelsyre + phenyl-glyoxylsyre i urin ES 500 mg/LStyren i blod ES 0,55 �g/LStyren i blod PS 0,02 �g/L

Tetrachlorethylen

Trichloreddikesyre i urin ES, EW 3,5 mg/LTetrachlorethylen i blod PS 0,5 mg/L 1 mg/L

Toluen

Hippursyre i urin ES 2,5 g/g kreato-cresol i urin EW 1 mg/g kreat 3,0 mg/LToluen i blod ES 1 mg/L 1 mg/L

Trichlorethylen

Trichloreddikesyre i urin EW 100 mg/g kreat 100 mg/LTrichlorethanol i urin ES, EW 10 �g/g kreat

Vanadium

Vanadium i urin 70 �g/g kreat

180

ModelleringBiomarkører er i de fleste tilfælde ikke selektive for eksponerin-gen, fx afspejler bly i blod ikke alene bly fra arbejdsmiljøet, menogså bly fra fødeindtagelse og livsvaner.

Klassisk univariat statistik opfordrer til at anvende én selektivbiomarkør. Dette betyder, at man på forhånd må udvælge sinvariabel og derved mister værdifuld information fra andre ikke-selektive variable, idet disse i kombination kan være selektiveover for givne karakteristika. I de seneste år har kemometrien,der kan tackle multivariate datastrukturer på en matematisk hen-sigtsmæssig måde, vundet stor udbredelse. Ved at anvendekemometriske metoder kan flere biomarkører håndteres samtidigmed information fra spørgeskemaer.

Inden for kemometrien findes to væsentlige metoder til denneform for dataanalyse. Principal Component Analyse (PCA) og PartialLeast Squares regression (PLS). Med PCA, “mønstergenkendelse”eller “fingerprints”, er det muligt at finde sammenhænge i og over-blik over store datamængder. Disse sammenhænge kan efterfølgen-de eftervises med klassisk statistik. PLS er en metode, der anvendestil at korrelere to datamatricer X og Y. X-matricen indeholder deuafhængige variable, fx biomarkører og spørgeskemadata, mens Y-matricen indeholder de afhængige variable, fx stressniveau eller syg-domsrisiko. Med denne information udvikles en prædiktiv model,som fx skal forudsige en given persons sygdomsrisiko/stressniveaualene ud fra målte biomarkører. Som det gælder for alle andremodeller, er det nødvendigt at validere og løbende forbedre ensådan model, før den anvendes. I øjeblikket anvendes kemometrifortrinsvis til forskningsformål mhp udvikling af valide modeller. Etpraktisk islæt er, at man kan udvælge, hvilke biomarkører der er devæsentligste, hvorved antallet af målinger reduceres.

AnvendelsesmulighederMåling af bly i blod anvendes rutinemæssigt som overvågnings-redskab, idet der via lovgivningen er fastlagt grænser for dennekomponent. For andre biologiske måleparametre findes ikkedanske grænseværdier, og det gør det sværere at anvende biolo-gisk monitering som redskab: Hvilke grænser skal måleresultatetvurderes over for, og hvilke konsekvenser vil man tage, hvisgrænsen overskrides? Disse overvejelser må gøres, inden biolo-gisk monitering anvendes. Når dette er sagt, kan biologisk moni-tering støtte eller supplere luftmålinger eller andre observationer



gjort på arbejdspladsen. Dette kan belyses med et par eksempler:

Manganeksponering på jernstøberierNyere undersøgelser publiceret i internationale medicinske tids-skrifter har dokumenteret øget forekomst af klager og neurologi-ske forandringer hos erhvervsgrupper eksponerede for lave kon-centrationer af mangan, heriblandt støberiarbejdere. På den bag-grund blev igangsat en undersøgelse af manganeksponeringenpå tre støberier med deltagelse af i alt 24 personer. Orienterendestationære luftmålinger indikerede manganniveauer 40-500 gangeunder grænseværdien (2,5 mg/m3). Biologiske målinger af blod-mangan viste klart forhøjede niveauer på to af støberierne i for-hold til en referencegruppe, som vist i fig. 6.5. Et fald i blod-manganniveauet efter 3 ugers sommerferie dokumenterede, atdet forhøjede niveau var erhvervsbetinget. Procesventilation vedstøbeovnen førte ligeledes til markant forbedring, som blevafspejlet i blodmanganniveauerne. Ved undersøgelsens starthavde to af de ansatte muligvis kliniske symptomer på mangan-forgiftning. Symptomerne forsvandt, da deres blodmanganni-veauer blev bragt ned.

Konklusionen fra denne undersøgelse var, dels at luftmålingerskal fortolkes med forsigtighed, dels at manganeksponeringenprimært skyldtes utilstrækkelig procesventilation, især vedomhældningsprocessen. Særlig den sidste konklusion dannerbasis for yderligere tekniske forbedringer af arbejdsmiljøet.

Apoteksassistenters omgang med cytostatika som cisplatin Der er usikkerhed om, hvorvidt de arbejdsprocedurer, deranvendes ved apoteksassistenters håndtering af cytostatika, er såsikre, at de beskytter mod skadevirkninger. Arbejdsprocedurerneskal være tilrettelagt således, at der slet ikke er kontakt, dvs derskal arbejdes med handsker, og stofferne skal håndteres i stink-skab eller flowbænk, hvor såvel person som præparat beskyttes.Der må ikke blæse luft ud i hovedet på personen (såkaldt hori-sontalt flow). Men er de anvendte arbejdsprocedurer sikre nok?Her kan måling for stoffet eller omdannelsesprodukter i kroppen(blod eller urin), intern dosis eller en uspecifik effekt (fx muta-gen aktivitet i urin), være relevant. Måling af biologisk effektivdosis, som giver et mere præcist mål for skadelig udsættelse, ermulig, såfremt cytostatika binder sig til fx DNA. Det er bl.a.muligt at måle cisplatin DNA-addukter. Metoderne er imidlertidikke særlig veludviklede og meget dyre, da de stadig er påforskning/udviklingsstadiet. Måling af tidlige biologiske effekter,som fx skader på arveanlæg (såkaldte kromosomanalyser) eruspecifik, og derfor kun velegnet ved høj eksponering.

182

Der findes eksempler på succesfuld anvendelse af alle typer istærkt belastede arbejdssituationer. Men i dag er det nok tvivl-somt, om metoderne er tilstrækkelig følsommme til at kunnedetektere cytostatika eller metabolitter, og risikoen for at få fal-ske negative resultater bør indgå i overvejelserne, før der tagesbeslutning om monitering.

Metaleksponering på kraftværkFlyveasken på et kraftværk havde højt indhold af nikkel ogvanadium. Nikkel er et carcinogen og kan derudover forårsagekontaktallergi og luftvejsallergi. Vanadium er slimhindeirriterendeog kan ved længere tids eksponering give anledning til rhinitis(høfeber) og kronisk bronkitis. Virksomheden havde investeretstore beløb i teknisk forebyggelse af eksponering samt rengøringaf “forurenede” områder. Da der opstod et tilfælde af nikkel-kon-taktallergi, opstod der mistanke om, at de forebyggende foran-staltninger var utilstrækkelige. For at belyse mulig nikkel- og va-nadiumeksponering blev urinprøver taget fra 7 personer beskæf-tiget med granulering eller transport af flyveaske. Personerneudfyldte derudover hver et kort spørgeskema, der belyste andrekilder til metaleksponering, fx fritidsbeskæftigelse og kostvaner.Ingen af personerne havde forhøjede nikkel- eller vanadiumni-veauer sammenlignet med referenceniveauer. Konklusionen blev,at beskyttelsesforanstaltninger, bedømt ud fra nikkel- og vanadi-umniveauerne i urin, var tilstrækkelige.

Eksemplerne viser, at der er problemstillinger i arbejdsmiljøet,som kan belyses vha biologisk monitering på trods af manglenpå grænseværdier. Før et biomoniteringsprogram igangsættes,bør man dog konsultere fagfolk for at sikre et økonomisk og for-tolkningsmæssigt overskueligt undersøgelsesdesign. Dette inde-bærer bl.a. korrekt valg af biomarkør og prøvetagningstidspunkt,sikring af etiske hensyn (fortrolighed, registergodkendelser mv),samt at prøvetagning og kemisk analyse foregår under passendekvalitetssikring. Resultaterne bør fremlægges i rapportform, ogrekvirenten af undersøgelsen bør have adgang til efterfølgendefaglig bistand til fortolkning af måleresultaterne.

Etiske overvejelserDet skal understreges, at biologisk monitering og måling af bio-markører giver mulighed for at vurdere den interne belastning.Dette kan være af betydning i udredning af arbejdsmiljøekspone-ring og sygdomsbillede, fx i relation til arbejdsskade- og erstat-



ningssager. Biologiske målinger må dog ikke erstatte den ar-bejdshygiejniske eksponeringskontrol, der er væsentlig for atopspore forureningskilder og forbedre arbejdsmiljøet. Anven-delse af biomarkører og biologisk monitering indebærer enrække forvaltningsmæssige og etiske problemer, der skal tageshensyn til ved både planlægning, udførelse og tolkning af resul-taterne. En forudsætning for korrekt tolkning af resultater er fag-lig baggrund og viden samt nødvendige og tilstrækkelige analyti-ske faciliteter til at opnå meningsfulde resultater. Moniterings-programmer skal være forebyggende, og en arbejdstager måikke placeres i en situation, hvor frygten for at miste sit arbejdesammenblandes med helbredsrisiko eller skadelige påvirkninger.Beslutningen om at acceptere et vist risikoniveau i relation tilsikker ansættelse bør være et personligt anliggende.

Generelt gælder de læge-etiske regler, hvor personer, som del-tager i moniteringsprogrammer, skal være informeret om under-søgelsens formål, de skal afgive skriftligt samtykke inden delta-gelse, og de er frit stillet til at trække sig ud af programmet.Undtaget herfra er imidlertid måling af bly i blod, som er obliga-torisk, idet der foreligger et EF-direktiv og en dansk bekendt-gørelse, som omhandler regler for overvågning af personer, der ideres arbejde udsættes for uorganisk bly. Flere forslag om obli-gatoriske måleprogrammer i EU-regi er i planlægningsfasen.

Et væsentligt forvaltningsmæssigt problem er ejendomsretten tilmåleresultatet. Tilfalder måleresultatet undersøgelsespersonen,forskeren eller arbejdsgiveren? Når det drejer sig om forsknings-projekter, gælder, at kun forskerne og undersøgelsespersonernehar adgang til de individuelle analyseresultater, og de videregi-ves ikke til uvedkommende uden den undersøgtes accept. I denmere rutinemæssige overvågning af arbejdsmiljøet bør individu-elle måleresultater ikke videregives til arbejdsgiveren, kun resul-tater opgjort på gruppebasis, fx fordelingen af måleresultatersammenholdt med en referencegruppe. Formaliserede reglerherom vil kunne bidrage til at sikre, at personresultater behand-les fortroligt, og at den enkelte undersøgelsesperson har en for-mel ret til at blive underrettet om resultatet af egne prøver.

Den mulige fortolkning og brug af biomarkører for genetiskrisiko i arbejdsmedicin og klinisk medicin har givet anledning tilbetydelig kontroversiel debat, som også omfatter muligheden fordiskrimination på grundlag af genotype. Adskillige svære spørgs-mål må besvares i samfundsmæssig og sundhedsmæssig sam-menhæng. Brugen af disse tests kan imidlertid sidestilles medalmindeligt anvendte kliniske tests, fx bestemmelse af serum-kolesterol, som også afspejler en genetisk betinget fænotype forhjerte-karsygdomme. Hvis genetisk undersøgelse bliver en reali-tet, kan der stilles mange etiske spørgsmål: Skal genetisk under-

184

søgelse overhovedet foregå i forbindelse med ansættelser - hvisja, hvilke konsekvenser kan det så få? Hvem beslutter, hvem derskal indgå i et genetisk undersøgelsesprogram, og hvorledesinformationen bruges, herunder hvem der skal have adgang tilinformationen - den enkelte, arbejdsgiveren, forsikringsselskaber-ne? Hvordan kommunikeres resultaterne til de personer, der harværet involveret?

Mange af spørgsmålene og deres svar er afhængige af de givnesamfundsforhold og etiske værdier. Samfundet bliver nødt til atbestemme, om genetiske undersøgelser kan bruges legalt af for-sikringsselskaber og arbejdsgivere til at nægte at forsikre ellernægte muligheden for arbejde. Alternativt kan sådanne tests bru-ges til at sikre, at arbejdspladsen er sikker for alle, også de mestsårbare personer. Fremtidig brug af disse biomarkører i cancer-risikobestemmelse, parallelt med anvendelse af kolesterolmålin-ger i bedømmelses af risiko for hjerte-karsygdomme, er en væ-sentlig udfordring.

Grundlæggende må svarene på de mange etiske spørgsmålpege frem mod at forebygge sygdom og menneskelig lidelse, ogat det bør ske efter individernes eget ønske.

UdviklingstendenserI takt med øget viden om helbredseffekterne ved eksponeringfor visse stoffer nedsættes grænseværdier i luft. Dette sker formangan, hvor epidemiologiske studier har vist, at manganekspo-nerede arbejdere havde subkliniske neurologiske symptomer vedmeget lave mangankoncentrationer i luft. Som en konsekvens ergrænseværdien for mangan i luft varslet nedsat fra 2,5 til 0,2mg/m3. Som biologisk markør bruges hyppigst blodmangan foreksponering inden for de sidste par måneder, og urinmangan foreksponering inden for den sidste uge. Da studier har vist, atmangans passage over blod-hjerne barrieren er et vigtigt trin iden neurotoksiske mekanisme, søges der efter en mere specifikmarkør for denne proces.

For benzen er grænseværdien varslet nedsat fra 5 ppm til 0,1ppm. Som biologisk markør er benzen selv kun anvendelig forluftkoncentrationer ned til ca 10 ppm. En langt mere følsommarkør er metabolitten trans-muconsyre. Da benzin indeholderbetragtelige mængder af benzen (flere %), kan den ændredegrænseværdi nødvendiggøre fornyede målinger i flere brancher.

Eksponering for pesticider diskuteres som et muligt miljøpro-blem, dvs eksponering gennem fødevarer, drikkevand osv. Ved



planteavl bruges mange forskellige pesticider, fx insekticider,fungicider og vækstreguleringsmidler. På friland bruges destørste mængder, men den mest intense eksponering findersandsynligvis sted i væksthusgartnerier med blomsterproduktion.Mange af pesticiderne er akut toksiske, især organophosphaterneog carbamaterne, og virker ved at hæmme acetylcholinesterasen.Mange af stofferne er fedtopløselige, og den primære optagelses-rute er huden, ikke lungerne.

Mange af stofferne er mistænkt for at være carcinogene oghave fosterskadende effekt. Mange kan måles direkte i blod,serum eller fedtvævet, eller alternativt som metabolitter i urin. Etmere direkte mål for pesticidernes carcinogene og teratogeneeffekter er markører for deres effekt på DNA-niveau, der fx visersig som kromosomforandringer, søster-kromatidudveksling, DNA-skader (COMET-assay) og DNA-reparationsaktivitet.

Udvikling af biomarkører for stress er et nyt område, hvor denklassiske opfattelse af biomarkører udvides til at omfatte ændrin-ger af koncentrationen af naturligt forekommende (og biologisknødvendige) stoffer. Kroppens regulering af hormoner betyder,at det er ganske små ændringer, der måles, hvilket stiller megetstore kvalitetskrav til de anvendte målemetoder. Hormonerneindgår i flere forskellige fysiologiske processer, der påvirkes afmange forskellige eksponeringer i forskellig grad. Ved at måleændringer af koncentrationer af flere hormoner kan effekter afeksponeringer på flere forskellige fysiologiske processer vurde-res samtidigt. Det forventes, at anvendelse af multivariat statistikmuliggør ekstraktion af relevante effekter relateret til specifikkepåvirkninger. Her kan anvendelse af kemometriske metoder medfordel anvendes til tolkning af data indsamlet via spørgeskemaerog målte biomarkører.

Biomarkører for allergi er et nyt spændende område inden forarbejdsmedicin. Allergi er en kronisk irreversibel tilstand, og detvil være af stor værdi, hvis man kan bruge biomarkører til atudpege personer med risiko for at udvikle denne tilstand, førden opstår. Oplagte kandidater er dels de specifikke antistoffer,der er det første trin i kaskaden ved allergiske reaktioner, ogdels cytokiner, der er uspecifikke signalstoffer mellem celler iden immunologiske reaktion.

I de senere år er man især blevet opmærksom på skader pågener, som kan føre til udvikling af kræft. Den hurtige udviklinginden for den molekylære genetiske teknik har bl.a. ført til iden-tifikationen af gener, som medvirker til at regulere cellers vækstog udvikling (tumor supressor gener og proto-onkogener). Hvisdisse gener beskadiges, kan det resultere i, at der opstår kræft-celler. Man forventer, at der fremover vil blive kortlagt en rækkeandre gener, som kan have betydning for udvikling af kræft hos

186

mennesker. Dette rejser en række etiske spørgsmål om fortolk-ning, kommunikation og brug af den slags personlig informati-on. Analysen af menneskets gener vil fx snart gøre det muligt atpåvise andre gener, som hos i øvrigt sunde individer betinger ensærlig følsomhed over for påvirkninger udefra.

Biomarkører udgør i sig selv et forskningsområde i hastigudvikling. Nye markører, som kan afsløre tidlige og mere speci-fikke påvirkninger, vil være af stor betydning i fremtiden, hvorudvikling og anvendelse af biomarkører vil være et vigtigt ele-ment i biologisk monitering og epidemiologiske undersøgelser.

LitteraturAlexandersen P, Haarbo J, Christiansen C. The relationship of

natural androgens to coronary heart disease in males.Stheroscleroses 1996;125:1-13.

Aitio A. Biological monitoring today and tomorrow. Scand JWork Environ Health 1994;20 special issue:46-58.

BAT. Maximum concentrations at the workplace and biologicaltolerance values 1996. Report No XXVI, Deutsche Forschungs-gemeinschaft, VCH, Weinheim, Germany, 1997.

BEI. Threshold limit values and biological exposure indices for1996-1997. American Conference of Governmental IndustrialHygienists. Cincinnati USA, 1997.

Biological Monitoring of Chemical Exposure in the Workplace,Volume 1, World Health Organisation, Geneva, 1996.

Brewster MA, Hulka BS, Lavy TL. Biomarkers of pesticide expo-sure. Rev Environ Contam Toxicol 1992;128:17-42.

Byrialsen K, Kristiansen J, Christensen JM. Trends in quality assurance of metal determinations in clinical chemistry. Analyst1998;123:7-12.

Christensen JM, Human Exposure to Toxic Metals. Factors influ-encing. Interpretation of Biomonitoring Results. Sci Tot Environ1995;166:89-135.

Council of the European Communities. Council directive of 27Novemver 1980 on the protection of workers from the riskrelated to exposure to chemicals, physical and biologicalagents at work (80/1107/EEC) Off J Eur Communities 1980;L327:8-13.

Duffus JH and Worth GJH (eds). Fundamental Toxicology forChemists, The Royal Society of Chemistry, Athenaeum PressLtd., Pickering, North Yorkshire, UK. 1996.

Falter B, Kutzer C, Richter E. Biomonitoring of hemoglobin



adduct: aromatic amines and tobacco-specific nitrosamines.Clin Invest 1994;72:364-71.

Grandjean P, Nielsen GD, Jørgensen PJ, Hørder M. Referenceintervals for trace elements in blood: significance of risk fac-tors. Scand J Clin Lab Invest 1992;52:321-337.

Heinzow B, Jessen H, Mohr S, Riemer D. Heavy metals in thegeneral population: trend evaluation and interrelation withtrace elements. In: Aitio A, Aro A, Järvisalo J, Vainio H (eds):Trace elements in health and disease. Cambridge: The RoyalSociety of Chemistry 1991:75-81.

Knudsen LE, Christensen JM, Poulsen OM. Biologisk måling iarbejdsmiljøundersøgelser. Dansk kemi 1990;12: 426-428.

Knudsen, LE, Hansen ÅM. Måling af arbejdsmiljø.Apoteksassistenten 1996;12:10-16.

Kriek E, Van Schooten FJ, Hillebrand MJX, Van Leeuwen FE, DenEngelse L, De Loof AJA, et al. DNA adducts as a measure oflung cancer in humans exposed to polycyclic aromatic hydro-carbons. Environ Health Perspect 1993;99:71-75.

Kristiansen J, Christensen JM, Iversen BS, Sabbioni E. Toxic traceelement reference levels in blood and urine: influence of gen-der and lifestyle factors. Sci Tot Environ 1997;204:147-160.

Lauwerys RR, Hoet P. Industrial chemical exposure: guidelinesfor biologcal monitoring. 2nd ed. Boca Raton, Ann Arbor,London, Tokoy, Lewis Publishers 1993.

Møller P, Wallin H, Knudsen LE. Comet metoden: En ny metodetil hurtig påvisning af DNA-strengbrud. Dansk kemi 1996;2: 14-16.

Pekari K, Vainiotalo S, Heikkilä, Palotie A, Luotamo M, RiihimäkiV. Biological monitoring of occupational exposure to lowlevels of benzene. Scand J Work Environ Health 1992; 18:317-322.

Solberg HE. Approved Recommendation (1987) on the theory ofreference values. Part 5. Statistical treatment of collected refer-ence values. Determination of reference limits. J Clin ChemClin Biochem 1987;25:645-656.

Woodward A. Is passive smoking in the workplace hazardous tohealth? Scand J Work Environ Health 1991;17:293-301.

K A P I T E L 7

Individuel følsomhed

Lisbeth E. Knudsen Lotte RisomUlla B.Vogel

190


Individuel følsomhed har altid været relevant i arbejdsmiljøsam-menhæng. Der er sket en udvælgelse af personer, der er særligtegnede til specielle job, og en fravælgelse af personer, der ermindre egnede. Udvælgelsesfaktorerne har været køn, alder,størrelse (højde, vægt), udholdenhed (kondition m.m.) og selv-følgelig færdigheder og evner. I perioder med opgangstid og iperioder med mangel på arbejdskraft har der ikke været denstore interesse i at ansætte ud fra kendskab til personers for-skellighed mht at kunne tåle kemiske eller psykiske påvirknin-ger. I perioder med fokus på individer og muligheder for atselektere har interessen for individuel følsomhed været større,hvilket i dag er understøttet af stor forskningsaktivitet.

Et kontroversielt eksempel er selektionen af arbejdskraft udfra tilstedeværelsen af enzymet Glucose-6-Phosphatdehydroge-nase (G-6Pdh) i røde blodlegemer. I den kemiske industri iUSA var bortselektion af personer uden enzymaktivitetenudbredt i 70’erne pga en formodet øget følsomhed over forkemikalier, bl.a. aromatiske aminer. Da G-6Pdh mangel erudbredt blandt negroide (> 10%), men ikke så udbredt blandtkaukasider (få %), blev selektionen anset for at være racistisk,og det har da heller ikke været muligt videnskabeligt at verifi-cere en øget følsomhed.

Af eksempler fra Danmark kan nævnes anvendelse af test forprædisposition for enzymallergi hos produktionsansatte i 70’erne.Denne anvendelse blev også anset for kontroversiel, idet denpræventive værdi har vist sig at være begrænset.

I dag er der en stigende anvendelse af test for helbred og ud-spørgen om helbred i forbindelse med ansættelse, og en rækkenyere forskningsresultater har peget på forskellig følsomhed iundersøgte grupper (unge mennesker, ældre mennesker, kvinderi den fertile alder, bomuldsarbejdere, buschauffører).


191Individuel følsomhed

I de senere år er man især blevet opmærksom på skader pågener, som kan føre til udvikling af kræft. Den hurtige udvik-ling inden for den molekylære genetiske teknik har bl.a. ført tilidentifikationen af gener, som medvirker til at regulere cellersvækst og udvikling (tumor suppressor gener og proto-onkoge-ner). Hvis disse gener beskadiges, kan det resultere i, at deropstår kræftceller. Fremover vil der blive kortlagt en rækkeandre gener, som kan have betydning for udvikling af kræft ogandre lidelser hos mennesker. Endvidere forskes der bl.a. igener for psykisk stabilitet, narkotikamisbrug, alkoholisme oghomoseksualitet. Analysen af menneskets gener vil sandsynlig-vis snart gøre det muligt at påvise andre gener, som hos iøvrigt sunde individer betinger en særlig følsomhed over forpåvirkninger udefra. Dette rejser en række etiske spørgsmål omfortolkning, kommunikation og brug af den slags personliginformation.

Ved genetisk screening undersøges forekomsten af personermed en bestemt gen- eller kromosomsammensætning i enbefolkning eller en befolkningsgruppe. Formålet med under-søgelsen kan, som beskrevet af Det Etiske Råd, være at opspo-re personer med en gen- eller kromosomsammensætning, derkan medføre eller disponere for udvikling af sygdom hos depågældende og/eller de pågældendes efterkommere. Formåletmed undersøgelsen kan også være at belyse hyppigheden af en given genetisk sygdom, af et bestemt sygdomsanlæg, en be-stemt kromosomforandring eller evt af en bestemt kombinationaf arveanlæg i befolkningen.

Genetisk screening er en realitet i forskningen og anvendes ipatientbehandling, fx i den rutinemæssige fosterscreening forkromosomsygdomme hos gravide over 35 år og i screeningenaf nyfødte for stofskiftelidelserne Føllings sygdom og nedsatfunktion af skjoldbruskkirtlen.

Mange spørgsmål af social og etisk art kan stilles, hvis gene-tisk screening i arbejdsmiljøsammenhæng bliver en realitet: Skalgenetisk screening overhovedet foregå i forbindelse medansættelser - hvis ja, hvilke konsekvenser kan det så få? Hvembeslutter, hvem der skal indgå i et genetisk screeningsprogram,og hvorledes informationen bruges, herunder hvem der skalhave adgang til informationen - den enkelte, arbejdsgiveren,forsikringsselskaberne? Hvordan kommunikeres resultaterne tilde personer, der har været involveret?

Området er i en så rivende udvikling, at Folketinget i 1993fandt, at det var nødvendigt med en lovgivning, så rutine-mæssig anvendelse af test for individuel følsomhed i forbindel-se med ansættelse kun kan forekomme med særlig tilladelse.

192

Typer af markører for følsomhedMennesket arver ét sæt arveanlæg fra hver af sine forældre.Disse arveanlæg er medbestemmende for, hvordan et menneskekommer til at være. Miljøet spiller også en væsentlig rolle. Derakkumuleres mutationer i arveanlæggene med tiden som beskre-vet i kapitlet om kræft og kræftfremkaldende stoffer i bind II. De mutationer, der dannes i æg og sædceller, vil blive givetvidere til næste generation. Det har ført til en del variationer idet genetiske materiale hos forskellige individer og mellem for-skellige racer. Variationerne bestemmes oftest af et samspil mel-lem flere gener, men begrebet monogene sygdomme er stadigaktuelt enten i forbindelse med autosomal dominant nedarvning,autosomal recessiv nedarvning eller X-kromosombunden nedarv-ning. Den skønnede forekomst blandt nyfødte er 7 promilledominante, 2,5 promille recessive og 0,4 promille (eksklusivefarveblindhed) kønsbundne monogene sygdomme. I tabel 7.1 eroplistet et udvalg af relativt hyppigt forekommende monogenesygdomme.

Nogle af mutationerne findes i gener, der har betydning for, hvorfølsomme de enkelte mennesker er over for kemiske påvirknin-ger fra omgivelserne. Det er gener, hvis proteinprodukter, enzy-mer, medvirker i optagelsen eller nedbrydningen af skadeligestoffer, eller gener, der medvirker i reparation af DNA. Der eridentificeret flere end 50 genetiske dispositioner, som medførerøget følsomhed over for giftige eller kræftfremkaldende stoffer.De fleste genetiske egenskaber, der medfører variation i følsom-heden over for kemiske stoffer, giver ikke direkte anledning tilgenetiske sygdomme, men er simpelthen genetiske variationer,også kaldet polymorfier, i befolkningen. Tilstedeværelsen afnogle af disse arveligt betingede egenskaber kan være biologiskemarkører for følsomhed i arbejdsmiljømæssig sammenhæng.Tabel 7.2 og 7.3 viser forskellige typer af følsomhedsgener ogmulige effekter af miljøpåvirkninger.


Type af nedarvning Sygdomme

Autosomal, dominant Nonpolypøs tarmkræft, brystkræft (BRCA1 og BRCA2), polycystisk nyresygdom, Huntingdons chorea, neurofibromatose, tuberøs sclerose

Autosomal, recessiv Døvhed, albinisme, seglcelle-anæmi, alfa-1-antitrypsin mangel, phenylketonuri

X-kromosom bundet Hæmofili A, glucose-6-phosphat-dehydro-genase mangel, fragilt X, farveblindhed

Tabel 7.1. Eksempler pårelativt hyppige monogenesygdomme.

Type Gendefekt/polymorfi Miljøpåvirkning Mulig sygdom

Biosyntese Nedsat ALAD, som Blyudsættelse Blyforgiftningbinder metaller

Metabolisme CYP1A1 aktivitet, Forbrændingsprodukter Lungekræftreaktive metabolitter

Detoksificering Lav NAT2 - lille acetylering Forbrændingsprodukter Blære, brystkræftaf reaktiv metabolit

Detoksificering Ingen GSTT1 medieret Chlorerede opløsningsmidler Kræft, akutte forgiftningerkonjugation af reaktiv metabolit

DNA-reparation XP-heterozygot med nedsat UV-lys Hudkræftaktivitet og exicisions repair system

Vækstfaktor HLA-H type med særlig Jerntilskud Hæmokromatosisfølsomhed

Vækst TGF-�, prænatalt Moders tobaksrøg Ganespalte

Immunrespons HLA-Dpbet1 markør Beryllium Lungeskade

Kræftdisposition Li-Fraumeni Flere kræftformer

Kræftdispostion BRCA-1 Brystkræft

Tabel 7.2. Forskellige typer af følsomhedsgener. Mulige effekter af miljø-påvirkninger.

Tabel 7.3. Forskellige typer af følsomhedsgener. Hyppighed, genetik og analyse.

Sygdom eller Skønnet hyppighed Genetik Analysemetode Mulig konsekvensabnormitet af anlægsbærere

Seglcelle-anæmi 7-13% blandt En bestemt mutation Hæmoglobin- eller Øget risiko for seglcelle-dannel-sorte i USA i betaglobin-genet DNA-analyse se og deraf følgende

hæmolytisk anæmi, infarkter,forstærket følsomhed for bly

Alfa- og alfa 4-5% Flere varianter af både Hæmoglobin- eller Blodmangel i mild til svær grad betathalassæmi beta 2-3% i alfa- og betaglobin DNA-analyse (evt fosterdød) afhængigt af

Middelhavs- mutation varianten, forstærket følsomhedområdet for bly

Glucose-6- 1-8% af mænd i X-bundet recessiv Enzym- eller Øget risiko for akut hæmolysephosphat Middelhavs- DNA-analyse ved udsættelse for vissedehydrogenase området er kemikalier, herunder medika-mangel hemizygoter menter

Serum-alfa-1- 2% Én kendt basepar- DNA-analyse eller Prædisponering for emfysemantitrypsin ændring er hyppigst protein- ved udsættelse for lungevævs-mangel bestemmelse irriterende påvirkninger

Aryl hydroxy- Varierer fra system Flere varianter DNA-analyse eller Øget risiko for lungecancer hoscarbon hydroxy- til system protein- personer med højt enzymniveaulase induktion bestemmelse

Acetylerings- 50% hurtige og Autosomal recessiv Enzymaktivitet Øget risiko for arylamin-induce-fænotype 50% langsomme ret blærecancer hos

langsomme acetylatorer

Superoxid < 0,1% Autosomal recessiv Enzymaktivitet Nedsat cellulær modstand over dismutase mangel for oxidativ påvirkning

Katalase 2% Autosomal recessiv Enzymaktivitet Øget følsomhed over for hydro-variationer genperoxid

Nedsat DNA- 1% Flere varianter Indirekte Øget risiko for skader på detreparation autosomal enzymaktivitet genetiske materiale og deraf

recessiv følgende lidelser (cancer,immunforsvarsdefekt m.m.)

Aktiverede Ukendt Flere varianter DNA-analyser og Øget risiko for cancerprotoonkogener proteinbestemmelseog/eller tumorsuppressor gener

194

Metabolisme, enzymerEn række enzymer medvirker i omsætningen af fremmedstoffer iorganismen, og deres aktivitetsniveau har betydning for, hvorhurtigt et fremmedstof bliver omdannet, nogle gange til uskadeli-ge nedbrydningsprodukter, nogle gange til farligere (aktiverede)nedbrydningsprodukter. Nedbrydningsprodukternes egenskaberer naturligvis afgørende for, om det i det givne eksempel erbedst, om et fremmedstof bliver nedbrudt hurtigt eller langsomt.

I fremmedstofmetabolismen skelnes mellem fase 1 metabolis-me, som typisk oxiderer stoffet, og fase 2 metabolisme, dertypisk konjugerer stoffet, således at større vandopløselighedopnås.

Fig. 7.1 illustrerer opdelingen af metaboliserende enzymer iniveauer. De individuelle enzymer er karakteriseret ved, at grup-


Figur 7.1. Opdeling af metaboliserende enzymer i niveauer. De individuelleenzymer er karakteriseret ved substrater, inducere og inhibitorer. (Fra Pelkonenet al., 1995).

Metaboliserende enzymer

Fase I Fase II

P45 Hydrolaser Dehydrogenaser

CYP2 CYP1 CYP3 CYP4

CYP2A 2B 2C 2D 2E 2F 2G

CYP2A1 2A2 2A3 2A4 2A5 2A6 2A7

Substrater Inducere Inhibitorercoumarin phenobarb. metyraponaflatoxin pyrazol methoxsalennitrosaminer


per af stoffer, substrater, især omsættes af enzymet, mens andrestoffer virker ved at øge enzymaktiviteten, inducere, og atterandre stoffer mindsker enzymaktiviteten, inhibitorer.

Cytokrom P-450-enzymerne medvirker i den oxidative metabo-lisme af en lang række af naturligt forekommende forbindelser,talrige medikamenter (fx sovemidlerne barbiturater) og kræft-fremkaldende stoffer som polyaromatiske kulbrinter, genotoksi-ske stoffer og andre fremmedstoffer. Individuel variation i enzy-maktiviteten giver individuelle forskelle i mængden af aktiveredekræftfremkaldende stoffer, og dermed i risikoen for en inititeringaf sygdomsudvikling (nærmere beskrevet i kapitlet om kræft ogkræftfremkaldende stoffer i bind II). Specielt i forbindelse medblandingseksponeringer, fx ved medicinindtagelse, er det væ-sentligt at have kendskab til vekselvirkninger mellem inducere,inhibitorer og substrat. Tabel 7.4 viser eksempler på sådannevekselvirkninger: CYP2E1 medvirker ved oxidationen af alkoho-ler, og ethanol inducerer øget aktivitet af dette enzym, mensdisulfiram (antabus) hæmmer aktiviteten. Markøren, som anven-des, er et “uskadeligt” stof, koffein fra kaffe, te eller cola.Relative koncentrationer af markøren og dens omdannelsespro-dukter kan fortælle, om personen er hurtig eller langsom til atmetabolisere med det undersøgte CYP. Personer med en øgetaktivitet af CYP2E1 har øget følsomhed, når de bliver udsat forbl.a. benzen, styren, N-nitrosaminer og methylchlorid, da disseforbindelser hurtigere bliver omsat til farligere omdannelsespro-dukter i disse personer.

Personer med øget aktivitet af endnu en cytokrom P450-vari-ant, CYP1A1, har større kræfthyppighed, når de bliver udsat foraromatiske kulstofforbindelser som fx benzen og styren. Dissestoffer omdannes af CYP1A1 til farligere forbindelser.

P450 enzym Substrat Inhibitor Inducer Markør

CYP1A2 Aromatiske aminer Fluvoxamin PAH’er Koffein

CYP2A6 Butadien Psoralen Barbiturater Coumarin

CYP2C9 NSAID Sulphaphenazol Barbiturater s-Warfarin

CYP2C19 Hexobarbital Barbiturater Mefenytoin

CYP2D6 Antidepressiva Debrisoquin

CYP2E1 Alkoholer Disulfiram Ethanol Koffein

CYP3A4 Steroider Lidocain

Tabel 7.4. Væsentlige CYP 450-varianter med eksempler på substrater, inducereog markører.

196

CYP2D6 - en cytokrom P450-variant, der omsætter aminerPersoner klassificeres i tre grupper ud fra enzymaktivitet. Poor Metabolisers (PM) medlav enzymaktvitet udgør ca 5-10% af den kaukasiske befolkning. Extensive Metabolisers(EM) med høj og Ultrarapid Metabolisers (UM) med ultrahøj enzymaktivitet er hyp-pigst. Ved opfølgende undersøgelser på biologiske prøver fra patienter har det vist sig,at gruppen af personer med EM og UM er overrepræsenteret blandt lungecancerpati-enter. Det har også vist sig, at UM er overrepræsenteret blandt storrygere, mens PM eroverrepræsenteret blandt ikke-rygere.

Øget CYP2D6-aktivitet (EM, UM) synes således at hænge sammen med rygeadfærd,hvilket igen kan hænge sammen med, at rygning hos personer med høj enzymaktivitetkan øge aktiviteten af dopamin i hjernen.

Lav CYP2D6-aktivitet er sat i forbindelse med Parkinsons syge, hvor dopamin-niveauet i hjerne er lavt. Et yderligere indicium på sammenhængen mellem Parkinsonssyge og genetisk disponeret lav CYP2D6-aktivitet er den relativt større frekvens afikke-rygere blandt personer med Parkinsons syge, sammenlignet med andre. Vi mang-ler nu at se, om der så virkelig blandt patienter med Parkinsons syge er en over-repræsentation af PM.

Fase 2 enzymet N-acetyltransferase (NAT) medvirker ved afgift-ningen af bl.a. aromatiske aminer, som findes i farvestoffer ogcigaretrøg. Personer med lav N-acetyltransferase aktivitet har enhøjere risiko for blærekræft, hvis de udsættes for arylaminer, fx ifarvestofproduktionen eller i den grafiske branche. Imidlertidsynes personer med en høj N-acetyltransferase aktivitet at haveforhøjet risiko for tarmkræft, fordi enzymets tilstedeværelse kanøge omdannelsen af andre stoffer i tarmen til skadelige nedbryd-ningsprodukter og dermed medføre øget risiko for tarmkræft.Der er derfor ikke for N-acetyltransferase en éntydig sammen-hæng mellem genotype og risiko.

Manglende tilstedeværelse af genet for fase 2 enzymerne glu-tathion S-transferaser (GST), som bl.a. øger udskillelsen af for-brændingsprodukter, er sat i forbindelse med øget risiko forkræft i lunger, tarm og mave. Der er fundet en række forskelligevarianter, hvoraf ca halvdelen af befolkningen mangler M1-vari-anten. To andre varianter, P1 og T1, sættes i forbindelse medudskillelse af bl.a. umættede kulbrinter. P1- og T1-varianternemangler hos ca 10% af befolkningen.

I en undersøgelse af københavnske buschauffører fandtes endobbelt så stor frekvens af kromosomskader hos personer, dermanglede enzymaktivitet af såvel GSTM1 som NAT, i varianten 2(NAT2). Da begge enzymer medvirker ved detoksificeringen afforbrændingsprodukter, sættes det øgede antal kromosomskaderi relation til eksponeringen fra trafikforurening.



Alfa-1-antitrypsin

Manglen på alfa-1-antitrypsin (målt i serum) er en væsentliggenetisk faktor i lungeemfysem - en kronisk lungesygdom, somer karakteriseret ved uoprettelig ødelæggelse af væggene i detperifære lungevæv, dvs de respiratoriske bronchioler og alveoler.Disse skader er resultatet af nedsat hæmning af et proteinfor-døjende enzym, der nedbryder cellevæggene. Hos heterozygote(personer, som både har et defekt og et normalt gen for alfa-1-antitrypsin) er alfa-1-antitrypsin niveauet på 55-60% af det nor-male. Epidemiologiske studier viser, at heterozygote personerogså har en forhøjet risiko for at få en kronisk lungesygdom.Denne risiko øges ved rygning og udsættelse for fx støv iarbejdsmiljøet. I USA er ca 3% af befolkningen heterozygote foralfa-1-antitrypsin.

I 1988 gennemførtes en undersøgelse af allergi og luftvejslidel-ser hos bomuldsarbejdere i Vejle. I den første del af studiet blevarbejdsmiljøet og de ansattes reaktion herpå undersøgt.Reaktioner hos de ansatte blev bl.a. målt vha spørgeskemaer,lungeundersøgelser og allergitest, og blodprøver blev analyseretfor bl.a. alfa-1-antitrypsin i serum. Man fandt en øget hyppighedaf “bomuldslunger” hos personer med et lavt indhold af alfa-1-antitrypsin proteinet i serum. Et lavt niveau blev defineret sommindre end 35 �mol/L.

I undersøgelsen måltes fænotypen, dvs enzymaktiviteten iserum, og ikke genotypen af alfa-1-antitrypsin hos i alt 226undersøgelsespersoner, men der er i litteraturen rapporteret atvære god overensstemmelse mellem fænotype og genotype.Undersøgelsesresultaterne kunne umiddelbart have ført til enanvendelse af denne test til at forebygge lungelidelser hos desærligt følsomme med lav aktivitet. For at bruge denne type aftest til sådanne formål er det væsentligt at kende sensitivitet og

Tabel 7.5. Kromosom-skader hos buschauffører,afhængighed af metabolis-me genotyper. (FraKnudsen et al., 1998).

Genotype1) Antal Gaps Total Totalpersoner minus gaps inkl. gaps

GSTM1-0, NAT2 slow 30 1,00�1,052) 2,27�1,53*) 3,20�2,06*)

GSTM1-0, NAT2 rapid 30 0,90�0,76 1,73�1,05 2,63�1,40

GSTM1-+, NAT2 slow 27 0,85�0,72 1,81�1,55 2,67�1,82

GSTM1-+, NAT2 rapid 19 0,58�0,69 0,95�0,85 1,53�1,07

1) GSTM1 forekommer i variationerne 0 og 1, hvor der er hhv lav og høj aktivitet af glutathion-S-transferase enzymM1. NAT2 forekommer i variationerne slow og rapid, hvor der er hhv lav og høj aktivitet af N-acetylase enzym.Begge enzymer medvirker til at øge vandopløseligheden og dermed udskillelsen af bl.a. forbrændingsprodukter.

2) Gennemsnit � standardafvigelse af procentvise antal kromosomskader i gruppen af personer. For hver person erder målt på 100 celler.

*) p < 0,0005 i Poisson test sammenlignet med GSTM1+, NAT2 rapid.

198

specificitet samt den prædiktive værdi af alfa-1-antitrypsin serum-koncentrationer mindre end 35 �mol/L i forhold til lungefunkti-onsændring. Disse størrelser kan udregnes fra datamaterialet, setabel 7.6. Det er her væsentligt at mærke sig, at sensitivitet ogprædiktiv værdi er meget lav, hhv 17% og 28% mod ideelt 100%.Der vil med andre ord uberettiget bortsorteres personer vedanvendelse af denne metode, og andre personer ville opnå enfalsk tryghed over for følsomhed.

DNA-reparationMange kræftfremkaldende stoffer er kræftfremkaldende, fordi deændrer arveanlæggene, dvs er genotoksiske. Derfor spiller evnentil at reparere de påførte skader på DNA’et en væsentlig rolle forforskellige personers følsomhed over for genotoksiske stofferskræftfremkaldende påvirkninger. Der medvirker mange forskelli-ge enzymer i DNA-reparationen, og genetiske defekter i beggekopier af nogle af reparationsgenerne medfører manglende repa-ration af nogle typer af DNA-skader. Disse defekter er forbundetmed alvorlige arvelige sygdomme som fx Xeroderma pigmento-sum, som bl.a. er karakteriseret ved en flere tusinde gange øgetrisiko for hudkræft. I normalbefolkningen er variationen i DNA-reparationskapaciteten naturligvis mindre drastisk, men vi har fornylig fundet en sammenhæng mellem nedsat DNA-reparationska-pacitet og øget hudkræft hos psoriasispatienter, der gennem flereår har været behandlet for deres psoriasis. Det har længe væretkendt, at psoriasisbehandling med bl.a. psoralen og UV-A-strålersamt tjærebehandlig øger risikoen for hudkræft. Fig. 7.2 illustre-rer de mest velkendte reparationsmekanismer, som i dag er iden-tificeret og karakteriseret i humane celler.


Tabel 7.6. Lungesymptomerog serumkoncentrationer afalfa-1-antitrypsin hosstøvudsatte bomuldsspin-deriarbejdere. (Omregnetfra Sigsgård, 1990).

Lungesymptomer Total

Ja Nej

Serum alfa-1-antitrypsin � 35 �mol/L 5 13 18koncentration

> 35 �mol/L 25 183 208

Total 30 196 226

Sensitivitet: 5/(5 + 25) = 5/30 = 17%Specificitet: 183/(13 + 183) = 183/196 = 93%Prædiktive værdi af en lav serumkoncentration mht lungesymptomer: 5/(5 +13) = 5/18 = 28%Præditive værdi af normal serumkoncentration og ingen lungesymptomer: 183/(183 + 25) = 183/208 = 88%


Efterhånden som nye genotoksiske stoffer, der er i stand til atinducere nye typer af DNA-skader, bliver fundet, vil også nyetyper af reparationsmekanismer blive fundet og karakteriseret ifremtiden. Inden for de sidste år er interessen for DNA-reparati-on steget i takt med stigende viden om dens vigtige funktion ibevarelsen af cellens genomiske stabilitet. Således blev DNA-reparation valgt som “årets molekyle” i Science i 1994. Adskillige

Figur 7.2. Forskellige for-mer for DNA-reparations-mekanismer i humane cel-ler. Figuren er baseret påen model af Vilhelm Bohr(1995).

Human DNA-reparation

Direkte reversal

Base excisions reparation

Mismatch reparation

Rekombinations reparation

Nucleotid excisions reparation

Bulk genom reparation Gene specifik reparation

Præferentiel reparation Streng specifik reparation

Tabel 7.7. Forskellige arve-lige DNA-reparationssyg-domme.

Sygdom Reparationsvej Kræft- Neurologiske involveret tilbøjelighed sygdomme

Human non polyposis Mismatch reparation Ja Nejcolon cancer (HNPCC)

Xeroderma pigmentosum (XP)

Klassisk Nucleotid excisions Ja Jareparation

Variant Postreplikations Ja Nejreparation

Cockayne’s Nucleotid excisions Nej Jasyndrome (CS) reparation

Trichotthiodystrophy Nucleotid excisions Nej Jareparation

Fanconi’s anemia ? Ja Nej

Bloom’s syndrom ? Ja Nej

200

studier underbygger, at DNA-reparation spiller ind på den nor-male ældningsproces.

Tabel 7.7 viser forskellige arvelige sygdomme, associeret medet defekt DNA-reparationssystem. Tabellen angiver desuden denreparationsvej, som er knyttet til sygdommen, og om den giverudslag i tilbøjelighed for kræft og/eller neurologiske sygdomme.

Metoder til genetisk screening

Prøvetagning og analyseGenetiske tests kan udføres som analyse direkte på DNA. DNA-analyser indebærer, at man har kendskab til den præcise lokali-sering og struktur af det eller de gener, der ønskes analyseret.Ved analyse for, om DNA-informationen transskriberes (overskri-ves) til RNA (ribonukleinsyre), får man et mål for, om DNA eraktivt. Eventuelle ændringer i DNA-sekvensen vil kunne ses iRNA-sekvensen.

RNA oversættes til proteiner. Proteinanalyser kan vise, hvorle-des informationen overføres fra DNA, og vil derfor også give etbillede af, om der er ændringer i DNA-sekvensen (fig. 7.3).

Proteinanalyser er i mange tilfælde mere specifikke og følsommemht at opspore mutationer, der giver ændring i den genetiskbetingede egenskab. Hovedparten af de analyser, der i dagudføres for genetisk betinget følsomhed, udføres ved proteinana-lyser i blod. Således er den fundamentale biokemiske defekt iselve DNA-sekvensen kun kortlagt for mindre end 10% af degenetiske sygdomme, der skyldes ét defekt gen.

Gennem grundig udspørgen om personers sygdomshistorie ogfamiliens sygdomshistorie kan man også i nogle tilfælde kort-lægge, om der findes arvelige dispositioner for udvikling af vissekræftformer, visse allergier og visse hjerte-karlidelser og andresygdomme.

Udviklingen af den såkaldte PCR-teknik (polymerase chainreac-tion), der muliggør en hurtig og præcis opformering afudvalgte DNA-områder ud fra meget små prøvemængder (fxtusindedele milliliter blod), har gjort DNA-analyser hurtigere ogbilligere.


Figur 7.3. Genernes rolle icellefunktionen.

Gen RNA-syntese Proteinsyntese Cellefunktion▼ ▼ ▼


I Danmark er genetisk testning i forhold til arbejdsmiljø kunpå forsknings- og udviklingsstadiet. Men der findes muligheder iudlandet for at få kortlagt følsomhedsgener, og specielt i forsik-ringssammenhæng ser det ud til, at analyseresultater i stigendegrad anvendes i den individuelle sagsbehandling.

Kvalitet af dataResultaterne at undersøgelserne skal være velvaliderede, dvsmålingerne skal være udført efter en anerkendt metode, hvorkontrolprøver er medtaget. Det skal sikres, at prøverne stammerfra det rigtige individ (og væv), og dobbeltbestemmelser, gerneaf uafhængigt indhentede prøver, bør foreligge. Og resultaterneskal naturligvis kunne reproduceres af et uafhængigt laboratori-um. Denne såkaldte “laboratorievaliditet” er uddybet i afsnittetom forskning - molekylærepidemiologiske undersøgelser.

Anvendelse

Forebyggelse - før ansættelseMed tiden kan man forestille sig visse tests udført inden perso-ners udsættelse for farlige påvirkninger eller belastning af fysiskeller psykisk art. Validiteten af testene mhp prædiktiv værdi afskade ved en given genetisk afvigelse er i dag imidlertid ikkedokumenteret for nogen af de i t0abel 7.3 nævnte områder. Denprædiktive værdi kan først bestemmes, når en gruppe raske per-soner, testet før påvirkning, følges gennem en årrække, og even-tuelle sammenhænge med genetiske afvigelser og øget risiko forsygdomsudvikling kan kortlægges. Inden for kræftområdet er enrække projekter fokuseret på denne problemstilling, ligesom detmå forventes, at data vedr. nedsat arvelig DNA-reparation ogøget cancerhyppighed på længere sigt vil føre til personligrådgivning af særligt udsatte om fravalg af særlige erhverv (fxarbejde i stærkt sollys). Også rådgivning af personer heterozygo-te for alfa-1-antitrypsin mhp nedsat støv- (og cigaretrøgs-) ekspo-nering har været på tale. Den fremherskende opfattelse har hidtilværet, at data ikke var stærke nok hertil, men at test for alfa-1-antitrypsinmangel var indikeret hos personer med lungesympto-mer, dvs ved sygdomsudredning.

202

Udredning - sygdomsudredningSom ovenfor beskrevet anvendes oplysninger om personers indi-viduelle følsomhed i stigende grad ved sygdomsudredning, ogdet kan forventes at stige fremover. Kræft og allergi er de effekt-områder, hvor de fleste markører er kortlagt.

Forskning - molekylærepidemiologiske undersøgelserMegen viden om personers risiko for at udvikle en sygdom vedudsættelse for farlige stoffer opnås gennem systematiske studier afudsatte befolkningsgruppers sygelighed (epidemiologiske under-søgelser), ved forsøg med bakterier og cellekulturer (in vitro for-søg) samt ved dyreforsøg. De epidemiologiske undersøgelser haren meget lav følsomhed, og disse undersøgelser kan kun kort-lægge skadevirkninger, som er opstået ved eksponering år tilbage.In vitro og dyreeksperimentelle forsøg kan ikke dække de aspek-ter, som er særlige for mennesker. Men ved at koble anvendelsenaf biologiske markører med sygdomsovervågning (molekylær epi-demiologi) kan man opnå en større sikkerhed i risikovurdering,således at man kan iværksætte forebyggelsesstrategier.

Berettigelsen af molekylærepidemiologiske undersøgelser kansummeres i følgende punkter:

◆ Molekylær epidemiologi skaber grundlag for grænseværdifast-sættelse.

◆ Markørerne kan vise øget effekt af stigende udsættelse (dosis-effekt).

◆ Der opnås mere præcis vurdering af udsættelsen og mindrefejlklassifikation af udsættelsesvariable.

◆ Markørerne gør det muligt at studere sygdomsudvikling ogpåvise sygdomsudviklingen, inden sygdommen fremtræderklinisk. Herved skabes mulighed for at gribe ind og forebyggesygdomsudbrud.

◆ Anvendelsen af markører giver et mere homogent grundlagfor klassifikation af sygdomme.

◆ Forskelle fra person til person i følsomhed over for ekspone-ring kan kortlægges, og denne viden kan anvendes til at klas-sificere særlige risikogrupper.

◆ Forståelsen for sygdomsudvikling kan øges ved en stærkerebiologisk baseret forskningsindsats koblet til epidemiologiskedata.

◆ Anvendelsen af biomarkører øger værdien af traditionel epi-demiologisk forskning, specielt når der er tale om svage sam-menhænge.



◆ Metoderne til risikovurdering eller risikobestemmelse forbed-res.

◆ Det videnskabelige kendskab til sygdomsprocesser og hel-bredseffekter øges gennem tværfaglig forskning.

For at kunne sige god for en molekylærepidemiologisk under-søgelse må man nødvendigvis kunne vurdere, i hvilkenudstrækning undersøgelsen kan forudsige en bestemt sygdoms-udvikling. En vurdering af sammenhængen mellem et under-søgelsesresultat og en fremtidig sygdomsudvikling kan imidlertidkun ske ved at følge personer, som har indgået i undersøgelsen.Dette er sket i en større igangværende undersøgelse, hvor perso-ner er grupperet efter måleresultater fra kromosomanalyser (deneuropæiske kromosomkohorte). Risiko for kræftudvikling ogudvikling af hjerte-karsygdomme hos personer med højt kromo-somskade-niveau sammenlignes med risikoen hos personer medet lavt kromosomskade-niveau. Som beskrevet i genotoksikolo-gikapitlet i bind II er der fundet en sammenhæng mellem højtniveau af kromosomskader og kræftrisiko.

Sammenlignende målinger på personer i forskellige grupper, fxarbejdsmiljøudsatte i forhold til ikke-arbejdsmiljøudsatte, rygere iforhold til ikke-rygere og kræftpatienter sammenlignet med ikke-kræftpatienter, kan også give data til kritisk vurdering af meto-der. Den kritiske vurdering kan omfatte:

◆ reproducerbarhed af resultater◆ variation i målinger fra person til person◆ bestemmelse af relevante faktorer, der påvirker måleresultatet,

fx køn, alder, rygevaner◆ forbedret undersøgelsesdesign/tilrettelæggelse◆ identifikation af de mest relevante, statistiske sandsynligheder

(estimatorer) og den mest relevante statistiske analysemetode◆ forudsigelse/estimering af statistisk styrke◆ bestemmelse af niveauet for fejlklassifikation for de forskellige

markører.

Lovgivning og etikLov om brug af helbredsoplysningerLovgivningsmæssigt er der på enkelte områder fastsat regler for,hvilke personer der udelukkes fra et givet arbejde (transportom-rådet, herunder piloter, dykkere, forsvaret, unges arbejde medfarlige stoffer, gravides arbejde). Men generel brug af oplysnin-ger om personers individuelle egenskaber i ansættelsessituatio-ner er i dag ikke tilladt. Det er kun tilladt i særlige situationer,

204

beskrevet i “Lov om brug af helbredsoplysninger mv på arbejds-markedet”, som sætter rammer for brug af og indhentning afoplysninger. Det er således tilladt for en arbejdsgiver at spørge,om en ansøger lider af en sygdom eller har symptomer på ensygdom, hvis det har væsentlig betydning for ansøgerensarbejdsdygtighed. Arbejdsgiveren må ligeledes kun bede ansøge-ren om at indhente yderligere helbredsoplysninger, hvis der fin-des sygdomme, man ved kan blive forværret ved det pågælden-de arbejde. Det gælder typisk astma og allergier over for mel,dyrehår, metaller m.m. Men helbredstesten må ikke være enundskyldning for ikke at forbedre arbejdsmiljøet ved i stedet atsortere i arbejdskraften. I særlige tilfælde kan fx miljøhensyneller eksporthensyn udløse krav til helbredstest af de ansatte.Det kan kun foregå efter speciel tilladelse og grundig informati-on af ansøgeren. Ifølge loven er en ansøger ikke forpligtet til atlade sig undersøge, og undersøgelsesresultaterne må ikke videre-gives til arbejdsgiveren. Det er den praktiserende læge, der infor-merer ansøgeren om undersøgelsen og dens resultat.

Etiske aspekter Videnskabsetisk selvdeklarationAnvendelsen, i forskningssammenhæng, af biologiske prøver framennesker kræver specielle overvejelser omkring information,samtykke, fortrolighed og tilbagemelding, som det er beskrevet iHelsinki deklaration 2. I Danmark skal forskningsprojekter, somindebærer indsamling af personlige oplysninger og prøver frapersoner, forudgås af en anmeldelse til den lokale videnskabseti-ske komite. Bestemmelserne er fastsat i lov om et videnskabse-tisk komitesystem og behandling af biomedicinske forsknings-projekter, således at ethvert biomedicinsk forskningsprojekt, derindebærer forsøg på eller deltagelse af mennesker, skal anmel-des til den regionale komite for det område, hvori den projekt-ansvarlige har sit virke. Denne anmeldelse skal indeholde endetaljeret protokol, som bl.a. beskriver risikoen for personerneved at deltage, hvilken form for information personerne modta-ger skriftligt og mundtligt, og hvorledes personerne afgiver deressamtykke.

Alle forskningprojekter, hvori personer deltager eller giverprøver til, skal bedømmes af lokale videnskabsetiske komiteer:



I bedømmelsen påser komiteerne især, at

◆ de risici, der kan være forbundet med at gennemføre projektet, er nøje vurderet, oghverken i sig selv eller i forhold til projektets forudsigelige fordele har et uforsvarligtomfang

◆ de patienter eller raske forsøgspersoner, der deltager i projektet, skriftligt og mundt-ligt vil blive orienteret om dettes indhold, forudsigelige risici og fordele, og at deresfrie og udtrykkelige samtykke vil blive indhentet og givet skriftligt

◆ information vil blive givet til og samtykke indhentet fra nærmeste pårørende, værgeeller donor i de tilfælde, hvor forsøget udføres under omstændigheder, som udeluk-ker information og indhentelse af samtykke

◆ det klart fremgår af informationen, at patienter og raske forsøgspersoner ellerpårørende, værge eller donor på ethvert tidspunkt kan tilbagekalde deres samtykke

◆ projektet efter sit formål og mht sin metodik repræsenterer god videnskabelig stan-dard, samt at der er tilstrækkelig grund til at gennemføre projektet.

Alle arbejdsmiljøundersøgelser og kliniske afprøvninger iDanmark, hvori der indgår prøvetagning, behandles af de viden-skabsetiske komiteer.

RegisterkravHvis et register med personlig information oprettes, skal man følgeregler fastsat af Registertilsynet, som sikrer fortrolighed (konfidentia-litet). Reglerne for det enkelte register skal således beskrive, hvemder har adgang til informationen, og hvorledes disse personer haradgang til den. Informationen om udsættelse for mulige skadeligepåvirkninger og følsomhed er en personlig information, der kanindeholde oplysninger om mulige helbredsskader. En sådan infor-mation kan derfor medføre forskelsbehandling og være megetfølsom i forhold til fremtidige arbejdsmuligheder og forsikringsmu-ligheder. Det er derfor væsentligt at holde denne information fortro-lig med præcise retningslinier for, hvem der har adgang til den. Påden anden side er det også nødvendigt, at oplysninger fra testresul-taterne, der måtte vise en helbredsforringelse, som kan forebygges,bruges i rette tid. Det kan derfor være et problem at oprette anony-me banker med vævsprøver.

UdviklingstendenserEn central person i kortlægningen af sårbarhedsgener (økogene-tik) har udtalt:

206

”Der er ikke tilstrækkeligt videnskabeligt belæg for at gennem-føre genetiske undersøgelsesprogrammer med det formål atnægte ansættelse i job eller flytte fra job for at undgå arbejdsbe-tingede sygdomme. På trods af, at forskellige tiltag fra industrieni USA og andre lande har rapporteret eller anbefalet sådanneprogrammer i forhold til personer, der er heterozygote for gluko-se-6-phosphatdehydrogenase mangel, seglcelleanæmi, thalas-sæmi og alfa-1-antitrypsin, er der ikke i dag tilstrækkelig videntil at retfærdiggøre en sådan politik.

Identifikationen af genetiske faktorer, som kan disponere forarbejdsbetinget sygdom, er en videnskabelig disciplin, somendnu er på børnestadiet. Det biologiske rationale for at under-søge for at kortlægge sådanne faktorer er imidlertid velbegrun-det. Med den nuværende viden kan det kun anbefales at gen-nemføre genetiske undersøgelser i arbejdsmiljøsammenhængsom led i veltilrettelagte forskningsprojekter og ikke som under-søgelsesprogrammer, mens en udbredt og betydelig anvendelseaf genetiske undersøgelser må forventes i fremtiden. Det er såle-des klart, at genetiske forskelle, bidrager væsentligt til forklarin-gen af variationen i reaktioner på miljøpåvirkninger. Den pro-centdel af den totale variation i sygdomsforekomsten, der kanforklares ved genetiske forskelle, kendes ikke. Det skal ogsåtages med, at andre biologiske variable som alder, ernæringstil-stand, sygdomsforekomst og livsstil også i høj grad påvirkerkroppens følsomhed over for forskellige miljøpåvirkninger.Undersøgelser af faktorer, der påvirker følsomheden over forsygdomme fremkaldt af miljø og arbejdsmiljøpåvirkninger, børderfor ikke stoppe ved kortlægningen af de genetiske faktorer,men også omfatte ovenstående variable” (Calabrese 1996).

At udviklingen går mod mere testning for individuel følsomhedkan ses at tabel 7.8, som viser, hvilke sygdomme der allerede i1988 kunne testes for, og hvilke der er på vej.

Etisk debatDet Etiske Råd har i 1993 udgivet en redegørelse om genetiskscreening, hvor der bl.a. beskrives forskellige faktorer af betyd-ning i den etiske debat:

◆ I forbindelse med genetiske sygdomme kan den enkelte sigesat befinde sig i en udsat situation, således at det offentlige harpligt til at hjælpe.



◆ Den viden om sygdom, den enkelte kan få, hører med til per-sonsfæren og er derfor omfattet af kravet om respekt for per-sonsfære og selvbestemmelsesret.

◆ Viden om egen genetisk sygdom kan indebære etiske proble-mer i forholdet til andre mennesker: slægtninge og evt kom-mende børn. Omvendt kan slægtninges ønske om viden omgenetisk sygdom føre til krav om, at den enkelte skal skaffesig viden om egen sygdom.

InformationEn nylig afsluttet undersøgelse af befolkningens og lægers for-skellige holdning til oplysning om resultater af genetiske tests

Tabel 7.8. Hyppige mono-gene sygdomme, der kandiagnosticeres ved DNA-analyse samt et skøn overantallet af berørte amerika-nere. USA’s samlede ind-byggertal er ca 250 mio.

Tilgængelige tests

Polycystisk nyresygdom 500.000

Fragilt X syndrom 100.000

Seglcelle-anæmi 65.000

Duchennes muskeldystrofi (DMD) 32.000

Cystisk fibrose 30.000

Huntingtons chorea 25.000

Hæmofili A og B (blødersygdom) 20.000

Fenylketonuri (Føllings sygdom) 16.000

Retinoblastom 10.000

Total ca 800.000

Mulige fremtidige tests

Forhøjet blodtryk 58.000.000

Ordblindhed 15.000.000

Hjertesygdomme 6.700.000

Kræft 5.000.000

Manio-depressivitet 2.000.000

Skizofreni 1.500.000

Type 1-diabetes 1.000.000

Alzheimers sygdom 250.000

Muskeldystrofi, ud over DMD 100.000

Total ca 90.000.000

208

afslørede en stor forskel i holdningerne til dette (fig. 7.4). Dervar således langt større forbehold blandt læger sammenlignetmed lægfolk over for at oplyse om genetisk betinget risiko forbrystkræft ud fra en enkelt test. Det større forbehold blandtlæger skyldes bl.a. viden om, at en række andre faktorer (geneti-ske såvel som livsstilsbetingede) har betydning for udvikling afbrystkræft.

Undersøgelsen i Danmark er en del af et europæisk studium,hvor der er fundet store nationale forskelle i holdningen blandtsåvel læger som lægfolk til videregivelse af oplysninger. IDanmark og Sverige var der mindre ønske om information omgenetisk betinget risiko for brystkræft ud fra en enkelt test hossåvel læger som lægfolk, sammenlignet med Slovenien og Østrig.Der ligger således både nationalt og internationalt en stor fremti-dig opgave mht kritisk vurdering af formidling af denne typeundersøgelsesresultater.


Figur 7.4. Resultat af en undersøgelse blandt danskerne om information om resultataf genetisk test. Uden at oplyse bloddonorer derom sender en læge blodet til testfor brystkræft. Det viser sig, at en 20-årig kvinde har forandringer i sine arveegen-skaber. Dette taler for, at hun er i risikogruppe for at få brystkræft i 30-75-års alde-ren. Testen bekræftes af et udenlansk laboratorium. Den eneste kilde til kvinden erhendes hjemmeadresse.◆ Spørgsmål til lægpersonen: Mener du, lægen skal forsøge at kontakte kvinden?◆ Spørgsmål til lægen og den lægestuderende: Ville du i en sådan situation for-

søge at kontakte kvinden?(Kilde: Lisbeth E. Knudsen og Gerda Frentz: Uopfordret medicinsk rådgivning.Ugeskrift for Læger 1998).

Læger

Situation BRYSTCANCER GEN

Lægfolk Studenter

29%

43%28%

24%

18%

58% 59% 26%

15%

Ja

Nej

Ved ikke


LitteraturBohr VA. DNA repair fine structure and its relations to genomic

instability. Carcinogenesis 1995;16:2885-2892.Calabrese EJ. Biochemical individuality: The Next Generation.

Reg Tox Pharm1996;24:S58-67.Dansk Selskab for Arbejds- og miljømedicin (DASAM).

Helbredsovervågning i arbejdsmiljøet - Metoder og indikatio-ner. Arbejdsmiljøfondet. 1994.

Det etiske råd. Beskyttelse af følsomme personoplysninger.Specielt mhp genetiske oplysninger. En redegørelse. 1992.

Det etiske råd. Genetisk screening. En redegørelse. 1993. Draper E. Risky Business. Genetic testing and exclusionary

practices in the hazardous workplace. Cambridge Studiesin Philosophy and Public Policy. 1991.

Gentestudvalgets betænkning om helbredsoplysninger påarbejdsmarkedet. Arbejdsministeriets betænkning nr. 1269.København: Statens Information 1994;163-177.

Grandjean P (ed). Farlig udsættelse. FADL. København. 1998.Hirvonen A. Genetic factors in individual responses to environ-

mental exposures. J Occup Environ Med 1995; 37: 37-43. Hubbard R, Lewontin RC. Pittfalls of genetic testing. New Eng J

Med 1996;334:1192-1193. Johnsen CR, Sorensen TB, Ingemann Larsen A, Bertelsen SA,

Andreasen E, Kofoed GS, Fredslund Nielsen L, Gynthelberg F.Allergy risk in an enzyme producing plant: a retrospective fol-low up study. Occup Environ Med 1997; 54:671-675.

Knudsen LE. Evaluation of unscheduled DNA synthesis (UDS) inhuman lymphocytes as an indicator of genotoxic exposure.Use and validation of a selected method for monitoring andscreening for occupational genotoxic exposures. PhD-afhand-ling. Arbejdsmiljøinstituttet, Københavns Universitet -Biokemisk Institut B. pp 1-85. 1993.

Knudsen LE, Nørby S. Genetiske undersøgelser i arbejdsmil-jøsammenhæng. Ugeskr Læger 1994;156:3880-3886.

Knudsen LE, Frentz G. Uopfordret lægelig indgriben. En spørge-skemaundersøgelse blandt læger og lægpersoner. UgeskrLæger 1998;160/34:4901-4905.

Knudsen LE, Norppa H, Gamborg MO, Nielsen PS, Okkels H,Soll-Johanning H, Raffn E, Järventaus H, Autrup H.Chromosomal aberrations induced by urban air pollution inhumans: influence of DNA Repair and Polymorphisms ofGlutathione S-transferase M1 and N-Acetyltransferase 2. CancerEpidemiology Biomakers & Prevention 1999;8:303-310.

Lov om brug af helbredsoplysninger mv på arbejdsmarkedet. Lov

210

nr. 286 af 24 april 1996.Møller P, Knudsen LE, Frentz G, Dybdahl M, Wallin H, Nexø BA.

Seasonal variation of DNA damage and repair in patients withnon-melanoma skin cancer and referents with and withoutskin cancer. Mutat Res 1998; 407: 25-34.

Office of Technology Assessment. Genetic monitoring andscreening in the workplace, OTA, Washington DC. 1990.

Pelkonen O, Raunio H. Individual expression of carcinogen-metabolizing Enzymes: Cytochrome P4502A. J Occup Med1995;37:19-24.

Perera FP. Environment and Cancer. Who are Susceptible.Science 1997;278:1068-1073.

Poulsen HE, Loft S, Wassermann K. Cancer risk related to geneticpolymorphisms in carcinogen metabolism and DNA repair,Pharmacol Toxicol 1993;72(1):93-103.

Preston RJ. Genetic Susceptibility and Sensitivity to Cancer. CIITActivities August 1996.

Risom L. DNA reparation og ældning. Hovedfagsopgave i bioke-mi 1998. Københavns Universitet.

Sigsgaard T. Allergi og lungesygdomme i tekstilindustrien.Undersøgelse af respirationsvejslidelser og allergi blandt tekstil-arbejdere i bomulds-, uld- og syntetfiberindustrien.København. Arbejdsmiljøfondet. 1990.

Stokinger HE, Scheel LD. Hypersusceptibility and genetic prob-lems in occupational medicine - A consensus report, J OccupMed 1973;15(7):564-573.

Van Damme K, Casteleyn L, Heseltine E, Huici A, Sorsa M, VanLarebeke N, Vineis P. Individual susceptibility and preventionof occupational diseases: scientific and ethical issues. J OccupEnviron Med 1995; 37:91-99.

WHO. Ecogenetics Genetic predisposition to the toxic effects ofchemicals. Ed. P. Grandjean. 1991.

Zwitter M, Nilstun T, Knudsen LE, Zakotnik B, Klocker J,Bremberg S, Frentz G, Klocker-Kaiser U, Pedersen J.Professional and public attitudes towards unsolicited medicalintervention. Br Med J 1999; 318:251-253.


K A P I T E L 8

Grænseværdierog grænseværdi-

fastsættelse

A. Schaich FriesLeif Simonsen

212

Grænseværdier og grænse-værdifastsættelse

Det overordnede mål med regulering af stoffer og materialer påarbejdspladsen er, at alle sikres mod udsættelse for sundhedsska-delig påvirkning.

Grænseværdier (GV’er) for udsættelse for skadelige stoffer påarbejdspladsen er anset for et af de vigtigste instrumenter vedforebyggelse af arbejdsbetingede sygdomme. Uden GV’er villeforebyggelse være reduceret til en tilstand karakteriseret af usik-kerhed og kaos. Selvom alle eksperter inden for området er klarover, at GV’er på ingen områder er perfekte, er de fleste tilfredsemed GV’er, idet de er overbevist om, at hvis nye undersøgelserviser, at der er fare for skadelige effekter, vil GV’er hurtigt blivekorrigerede.

HistorieDen tyske alkymist og læge Phillippus Aureolus TheophrastusBombastus von Hohenheim, kaldet Paracelsus, skrev i enafhandling i 1583 “Hvad er det, som ikke er gift og intet udengift. Alene dosis gør, at en ting ingen gift er”. Det grundprincipinden for toksikologien, som Paracelsus formulerede, var, at etstofs virkning på organismen er afhængig af den dosis, mangiver den pågældende.

Paracelsus siger også, at hvis dosis bliver tilstrækkeligt lille, harstoffet ingen skadelig virkning på organismen. Det er i virkelig-heden denne betragtning, som ligger til grund for filosofien foropstilling af grænseværdier.

At betragtningen nok ikke holder i alle tilfælde, skal senerekommenteres. At visse stoffer i arbejdsmiljøet kan skade arbej-

Grænseværdier og grænseværdifastsættelse

213Grænseværdier og grænseværdifastsættelse

derne, har man kendt til i et par tusinde år. Allerede i oldtidenvar bly- og kviksølvforgiftninger kendt, og man havde primitivemasker til at beskytte sig mod indånding af skadeligt støv.

Der kan have været forslag eller vedtaget koncentrationer forenkelte stoffer i luften på arbejdspladserne rundt om i verden,som hævdes at repræsentere de første GV’er. Det var imidlertidindustrialiseringen fra midten af forrige århundrede, som nød-vendiggjorde en mere systematisk arbejderbeskyttelse.

Den hurtigt voksende kemiske industri med produktion af nyesyntetiske farvestoffer og andre organiske forbindelser medførte,at de tre største producenter i Tyskland etablerede medicinskenødhjælpsklinikker på fabrikkerne, hvis opgaver også omfattedetiltag til forebyggelse af akutte og kroniske erhvervsmæssige for-giftninger.

Man var tidligt klar over, at selvom det var ønskeligt at undgåkontakt med sundhedsfarlige stoffer, var dette i praksis ikkemuligt. Det betød, at man måtte finde frem til, hvilke krav manmåtte stille til luften i fabrikslokalerne, for at arbejdernes helbredikke blev skadet. Disse krav medførte, at det var nødvendigt athave analysemetoder, som gjorde det muligt at måle forureningeri luften.

Den tyske arbejdshygiejniker K.B. Lehmann nævnes som den,der fra 1886 indførte de første GV’er eller tolerancegrænser fornogle organiske opløsningsmidler og irriterende gasser, såsomsvovldioxid, halogener og syrerøg. Han introducerede systemati-ske kemiske analyser på nogle arbejdspladser og sammenlignedede målte koncentrationer med arbejdernes helbred. Han gen-nemførte også kontrollerede korttidseksponeringer af forsøgsdyrog frivillige forsøgspersoner.

Lehmann beretter om et af sine forsøg. Han bad sin laborato-riemedhjælper opholde sig i husholderens vaskerum med lukke-de døre og vinduer, hvor han indåndede saltsyredampe, somsteg op fra en skål. Ved siden af medhjælperens mund var envaskeflaske med natriumhydroxid. Når koncentrationen af syre-dampe i rummet begyndte at blive uudholdelig, blev der sugetluft gennem vaskeflasken vha en håndbetjent pumpe. Den netopudholdelige koncentration var 0,05‰ (50 ppm). Forsøgsper-sonen erklærede, at det var absolut umuligt at arbejde i rummet,og bad efter 12 minutter indtrængende om at få lov til at forladerummet.

”Jeg tror nu gerne, at mere hærdede personer efter en vis til-vænning kan klare endnu højere doser uden alt for store gener,men for længere tids ophold må grænsen være 0,1 til 0,2‰”slutter Lehmann.

Selvom Lehmanns metoder må anses for meget primitive ogikke etisk acceptable at gennemføre i dag, så var han den første,

214

der systematisk undersøgte den sundhedsskadelige effekt afkemikalier på arbejdspladsen. Lehmann udsendte i 1886 sinførste liste over GV’er, som var de første, der var baseret påkvantitative målinger.

Sammen med toksikologien Ferdinand Flury skrev han tohåndbøger om skadelige gasser og dampe og “tekniskeopløsningsmidler”. Disse bøger, som også indeholder GV for enrække stoffer, har været banebrydende og har dannet grundlagfor den videre udvikling.

I årene mellem 1. og 2. Verdenskrig udsendtes sporadisk listermed grænseværdier for et mindre antal stoffer. Det var imidlertidførst i 1940’erne, at der i USA blev introduceret de såkaldteMaximum Allowable Concentrations og senere Threshold LimitValues (TLV), som fik afgørende betydning for udviklingen afgrænseværdisystemet i den vestlige verden.

Flere stater i USA havde lister over maksimalt tilladte koncen-trationer for en del stoffer. Fra 1943 udsendes centralt (U.S.Public Health Service) en liste med 45 stoffer. I slutningen af30’erne dannedes ACGIH (American Conference ofGovernmental Industrial Hygienists), som er en sammenslutningaf arbejdshygiejnikere.

ACGIH nedsatte en særlig komité, som fik til opgave i førsteomgang at samle materiale om gældende grænseværdier, menpga krigen holdtes der kun få møder, så først i 1946 publiceredeACGIH den første liste med grænseværdier (TLV) for 131 kemi-ske stoffer og 13 former for mineralsk støv. Siden da har ACGIHhvert år udsendt reviderede og udvidede lister.

I Tyskland nedsattes i 1955 en kommission til undersøgelse afsundhedsskadelige arbejdsstoffer. De første lister over MaximaleArbeitsplatz Konzentrationen (MAK), som kommissionen publi-cerede, var oversættelse af TLV-listen fra ACGIH. Først fra 1969har man udsendt årlige MAK-lister på basis af en selvstændigstillingtagen og med værdier, som i mange tilfælde afviger fraTLV-listen.

I Sverige publicerede det svenske Arbejdstilsyn den første offi-cielle liste over “Hygieniska Gränsvärden” i 1974, og man har ensåkaldt kriteriegruppe, som udarbejder dokumentation forGV’erne.

I Danmark findes den første grænseværdiliste i “Arbejds- ogSocialministeriets Bekendtgørelse af 9. oktober 1945 af Regler forArbejde med organiske Opløsningsmidler og Produkter indehol-dende sådanne”. Som bilag til bekendtgørelsen findes en listeover 30 almindeligt forekommende organiske opløsningsmidlermed tilhørende koncentrationsangivelser, og listen ledsages affølgende tekst: “Ved Afgørelsen af, om der paa en bestemtArbejdsplads foreligger Sundhedsfare for et her benyttet organisk



Opløsningsmiddel, kan nedennævnte Værdier for Indaandings-luftens Indhold af de anførte Stoffer være vejledende, idet disseVærdier maa skønnes at være de højeste, som i Almindelighedikke vil være skadelige ved Indaanding gennem længere Tid.”

Et halvt år efter bekendtgørelsens udsendelse oprettedes i 1946Fabrikstilsynets Laboratorium. Herved skabtes mulighed for i etvist omfang at få foretaget målinger af luftforureninger påarbejdspladserne, ikke kun af opløsningsmiddeldampe, menogså af andre luftforureninger. Man benyttede dengang i storudstrækning ved vurdering af måleresultaterne de GV’er, somACGIH publicerede. Dette medførte, at laboratoriet i 1953 pågrundlag af ACGIH’s liste udarbejdede en dansk liste over“Maksimalt tilladelige koncentrationer” til Arbejdstilsynets egetbrug.

I 1965 publiceredes “Kemikalier og sikkerhed”, som redigere-des af “Sikkerhedsudvalget for kemiske industrier”, en liste overmaksimalt tilladelige koncentrationer. Denne liste var udarbejdeti samarbejde med Arbejdstilsynet på grundlag af den senesteACGIH-liste. Reviderede lister publiceredes med regelmæssigeintervaller. Fra 1973 anvendtes betegnelsen hygiejniske grænse-værdier (HGV).

Listen i “Kemikalier og sikkerhed” havde med Arbejdstilsynetsmedvirken ved udarbejdelsen fået halvofficiel status, men samti-dig refererede forskellige virksomheder bl.a. i datablade m.m. tilandre værdier baseret på ældre eller nyere ACGIH-lister, ellerværdier fastsat af andre organer.

Som konsekvens heraf udsendte Arbejdstilsynet i 1976 en offi-ciel liste over hygiejniske grænseværdier. Hermed fik værdiernestatus af andet og mere end vejledende værdier. Listen revidere-des årligt indtil 1979, herefter er den som regel revideret hvertandet år.

I tabel 8.1 er GV for 6 udvalgte stoffer vist for tidsrummet1945-96. Pga benzens og carbontetrachlorids alvorlige effekter erGV for disse stoffer reduceret kraftigt. Toluen er reduceret meden faktor 4, mens GV for de resterende stoffer kun er lidt redu-ceret eller uændret.

Tabel 8.1. Grænseværdier(i ppm) i Danmark for 6stoffer i årene 1945 til1996. Som det fremgår afteksten, er der udarbejdetlister i 1953 og 1965, mendet har ikke været muligtat fremskaffe disse.

1945 1976 1979 1981 1985 1988 1992 1996

Benzen 31,3 10 10 10 5 5 5 0,5

Toluen 53 100 100 100 75 50 50 25

Carbontetrachlorid 15 10 10 2 2 2 2 1

Carbondisulfid 3,1 10 10 5 5 5 5 5

Ammoniak - 25 25 25 25 25 25 25

Butanol 103 50 50 50 50 50 50 50

216

Nordisk Ministerråd besluttede i 1975, at der skulle nedsættesen Nordisk ekspertgruppe for grænseværdidokumentation. Rådetbevilgede fra 1977 midler til et projekt, hvis formål var at frem-skaffe og vurdere den foreliggende litteratur mhp at tilvejebringedokumentationsgrundlag for fastsættelse af grænseværdier.

Dokumenterne publiceres i serien Arbete og Hälsa, og samleter der indtil 1998 udgivet 122 dokumenter.

Siden først i 90’erne har Ekspertgruppen indledt samarbejdemed NIOSH (National Institute of Occupational Safety andHealth) i USA og den hollandske kriteriegruppe DECOS (DutchExpert Committee for Occupational Standards). Der skrives etantal fælles kriteriedokumenter, der efter godkendelse i de re-spektive landes kriteriegrupper anvendes som basis for grænse-værdifastsættelse. Samlet er indtil 1998 udgivet 18 dokumenter.

Inden for De Europæiske Fællesskaber vedtoges i 1978 ethandlingsprogram om sikkerhed og sundhed på arbejdspladsen,og den første omfattende skitse for lovgivningen om kemiskestoffer på arbejdspladsen blev inkluderet i Rådsdirektivet80/1107/EEC, som bl.a. omhandler regulering af anvendelsen afkemiske, fysiske og biologiske agenser på arbejdspladsen.

Direktivet blev ændret ved vedtagelse af Direktiv 88/642/EEC,hvori der lægges vægt på fremgangsmåden for grænseværdifast-sættelse for farlige stoffer. Yderligere indeholdes i Rådsdirektiv90/394/EEC beslutning om fastsættelse af GV’er for carcinogener.

Indtil slutningen af 1980’erne var der i EF således kun regule-ring i form af forbud mod anvendelse eller bindende (mini-mums-) GV’er for et begrænset antal meget farlige stoffer. Fra1990 steg aktiviteten kraftigt med bl.a. udarbejdelse af sundheds-relaterede GV’er for en række stoffer. Denne aktivitet omtalesudførligt senere i kapitlet.

Som det fremgår af ovenstående, indgår der altid en vurderingaf risikoen for sundhedsskadende effekter ved eksponering ifastsættelse af grænseværdier for eksponering på arbejdspladser-ne. I EU og en del medlemslande udarbejdes og publiceresgrænseværdier, som udelukkende tager hensyn til helbredseffek-ter, dvs uden at tekniske, økonomiske og sociale forhold eromfattet (Health based Occupational Exposure Limits (OEL)).

Definition af grænseværdiLige fra starten har der hersket usikkerhed om definitionen afbegrebet grænseværdi. Én definition er, at det repræsenterer, sånøjagtigt som muligt, den koncentration, som lige netop er lav



nok til, at arbejdere udsat for denne koncentration en vis tidundgår funktionelle skader eller skader på organer. En andendefinition er, at grænseværdien skal være en koncentration, somer en brøkdel af den koncentration, som vil kunne skade arbej-derne, altså en sikkerhedsmargin/faktor indbygget. En tredjedefinition er, at grænseværdien ud over at leve op til den forrigedefinition også skal sikre et arbejdsmiljø fri for ubehagelige,generende, men i princippet uskadelige påvirkninger såsom ube-hagelig lugt o.l.

Det er klart, at disse definitioner ikke kan tilgodeses med enenkeltværdi. I de først publicerede lister indeholdtes derfor vær-dier, som repræsenterede alle de anførte definitioner.

I introduktionen til ACGIH’s liste angives følgende definition:Grænseværdierne (TLV) angiver koncentrationer af luftforurenin-ger, som det må formodes, at næsten alle arbejdere kan udsættesfor dag efter dag gennem et helt arbejdsliv uden at tage skade afdet.

International Labour Organisation (ILO) definerede i 1977 engrænseværdi som “den luftkoncentration af et farligt stof, som,hvis grænseværdierne overholdes, generelt ikke medfører sund-hedsskader - inklusive langtidseffekter på afkom - hos arbejdereeksponeret 8 til 10 timer pr dag, 40 timer om ugen. Denne eks-ponering anses for acceptabel for de myndigheder, som fastsæt-ter grænseværdierne, men det er muligt, at det ikke kan garante-re beskyttelse af helbredet hos alle arbejdere, og grænseværdiener derfor ikke en absolut skillelinie mellem uskadelig og skadeli-ge koncentrationer, men tjener alene som en vejledning for fore-byggelse”.

Forskellige former for grænseværdier

Luftforurening

Langt de fleste grænseværdier er baseret på gennemsnitsværdierover en 8 timers arbejdsdag (tidsvægtet gennemsnit, TWA, TimeWeighted Average) i 5 dages arbejdsuge gennem et helt arbejds-liv.

For akut virkende stoffer, hvor en 8 timers TWA ikke yder til-strækkelig beskyttelse mod fx ubehag, slimhindeirritation, ned-sættelse af centralnervesystemets funktion og hjerteffekter, findeskorttidsværdier (Short Term Exposure Limits, STEL) for koncen-

218

trationer, som ikke må overskrides. Tidsperioden er som regel 15minutter. STEL omtales nærmere på side 235.

Endelig findes loftsværdier (Ceiling Values) for meget akut,stærktvirkende stoffer, som ikke må overskrides på noget tids-punkt.

Biologiske grænseværdierBiologisk monitering er måling af en eksponering ved analyse afrelevant markør i fx blod eller urin. Sådanne metoder kan omfat-te målinger af stoffer, metabolitter eller addukter i biologiskemedier, eller måling af ikke-skadelige (non-adverse) biologiskeeffekter fremkaldt af stoffet.

En biologisk grænseværdi (Biological Limit Value, BLV) kanderfor defineres som den maksimale mængde af et kemisk stof,dets metabolit eller enhver induceret biologisk parameters afvi-gelse fra det normale i eksponerede personer.

Formålet med biologiske grænseværdier er at forebygge skaderpå helbredet. Grænseværdierne fastsættes på et niveau, somantages at være så lavt, at sundhedsskader ikke fremkommer.

Fastsættelse af grænseværdier i DanmarkGrænseværdier for stoffer og materialer fastsættes og bekendt-gøres ifølge §22 i Arbejdsministeriets bekendtgørelse om stofferog materialer af direktøren for Arbejdstilsynet.

“Det overordnede mål med reguleringen af stoffer og materia-ler på arbejdspladsen er, at alle sikres mod udsættelse for sund-hedsskadelig påvirkning.”

Et af midlerne til at nå dette mål er, at Arbejdstilsynet fastsæt-ter administrative normer for luftforureningen mv i form afgrænseværdier (GV) for en række stoffer og materialer, hvor derforeligger dokumentation for, at de er sundhedsskadelige.Grænseværdien udtrykker værdien for stoffets gennemsnitskon-centration i løbet af en 8 timers arbejdsdag, men omfatter herud-over også korttidsværdier og loftsværdier. Der henvises til At-anvisningen for grænseværdier nr. 3.1.0.2 af december 1996,hvoraf grænseværdibegrebet nærmere fremgår.

Proceduren for grænseværdifastsættelse er illustreret i fig. 8.1.I proceduren indgår et videnskabeligt kvalitetsudvalg, et revisions-udvalg for grænseværdier, Arbejdsmiljørådet og Arbejdstilsynet.



▲

▲Det videnskabeligekvalitetsudvalg

Sammensætning:

Formandskab:Arbejdsmiljøinstituttet

Sekretariatsfunktion: Arbejdstilsynet

Medlemmer: 4 sagkyndige inden for området,uden tilknytning til Arbejdstilsynet

Opgaver:Sikre ensartethed og konsistens i de sundheds-mæssige dokumentationer for grænseværdier ogbehandle indsigelser mod disse.

▲

Arbejdsmiljørådet

● Nedsætter revisionsudvalg

● Behandler resultat fra revisionsudvalg og afgiver indstilling til direktøren for Arbejdstilsynet

▲

▲

Revisionsudvalget for grænseværdier

Sammensætning:

Tre repræsentanter for hver af arbejdsmarkedetsparter samt en repræsentant fra lederne

Opgaver:Behandle teknisk/økonomiske indsigelser samtafveje det sundhedsmæssige dokumentations-grundlag I forhold hertil.

Direktøren for Arbejdstilsynet

● Nedsætter kvalitetsudvalget

● Fastsætter og bekendtgør grænseværdierne

Grænseværdiliste

● Enig indstilling fra Arbejdsmiljørådet følges

● Uenighed i Arbejdsmiljørådet

● Grænseværdier på linie med andre landes

● Balance mellem tekniske udgifter og sundhedsmæssig dokumentation

● Ved oplysning om særlig risiko fastsættes GV straks

Figur 8.1. Procedure for fastsættelse af grænseværdier i Danmark.

▲

220

Det videnskabelige kvalitetsudvalg er et udvalg, nedsat afdirektøren for Arbejdstilsynet, med sagkyndige inden for områ-det uden tilknytning til Arbejdstilsynet og arbejdsmarkedets par-ter. Arbejdsmiljøinstituttet har formandskab i udvalget. Arbejds-tilsynet har sekretariatsfunktion. Udvalget har til opgave at sikreen ensartethed og konsistens i de sundhedsmæssige dokumenta-tioner for grænseværdier og behandle indsigelser mod disse.Resultaterne af udvalgets vurderinger er offentligt tilgængelige.

Revisionsudvalget for grænseværdier er et udvalg, nedsat afArbejdsmiljørådet. Udvalget er sammensat af tre repræsentanterfra hver part samt en repræsentant fra lederne. Udvalget har tilopgave at behandle teknisk/økonomiske indsigelser samt atafveje det sundhedsmæssige dokumentationsgrundlag i forholdhertil (effekt/omkostninger). Til behandlingen af indsigelser afteknisk/økonomisk art har udvalget tilknyttet ad hoc udvalg.Revisionsudvalget for grænseværdier indstiller resultatet afbehandlingen til Arbejdsmiljørådet.

Arbejdsmiljørådet behandler resultatet fra revisionsudvalget forgrænseværdier og afgiver til direktøren for Arbejdstilsynet enindstilling, hvoraf det fremgår, om parterne er enige eller uenigei forslag til grænseværdier.

Direktøren for Arbejdstilsynet fastsætter og bekendtgør grænse-værdierne efter følgende retningslinier:

◆ I tilfælde af enighed i Arbejdsmiljørådet vil direktøren normaltfølge de indstillede forslag til en grænseværdi.

◆ I tilfælde af uenighed i Arbejdsmiljørådet fastsætter direktørengrænseværdier med udgangspunkt i følgende kriterier:

◆ Grænseværdien bør som hovedregel ikke være strengere endi de lande, Danmark normalt kan sammenlignes med. Dvsførst og fremmest de nordiske lande, men også Tyskland ogUSA.

◆ Oplysninger om betydelige meromkostninger som følge afgrænseværdiændringen for de berørte virksomheder må sam-menholdes med tvivl om den medicinske dokumentation.

◆ I særlige tilfælde kan direktøren for Arbejdstilsynet fastsættegrænseværdier, uden at den generelle procedure følges, nårder foreligger oplysninger om en særlig risiko ved stoffernesanvendelse.

ForløbUdgangspunktet for fastsættelse og revision af grænseværdier ersom hovedregel en videnskabelig dokumentation fra EU (SCOEL(Scientific Committee for Occupational Exposure Limits)), USA



(ACGIH, NIOSH, OSHA), Tyskland (MAK), Holland (DECOS),nordiske lande, den nordiske ekspertgruppe (NEG) og Arbejds-tilsynets egen dokumentation, herunder erfaringer fra danskearbejdspladser. Derudover er der mulighed for at indsende skrift-ligt dokumenterede forslag, som alle behandles.

Arbejdstilsynet udsender på baggrund af ovennævnte tilArbejdsmiljørådets medlemmer forslag til nye og revideredegrænseværdier, angivet med et konkret tal.

Forslag, der bygger på vedtagne amerikanske (ACGIH) ogtyske (MAK) grænseværdier samt anbefalinger fra SCOEL, skalsom udgangspunkt ikke diskuteres. Teknisk/økonomiske konse-kvenser heraf kan tages op i det omfang, én af parterne måtteønske en behandling.

Forslag, der har et andet grundlag, fx AT’s egen dokumentati-on, skal, når de fremsendes til Arbejdsmiljørådets medlemmer,være forsynet med et sundhedsmæssigt dokumentationsgrundlag,vurderet af kvalitetsudvalget. Det samme gælder, såfremt derforekommer væsentlige afvigelser imellem amerikanske (ACGIH)og tyske (MAK) ændringer og anbefalinger fra SCOEL.

Dokumentationsgrundlaget bør som minimum have sammeform og indhold som SCOEL’s resumé for en grænseværdi, medfremhævelse af de væsentligste referencer.

Alle kan inden for en frist på højst 6 måneder meddele direk-tøren en begrundet indsigelse mod de teknisk/økonomiske kon-sekvenser. Samme frist for indsigelser gælder for det sundheds-mæssige dokumentationsgrundlag, for så vidt angår de doku-mentationer, der ikke bygger på de nævnte vedtagne amerikan-ske (ACGIH), tyske (MAK) grænseværdier og anbefalinger fraSCOEL. Til brug for de teknisk/økonomiske indsigelser er derudarbejdet et skema til indsamling af virksomhedsdata.

En begrundet skriftlig indsigelse mod det sundhedsmæssigedokumentationsgrundlag behandles med en frist på normalt 3måneder af kvalitetsudvalget.

Begrundede indsigelser af teknisk/økonomisk art og afvejningaf det sundhedsmæssige dokumentationsgrundlag i forhold hertilbehandles i revisionsudvalget for grænseværdier med en frist pånormalt 5 måneder, inkl. fremsendelse af forslag til Arbejds-miljørådet.

Arbejdsmiljørådet afgiver på den baggrund en indstilling tildirektøren for Arbejdstilsynet.

Direktøren for Arbejdstilsynet fastsætter og bekendtgør grænse-værdier i en grænseværdiliste, senest ved udgangen af hvertandet år, med en ikrafttrædelses-periode på normalt 6 måneder.

Procedurens varighed er ca 1 år. Efter behov kan procedurengentages inden for 2-års perioden for listens seneste udgivelse.

222

Grænseværdier i EUI EU findes bindende grænseværdier og retningsgivende grænse-værdier.

Bindende grænseværdier vedtages af Ministerrådet efterbehandling i såvel det økonomiske og sociale udvalg som iEuropaparlamentet. Disse grænseværdier, som er fastsat pågrundlag af såvel helbredsmæssige som økonomiske og socialeovervejelser, er værdier, som medlemslandene skal indføre somminimumskrav i den nationale lovgivning.

Retningsgivende (indikative) grænseværdier vedtages afEuropakommissionen, efter at den har hørt et udvalg beståendeaf nationale (regerings-) eksperter fra medlemslandene.Indikative grænseværdier afspejler ekspertvurdering baseret påvidenskabelige data.

Medlemslandene skal inddrage de indikative værdier, når devedtager nationale regler og lovgivning for arbejderbeskyttelse.

Europakommissionen konkluderede sidst i 1980’erne, at hvertmedlemsland anvendte sin egen grænseværdiliste, og at proce-duren for fastsættelse af grænseværdier varierede meget i de for-skellige lande. Tidligere forsøg på at opnå enighed om fællesværdier for en række stoffer var ikke lykkedes. Målet var at har-monisere grænseværdier som en del af processen frem mod Detindre Marked. Kommissionen foreslog derfor en ny procedurefor “at starte igen”, gennemgå litteraturen og udarbejde nyegrænseværdier.

På opfordring fra Ministerrådet nedsatte Kommissionen derfor i1990, efter at have gennemgået proceduren for grænseværdifast-sættelse i de forskellige lande, et ad hoc udvalg (ScientificExpert Group, SEG) til at være rådgivende om grænseværdifast-sættelse.

I 1995 vedtog Kommissionen et fælles program om Sikkerhed,hygiejne og sundhed på arbejdspladsen 1996-2000. I programmetunderstreges nødvendigheden af yderligere aktivitet inden forgrænseværdiområdet. Derfor blev SEG formaliseret og fik navnetScientific Committee for Occupational Exposure Limits toChemical Agents (SCOEL). Den store interesse for udvalgetsarbejde og dets stigende indsats kan ses som en opmuntrendeaccept af udvalgets arbejde. Ved at formalisere udvalget harKommissionen anerkendt det udførte arbejde og fremmet detsrolle i den europæiske proces, “at bidrage til målet om at harmo-nisere arbejdsmiljøet”, som det fremgår af Artikel 118A.

Selvom proceduren tager sin tid, har samling af videnskabeligemedlemmer i et udvalg allerede haft sin indflydelse på diskussio-nen i de nationale udvalg for GV.



SCOEL består af højst 21 medlemmer, der kommer fra allemedlemslande, og som dækker hele det område af videnskabeligekspertise, der er nødvendigt for at opfylde dets mandat, herun-der navnlig kemi, toksikologi, epidemiologi, arbejdsmedicin ogarbejdshygiejne og generel viden mht fastsættelse af grænsevær-dier på arbejdspladsen.

Kommissionen udnævner medlemmerne af udvalget efterhøring af de pågældende medlemslande og under hensyntagentil behovet for at sikre, at de forskellige fagområder dækkes.

SCOEL’s funktion er udelukkende at arbejde som videnskabe-lige rådgivere og ikke som repræsentanter for medlemslande.Deres rådgivning skal alene baseres på videnskabelig evidens,og udvalget skal i videst mulig omfang bestræbe sig på at nå tilenighed om de anbefalinger, som udvalget fremsætter. Hvis derikke opnås enstemmighed, udarbejdes under ansvar af Kommis-sionens repræsentanter en rapport. I de 9 år, SEG og SCOELhar fungeret, er alle fremsatte anbefalinger sket i enighed.

Procedure for udarbejdelse af grænseværdier i EUOverordnet procedureDen faglige kvalitet og troværdigheden af SCOEL’s anbefalingerer hjørnestenen i lovforslag fra Kommissionen om fastsættelseaf grænseværdier.

Det blev hurtigt klart, at det vil have stor betydning at fåfrem til en godkendelsesprocedure, som alle parter kan accep-tere. En sådan procedure vil fremme Kommissionens arbejde,og det vil reducere eller endog eliminere negativ faglig kritik afSCOEL’s anbefalede grænseværdier. Kommissionen har derfor i1994 vedtaget et internt arbejdsdokument (Guidance note) efterforhandlinger med Det rådgivende udvalg for sikkerhed, hygiej-ne og sundhed på arbejdspladserne. Udvalget er et trepartsud-valg med repræsentanter fra medlemslandenes regeringer og fraarbejdsmarkedets parter.

I arbejdsdokumentet beskrives alle trin for fastsættelse afgrænseværdier i EU-regi. Det indeholder beskrivelse af denprocedure, der skal følges, om hvad og hvornår de interessere-de parter (regeringer, arbejdsmarkedets parter og andre rele-vante organisationer) kan yde deres bidrag.

De forskellige stadier er vist i fig. 8.2. De første 3 faseromfatter hovedsagelig SCOEL’s faglige vurdering, mens de sid-ste 3 faser mere omfatter Kommissionens arbejde og forhold afikke sundhedsmæssig karakter, som bør overvejes.

224 Grænseværdier og grænseværdifastsættelse

Fase 1Figur 8.2. Forløbet i udar-bejdelsen af vejledende(indikative) grænseværdier.

▲

▲

Kommissionen (CEC) DGV

Efterlyser information

Alle

Fase 2

Fase 3

Fase 4

Fase 5

Fase 6

Publikation i den officielle EF-tidende

▲

▲

▲

▲

▲

▲

▲

▲

▲

Institutter eller andre

Kriteriedokument i EF-tidende

Scientific Committee SCOEL

Udarbejdelse af summary document med anbefaling af grænseværdi

Kommissionen offentliggør anbefalingen med anmodning om inden 6mdr. at fremsende kommentarer og evt yderligere data

SCOEL diskuterer anbefalingen i lyset af de indkomne kommentarerog vedtager den endelige udgave

Det rådgivende udvalg for sikkerhed, hygiejne og sundhed påarbejdspladsen konsulteres

Kommissionen udarbejder forslag til lovtekst for grænseværdier

Kommissionen færdigbehandler og vedtager lovteksten

Evaluering


Fase 1I fase 1 samler Kommissionen videnskabeligt dokumentationsma-teriale. Det valgte dokumentationsgrundlag, oftest i form af etkriteriedokument, offentliggøres i De Europæiske FællesskabersTidende med anmodning om, at yderligere data, specielt ikke-publicerede, sendes til Kommissionen for at sikre et så kompletdatamateriale som muligt.

Fase 2SCOEL starter sit arbejde i fase 2 med at vurdere dokumentati-onsmaterialet fra forskellige kilder. Dette arbejde, som senerebeskrives detaljeret, leder frem til en evaluering.

Fase 3I denne fase beskrives de kritiske sundhedseffekter og de centra-le undersøgelser i et kortfattet dokument (Summary document),som fører frem til anbefalede grænseværdier. Anbefalingen moti-veres og er underbygget og forklares med oplysninger, såsom detilgrundliggende data, beskrivelse af den kritiske effekt, deanvendte ekstrapoleringsteknikker og alle data om mulige risicifor helbredsskader hos mennesker. De tekniske og analytiskemuligheder for måling af eksponeringen oplyses også. SCOELhar endvidere besluttet at påpege, hvis der er manglende data,og hvis der er behov for yderligere undersøgelser.

Når Summary-dokumentet er vedtaget i SCOEL, offentliggøresdet af Kommissionen til interesserede parter med anmodning omsundhedsbaserede videnskabelige kommentarer eller evt omyderligere data. Efter en høringstid på ca 6 måneder diskutererSCOEL igen dokumentet i lyset af de fremsendte høringsbe-mærkninger og vedtager den endelige udgave, som derefterpubliceres af Kommissionen.

Fase 4Når Kommissionen har modtaget SCOEL’s anbefaling for grænse-værdier, kan den udarbejde forslag til grænseværdier.

I denne fase vil Kommissionen, afhængigt af hvilken typegrænseværdi (sundhedsbaseret, indikativ eller pragmatisk/bin-dende), indhente relevante tekniske, økonomiske og socialedata. Hvis nogle af interesseorganisationerne er bekendt medsådanne data, som kan vise sig at være relevante ved udarbej-delse af forslaget, bør de gøre Kommissionen bekendt hermed.

Fase 5Kommissionens forslag til lovtekst sendes til Det rådgivendeudvalg for sikkerhed, hygiejne og sundhed på arbejdspladsen. Idenne fase har alle interesseorganisationer muligheder for gen-

226

nem udvalget at øve indflydelse på udvalgets udtalelse. Denneudtalelse er tilgængelig gennem referater fra udvalgsmøder samti udvalgets årsrapport.

Fase 6Så snart disse konsultationer er gennemført, kan Kommissionenfærdigbehandle forslaget med efterfølgende vedtagelse.Afhængigt af hvilken type grænseværdier og den valgte lovgiv-ningsprocedure vil yderligere konsultationer om Kommissionensforslag inden for relevante EU-institutioner foregå inden endeligvedtagelse og publikation i den officielle EF-tidende.

Erfaringen fra denne fremgangsmåde ved udarbejdelse afgrænseværdier har vist, at en for medlemslandene og arbejds-markedets parter gennemskuelig proces er en god fremgangsmå-de, selvom ikke alle anbefalinger fra SCOEL modtages som vel-komne af alle interesserede parter. I den forbindelse skal detpåpeges, at den primære opgave for SCOEL er at udarbejdesundhedsbaserede grænseværdier.

KriteriedokumenterGode videnskabelige data er nødvendige for fastsættelse afgrænseværdier. Til hjælp ved vurderingen af stoffer mhp grænse-værdifastsættelse er det vigtigt, at de kriteriedokumenter, deranvendes, indeholder en komplet, men kortfattet gennemgang afalle relevante data.

For at lette arbejdet ved vurderingen af de enkelte stoffer erder udarbejdet en vejledning for forfattere af kriteriedokumenter.Kommissionen har udgivet vejledningen (EUR 13 776 EN), hvoriønsket struktur og indhold af et kriteriedokument er beskrevet.Herved fremmes udveksling af dokumenter mellem lande i såvelEuropa som udenfor, således at dobbeltarbejde i denne forsk-ningsintensive og tidskrævende aktivitet kan undgås. I tabel 8.2vises strukturen for kriteriedokumenter.

Key-documentsDet blev i SCOEL’s arbejde hurtigt klart, at det var nødvendigt atdiskutere grundprincipperne for kriterierne ved grænseværdifast-sættelse i detaljer, idet nationale videnskabelige udvalg haranvendt forskellige principper ved udarbejdelse af grænseværdi-er. Dette skyldes dels påvirkning af historisk karakter og delsforskellig lovgivning.

SCOEL betragtede disse forskelle og startede frugtbare diskus-sioner om disse principper og kriterier for at kunne opfylde kra-vene i EU-lovgivningen. Som et resultat heraf er udarbejdet:


Methodology for the Derivation of Occupational ExposureLimits: Key documentation.

De udarbejdede key-documents ses i tabel 8.3.

Da EU-fastsatte grænseværdier allerede i stor udstrækning erbasis for fastsættelse af grænseværdier i medlemslandene, vil dekey-documents, som SCOEL indtil nu har udarbejdet, blive gen-nemgået.

Det har været ønsket, at disse key-documents blev publiceret.Det er imidlertid klart, at dels kan alle aspekter ikke blive disku-teret på én gang, og dels at udviklingen inden for videnskabenmedfører hurtige ændringer. Det betyder, at SCOEL også i fremti-den vil følge denne dynamiske proces og vil gå videre meddiskussioner om andre centrale principper ved grænseværdifast-sættelsen.

Lovgivningsmæssig baggrundI forbindelse med vedtagelse af Rådets direktiv 88/642/EØF, derændrede direktiv 80/1107/EØF om beskyttelse af arbejdstageremod farerne ved at blive eksponeret for kemiske, fysiske og bio-logiske agenser under arbejdet, opfordrede Rådet som tidligerenævnt Kommissionen til at oprette et videnskabeligt udvalg, der


Tabel 8.2. Struktur for kri-teriedokumenter for græn-seværdier for erhvervsmæs-sig eksponering.

1. Stofidentifikation: CAS, EINES, EEC, synonymer, handelsnavne, kemisk struktur

2. Kemiske og fysiske egenskaber: Kogetryk, damptryk samt omregningsfaktorer og lugtgrænse

3. Forekomst: I miljøet fra natur- og industrielle kilder

4. Produktion og anvendelse: Væsentligste anvendelser industrielt, produkter, mængder mv

5. Data om eksponering Erhvervsmæssig eksponering, koncentration i biologiske medier, i udeluft og i og optagelse: vand

6. Måleteknik og analyse: Opsamlingsteknik og analysemetoder, koncentrationer målt i biologiske medier

7. a) Toksikokinetik: Absorption, distribution, biotransformation og udskillelse i dyr og menneskerBiologisk monitering

b) Toksikodynamik: Alle akutte og kroniske effekter i dyr og hos mennesker efter engangs- og vedgentagen eksponering

8. Manglende data

9. Grupper, som er ekstra udsatte: Personer med tilstedeværende lidelser og sygdomme, genetisk følsomhed osv

10. Gældende grænseværdier: I EU og resten af verden. Diskussion af de tilgrundliggende dokumentationer

11. Sammenfattende vurdering Sammenfatning og begrundet anbefaling af grænseværdiog anbefaling af videnskabeligt baseret grænseværdi:

12. Detaljeret litteraturliste

228

skal være ansvarligt for evalueringen af de foreliggende viden-skabelige data, der skal anvendes til fastsættelse af grænseværdi-er for kemiske stoffer.

I direktivet angives to typer af grænseværdier: bindendegrænseværdier og indikative grænseværdier (ILVs).

Det uvildige videnskabelige ekspertudvalg (SEG), somKommissionen siden 1990 konsulterede, ændredes som tidligerenævnt til et formelt udvalg (SCOEL) i 1995 (95/320/EEC). Frastarten har udvalgets væsentligste funktion været at gennemgårelevant videnskabelig dokumentationsmateriale, sædvanligt iform af kriteriedokumenter om kemiske stoffers toksikologiskeog andre relevante egenskaber og at anbefale grænseværdier tilKommissionen.

SCOEL skal forsøge at bestemme det højeste eksponeringsni-veau, hvor det vurderes, at man kan have tillid til, at der ikkeopstår sundhedsskader. Denne slags SCOEL-rekommandationerhar Kommissionen foreslået medlemslande at indføre som fremti-dige grænseværdier.

Hvor der ikke kan bestemmes et pålideligt “no effect level” foreksponering, fx for genotoksiske eller sensibiliserende stoffer,anmodes SCOEL om at forsøge at vurdere risikoen for sundheds-skader ved bestemte eksponeringsniveauer. Disse indgår vedudarbejdelse af Kommissionens forslag til bindende grænsevær-dier. Ud over anbefalinger for grænseværdier for luftkoncentrati-oner anmodes udvalget også om udtalelse om andre relaterederisikohåndteringstiltag såsom hudnotation for hudoptagelse ogbiologiske grænseværdier.

Siden begyndelsen af 1990’erne har SEG/SCOEL gransket krite-riedokumenter og rådgivet Kommissionen om risikovurderingerom forhold, som er fremkommet i forbindelse hermed. Kriterie-


Tabel 8.3. Key-documents,som beskriver SCOEL’sfremgangsmåde ved udar-bejdelse af grænseværdier(OEL).

1. Lovgrundlag

2. Formål og sigte med grænseværdier

3. Generelle principper

4. Grænseværdier for 8-timers tidsvægtet gennemsnitskoncentration (TWA)

5. Korttidsgrænseværdier

6. Usikkerhedsfaktorer og deres anvendelse

7. Reproduktionstoksicitet

8. Vurdering af kemiske carcinogener

9. Luftvejssensibiliserende stoffer

10. Strategi for anvendelse af “hud”-notation for optagelse gennem huden

11. Sundhedsbaserede biologiske grænseværdier (BLV)

12. Vurderingskriterier for humane neurotokscitetsstudier


dokumenterne er tilvejebragt enten fra nationale grænseværdi-fastsættelser eller fra grupper af medlemslande (DECOS,Holland; Nordisk Ekspertgruppe; WATCH (Working group on theAssessment of Toxic Chemicals), England; MAK, Tyskland) ellerdokumenter udarbejdet af europæiske institutter som kontaktar-bejde for Kommissionen.

Formål og sigte med grænseværdier (OELs)Grænseværdier fastsat af EC vil falde inden for to kategorierafhængigt af den tilgrundliggende videnskabelige basis, hvorpåde er udarbejdet.

”Sundhedsbaserede” grænseværdier. En grænseværdi af dennetype kan udarbejdes i de tilfælde, hvor en gennemgang af alletilgængelige videnskabelige data fører til konklusionen, at det ermuligt klart at bestemme en dosis, under hvilken eksponeringfor pågældende stof ikke forventes at medføre sundhedsskader.

“Pragmatiske” grænseværdier. For nogle sundhedsskadeligeeffekter (specielt genotoksicitet, carcinogenicitet og luftvejssensi-bilisering) er det ikke muligt med den nuværende viden at defi-nere en tærskelværdi. I sådanne tilfælde må det antages, atethvert eksponeringsniveau, selvom det er lavt, vil indebære enbegrænset risiko. Grænseværdier for sådanne stoffer må derforfastsættes pragmatisk. Disse grænseværdier fastsættes på niveau-er, som anses for at indebære tilstrækkelig lav risiko.

Grænseværdier inden for EC vil som nævnt falde ind i en af deto kategorier, og i dokumentationen vil det klart fremgå, hvilkenkategori grænseværdien falder inden for.

Generelle principper Målet med rådsdirektivet 80/1107/EC er “Beskyttelse af arbejderemod sundhedsskader ved eksponering for kemiske, fysiske ogbiologiske agenser, som anses for farlige”.

I forbindelse med grænseværdifastsættelse er det muligt at om-sætte dette mål i beskrivelse af “sundhedsbaseret” grænseværdi.

Effekter, som fremkommer ved stigende eksponering for kemi-ske stoffer, kan betragtes som et kontinuum:

1. Ingen observerede effekter 2. Kompensatoriske effekter eller tidlige effekter af usikker

signifikans uden sundhedsskader 3. Tidlig helbredspåvirkning (klare sundhedseffekter)4. Sygdom, muligvis død.

Effekter, som kan anses for “adverse”, ligger mellem 2 og 3.Det er SCOEL’s intentioner først at bestemme, hvilke effekter

en eksponering med det pågældende stof kan medføre, og der-

230

efter beslutte (og forklare i dokumentationen som understøtteranbefalingen af grænseværdien), hvilke effekter der anses for“adverse”. Dette kræver en fuldstændig gennemgang af den til-gængelige toksikologiske database inklusive enhver effekt, somkan forekomme hos arbejdstagernes afkom.

SCOEL anser, at den brede definition af sundhedseffekter(adverse effects on health) inkluderer gener (nuisance). Udarbej-delse af kriterier for gener anses ofte for vanskelig, fordi oplevetgene er af subjektiv natur. Mange kemiske stoffer har imidlertidlokalirriterende effekter på øjenslimhinder og på luftvejene varie-rende fra ubetydelige til alvorlige.

Ligesom for systemiske helbredseffekter kan effekterne af irri-tanter betragtes som et kontinuum:

1. Ingen effekter observeret, ingen opfattelse af eksponering2. Meget lette effekter, eksponering opfattes3. Lette irritative effekter eller gener (fx lugt), let at udholde4. Udtalt irritation/gene, klare sundhedseffekter, kun lige udhol-

deligt5. Alvorlig sundhedseffekt (fx lungeødem), uudholdeligt.

SCOEL anser øjengener og gener i næse og svælg, nedsatpræstation og hovedpine som “adverse” effekt på sundhed ogvelvære. Effekter, som opfylder kriterierne for gener, ligger mel-lem 2 og 3 på ovenstående kontinuum. Ved grænseværdifastsæt-telse bør der ikke skelnes mellem irritative gener og de somati-ske sundhedseffekter, som tidligere er beskrevet, selvom SCOELvil forsøge at skelne mellem gener og oplevelse af elleropmærksomhed på eksponering (fx lugt).

Generel procedure for fastsættelse af grænseværdierSCOEL bruger “case by case” ved fastsættelse af grænseværdier,idet hvert stof behandles individuelt. Hvor det er muligt, vilSCOEL bestræbe sig på at fastsætte en sundhedsbaseret grænse-værdi ved at følge nedenstående procedure:

◆ Samle alle tilgængelige data om stoffets farlighed. Disse omfatter oplysninger om humane, dyreeksperimentelle og andre eksperimentelle data, såvel som baggrundsdata (fysisk-kemiske egenskaber), som er relevante for fastsættelse af en grænseværdi.

◆ Fastslå, om databasen er tilstrækkelig til at kunne fastsætte engrænseværdi.

◆ Bestemme, hvilke uønskede effekter der kan fremkomme vedeksponering.



◆ Fastsætte, hvilken eller hvilke sundhedsskadelige effekter der er afgørende for at nå frem til niveauet for grænseværdien.

◆ Bestemme de relevante undersøgelser i dyr eller mennesker, som karakteriserer de kritiske effekter. Dette kræver meget grundig gennemgang af kvaliteten af disse undersøgelser.

◆ Fastslå, om stoffet virker via en “ikke-tærskelmekanisme”, eller om en konventionel toksikologisk model kan anvendes. Hvor ikke-tærskelmekanismer indgår, anser SCOEL ikke, at ensundhedsbaseret grænseværdi kan fastsættes, og dette fører tiludarbejdelse af pragmatisk baseret grænseværdi.

◆ For hver kritisk effekt vurderes dosis respons/effekt data. “No observed adverse effect levels (NO(A)ELS)” fastslås, hvor det er muligt, og hvis ikke det er det, fastsættes “lowest observedadverse effect levels (LO(A)ELS)”.

◆ Beslutte, om en grænseværdi for korttidseksponering (STEL) er påkrævet ud over den 8-timers tidsvægtede (TWA).

◆ Fastsætte en numerisk værdi for TWA på eller underNO(A)EL, eller, hvis dette ikke er muligt, under LO(A)EL, idetder indlægges en usikkerhedsfaktor.

◆ Fastsætte en numerisk værdi for STEL (hvis dette er påkrævet).

◆ Dokumentere den fulde proces, således at der er en logisk ogklar begrundelse for grænseværdien.

Som det er anført ovenfor, er den første fase i grænseværdi-udarbejdelsesprocessen indsamlingen af alle tilgængelige oplys-ninger om stoffets farlighed og beslutning om, hvorvidt oplys-ningerne danner et dokumentationsgrundlag, som er tilstrække-ligt til, at man kan gå videre i processen. Generelt er det sådan,at jo flere relevante informationer, jo større troværdighed kander lægges i grænseværdien, men det er ikke altid tilfældet.Foreligger der adskillige undersøgelser, der giver modstridenderesultater, kan det resultere i en situation, som er mere forvirretend afklaret.

Relevante data bør indeholde følgende væsentlige elementer:

◆ information om ikke-tærskelværdieffekter◆ information om langtidseffekter og effekter af gentagne eks-

poneringer med passende eksponeringsvej inklusivedosis/respons/effekt relationer

◆ information om målorgan(er) og de effekter, som kan frem-komme

◆ information om korttids- (akut) effekter (effekter ved enenkelt eksponering)

◆ information om metoder til måling af luftkoncentrationer.

232

Disse oplysninger er nødvendige for at kunne beslutte, om enkonventionel (tærskelværdi) toksikologisk model kan anvendes,og om et troværdigt NOAEL kan eller ikke kan bestemmes.Informationer om kinetikken for absorption, distribution, meta-bolisering og udskillelse (med speciel opmærksomhed på akku-mulering) er ønsket, men kan ikke altid opnås.

Informationer kan stamme fra observationer hos mennesker,fra dyreforsøg og fra laboratorieundersøgelser.

Humane dataGenerelt har data fra gode humane studier større præferenceend data fra dyreundersøgelser, men enten findes de ikke, ellerde er videnskabeligt utilstrækkelige. Humane data falder stort setinden for en af følgende fire kategorier:

◆ individuelle case rapporter◆ indersøgelser på forskellige forsøgspersoner◆ tværsnitsstudier◆ kohorte- og case-kontrol studier.

Bortset fra 2. kategori, frivillige forsøgspersoner, lider humanestudier af, at de er dårligt beskrevne mhp eksponering, og atklare dosis-respons/effekt relationer sjældent kan påvises. Denvægt, der lægges på humane studier ved grænseværdifastsættel-se, afhænger af sundhedsskadens art og kvaliteten af undersøgel-serne specielt i relation til dosis-respons/effekt oplysningerne.

Case rapporter kan være nyttige ved påvisning af sammen-hæng mellem eksponering med et givet stof og en specifik hel-bredsskade. Sådanne rapporter kan ikke danne basis for fastsæt-telse af grænseværdier, men jo flere rapporter, der peger påsamme sammenhæng, jo større er behovet for yderligere under-søgelser.

Vel gennemførte undersøgelser på frivillige forsøgspersonerkan være anvendelige, hvor den kritiske effekt hænger sammenmed korttids- (akut) eksponering, fx påvirkning af centralnerve-systemet og slimhindeirritation.

Tværsnitsundersøgelser kan også være nyttige ved bestemmel-se af eksponerings-effekt relationer og kan indikere behovet foryderligere undersøgelser. I nogle tilfælde, hvor undersøgelserneer vel gennemførte og velrapporterede, og specielt hvor ekspo-nering er vel karakteriseret, kan de anvendes ved bestemmelseaf NOAEL.

Case kontrol, historiske kohorter eller longitudinale prospekti-ve studier kan være af særlig værdi, hvor den sundhedsskadeligeeffekt har sammenhæng med gentagne eksponeringer eller lang-tidseksponering. Sådanne undersøgelser repræsenterer den ene-



ste måde til at undersøge langtidseffekter i mennesker på, og velgennemførte studier kan bidrage med stærk evidens, specielthvor sundhedsskaden er klart defineret, eksponering velkarakte-riseret, og potentielle bias og confounding faktorer er vel kon-trollerede.

Data fra dyreforsøg og fra laboratorieundersøgelserI mange tilfælde vil humane data enten ikke findes, eller de vilvære utilstrækkelige. I sådanne tilfælde er det nødvendigt atoverveje at fastsætte en grænseværdi på basis af data fra dyrefor-søg.

Dyreforsøg har den store ulempe, at resultaterne stammer fraen anden art end mennesket. Praktiske forhold gør, at antallet afdyr, der indgår, er begrænset, hvilket indebærer, at gruppestør-relsen i dyreforsøg er langt mindre end de antal, der indgår imange humane kohortestudier. Ikke desto mindre har dyreforsøgklare fordele, specielt mht god karakterisering af eksponering,tilstrækkelige kontrolgrupper, omfattende patologiske under-søgelser og mulighed for at bestemme en klar dosis-respons/effekt sammenhæng. SCOEL anser, at velgennemførtedyreforsøg kan udgøre grundlaget for fastsættelse af en sund-hedsbaseret grænseværdi i tilfælde, hvor humane data ikke fore-ligger, eller hvor de er utilstrækkelige.

Ved fastsættelse af sundhedsbaseret grænseværdi er det nød-vendigt at have tilstrækkelige oplysninger om både akutte ogkroniske effekter. Oplysninger fra dyreforsøg kan inddeles i tokategorier, som kan henføres til forskellige aspekter i grænse-værdifastsættelsesprocessen.

◆ Data fra gentagne eksponeringer. Resultater fra undersøgelser,hvor der er anvendt gentagne eksponeringer, er nødvendigefor at få oplysninger om mulige skader, som kan opstå vedlangtidseksponering. Effekternes art er bestemmende for, overhvor lang tid undersøgelsen skal løbe. I nogle tilfælde kan en28 dages undersøgelse være tilstrækkelig, men i de flestetilfælde vil 3 til 6 måneder eller endog længere værepåkrævet. Undersøgelser, hvor eksponering foregår vedinhalation, er klart at foretrække.

◆ Data fra engangseksponering. Akutte inhalationsundersøgelserkan være nyttige, hvor det drejer sig om korttidseffekter.Undersøgelserne tillader at beskrive dosis-respons/effekt rela-tioner, og de er specielt anvendelige, hvor der skal fastsættesen STEL-værdi. LD50 og LC50 som sådan anses for værdiløse idenne sammenhæng.

◆ Eksponering. Undersøgelser, hvor eksponeringen sker vedinhalation, er klart at foretrække, men i mange tilfælde findes

234

der for gentagne eksponeringer kun data fra oral administrati-on. Hvis en grænseværdi skal baseres tilfredsstillende på basisaf sådanne data, er det vigtigt, at den kritiske effekt er ensystemisk effekt (og ikke lokal), og at velfunderede toksikoki-netiske data foreligger. Det er her yderligere nødvendigt atsikre, at lokale effekter på luftvejene er usandsynlige, idetsådanne normalt ikke vil fremkomme ved oral eksponering.

◆ Toksikokinetiske data. Oplysninger om kinetikken ved opta-gelse, fordeling, metabolisme og udskillelse kan være nyttige imange forhold. Specielt vil data om hudoptagelse være nød-vendige, hvor der er behov for en “hud”-notation, og kine-tikdata er nødvendige som ovenfor nævnt, hvis en grænse-værdi skal fastsættes på basis af oral, gentagen eksponering.

◆ Andre oplysninger. I nogle tilfælde kan specielt målrettedeundersøgelser være nyttige ved fastsættelse af grænseværdier.Fx kan metabolismestudier have særlig betydning ved under-søgelser af, om en bestemt effekt, der er opstået i én dyreart,men ikke i en anden, er relevant for mennesker.

Anvendelse af struktur-aktivitets relationer anses generelt ikkefor en pålidelig metode til at forudsige toksikologiske egenska-ber, undtagen hvor der findes en fremtrædende toksikologiskfællesnævner af væsentlig betydning.

Det er nødvendigt at vurdere alle dyreforsøg for at se, om deer tilfredsstillende både mht gennemførelse og rapportering. Detskal vurderes, om de er i overensstemmelse med internationaltvedtagne guidelines. Jo større overensstemmelse hermed, jostørre lid kan fæstes til undersøgelsen. Undersøgelser, som ikkeopfylder minimumskrav, tages der ikke hensyn til.

DokumentationSCOEL vil normalt arbejde ud fra kriteriedokumenter leveret afmedlemslande, andre ekspertgrupper eller som kontraktarbejde.Disse dokumenter skal være i overensstemmelse med EC guidel-ine (EUR 13 776 EN). Yderligere vil alle relevante data fra inter-esserede parter eller på anden vis fremskaffet af Kommissionenblive taget i betragtning.

Den proces, som gennemgås ved udarbejdelsen af en sund-hedsbaseret grænseværdi, vil for ethvert stof blive dokumenteretaf SCOEL, således at processens underliggende rationale er for-ståeligt for fagfolk.

Specielt bør den indeholde en klar identifikation af målorgan(er)og kritisk(e) effekt(er), alle bestemte NO(A)EL, den valgte målepe-riode og begrundelse for den numeriske værdi af grænseværdien irelation til NO(A)EL, herunder valg af usikkerhedsfaktorer.



BlandingerI praksis forekommer eksponering for blandinger oftere end eks-ponering for et enkelt stof. Det er ikke muligt at foretage enevaluering af de effekter, der kan fremkomme ved alle muligeeksponeringskombinationer. Der vil dog blive gjort opmærksomherpå i dokumentationen (Summary dokumentet), hvis dette harsærlig stor betydning for en arbejdsplads.

Korttidsgrænseværdi (STEL)En 8-timers tidsvægtet grænseværdi, TWA, er den normaleværdi, som anbefales af SCOEL for at forebygge helbredseffek-ter ved eksponering for en bestemt stof. For nogle stoffer vilen 8-timers TWA-grænseværdi alene ikke yde tilstrækkeligbeskyttelse. I sådanne tilfælde vil det også anbefales at fastsæt-te en STEL-værdi, som regel omfattende en 15 minutters måle-periode.

Formål og definition af korttidsgrænseværdiFormålet med STEL er at forebygge sundhedsskader og andreuønskede effekter, fx irritation, nedsat bevidsthed, nedsat flugt-evne, ubehag, som kan opstå i forbindelse med peaks i ekspo-neringen, som ikke vil være under kontrol med en 8 timersTWA-grænseværdi.

STEL er grænseværdi, som ikke må overskrides over en måle-periode på normalt 15 minutter. STEL er ikke en loftsværdi. Enloftsværdi (Ceiling value) er en korttidsgrænseværdi uden speci-fik måleperiode, hvilket indebærer, at koncentrationen ikke måvære højere på noget tidspunkt.

STEL kan kun anvendes i normale arbejdssituationer og måikke anvendes som basis i forbindelse med udarbejdelse af for-holdsregler ved uheld eller ulykker. Det er nødvendigt at supple-re STEL med yderligere forholdsregler for stoffer, som medførerdødsfald ved meget høje koncentrationer, eller for stoffer hvistoksiske eller irriterende effekt er udtalt ved meget kort tids eks-ponering for høje koncentrationer.

Andre fremgangsmåder til fastsættelse af STELDen videnskabeligt mest rigoristiske måde at udarbejde STEL påkræver gennemgang af et komplet datasæt for hvert stof mhp atudarbejde et regime til kontrol af korttidseksponeringer (niveau,hyppighed, varighed), som er skræddersyet efter karakteristikkenaf de specifikke effekter, som det pågældende stof kan fremkal-de. Men datasættene vil imidlertid generelt langtfra være kom-plette, hvilket medfører vanskelighed ved at udføre rigoristiskeog velfunderede evalueringer.

Yderligere kan indførelse af overdreven kompleksitet i kontrol-

236

regimet medføre så store praktiske problemer i den aktuelleanvendelse, at de realistisk set ikke kan overvindes.

Den anden yderlighed er simpelthen at anvende en faktor,som den 8-timers vægtede (TWA) værdi multipliceres med, såle-des som forskellige myndigheder praktiserer det ved grænsevær-difastsættelse. Her i Danmark anvendes en faktor 2. Denne frem-gangsmåde er administrativt simpel, men den tager ikke hensyntil videnskabelige data om variationen mellem de forskellige stof-fers forskellige effektmønster. Den er ikke videnskabeligt forsvar-lig og er primært en praktisk måde at sikre en god proceskontrolpå.

SCOEL foreslår at anvende et kompromis mellem disse ekstre-mer, som tillader at fastsætte korttidsværdier i lyset af de relevan-te tilgængelige videnskabelige data og sådan, at der gives etkontrolregime (niveau, varighed og hyppighed), som er praktiskanvendeligt på arbejdspladserne. Denne fremgangsmåde er base-ret på en pragmatisk case-by-case gennemgang af tilgængeligedata.

Usikkerhedsfaktorer og deres anvendelseEn “usikkerhedsfaktor” (UF) er en faktor, som anvendes iekstrapoleringsprocessen fra en begrænset human- og dyrefor-søgsdatabase til en større human population mhp at tage usik-kerhed i processen i betragtning. Termerne sikkerhedsfaktor,vurderingsfaktor, ekstrapolationsfaktor og beskyttelsesfaktor harværet anvendt i lignende og sommetider mere specifikke sam-menhænge. Rationalet bag brugen er ikke altid klart. SCOELhar besluttet at anvende termen “usikkerhedsfaktor”, fordi denoftest efter udvalgets opfattelse bedst beskriver situationen.

Sikkerhedsfaktorer blev først anvendt i 1950’erne ved fastsæt-telse af Acceptabel Daglig Indtagelse (ADI) af tilsætningsstofferog forureninger i fødevarer. Disse ADI’er fastsættes ud fraNOAEL fra dyreforsøg og var tiltænkt at skulle yde livslangbeskyttelse af en eksponeret befolkning.

Ved fastsættelse af grænseværdier for fødetilsætningsstofferog forureninger, vand/luft-kvalitetsstandarder mv for livstidseks-ponering af befolkningen er det internationalt accepteret, atsikkerhedsfaktorer på 10, 100 og 1.000 skal anvendes afhængigtaf den eksperimentelle og epidemiologiske evidens. 100 anven-des som normalværdi. Anvendelse af en sikkerhedsfaktor i etspecielt tilfælde er ikke automatisk. Den er genstand for enkompleks evaluering, som undertiden involverer ekspertenig-hed i stridsspørgsmål om, hvorvidt en toksikologisk database ertilstrækkelig, eller om en given effekt skal betragtes som“adverse”.

Der er ikke nogen generelt vedtaget fremgangsmåde for



anvendelse af UF i grænseværdifastsættelsesprocessen forarbejdspladser. Følgende faktorer er imidlertid relevante:

◆ Arbejdsstyrken er mere homogen end den almindelige befolk-ning. Specielt er meget unge, syge og gamle ikke en del afden population, der eksponeres på arbejdspladser.

◆ Arbejdsstyrken er normalt eksponeret for luftbårne stoffer i ca8 timer om dagen, 5 dage om ugen, 240 dage om året i op tilca 45 år. Dette i modsætning til daglig optagelse i et helt livs-løb, for hvilket ADI og lignende grænseværdier er fastsat.

Af ovennævnte årsager er det ofte rimeligt at anvende en mindreUF ved fastsættelse af sundhedsbaserede grænseværdier forarbejdspladser end for den almindelige befolkning.

Definition af usikkerhedsfaktorerUsikkerhedsfaktorer afspejler den totale usikkerhed i det doku-mentationsgrundlag, hvorpå en sundhedsbaseret grænseværdi erfastsat. Den indeholder alle vurderingsaspekter, som er relaterettil sundhed, fx forskellige administrationsmåder og inter- ogintraartsvariations ekstrapolationer. En UF er et tal, hvormed etbestem NO(A)EL eller LO(A)EL skal divideres for at få enomtrentlig grænseværdi.

SCOEL’s anvendelse af usikkerhedsfaktorer Udvalget har besluttet at anvende følgende generelle retningslinier,når der skal fastsættes et tal på en UF. Det anses yderligere, af oven-stående årsager, at tilstrækkelig beskyttelse på arbejdspladsen vil op-nås med anvendelse af en UF, som er mindre end den, der er nød-vendig for den almindelige befolkning. Fremgangsmåden vil kunblive anvendt, hvor den pågældende effekt følger en konventioneltoksikologisk model med tærskelværdi. Den vil altså ikke bliveanvendt for genotoksiske carcinogener og sensibiliserende stoffer.UF skal fastsættes på case-by-case basis og kan ikke forudsiges ellerfastsættes i forvejen. SCOEL overvejer hvert stof individuelt i over-ensstemmelse med den vedtagne generelle retningslinie.

Databaser kan inddeles i kategorier alt efter mængden og kvalite-ten af relevant indhold. Generelt vil kategorien af databasen værebestemmende for størrelsen af UF; jo mindre sikker eller overbevi-sende den er, jo større UF.

Ligeledes kan alvorligheden af den kritiske effekt indgå, fx vil derfor gener som lugt og øjenirritation ikke anvendes samme faktorsom for lungeødem.

SCOEL begrunder sit valg af UF i sine anbefalinger for grænse-værdier og vil begrunde det mere detaljeret, hvis beslutningen omUF falder uden for de generelle retningslinier.

238

ReproduktionstoksikologiSom tidligere nævnt er formålet med fastsættelse af grænseværdi-er for arbejdspladser at hindre sundhedsskadelige effekter hoserhvervsmæssigt eksponerede og/eller deres afkom. Derfor erdet nødvendigt at vurdere ethvert stofs potentiale for at fremkal-de effekter på forskellige aspekter inden for reproduktionen,selvom tilgængelige relevante data for dette område for en heldel stoffer er begrænsede.

Stoffer, som interfererer med fertilitet eller med præ-/postnataludvikling, anses på grundlag af den nuværende viden at følgeen konventionel toksikologisk tærskelmodel i modsætning tilmutagener og genotoksiske carcinogener. Dette tillader, at derkan bestemmes et NO(A)EL.

SCOEL’s fremgangsmådeSCOEL er bekymret over, at der for mange stoffer kun foreliggerbegrænsede data på dette specielle område. Når SCOEL udarbej-der grænseværdier, vil reproduktionseffekter indgå sammen medalle andre toksikologiske aspekter.

Mangel på relevante data vil normalt ikke være et forhold, somindgår i fastsættelsen af usikkerhedsfaktorernes størrelse. Menmanglen vil blive anført i Summary-dokumentet.

For stoffer, hvor toksikologiske data omfatter reproduktionsef-fekter, følger SCOEL følgende fremgangsmåde:

◆ Stoffer, som påvirker fertiliteten. SCOEL vil tage effekten påforplantningen i betragtning og fastsætte en grænseværdi, somanses for tilstrækkeligt lav til at beskytte arbejdere mod ensådan effekt.

◆ Stoffer, som har vist at kunne give fosterskader. Hvor de til-gængelige data tillader bestemmelse af et NOAEL enten påbasis af humane- eller dyreundersøgelser, vil SCOEL tagedisse i betragtning og anbefale en grænseværdi, som er til-strækkeligt lav til at beskytte mod en sådan effekt.

Hvor data indikerer, at der foreligger et stof med indbygget farefor fosterskader, men som ikke med rimelig sikkerhed tilladerbestemmelse af et NOAEL, kan SCOEL beslutte at anvende enstørre UF ved anbefaling af grænseværdierne.

Evaluering af kemiske carcinogenerFor genotoksiske carcinogener er det på basis af den nuværendeviden ikke muligt at påvise et eksponeringsniveau, hvorunderder ingen risiko er for carcinogen effekt. Men man må dog anta-ge, at jo lavere eksponeringer, jo lavere er risikoen for udviklin-



gen af kræft. SCOEL’s rolle mhp carcinogener er primært at hjæl-pe Kommissionen i dens arbejde med at foreslå tal for grænse-værdier.

Dette indebærer, at SCOEL:

◆ på anmodning fra Kommissionen gennemgår videnskabeligtdokumentationsmateriale

◆ gennemgår alle forslag fra Kommissionen◆ rådgiver Kommissionen i lyset af den nyeste viden inden for

arbejdsmedicin og toksikologi◆ bestræber sig på at estimere forskellige grader af risiko ved

forskellige eksponeringsniveauer.

I de tilfælde, hvor det er muligt at påvise en tærskel for aktivitetfor et carcinogen, vil SCOEL på case-by-case basis udarbejde enanbefaling om en grænseværdi til Kommissionen, såfremt denødvendige data er til stede. I sådanne tilfælde følges den sæd-vanlige procedure for 8 timers TWA, som tidligere er omtalt.

MutagenerGenotoksiske carcinogener vil også være mutagener. Somatiskecellemutationer spiller en afgørende rolle i den tilgrundliggendemekanisme for carcinogenicitet for denne gruppe stoffer.

Nogle mutagener fremkalder mutationer i kønsceller, som kanoverføres til afkommet. Der findes ingen alment acceptabeltærskel for aktivitet for stoffer, som forårsager sådanne arveligegenetiske skader. SCOEL’s rolle mhp sådanne stoffer vil svare tilden ovenfor beskrevne for genotoksiske carcinogener.

Vurderingen af luftvejssensibiliserende stofferSensibilisering kan defineres som en tilstand med erhvervet spe-cifik ændring i et biologisk systems reaktionsevne, som er initie-ret ved eksponering med et sensibiliserende stof, og som efteren inkubationstid er karakteriseret ved fremkaldelse af forstærketreaktivitet ved reeksponering med det samme eller et nært be-slægtet stof.

På arbejdspladserne kan sensibiliserende stoffer påvirke luftve-jene og øjenslimhinder samt huden. Selvom de samme sensibili-serende stoffer kan påvirke både luftvejene og huden, antagesdet, at forskellige mekanismer er involveret, og et hudsensibilise-rende stof behøver ikke nødvendigvis at påvirke luftvejene. Mhtfastsættelse af sundhedsbaserede grænseværdier beskæftigerSCOEL sig kun med dokumentationsmateriale omfattende luft-vejs- og øjensensibilisering, da det er denne effekt og ikke hud-sensibilisering, der er knyttet til eksponering, fx inhalation afluftbårne stoffer. Kriterierne for klassifikation af et stof med risi-

240

kosætning R42: Kan medføre sensibilisering ved inhalation, erfor nylig blevet udvidet til også at omfatte sensibilisering vedbåde non-immunologiske og immunologiske mekanismer. Fornogle stoffer, fx dem der medfører luftvejssensibilisering via irri-tationsmekanismer, kan det være muligt at identificere entærskelkoncentration, hvorunder induktion af sensibilisering ikkeer sandsynlig. Det anses ikke med den nuværende viden forsandsynligt, at en sådan tærskel kan identificeres for stoffer, somvirker ved immunologiske mekanismer.

SCOEL’s fremgangsmådeSCOEL vil vurdere hvert stof på case-by-case basis.

Den væsentligste viden om luftvejssensibilisering stammer somregel fra erfaringer fra humane undersøgelser, hvor de mestanvendelige data stammer fra epidemiologiske studier. Case rap-porter giver sjældent oplysninger om eksponerings/responsdata,og resultater fra dyremodeller er endnu ikke tilstrækkeligt valide-ret eller anvendes sjældent. For de stoffer, hvor der foreligger til-strækkelige data til, at der kan bestemmes en tydelig tærskel forsensibilisering, vil der blive udarbejdet en sundhedsbaseretgrænseværdi efter de sædvanlige retningslinier.

I de tilfælde, hvor der ikke kan defineres en sådan rimelig sik-ker tærskel, er det SCOEL’s opfattelse, at en sundhedsbaseretgrænseværdi ikke kan fastsættes. Udvalgets rolle i et sådanttilfælde er begrænset til at yde Kommissionen råd om risikoenfor luftvejssensibilisering ved forskellige eksponeringsniveauerefter samme retningslinier som for genotoksiske carcinogener.SCOEL mener ikke, at det er muligt at fastsætte sundhedsbasere-de grænseværdier, som yder beskyttelse mod udvikling af reakti-oner hos personer, som allerede er sensibiliseret over for detpågældende stof. Med dette in mente er det udvalgets intentionat anbefale en “sensibiliserings”-notation for hvert stof, hvorSCOEL anbefaler en sundhedsbaseret grænseværdi, såfremt stof-fet er klassificeret som luftvejssensibiliserende med risikosætningR42.

Strategi for anvendelse af hudnotationFor at kunne have effektivt styr på den totale systemiske (somkommer ind i kroppen og fordeles) eksponering, er det ikke til-strækkeligt kun at medregne optagelsen ved indånding. Ekspo-nering af huden kan medføre hudoptagelse og hermed øge dentotale belastning af kroppen.

Hudoptagelse vil yde et relativt større bidrag til den totalebelastning og derved større sundhedsrisiko for de stoffer, somhar lav grænseværdi.

I nogle tilfælde, fx ved sprøjtning med pesticider på marker og



i væksthuse, kan hudoptagelsen være så stor, at den langt over-stiger bidraget fra indåndingen. Det er derfor nødvendigt atanføre en “hudnotation” til nogle grænseværdier for at advareom det betydelige bidrag til totalbelastningen, som hudoptagelsekan medføre.

Det skal bemærkes, at hudnotation kun relaterer specifikt tilhudoptagelse af stoffet, dvs at den er bestemt af stoffets toksiko-kinetiske egenskaber i relation til grænseværdiens niveau.Hudnotationen vedrører ikke og har ikke til formål at advaremod direkte hudeffekter såsom ætsning, irritation og sensibilise-ring.

I forskellige landes grænseværdilister forekommer ofte tilføjel-ser til grænseværdierne, fx Sk(in), H(aut), H(ud), afhængigt aflandets sprog. Der er imidlertid ikke noget vedtaget kriterium forhudnotation, og det har medført store forskelle i antallet af stof-fer med notationen i de forskellige grænseværdilister. Et kriteri-um, som fastsætter, hvornår en notation skal anvendes, og hvor-når den ikke skal, er derfor påkrævet.

Forhold, som er relevante mht bestemmelse om en hudnotationFølgende vil være bestemmende for, i hvor stort omfang etkemisk stof vil optages gennem huden:

◆ mængden af stof (pr arealenhed), som er i direkte kontaktmed huden (dosis)

◆ stoffets fysisk-kemiske egenskaber (fedtopløselighed, mol-vægt, flygtighed)

◆ samtidig eksponering med bærestof (vehikel) eller andrekemiske stoffer, som kan forøge gennemtrængeligheden

◆ eksponeringstid◆ stoffets fysiske form.

I langt de fleste tilfælde har hudoptagelsen af gasser og dampe ikoncentrationer omkring grænseværdien mindre betydning sam-menlignet med optagelsen fra lungerne. Direkte hudkontakt medmeget flygtige stoffer medfører sædvanligvis ikke optagelse ibetydende mængder, idet væskerne normalt vil fordampe hurtigt.Faste stoffer og væsker med kogepunkt over omgivelsernes tem-peratur og med lavt damptryk kan medføre hudeksponering ikkekun ved direkte kontakt, men også ved aflejring af aerosoler påhuden.

Huden på hænder, underarme, ansigt og hals kommer i løbetaf en arbejdsdag i kontakt med et volumen, som er adskilligegange større end det indåndede volumen. Derfor kan en endoglille aflejring under visse omstændigheder medføre en betydeligstigning i belastningen af kroppen.

242

For stoffer, der optages gennem huden, kan biologiske målin-ger anbefales.

SCOEL’s fremgangsmådeUdvalget er enig om, at det er nødvendigt med en hudnotation,såfremt hudoptagelse kan yde væsentlige bidrag til den totalebelastning af kroppen og derfor må tages i betragtning i forbin-delse med mulige sundhedseffekter. “Væsentlige bidrag” tiltotalbelastninger vil blive vurderet på case-by-case basis, mendet vil almindeligvis være i området 10% eller mere af denmængde, der kan optages ved indånding ved eksponering vedden 8-timers tidsvægtede grænseværdi (TWA).

Det er konstateret, at kvantitative data for hudoptagelsen imange tilfælde ikke er tilgængelige.

Oplysninger om betydelig hudoptagelse kan opnås vedhumane studier som

◆ case rapporter om systemisk effekt efter hudeksponering◆ væsentlig variation i data fra biologiske målinger i forskellige

grupper med sammenlignelig eksponering ved indånding◆ subjektive iagttagelser såsom smag efter “kun” hudekspone-

ring.

I tilfælde, hvor der ingen andre data foreligger, kan fysisk-kemiske data eller strukturaktivitetsrelationer give en indikationfor mulig hudoptagelse.

SCOEL vil anvende al tilgængelig information som basis for atforetage en vurdering af, hvornår kriteriet for anvendelse afhudnotationer er opfyldt/ikke opfyldt.

For stoffer, som let optages gennem huden, kan vurderingenaf eksponeringen ved indånding underestimere belastningen afkroppen. Under disse omstændigheder kan biologiske grænse-værdier eller indikatorer have præference eller som en tilføjelseeller supplement til luftgrænseværdier.

Biologiske grænseværdier (BLV)Hvor det er hensigtsmæssigt, vil SCOEL anbefale BLV på basisaf tilgængelige videnskabelige data, som indikerer, at koncen-trationer eller koncentrationsniveauer svarende til BLV ikkeanses for at medføre sundhedseffekter.

BLV kan udarbejdes på én af følgende måder:

◆ fra undersøgelser, som giver en direkte relation mellem kon-centrationen af et stof, dets metabolit eller addukt i et biolo-gisk medium og sundhedseffekter

◆ hvor der findes en sundhedsbaseret grænseværdi, og hvor



der i undersøgelser er vist en direkte relation mellem kon-centrationen af stoffet, dets metabolit eller addukt i et biolo-gisk medium og luftkoncentrationerne

◆ ved humane studier, som sammenkæder målelige ikke-skadelige, biologiske effekter og sundhedsskadelige effek-ter.

BLV udarbejdet efter første metode kan anses som direktesundhedsbaseret og foretrækkes derfor principielt. De tilgrund-liggende undersøgelser er imidlertid oftest mindre veldokumen-terede end de, der foreligger for anden metode. BLV udarbej-det efter denne metode er baseret på eksponeringsmålinger,som for stoffer med sundhedsbaserede grænseværdier kananses for tilstrækkelige til at hindre sundhedseffekter. Den tred-je metode kræver bevis for, at der er kvantitativ sammenhængmellem stoffets målelige ikke-skadelige biologiske effekter ogstoffets potentielle sundhedsskadelige effekter.

UdviklingstendenserFra 2. verdenskrigs afslutning og de efterfølgende 20-25 åranvendtes stort set værdier fra ACGIH’s grænseværdiliste i heleden vestlige verden. Herefter udarbejdede de europæiske landeefterhånden deres egne grænseværdilister, baseret dels på egetdokumentationsgrundlag og dels på dokumentationsmaterialeog evalueringer fra andre lande.

Som tidligere omtalt anså man i EF, nu EU, sidst i 1980’erne,at det var nødvendigt at harmonisere grænseværdierne som endel af processen frem mod Det indre Marked. Proceduren forfastsættelse af grænseværdier i EU er tidligere udførligt beskre-vet.

Grænseværdierne i EU-medlemslande vil i mange tilfældeblive reduceret, efterhånden som SCOEL udarbejder lister overanbefalede grænseværdier. Dette vil også have en globalafsmitning, idet bl.a. EFTA-landene i fremtiden kan deltage somobservatører i møderne eller fremsende kommentarer til anbe-falingerne, og ACGIH har allerede vist stor interesse i SCOEL’sarbejde.

For at illustrere effekten af GV-arbejdet i EU er der i tabel8.4, 8.5 og 8.6 vist eksempler på danske GV, som i 1996 ernedsat eller varslet nedsat på foranledning af SCOEL’s anbefa-linger, samt eksempler på danske GV, som hhv er højere ellerlavere end de af SCOEL anbefalede.

Det er nødvendigt klart at beskrive, hvilken grænseværdi detdrejer sig om. Er det en rent sundhedsbaseret værdi, udarbejdetalene på videnskabelige data, eller er det en administrativnorm, som inddrager tekniske, økonomiske og sociale forhold? Idokumentationen for de sundhedsbaserede grænseværdier er detvigtigt, at der kort, men præcist redegøres for, hvordan og hvor-for man er nået frem til den anbefalede værdi.

244 Grænseværdier og grænseværdifastsættelse

Acrolein fra 0,1 ppm til 0,05 ppm

Butylglycol - 25 - - 10 -

Chlor - 0,5 mg/m3 - 0,1 mg/m3

Dinitro-o-cresol - 0,2 - - 0,02 -

Hydrogenphosphat - 0,1 ppm - 0,05 ppm

Nitrogendioxid - 3 - - 0,2 -

Zinkoxid og zinkoxidrøg - 4 mg/m3 - 0,5 mg/m3

Aminoethanol - 3 ppm - 1 ppm

n-Butylacrylat - 10 - - 2 -

Cyclohexan - 200 - - 50 -

Cyclohexanon - 25 - - 10 -

Diethylether - 400 - - 100 -

Ethylamin 10 - - 5 -

Svovldioxid - 2 - - 0,2 -

1.2.4 Trichlorbenzen - 5 - - 2 -

Xylen - 35 - - 25 -

SCOEL-anbefaling Dansk grænseværdi (1996)

ppm mg/m3 ppm mg/m3

Ammoniak 20 25

Butylglycol 20 25

3 Heptanon 20 50

Hexan 20 25

Hydrogenbromid 2 10

5-methyl-3-heptanon 10 25

5-methyl-2-hexanon 20 50

Salpetersyre STEL 0,5 2

Phosgen 0,02 2

Natriumazid 0,01 0,3

Tetrahydrofuran 50 100

Toluen 20 25

Tabel 8.5. Danske grænse-værdier, der er højere endde af SCOEL anbefalede.

Tabel 8.4. Eksempler pådanske grænseværdier ned-sat eller varslet nedsat påforanledning af SCOEL’sanbefalede grænseværdier.


Udarbejdelse af kriteriedokumenter er en stor og tidskrævendeopgave.

Der arbejdes på en koordinering og standardisering i lighedmed de bilaterale aftaler, som findes mellem DECOS i Holland,NIOSH i USA og Norden. Der arbejdes ligeledes på at få forbed-ret koordinationerne mellem WHO-organisationer og andre orga-nisationer, samt at få de udarbejdede kriteriedokumenter merefyldestgørende mht dokumentation ved udarbejdelse af GV.

Dette indebærer, at strukturen og indholdet af kriteriedoku-menterne standardiseres, så de også kan anvendes som basis forgrænseværdifastsættelse, og at internationaliseringen af kriterie-dokumenter koordineres yderligere, således at der etableres etinternationalt kontaktcenter, hvortil registreres ikke alene doku-menter, der er under udarbejdelse, men også planer omudarbejdelse af nye dokumenter.

Nødvendige videnskabelige data til udarbejdelse af sundheds-baserede grænseværdier findes ikke for en række stoffer. I så-danne tilfælde kan det i fremtiden være nødvendigt at fastsætteen tentativ midlertidig grænseværdi, som revurderes fx efter 5år.

LitteraturGrænseværdidokumentationer fra Nordisk Ekspert Gruppe publi-

ceres i Arbete och Hälsa vetenskaplig skriftserie.Arbetslivinstituttet, Stockholm.

Tabel 8.6. Danske grænse-værdier, der er lavere endde af SCOEL anbefalede.

SCOEL-anbefaling Dansk grænseværdi (1996)ppm ppm

Acetone 500 250

Benzen <1 0,5

Butanon 100 50

1,4 Dichlorbenzen 20 10

Ethylacetat 200 150

Ethylbenzen 100 50

Hydrogenselenid 0,02 0,01

Phenol 2 1

Sølv 0,1 (mg/m3) 0,01 (mg/m3)

1,1,1,- Trichloroethan 100 50

Triethylamin 2 1

246

Grænseværdier for stoffer og materialer, At-anvisning 3.1.0.2,december 1996, Arbejdstilsynet.

Kriteriedokumenter og anbefalinger fra SCOEL publiceres af EECsom rapporter i Health and Safety serien.

Methodology for the Derivation of Occupational ExposureLimits: Key Documentation. EEC Report EUR in press.

Occupational Exposure Limits: Key document. Criteria for thequalitative evaluation of human neurobehavioural studies ofneurotoxicity. EEC Report EUR 17390.

Occupational Exposure Limits, Criteria documents, Guidancenote. Health and Safey. EEC Report EUR 13776.

Svenske kriteriedokumenter publiceres i Arbete och Hälsa veten-skaplig skriftserie. Arbetslivsinstitutet, Stockholm.

The Nordic Expert Group, Post, Present and Future. Nord 1997:18. Nordic Council of Ministers.


K A P I T E L 9

Toksikologisklitteratur,

databaser ogvidencentre

Karl-Heinz CohrElizabeth BengtsenGunde E. Jensen

248

Toksikologisk litteratur,databaser og videncentre

Dette kapitel giver oplysninger om, hvor man kan finde toksi-kologiske oplysninger. Kapitlet fortæller om opslagsværker, fag-tidsskrifter, databaser, danske videncentre og internetadresser.Vedrørende oplysninger om lovgivning, regulering mv af kemi-ske stoffer og produkter henvises til kapitlerne “Kemiske stofferog produkter i arbejdsmiljøet” og “Klassificering og mærkning” ibasisbog om kemikalier og produkter i arbejdslivet, bind I.

Behovet for toksikologisk viden afhænger af, hvem man er,og hvad formålet er. Til visse formål, bl.a. forsknings- og udvik-lingsopgaver, hvor man fx kan være interesseret i en specifiktoksisk effekt, en toksisk virkningsmekanisme eller en dybt-gående toksikologisk udredning, vil det være nødvendigt atbenytte de primære datakilder i de videnskabelige fagtidsskrif-ter. Man kan også være interesseret i den nyeste viden og må tytil fagtidsskrifterne eller evt direkte kontakt med forskerne.

Til mange formål, fx toksikologisk screening, vil sekundæredatakilder som opslagsværker/håndbøger/faktuelle databaser mvvære de mest velegnede, idet de giver et hurtigt overblik overet kemisk stofs toksikologiske profil. Sekundære datakilderindeholder sammenstillinger af den toksikologiske viden op tildet tidspunkt, værket blev forfattet. Mange sekundære data-kilder bliver ikke altid ajourført eller i bedste fald kun med årsinterval. Det betyder, at disse værker ikke altid indeholder dennyeste viden.

Man kan endvidere være interesseret i toksikologiske virknin-ger forårsaget af et bestemt kemisk stof, dvs at man ønsker atvide alle de kendte virkninger af stoffet. I den forbindelse kanman specielt være interesseret i at kende forgiftningssymptomerved eksponering for stoffet, og hvorledes man behandler forgift-ninger.

Man kan også ønske at skaffe sig generel viden om toksikolo-gi i almindelighed eller specifikt om arbejdsmiljøtoksikologi.

Toksikologisk litteratur, databaser og videncentre

249Toksikologisk litteratur, databaser og videncentre

DatasøgningDatasøgningsstrategien er således afhængig af, til hvilket formålden indsamlede viden skal benyttes. Det første led i søgestrategi-en er derfor at gøre sig klart, hvad det er, man vil vide, og påhvilket detaljeringsniveau. Herudfra kan man vælge de datakil-der, der skal benyttes. Næste led i søgestrategien er at identifice-re det kemiske stof og eventuelle isomere med navne og CAS-numre.

Forskellige kilder kan benytte forskellige navne for det sammestof, således at én kilde benytter ét navn og anden kilde etandet. Den sikreste identifikation af et kemisk stof vil derfor oftevære et indeks-nr., fx CAS-nummeret, som er det mest udbredte.Som eksempel på forskellige navne for et kemisk stof kan næv-nes, at stoffet 4,4’-methylendianilin (CAS-nr. 101-77-9) (fig. 9.1)kan findes med følgende andre navne: 4,4’-diaminodiphenylme-than, dianilinmethan, 4,4’-methylenbisbenzenamin og forkortel-sen MDA. Endvidere udelades 4,4’- ofte i navnene. Der er herbenyttet dansk stavemåde. Hvis man vil søge i udenlandskedatakilder, skal den tilsvarende engelske stavemåde benyttes(4,4’-methylenedianiline, 4,4’-diphenyldiaminomethane, dianiline-methane, 4,4’-methylenebisbenzeneamine). Mere kompliceredestoffer kan have flere navne, som slet ikke ligner hinanden.Endvidere kan de have generiske navne, som det fx er tilfældetfor pesticider og medicinske stoffer.

Det kan godt tage nogen tid at identificere relevante kemiskenavne og CAS-numre for det kemiske stof, man vil fremskaffetoksikologiske oplysninger om. I Anneks 1 findes en liste medgode kilder til fremfinding af kemiske stoffers alternative navneog CAS-numre. Kemiske stoffers navne og CAS-numre findesogså i mange af de opslagsværker og databaser, som i øvrigtnævnes i Anneks 1. Mange almindeligt anvendte stoffer findesbl.a. i Arbejdstilsynets liste over Grænseværdier for stoffer ogmaterialer og Miljøstyrelsens Liste over farlige stoffer. Disse listerindeholder kemiske stoffer i alfabetisk orden. Kemisk Ordbogindeholder de danske kemiske nomenklaturregler, som er base-ret på de internationale regler.

I mange tilfælde har man ikke specifikt kendskab til, hvilkekemiske stoffer der er tale om i et eksponeringsmiljø. I disse

Figur 9.1. 4,4’-methylen-dianilin (CAS-nr. 101-77-9).H2N CH2 NH2

250

situationer kan man have god gavn af at konsultere opslagsvær-ker som Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology ellerHawley’s the Condensed Chemical Dictionary, samt forsknings-og udredningsrapporter fra fx Arbejdstilsynet, Arbejdsmiljøinsti-tuttet og Miljøstyrelsen, der indeholder oplysninger om kemiskestoffers forekomst og anvendelse i produkter og processer.

Arbejdsmiljøinstituttet har udarbejdet en database over luftforu-reninger i plastindustrien (Plastbase), som indeholder kemiskeog toksikologiske data om luftforureningerne og deres virkningerpå især øjne, næse og luftveje.

I forbindelse med toksikologiske risikovurderinger har manbrug for viden om eksponeringsforhold. Mange kilder angiver,hvilke doser der har medført hvilke effekter. I forbindelse medvurdering af komplekse blandinger kendes eksponeringskoncen-trationer/doser ikke altid. I nogle tilfælde kan man benytte mate-matiske modeller til estimering. Eksempelvis kan man estimereafdampningen af organiske opløsningsmidler fra produkter, fxmalinger, vha SUBTEC-programmet, som er udviklet af Arbejds-miljøinstituttet og firmaet Enpro ApS.

Specielle kemiske stoffer som farvestoffer og pigmenter, pesti-cider og kosmetikstoffer, der ofte er oplyst med generiske navneeller handelsnavne, kan man finde en del af i Colour IndexInternational og i Oversigt over godkendte bekæmpelsesmidlerog Bekendtgørelse om kosmetiske produkter.

Datakilder

Primære datakilderPrimære datakilder er videnskabelige artikler i fagtidsskrifter ogforsknings- og undersøgelsesrapporter. I Anneks 2 er givet enoversigt over de mest relevante toksikologiske fagtidsskrifter. Derelevante data findes ved søgning i bibliografiske databaser.Mange sekundære datakilder har ligeledes henvisninger til deprimære datakilder, som er benyttet.

De ønskede data, fx tidsskriftartikler, fremskaffes via forsk-ningsbibliotekerne. En oversigt over de vigtigste offentligt tilgæn-gelige forskningsbiblioteker o.l. er nævnt i Anneks 3. Endviderehar en del sektorforskningsinstitutter, fx Arbejdsmiljøinstituttet,og universitetsinstitutter deres egne lokale, specialiserede fagbib-lioteker.

Forskningsbibliotekerne kan endvidere være behjælpelige med



at fremskaffe litteratur, som ikke findes i Danmark, fra udenland-ske biblioteker.

Sekundære datakilderSekundære datakilder er referenceværker, som fx håndbøger,monografier inkl. stofvurderinger, lærebøger og databaser. Desekundære datakilder kan indeholde såvel vurderede som uvur-derede refereringer af primærdata. I Anneks 1 er givet en over-sigt over de mest relevante toksikologiske referenceværker.

DatabaserData, som anvendes i en sundheds- eller miljømæssig vurdering,findes i mange forskellige kilder pga toksikologiske problemstil-lingers tværfaglige natur. Mængden af information er steget vold-somt i de sidste 20-30 år. Kilderne til toksikologiske data ermangfoldige, og det kan være en tidskrævende proces at ind-hente toksikologiske oplysninger. Selvom elektroniske databaseri høj grad har lettet arbejdet, er der i dag så mange tilgængeligedata via forskellige medier, at det kræver specialviden at udvæl-ge og søge i de mest relevante.

Det kræver et nærmere kendskab til de enkelte databasersopbygning for at opnå et optimalt resultat af sin datasøgning,som finder alle eller i hvert fald de fleste relevante data udensamtidig at give meget “støj” i form af urelevante eller multiplehenvisninger. Derfor har fagspecialister specialiseret sig i deenkelte databaser. Forskningsbibliotekerne og visse videncentre,fx DTC, kan almindeligvis mod betaling udføre datasøgningervia databaseværter, hvis man ikke selv vil give sig i kast meddatabasesøgninger.

Den nyeste informationsteknologiske udvikling har gjort, atmange databaser er tilgængelige på flere måder: on-line via data-netforbindelser eller internettet, og off-line på CD-ROM’er.

Chemical AbstractsBibliografisk database, som dækker alle emner inden for kemi.Indeholder referencer fra 12.000 tidsskrifter samt fra patenter,konferenceberetninger (proceedings), afhandlinger, tekniske rap-porter og bøger. Tidsskriftartiklerne udgør ca 73% af databasen.

252

Databasen dækker fra 1982 og frem, og den vokser årligt medomkring 500.000 nye poster inden for alle aspekter af kemi. Dengeografiske dækning er hele verden. Produceres af the AmericanChemical Society, USA. Findes også på CD-ROM.

BIOSIS Previews (Biological abstracts)Bibliografisk database, som dækker emner inden for cytologi,zoologi, genetik, botanik og mikrobiologi foruden relateredeområder som biokemi, jordbrug, økologi og farmakologi. Over7.600 tidsskrifter indekseres foruden monografier, rapporter,reviews, meeting abstacts, proceedings, og symposier fra heleverden. Der er abstracts i 55% af referencerne. Den geografiskedækning er Europa og Mellemøsten (50%), Nordamerika (29%),Asien og Australasien (15%), Mellem- og Sydamerika (4%) ogAfrika (2%). Databasen dækker fra 1985 og frem. Fra 1986-90 ermedtaget patenter. Produceres af BioSciences InformationService of Biological Abstracts, Inc., USA. Findes også på CD-ROM.

TOXLINE (Toxicology Information Online)Bibliografisk database, som dækker toksikologiske virkninger aflægemidler, pesticider og andre kemiske stoffer. Basen indehol-der referencer til publiceret litteratur og igangværende forskninginden for emnerne bivirkninger, kræft, mutagenicitet, teratogeni-citet, forurening (også levnedsmidler). Hovedparten af referen-cerne indeholder foruden bibliografiske oplysninger kontrollere-de emneord og/eller CAS-numre. Databasen består af en rækkesubfiler, hvorfor formatet kan variere, og en reference kan væreindekseret mere end én gang. Databasen dækker fra ca 1965 ogfrem. Produceres af National Library of Medicine, USA. Findesogså på CD-ROM og på internet (http://igm.nlm.nih.gov).

MedlineBibliografisk database, som indeholder abstracts og referater frabiomedicinsk litteratur. Over 3.700 tidsskrifter fra over 70 landeindekseres. Databasen dækker fra 1966 og frem. Produceres afNational Library of Medicine, USA. Medline er tilgængelig on-lineog på internet (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed/ oghttp://igm.nlm.nih.gov).



Medical Toxicology and HealthBibliografisk database, som indeholder referencer inden forkemikalier i levnedsmidler, forbrugsvarer og miljøet, sundheds-mæssige konsekvenser af rygning, stråling og støj, pesticider,luftog vandforurening, industrielle kemikalier samt inden forveterinærmedicin, GLP, kosmetik, generel toksikologi. Over 2.000hovedsagelig engelsksprogede tidsskriftartikler er indekseret for-uden referencer fra proceedings, rapporter, monografier, cirku-lærer og andre officielle publikationer. Databasen dækker fraoktober 1983 og frem. Abstracts er medtaget fra 1984. Produ-ceres af Department of Health, London.

RTECS (Registry of Toxic Effects of Chemical Substances)Faktuel database, som indeholder profiler over ca 145.000 kemi-ske stoffer, der er arbejdsmiljørelevante. Det er muligt at identifi-cere giftige egenskaber bl.a. ved molekylvægt, handelsnavn ogsynonymer. Endvidere er det muligt at finde data om sundheds-farlige egenskaber. Databasen er startet af National Institute forOccupational Safety and Health (NIOSH), USA (det amerikanskearbejdsmiljøinstitut), men udgives nu af Canadian Center forOccupational Safety and Health (CCOSH), Canada. Findes ogsåpå CD-ROM og på internet (http://toxnet.nlm.nih.gov/servlets/).

HSDB (Hazardous Substances Data Bank)Faktuel database, som løbende dækker emner inden for potenti-elle farlige kemikaliers toksikologi. Basen omfatter data framonografier, tekniske rapporter, regulativer og primære tidsskrift-artikler. Litteraturhenvisninger. Indholdet vurderes af et panel aftoksikologiske og kemiske eksperter. Produceres af NationalLibrary of Medicine, USA. Findes også på CD-ROM og på inter-net (http://toxnet.nlm.nih.gov/servlets/simple-search?1.5.0).

IRIS (Integrated Risk Information Service)Faktuel database med monografier af en række farlige kemikali-ers toksikologi, samt risikovurdering af indtagelse og indåndingaf dem. Monografierne er baseret på tekniske rapporter, regulati-ver og primære tidsskriftartikler. Litteraturhenvisninger. Mono-grafierne vurderes af et panel af toksikologiske eksperter. Pro-duceres af Environmental Protection Agency (EPA), USA (den

254

amerikanske miljøstyrelse). Findes også på CD-ROM og på inter-net (http://toxnet.nlm.nih.gov.

Tomes Plus System (CD-ROM)Bibliografisk referencedatabase på CD-ROM med informationerom kemiske, medicinske og risikofyldte stoffer, der anvendes iindustrien. Indeholder bl.a. følgende databaser: Meditext,Saratext, Infotext og RTECS.

OSH-ROM/MHIDAS (CD-ROM)Bibliografisk referencedatabase på CD-ROM med mere end300.000 referencer fra 500 tidsskrifter og 100.000 rapporter ved-rørende arbejdsmiljørelevante kemikalier. Databasen dækker lit-teratur fra over 50 lande fra perioden 1960 og frem. Kompletindhold fra databaserne NIOSHTIC fra NIOSH, USA, HSELINE frathe Health and Safety Executive (HSE), England, CISDOC fraInternational Labour Organisation (ILO) under FN og MHIDAS(The Major Hazard Incidence Data Service).

CCINFOdisc (CD-ROM)Denne databasesamling er opdelt i serier. Den udgives afCCOSH.

Serie A2Dækker bl.a. kemi, arbejdsmiljø, toksikologi, sundhedsfarligestoffer, transport af farlige stoffer, pesticider, samt forskninginden for disse områder. Følgende baser er indeholdt: CHEMIN-FO, Chemical Evaluation Search and Retrieval System, ChemicalHazards Response Information System (CHRIS), Domestic Sub-stances List/Non-Domestic Substances List.

Serie A3Indeholder de fransksprogede udgaver af MSDS på kemikalier,der anvendes i Canada. Produceret af CCOSH.

Serie B1Indeholder informationer om bl.a. emnerne sundhed, miljø, lov-givning, arbejdsulykker, sikkerhedsbestemmelser, støjniveau.Følgende baser er indeholdt: Canadian Studies, Canadian Case



Law, Directory of Health and Safety Legislation in Canada,Essentials Fatality Reports, Mining Incidents, Molindex, NoiseLevels, OH&S Software Packages and Resources. Produceret afCCOSH.

Serie B2Indeholder emner om bl.a. arbejdsmiljø og -sundhed, forskningog organisationer, der beskæftiger sig med sundhed og sikker-hed. Geografisk dækkes 40 lande i Europa, Amerika, Asien ogAfrika. Dækningen sker via henvisninger til litteratur, derbehandler emnet. Baserne, der medtages, er CIS-ILO, INET-Research Projects, INOR-Organizations, INRS-Bibliographie ogInternational Directory of OSH Institutions. Produceret afInternational Occupational Safety and Health Information Centre.

Serie C1Indeholder RTECS (se foran).

Serie D1Indeholder over 800.000 referencer til litteratur om kemikalier ogtoksikologi dækkende hele verden. Dækker fra 1981 og frem.Hvert kvartal tilføjes ca 15.000 nye referencer.

Serie D2Indeholder detaljeret information om 4.500 sundhedsfarligekemikalier, hvor mange af informationerne er blevet vurderet afet ekspertpanel. Profilerne over de forskellige kemikalier er ind-delt i 150 datafelter, som igen er inddelt i 10 overkategorier, fxidentifikation, sikkerhed og beskyttelse, sundhedsfarer og gift,måle- og analysemetoder. Indeholder litteraturhenvisninger.

DatabaseværterDatabaseværter er specielle datanetværksknudepunkter, somsamler forbindelser til en række databaser. Adgang til database-værten kan ske gennem specielle datanetforbindelser og i nogletilfælde via internettet. Mange værter giver adgang til elektroni-ske databaser over det meste af verden.

Man skal have en aftale med en databasevært for at få adgangtil databaserne. Forskningsbibliotekerne og mange videncentrehar aftaler med en eller flere databaseværter. De forskelligeforskningsbiblioteker og videncentre kan benytte forskelligedatabaseværter afhængigt af deres erfaring. Alle databaseværter

256

giver ikke adgang til de samme databaser, og det kræver en delerfaring at vælge de rigtige databaseværter og de rigtige databa-ser for at opnå et optimalt søgeresultat.

De mest benyttede databaseværter til toksikologiske spørgsmåler Datastar, Dialog, DIMDI og STN, som giver mulighed for atsøge i en række bibliografiske databaser, dvs databaser, somindeholder henvisninger til primærlitteraturen. Nogle databaserindeholder resumeer (abstracts).

InternetInternettet byder på en række nye muligheder for informations-søgning. Internettet er et verdensomspændende elektronisk net-værk, hvor offentlige institutioner og private tilbyder adgang tilstore mængder data. Blandt disse er også en del af de database-værter, som omtales andetsteds, men de kræver en aftale for atkunne benyttes ligesom ved opkobling via et datanet. Det kosterpenge at søge i disse informationskilder ligesom ved opkoblingvia et datanet, men de fleste datakilder er gratis at benytte. Forat kunne benytte informationskilderne på internettet skal manhave adgang til internettet, og man skal have en PC med etkommunikationsprogram, en såkaldt browser og evt et mail-pro-gram.

Internettet blev startet af det amerikanske forsvar, som ønske-de et decentralt kommunikationssystem. Amerikanske forskereindså hurtigt en bred anvendelighed af internettet, og det harudviklet sig til et middel til åben kommunikation mellem forske-re, som via nettet udveksler ideer og erfaringer. Diskussions-grupperne blev hurtigt en vigtig del af trafikken på internettet.Den store udbredelse fik internettet dog først, da http-sproget(hyper text transmission protocol) blev opfundet.

Her omtales nogle centrale hjemmesider (WEB-steder) ogdiskussionsgrupper (mailing-lists).

Internettets udbredelse og anvendelse øges imidlertid heletiden, så de her omtalte WEB-steder og diskussionsgrupper kanvære ændret, nedlagt eller have fået nye adresser.

Centrale WEB-steder Via internettet har man adgang til mange data. Mange institutio-ner og virksomheder har gjort deres informationsdatabaser ellerdele heraf tilgængelige for alle på internettet. Der findes mange



muligheder for at finde data på nettet, også toksikologiske data. I tabel 9.1 er nævnt en række WEB-steder, som indeholder

henvisninger (links) til mange datakilder på internettet, somomhandler toksikologi, miljømedicin og -toksikologi. Der er ogsåmedtaget en henvisning til et WEB-sted, hvor man kan søgeandre nyttige oplysninger om kemiske stoffer (Chemfinder).Disse WEB-steder indeholder en del henvisninger til de sammeWEB-steder, men hver har også sine unikke henvisninger.

ATSDR-stedet (Agency for Toxic Substances and Disease

Registry, USA) har både mange toksikologiske vurderinger ogmange henvisninger til relaterede steder, hvor der kan søgesviden.

WEB-stederne, som er oprettet af National Library of Medicinei USA, giver adgang til gode databaser, der vedligeholdes af deamerikanske myndigheder. Fx rummer WEB-adressen“http://toxnet.nlm.nih.gov/servlets/simple-search?1.5.0” adgang tildatabaserne HSDB, IRIS og RTECS, som er omtalt s. 253, samt da-tabaserne CCRIS (Chemical Carcinogenesis Research Information

Tabel 9.1. Centrale WEB-steder vedrørende toksiko-logi og arbejdsmiljø.

WEB-stedets navn WEB-stedets adresse

ATSDR - Information http://atsdr1.atsdr.cdc.gov:8080/icbkmark.htmlCenter Bookmarks

Chemfinder http://chemfinder.camsoft.com

Directory of sites in occupational and environmental health http://med.ed.ac.uk/hew/links/default.htm

Hardin Meta Directory http://www.lib.uiowa.edu/hardin/md

Internet Grateful Med V2.6 (National Library of Medicine) http://igm.nlm.nih.gov/

Links to pages related to toxicology http://www.unimaas.nl/~farmaco/Toxicology/toxlinks.htm

MedPharm - Toxicological Resources http://www.medfarm.unito.it/toxicol/toxicol1.html

Occupational and environmental medicine resources http://www.occenvmed.net

Occupational and environmental medicine WWW resource index http://gilligan.mc.duke.edu/oem/index2.htm

OSHWEB http://www-iea.mc.tut.fi/cgi-bin/oshweb.pl

PubMed (National Library of Medicine) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubMed

Toxicological Links http://chem.leeds.ac.uk/luk/links.html

Toxicology Data Search (National Library of Medicine) http://toxnet.nlm.nih.gov/servlets/simple-search?1.5.0

TOXINFO http://www.potomac.net/users/rbhuis/toxinfo.htm

Yahoo: toxicology http://www.yahoo.com/Health/Medicine/Toxicology

Yahoo: environmental toxicology http://www.yahoo.com/Health/Environmental_Health/Environmental_Toxicology

258

System) og GENE-TOX (Genetic Toxicology/Mutagenicity DataBank). WEB-adressen “http://igm.nlm.nih.gov” giver bl.a. friadgang til databasen ChemID, som indeholder alle de kemiskestoffer (ca 335.000), som findes i NLM-databaserne.

For nylig har et af de store søgeservicesteder på internettet(Yahoo) fået særlige grupper for toksikologi og miljøtoksikologi,men der er endnu ikke så mange henvisninger.

Læseren opfordres til selv undersøge de nævnte WEB-steder(tabel 9.1) og deres links til andre WEB-steder for at finde sineegne favoritsteder på internettet.

Diskussionsgrupper På internettet findes en række diskussionsgrupper, hvor man kanfølge med i diskussioner om relevante emner. Diskussionsgrup-per er en smart måde at udnytte internettet på. Kommunikatio-nen foregår via e-mail, som fordeles til diskussionsgruppensmedlemmer fra en central mail-server. Man skal tilmelde sigdiskussionsgruppen for at kunne deltage i dens aktiviteter. Deter som hovedregel gratis at deltage, og man tilmelder sig via e-mail. Man kan selv deltage aktivt med input til andres indlæg ogman kan stille spørgsmål og få nyttige tilbagemeldinger fra andremedlemmer af diskussionsgruppen. Nogle diskussionsgrupper erlukkede for personer uden for en bestemt kreds.

Det er ikke nemt at få overblik over, hvilke diskussionsgrupperder findes, og hvilke emner der diskuteres. Men der findes toWEB-steder, som indeholder udtømmende oversigter overdiskussionsgrupper inden for arbejdsmiljø- og arbejdsmedicinre-levante områder. På disse WEB-steder kan man orientere sig omde forskellige relevante diskussionsgrupper, ligesom der er infor-mation om, hvordan man tilmelder sig.

http://www.mrg.ab.ca/christie/safelist.htm Denne liste indeholder henvisninger til ca 2.760 WEB-steder,diskussionsgrupper, nyhedsgrupper mv. Listen omfatter alleaspekter af begrebet “sikkerhed” (safety) og arbejdsmiljø.

http://www.occenvmed.net/oemlist.htmDenne liste indeholder henvisninger til en række diskussions-grupper inden for arbejds- og miljømedicin og toksikologi.Endvidere indeholder den en oversigt over andre lister med rele-vante henvisninger.



Der er udvalgt nogle relevante diskussionsgrupper, somomfatter toksikologi, sikkerhed, arbejds- og miljømedicin ogarbejdshygiejne. Disse er listet i tabel 9.2. Man tilmelder sigdisse ved at sende en e-mail til de nævnte tilmeldingsadressermed beskeden fx “subscribe LISTNAVN dit navn” uden at skrivenoget i emnefeltet, hvor LISTNAVN er den tekst, der står i tabel-len. Mail-serveren registrerer automatisk afsenderens e-mail-adresse. For listerne “occ-env-med-L” og “IH-LIST” skal mankun skrive “sub-scribe LISTNAVN” uden at skrive sit navn. Nårman vil melde sig fra en diskussionsgruppe, sender man følgen-de e-mail til tilmeldingsadressen med beskeden “unsubscribeLISTNAVN”. E-mailen skal sendes fra samme adresse, som mantilmeldte sig fra.

VidencentreHvis man har brug for hjælp og vejledning ud over de råd, mankan hente i dette kapitel, findes der en række danske videncen-tre, hvor man kan henvende sig. I Anneks 3 findes en del af devæsentligste videncentre listet. De fordeler sig på offentlige myn-digheder og deres sektorforskningsinstitutter, forskningsbibliote-kerne, andre offentlige institutioner, fx arbejdsmedicinske klinik-ker og universitetsinstitutter, og konsulentvirksomheder, fx GTS-institutter (godkendte teknologiske serviceinstitutter) og BST-cen-tre (bedriftssundhedstjenester). Endvidere kan man søge kontaktmed nøglepersoner gennem faglige foreninger. Et par danskevidencentre omtales særskilt nedenfor, Kemiservice og Giftinfor-mationen.

De fleste steder kan man få kort rådgivning gratis. Længere-varende vejledning og egentlig opgaveløsning vil hos konsulen-ter koste penge. Hos myndigheder kan der blive tale om ind-tægtsdækket virksomhed, som i så fald også koster penge. Derfindes endvidere videncentre uden for landets grænser, men de

Tabel 9.2. Centrale diskus-sionsgrupper vedrørendetoksikologi og arbejdsmiljø.

Diskussionsgruppens navn Tilmeldingsadresse (e-mail) LISTNAVN

AIHA industrial hygiene list [email protected] IH-LIST

Global occupational hygiene [email protected] GlobalOccHyg-L

Occupational and environmental medicine [email protected] occ-env-med-L

Safety list [email protected] SAFETY

Toxicology [email protected] TOXLINK

Toxicology list [email protected] TOXLIST

260

vil ikke blive nærmere omtalt. En del er nævnt i afsnittene omdatabaser og internet.

KemiserviceKemiservice er Arbejdstilsynets telefonservice vedrørende kemi-ske stoffer og materialer. Kemiservices adresse er Arbejdstilsynet,Kontor for Produktdata, Landskronagade 33, 2100 København Ø.Kemiservice er åben for alle, mandag til torsdag kl. 9.00-15.00 pådet direkte telefonnummer 3915 2600. Den daglige drift blivervaretaget af en person med en kemisk/toksikologisk baggrund ogkendskab til arbejdsmiljøforskning og arbejdsmiljølovgivningen.

Kemiservice modtager årligt 1.200-1.500 telefoniske henvendel-ser. Omtrent halvdelen af henvendelserne kommer fra ansatte påvirksomhederne. De øvrige kommer fra andre organisationer, fxBST, arbejdsmedicinske klinikker, sundhedsmyndigheder, ogpressen.

De fleste opkald vedrører vurdering af et kemisk stofs farlig-hed. Det kan fx være i forbindelse med udarbejdelse af et sik-kerhedsdatablad, en anmeldelse af et produkt til Kontor forProduktdata, usikkerhed om brugen af et stof eller produkt elleret ønske om vurdering af årsagssammenhænge i forbindelse medopståede sundhedsskader.

De produkttyper, der hyppigst har været forespurgt om i perio-den 1996-98, er rengøringsmidler, malinger, klæbemidler oglaboratoriekemikalier. Den hyppigst berørte branche var bygge-og anlægsvirksomhed, men forespørgslerne vedrørte ogsåkemisk industri, rengøringsvirksomhed, autobranchen, grafiskindustri, sundhedsvæsen, forskning og udvikling, samt jern- ogmetalindustrien.

Henvendelserne til Kemiservice registreres og systematiseresog kan derved bl.a. anvendes til at identificere eventuelle pro-blemområder i arbejdsmiljøet.

GiftinformationenVed akutte forgiftningstilfælde kan man ringe til Giftinforma-tionen og få oplysning om, hvordan man skal forholde sig vedden konkrete forgiftning.

Giftinformationen er placeret på Arbejdsmedicinsk Klinik iKøbenhavn. Giftinformationens adresse er Bispebjerg Hospital,Arbejdsmedicinsk Klinik, Bispebjerg Bakke 23, 2400 KøbenhavnNV. Giftinformationen har døgnvagt på det direkte telefonnum-mer 3531 3531, lok. 6060. Den daglige drift varetages af en læge.



Rådgivning vedrørende forgiftninger er koordineret mellemArbejdsmedicinsk Klinik og Klinisk Biokemisk afdeling påBispebjerg Hospital. Delingen af ansvarsområdet er således, atArbejdsmedicinsk Klinik rådgiver vedrørende tekniske kemikalier,husholdningsprodukter, planter, dyr, mv, og Klinisk Biokemiskafdeling rådgiver vedrørende forgiftning med lægemidler ogrusmidler (i samarbejde med Klinisk Farmakologisk enhed).

Giftinformationen modtog godt 2.100 forespørgsler i 1997.Spørgerne var hovedsagelig læger og myndigheder. Mindre end10% af henvendelserne angik teoretiske risikovurderinger oggenerel information, mens mere end 90% af henvendelserne dre-jede sig om konkrete forgiftningstilfælde.

Forgiftningsforespørgsler vedrørende kemikalier (stoffer og pro-dukter) udgjorde 60%, og 20% drejede sig om planter. De reste-rende 20% vedrørte kosmetik, lægemidler, dyr og andre produk-ter. De seneste 3 års forgiftningsforespørgsler er indført i en elek-tronisk erfaringsdatabase. Dette vil lette rådgivningen fremover.

Anneks 1

Opslagsværker, håndbøger mv

Kemi

Kemiske navne, CAS-numre mv American Chemical Society. CAS Registry, -1998.

(http://www.cas.org)American Chemical Society. National Chemical Inventories,

-1998. Andersen P, Bostrup O, Brønnum-Hansen K, Damhus T,

Kaufmann I, Olesen Larsen P, Pedersen CTh, Senning A.Kemisk Ordbog. København: Teknisk Forlag, 1996.

Bekendtgørelse af listen over farlige stoffer. Miljø- ogEnergiministeriets bekendtgørelse nr. 69 af 7. februar 1996.

Bekendtgørelse om kosmetiske produkter. Miljø- ogEnergiministeriets bekendtgørelse nr. 805 af 30. august 1996.

Colour Index International. Bradford: The Society of Dyers andCoulourists, -1998.

Grænseværdier for stoffer og materialer. At-anvisning nr. 3.1.0.2,december 1996. København: Arbejdstilsynet, 1996.

IUPAC’s web-sted for organisk-kemisk nomenklatur:

262

http://www.chem.qmw.ac.uk/iupac/Jensen AA. Kemisk nomenklatur: En vejledning i anvendelsen af

den moderne kemiske navngivning. Vejledning 3/1983.København: Arbejdstilsynet/Arbejdsmiljøinstituttet, 1983.

Oversigt over godkendte bekæmpelsesmidler. Orientering fraMiljøstyrelsen. København: Miljøstyrelsen, 1998. (Ny udgivelsehvert år).

Toxic Substances Control Act (TSCA), Chemical SubstanceInventory. Environmental Protection Agency (EPA). Office ofToxic Substances, Washington D.C., -1998.

Produkter, processer mvGrayson M (ed). Kirk-Othmer. Encyclopedia of Chemical

Technology. 3. udgave. New York: John Wiley & Sons, 1984.Hawley GG (ed). The Condensed Chemical Dictionary. 10. udga-

ve. New York: Van Nostrand Reinhold Company, 1981.Jensen B, Smith A, Wolkoff P. Plastbase. København:

Arbejdsmiljøinstituttet. (Fås på diskette ved henvendelse tilAMI).

The Merck Index. An Encyclopedia of Chemicals, Drugs andBiologicals. 11. udgave. Rahway, New Jersey: Merck and Co,1989.

Olsen E mfl. SUBTEC. København: Arbejdsmiljøinstituttet. (Kan købes på AMI).

ArbejdsmiljøtoksikologiAmerican Conference of Governmental Industrial Hygienists

Incorporated (ACGIH). Documentation of the Threshold LimitValues and Biological Exposure Indices. 6. udgave. Cincinnati:ACGIH, 1991.

Andersen I (ed). Basisbog i arbejdsmedicin. Bind I-III.København: Arbejdstilsynet/Arbejdsmiljøinstituttet, 1994.

Andrup E (ed). Kemikalier og Sikkerhed. København: Tekniskforlag, 1998.

Arbejdsmiljøinstituttet og Arbejdstilsynet har udgivet rapporter ogkompendier om en række stoffer mv. Oversigt kan fås vedhenvendelse til Arbejdstilsynets publikationsafdeling.

Autrup H, Bonde JP, Sigsgaard T, Rasmussen K. Miljø- ogarbejdsmedicin. København: FADL, 1998.

Clayton GD, Clayton FE (eds). Patty’s Industrial Hygiene andToxicology. 4. udgave. Bind II, del A-F. New York: John Wiley& Sons, 1993-4.

Dutch Institute for Working Environment and the DutchChemical Industry. Chemical Safety Sheets. Dordrecht: KluwerAcademic Publishers, 1991.

Hamilton A. Hamilton and Hardy’s Industrial Toxicology. 4.



udgave. Littleton: Wright, 1983.Hathaway GJ, Proctor NH, Hughes JP. Proctor and Hughes’

Chemical Hazards of the Workplace. 4. udgave. New York: VanNostrand Reinhold, 1996.

Kühn-Birett. Merkblätter gefährliche Arbeitsstoffe. 101Ergänzung. Lieferung 7/97. Landsberg/Lech: Ecomed, 1997.

Lauwerys RR, Hoet P. Industrial Chemical Exposure: Guidelinesfor Biological Monitoring. 2. udgave. Boca Raton: LewisPublishers, 1993.

Lewis RJ. Hazardous Chemicals Desk Reference. 4. udgave. NewYork: Van Nostrand Reinhold, 1997.

Lewis RJ. Sr. Sax’s Dangerous Properties of Industrial Materials.9. udgave. New York: Van Nostrand Reinhold, 1996.

MAK-Kommission. Gesundheitsschädliche Arbeitsstoffe.Toxikologisch-arbeitsmedizinische Begründung von MAKWerten. Weinheim: VCH Verlagsgesellschaft, 1995.

Registry of Toxic Effects of Chemical Substances (RTECS).National Institute for Occupational Safety and Health, USA.CHEMBANK CD-ROM-udgave, ajourføres kvartårligt. Findesogså online.

Snyder R (ed). Ethel Browning’s Toxicity and Metabolism ofIndustrial Solvents. 2. udgave. Bind 1. Amsterdam: Elsevier,1987.

The Nordic Expert Group for Criteria Documentation of HealthRisks from Chemicals, Nordic Council of Ministers. Solna,Sverige: Arbetslivsinstitutet. (Vetenskaplig skriftserie: Arbeteoch Hälsa).

Williams PL, Burson JL (eds). Industrial Toxicology: Safety andHealth Applications in the Workplace. New York: Van NostrandReinhold, 1985.

Toksikologi Amdur MO, Doull J, Klaassen CD (eds.) Casarett and Doull’s

Toxicology: The Basic Science of Poisons. 4. udgave. NewYork: McGraw-Hill, 1991.

European Centre for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals(ECETOC) & International Register of Potentially ToxicChemicals (IRPTC/UNEP). Inventory of Critical Reviews onChemicals. Brussels-Geneva: ECETOC-IRPTC/UNEP, August1996.

Hazardous Substances Data Bank (HSDB). National Library ofMedicine (NLM), USA. CHEMBANK CD-ROM-udgave, ajouføreskvartårligt. Findes også online.

Richardson ML (ed). The Dictionary of Substances and theirEffects. Bind 1-7. London: Royal Society of Chemistry, 1992-94.

Schou JS (ed). Toksikologi. København: Nyt Nordisk Forlag,

264

1984.TOXLINE database. National Library of Medicine (NLM), USA.

CHEMBANK CD-ROM-udgave, ajouføres kvartårligt. Findes også online.

World Health Organization (WHO). Environmental Health Criteria. Bind 1-. Geneve: WHO, 1976-. Monografiserie.Der kommer stadig nye bind til.

Miljøtoksikologi Rapporter og arbejdsrapporter fra miljøforskningsprojekter.

København: Miljøstyrelsen, -1998. Rippen G (ed). Handbuch Umwelt Chemikalien. Landsberg/Lech:

Ecomed, 1996.Verschueren K. Handbook of Environmental Data on Organic

Chemicals. 3. udgave. New York: Van Nostrand Reinhold, 1996.

Specifikke effekter

Hud og allergiCronin E. Contact Dermatitis. Edinburgh: Churchill Livingstone,

1980. Fisher AA. Contact Dermatitis. 3. udgave. Philadelphia: Lea &

Fibiger, 1986. Foussereau J, Benezra C, Maibach H. Occupational Contact

Dermatitis. Clinical and Chemical Aspects. Copenhagen: Munksgaard, 1982.

Grandjean P. Skin Penetration. Hazardous Chemicals at Work.London: Taylor & Francis, 1990.

Marzulli FN, Maibach HI (eds). Dermatotoxicology. 4. udgave. New York: Hemisphere, 1991.

Thomsen KG. Allergi- og overfølsomhedsfremkaldende stoffer i arbejdsmiljøet. AMI-rapport nr. 33/1990. København: Arbejdstilsynet/Arbejdsmiljøinstituttet, 1990.

Øjne Grant WM, Schuman JS. Toxicology of the Eye. 4.udgave.

Springfield, Illinois: Charles C. Thomas Publisher, 1993.

NervesystemJohnsen H, Lund SP, Matikainen E, Midtgård U, Simonsen L,

Wennberg A. Occupational neurotoxicity: Criteria document for evaluation of existing data. Copenhagen: Nordic Council of Ministers & National Institute of Occupational Health, Denmark, 1992.

Lund SP, Simonsen L, Lyngenbo O, Stærmose AV.



Nervesystemskadende stoffer i arbejdsmiljøet. En kortlægning. At-rapport nr. 13/1990. København: Arbejdstilsynet, 1990.

Kræft og arveanlægInternational Agency for Research on Cancer (IARC).

IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks toHumans. Bind 1-70. Lyon: IARC, World Health Organization, 1972-98. Monografiserie. Der kommer stadig nye bind til.

International Agency for Research on Cancer (IARC). IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Supplement 4. Lyon: IARC, World Health Organization, 1982.



ReproduktionsskaderBarlow SM, Sullivan FM. Reproductive Hazards of Industrial

Chemicals. An evaluation of animal and human data. London: Academic Press, 1982.

Hass U, Jakobsen BM, Brandorff NP, Jelnes JE, Petersen SH. Reproduktionsskadende kemiske stoffer i arbejdsmiljøet. AMI-rapport nr. 35/1991. København: Arbejdstilsynet/Arbejdsmiljø-instituttet, 1990.

MAK-Kommission. Sammelkapitel MAK-Werte und Schwangerschaft. I: Gesundheitsschädliche Arbeitstoffe. Toxikologisch-arbeitsmedizinische Begründung von MAK-Werten. Weinheim: VCH Verlagsgesellschaft, 1995.

Norpoth K, Waschinsky S. Dokumentation der Methoden und Ergebnisse publizierter Teratogenesestudien. Dortmund: Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Unfallforschung, 1983; Sonderschrift Nr. 10.

Schardein JL. Chemically Induced Birth Defects, 2. udgave. New York: Marcel Dekker, 1993.

Shepard TH. Catalog of Teratogenic Agents. 8. udgave. Baltimore: The John Hopkins University Press, 1995.

Sullivan FM, Watkins WJ, van der Venne MTh (eds). The Toxicology of Chemicals - Series Two: Reproductive Toxicity. Vol. I. Summary Reviews of the Scientific Evidence. Luxembourg: Commission of the European Communities, 1993.

Forgiftninger mv

266

Beredskabsstyrelsen. Indsatskort ved kemikalieuheld. Birkerød: Beredskabsstyrelsen, seneste udgave 1998. Opdateres hvert år.

Ellenhorn MJ, Barceloux DG. Medical Toxicology: Diagnosis and Treatment of Human Poisoning. Amsterdam: Elsevier Science Publishers, 1988.

Goldfrank LR, Flomenbaum NE, Lewin NA et al. Goldfrank’s Toxicological Emergencies. 5. udgave. Norwalk: Appleton & Lange, 1994.

Gosselin RE, Smith RP, Hodge HC. Clinical Toxicology of Commercial Products. 5. udgave. Baltimore: Williams & Wilkins, 1984.

Haddad LM, Winchester JF. Clinical Management of Poisoning and Drug Overdose. 3. udgave. Philadelphia: WB Saunders Co, 1998.

Sullivan JB, Krieger GR (eds). Hazardous Materials Toxicology: Clinical Principles of Environmental Health. Baltimore: Williams & Wilkins, 1992.

Anneks 2

FagtidsskrifterArbejdsmiljøtoksikologiArbete och hälsa (oversigter, vurderinger)American journal of industrial medicineCA Selects. Chemical hazards, health and safety (referattidsskrift)Scandinavian journal of work, environment and healthToxicology and industrial health

ToksikologiAdverse drug reactions and toxicological reviews (oversigter,

vurderinger)Annual review of pharmacology and toxicology (oversigter, vur-

deringer)Archives of toxicology Biological and pharmaceutical bulletin Cell biology and toxicologyChemical research in toxicologyCritical reviews in toxicology (oversigter, vurderinger)Drug and chemical toxicologyDrug safety Excerpta Medica Section 52, Toxicology (referattidsskrift)



Food and chemical toxicology Fundamental and applied toxicologyHuman and experimental toxicologyJournal of applied toxicologyJournal of biochemical toxicology Journal of pharmacological and toxicological methodsJournal of toxicology and environmental healthNatural toxins Pharmacology and toxicologyRegulatory toxicology and pharmacology (oversigter, vurderinger)Toxicology Toxicology abstracts (referattidsskrift)Toxicology and applied pharmacology Toxicology letters

Miljøtoksikologi Archives of environmental contamination and toxicologyArchives of environmental healthBulletin of environmental contamination and toxicologyEcotoxicology and environmental safetyJournal of toxicology and environmental health

Specifikke effekter

ImmunotoksikologiImmunopharmacology and immunotoxicology

NervesystemNeurotoxicologyNeurotoxicology and teratology

Kræft og arveanlægCancer research CarcinogenesisCA Selects. Carcinogens, mutagens and teratogens (referattidsskrift)Mutation research (4 sektioner)- Fundamental and molecular mechanisms of mutagenesis- DNA repair- Genetic toxicology and environmental mutagenesis - Reviews in mutation research

ReproduktionsskaderReproductive toxicology Teratogenesis, carcinogenesis and mutagenesis

268

Anneks 3

Danske videncentreVedrørende adresser og telefonnumre henvises til NyttigeArbejdsmiljøadresser, som er udgivet af Arbejdsmiljøfondet, og tiltelefonbøger. Endvidere kan man finde WEB-sider og e-mailadresser via de danske oplysningstjenester på internettet.

Myndigheder og sektorforskningsinstitutter◆ Arbejdstilsynet: direktorat, kredse og kemiservice◆ AMI - Arbejdsmiljøinstituttet◆ DMU – Danmarks Miljøundersøgelser◆ Institut for Fødevaresikkerhed og Toksikologi◆ Miljøstyrelsen◆ SIS - Statens Institut for Strålehygiejne◆ Sundhedsstyrelsen

Offentlige institutioner◆ Arbejdsmedicinske klinikker (én i hvert amt)◆ Giftinformationen, Arbejdsmedicinsk klinik, Bispebjerg hospital

Forskningsbiblioteker o.l.◆ Arbejdsmiljøinstituttets bibliotek◆ Arbejdstilsynets bibliotek◆ Danmarks farmaceutiske Højskoles Bibliotek◆ Danmarks natur- og lægevidenskabelige bibliotek◆ Danmarks tekniske videncenter og bibliotek◆ Danmarks veterinær- og jordbrugsbibliotek◆ Miljøstyrelsens bibliotek◆ Odense universitetsbibliotek◆ Roskilde universitetsbibliotek◆ Statsbiblioteket◆ Ålborg universitetsbibliotek◆ Universitetsinstitutters lokale biblioteker

Universitetsinstitutter◆ Farmakologisk Institut, København Universitet◆ Institut for Miljø- og Arbejdsmedicin, Århus Universitet◆ Institut for Miljø- og Arbejdsmedicin, Odense Universitet



Konsulentvirksomheder

GTS-institutter (godkendte teknologiske serviceinstitutter)◆ dk-Teknik◆ DTC - Dansk Toksikologi Center◆ DTI Miljø

BST-centre

Private servicevirksomheder◆ Miljøkemi - Dansk Miljøcenter

Faglige foreninger◆ Dansk Arbejdsmedicinsk Selskab◆ Dansk Selskab for Teknisk Arbejdshygiejne◆ Farmakologisk og Toksikologisk Selskab ◆ Selskab for Arbejdsmiljø ◆ Selskab for Miljøkemi

270

AAbsorption I:28, 58- peroral I:35- pulmonal I:30Absorptionsfraktion I:36,

61Absorptionshastighed

I:35Absorption, dermal I:28Acetylators, slow I:49- rapid I:49ACGIH I:221Acrylamid II:244Acrylonitril II:244Adaption I:24Additiv effekt I:25Adfærdsmæssige effekter

II:257ADI-værdier I:95Adjuvanseffekt II:166Adrenalin II:259Affinitet I:19Aflivning I:80Agonist I:19 Akkumulation I:17Akson II:211Aksonal transport II:216Aksonet (nerveudløber)

II:207Aktionspotentiale II:209,

211Aktiv transport I:28Aktivering, metabolisk

II:46Akut stress II:254Akut toksicitet I:81Alder I:24, 50Alfa-1-antirypsin I:197,

198, 200, 206Allergi I:168, 185, 200,

204, II:146, 172- kriterier for II:197Allergilister II:197Allergisk alveolit II:185Allergisk astma II:180Allergisk kontakteksem

II:177Aluminium II:243Ames test II:28

Amning I:57Anaboliske processer

II:255Analogislutninger II:127Analysemetoder I:173Androgen receptor assay

II:126Anekdotiske observatio-

ner II:84Aneugene stoffer II:40Antagonisme I:25Antagonist I:20Antigenpræsenterende

celler (AP-celler) II:150Antistoffer I:169Antistofklasser II:153Arbejdsbelastning I:156Arbejdsdygtighed I:204Arbejdsmedicin I:183Arbejdsmiljørådet I:220Arbejdstilsynet I:220, II:92Artsvariation I:49Art-til-art sammenligning

I:123Arveanlæg (DNA) II:10Arveligt materiale II:12Aryl hydrocarbon (AH)

receptor assay II:126Astma I:169, 204, II:195Atopi II:174ATP I:112AUC I:62

BBakterietests II:28Barrierer, biologiske II:16B-celler II:153Befolkningsundersøgel-

ser, analytiske II:115- beskrivende II:115Beta-endorfin II:265Bevægeapparatbelastnin-

ger I:166BIAS I:128, 134- andre former I:137Bias-minimering I:142

Biliær udskillelse I:52Bindende grænseværdier

I:222Bioaktivering I:48Biologisk halveringstid

I:60, 63, 172Biologisk monitering

I:157Biologiske barrierer II:16Biologiske grænseværdi-

er (BLV) I:177, 218,242

Biologiske membranerI:25

Biomarkører I:156, 202Biomedicinske forsk-

ningsprojekter I:204Biotilgængelighed ”F”

I:62Biotilgængelighed I:64Biotransformation I:44,

172Blandinger I:235Blod I:169Blodglucose II:264Blod-hjerne barriere I:42Bly I:179, II:223, 242Blærecancer I:161Branchebilleder II:93Brodie-Gillettes kasse-

model I:36Brystkræft I:208, II:67BST-centre I:269

CCalciumkanaler II:212CAM, den chorioallantoi-

de membran I:117CAM-test I:118Cancerepidemiologi II:84Cancerregistret II:65Carbamater II:246, 248Carbondioxid II:241Carbondisulfid II:244Carbonmonoxid II:241,

242

Stikord

Stikord - bind I - II

271Stikord

Carcinogenese II:72Carcinogenese, kemisk

II:50Carcinogener, kemiske

I:238, II:71Case-referent under-

søgelse I:139CAS-nummer I:249Cellebeskadigelse I:111Cellefunktion I:104Celle-medieret immuni-

tet II:157, 159Cellemembran I:25Celler, slimproducerende

I:31Cellecyklus II:15Celletoksicitet I:121Cellulosefortynder II:246Central kompartment

(blod) I:58Centralnervesystem

(CNS) I:161Cerebrale symptomer

I:145Cholinesterase I:162Chow-foder I:79Chrom I:170Cisplatin I:181Clearance, den totale

I:60, 63- den renale I:60

CORROSITEXTM test I:110CT-skanning II:237Cyanid II:241CYP 450-varianter I:195CYP1A1 I:195CYP2D6 II:196CYP2E1 I:195Cystostatika I:181Cyt.P450-system I:56Cytochrom P450-system

I:47Cytogenetisk test II:51Cytokrom P-450-enzy-

mer I:195Cytotoksisk effekt II:18

DDanske regler II:87Data fra dyreforsøg I:233Data, humane I:232

Databaser I:251Databaseværter I:255Datakilder I:250Datasøgning I:249Dehydroepiandrosteron

(DHEA) II:265Demyelinisering II:213Dendritter II:207Dermal absorption I:28Dermis I:28Det enterohepatiske

kredsløb I:53DHEA II:266Dietary Restriction (DR)

I:80Diethylether, halothan

II:246Diffusion I:26, 57Diffusionshastighed I:27Dimethylsulfoxid

(DMSO) I:30DNA I:112DNA-addukter I:159,

163, II:16DNA-analyse I:207DNA-molekyler II:12DNA-repair II:32DNA-reparation I:198DNA-reparationsaktivitet

I:164DNA-reparationsmeka-

nismer I:199DNA-sekvens II:10, 14DNA-skade I:163DNA-skader, primære

II:16DNA-syntese (UDS)

I:164DNA-syntese II:81DNA-teknikker II:11, 32Dokumentation I:234Dominant letal-test II:42Dopamin I:162Dosering I:80Dosering, gentagen

(kronisk) I:85- gentagen (subkronisk)

I:85Dosis I:61Dosis-effekt I:202Dosis-effekt relationer

I:177Dosis-respons II:181Dosis-respons relation

I:20

Dynamisk ligevægt I:66Dyr, kimfri I:77Dyreart I:74Dyreeksperimentelle

testmetoder II:166Dyreeksperimentelle

undersøgelser II:117,122

Dyreetiske hensyn I:71Dyreforsøg I:233, II:85- lov om I:94Dyremodeller I:72,

II:193Dyrestamme I:74

EECVAM I:93EF-direktiv I:183Effekt I:28Effekt, ”first pack” I:62Effekt, lokal I:17- organspecifik I:18- systematisk I:18Effekter, genotoksiske

I:102Effekter, non-mutagene

II:56Effektmodifikation I:128,

131, 132Eksperimentel toksikolo-

gi I:13Eksponering, akut I:16- kronisk I:16- subakut I:16- subkronisk I:16Eksponeringskontrol

I:183Eksponeringsmarkører

I:159, 162Eksponeringsscenarier

II:90Eksponeringsveje I:17Eksponeringsvurderinger

I:14Ekstrapolation I:69Electro Encephalografi

(EEG) II:233Elektroretinogrammer

II:219Elimination I:44Embryonale periode,

den II:108

272

Endepunkter, genetiskeII:20

Endoplasmatisk retiku-lum I:45

Én-kompartment modelI:58

Enzymer, metaboliseren-de I:194

Enzymhæmning I:51Enzyminduktion I:51Enzymsystemer, mikro-

somale I:44Epidemiologi, analytisk

I:128- toksikologisk I:128Epidemiologiske under-

søgelser II:84Epidermis I:28Ernæringstilstand I:50Etik I:203Etisk debat I:206Etisk spørgsmål I:191Etiske overvejelser I:182Etnisk/genetisk variation

I:49EU-kriterier II:128EU-regi I:183Evoked potentials (EVP)

II:233Extensive Metabolizers

(EM) I:196EYTEXTM test I:109

FFaglige foreninger I:269Fagocytose I:33Fagtidsskrifter I:266Faktorer, fysiologiske

I:50- ydre I:50Falsk negative testresul-

tater II:45Falsk positive testresulta-

ter II:45Farlighedsvurderinger

I:14Fase 1 metabolisme

I:194Fase 2 metabolisme

I:194Fase I reaktion I:46, 47Fase II reaktion I:46, 47

Fearon-Vogelsteinmodellen II:76

Fedtvæv I:171Fertilitet II:26, 101Fibroblaster I:119Ficks lov I:26Filtration I:54Fimrehår I:31First pass efffekt I:62Flertrinstestning II:58Foder (fodring) I:78Fodring (foder) I:78Forbrændingsprodukter

I:159Fordelingsforhold I:33,

35, 44Fordelingsforhold

blod/luft I:57Fordelingsforhold

organ/blod I:57Fordelingskoefficient

I:108Fordelingsrum, det tilsy-

neladende Vd I:38Fordelingsrum I:37, 61Forebyggelse, primær

II:200- sekundær II:201Forebyggelsesstrategier

II:83Forplantning II:106Forskningsbiblioteker

I:268Forsvarsmekanismer

II:79Forsøgsallergener II:183Forsøgsdyrsarter I:87Forudsigelsesmodel

I:107Forudsigelsesværdi II:48Fosterperiode II:109Fosterskader I:88, II:100,

106Fostertilstand II:104Fostervand I:43Fototoksicitet I:122Fremmedlegemer II:156Freon 113 II:246Fri fraktion I:37, 42, 55Frit vævsdepot I:37Frie radikaler I:52Functional Observational

Battery (FOB) II:229Fyldningsgrad I:35Fysiologisk model I:40

Fysiologiske effekter,akutte II:257

Fysiologiske faktorerI:24, 50

Fysiologiske forhold I:77Fænotype I:161, 183Føde I:175Følsomhed I:160- individuel I:190- øget I:192Følsomhedsgener I:193

GGasser (dampe) I:31, 33Gasser, metaboliserbare

I:35Generationsforsøg II:118Genernes rolle I:200Genetisk materiale II:19Genetisk monitering

II:12, 51Genetisk screening

I:191, 206Genetisk test I:208Genetisk variation I:23Genetiske dispositioner

I:192Genetiske endepunkter

II:20Genetiske forhold I:23Genetiske skader II:22,

26Genetiske tests I:200Genetiske ændringer

II:24Genmutationer II:11, 113Genotoksicitet I:89, II:10Genotoksiske effekter

I:102Genotoksiske kemikalier

II:17Genotype I:161Giftinformation I:260Giftlære I:10Gliaceller II:209Glial fribilary acid prote-

in (GFAP) II:234GLP I:92Glucose-6-Phosphat-

dehydrogenase (G-6Pdh) I:190

Glutathion S-transferaser

Stikord

273Stikord

(GST) I:196Glutathionkobling I:48Gluthation I:52Grænsestreng II:217Grænseværdier I:212- bindende I:222- biologiske I:177, 218,

228, 242- definition af I:216- hygiejniske (HGV)

I:215- i EU I:222- pragmatiske/bindende

I:225- retningsgivende (indi-

kative) I:222- sundhedsbaserede

I:225GV (grænseværdi) I:216Gærtests II:24

HHalveringstid, biologisk

I:60, 63, 172Handskemateriale I:29Handsker I:29HbA1C II:264Helbredsrisiko I:157Helbredstest I:190, 204Henderson-Hasselbach

ligning I:27, 55Henles slynge I:56Hepatitis virus II:90Hexacarboner II:246Histidin-mutation II:29Hjerte-kar lidelser I:200Homeostase II:255Hormoneffekter II:125Hormoner I:167, 185HPRT-test II:33HTD (Highest Tolerated

Dose) I:114Hudirritation I:84Hudkræft II:69Hudnotation I:240Hudoptagelse I:228Humane data I:232Humoral (antistofafhæn-

gig) immunitet II:157,160

Husstøvmider II:183Hvilepotentiale II:210

Hydrogenperoxid I:51Hydrogensulfid II:241Hydroxylradikal I:51Hygiejniske grænsevær-

dier ((HGV) I:215Hæmaglobin I:164Hæmatoxylen-farve

II:231Høfeber II:180Hørelse II:219Høreskade II:222Håndbøger, opslagsvær-

ker mv I:261Hårceller II:219

IIARC-liste II:88Iltforbindelser, reaktive

I:51Immunforsvar II:146Immunpatologi II:157Immunsuppressive

påvirkninger II:161Immunstimulation II:146,

162- testmetoder for II:164Immunsuppression II:80,

146Immunsuppressive stof-

fer II:163Immunsystemet II:147,

270 In vitro forsøg I:102In vitro systemer I:105In vitro tests II:124In vitro toksikologi I:102In vivo forsøg I:106In vivo respons I:105In vivo tests, korttids

II:120Incidens I:130Incidensanalyse I:131Incidensrate, den kumu-

lative I:130Indavl I:75, 76Indeklimaproblemer

I:167Industrikemikalier II:224Inflammatorisk reaktion

II:155Informationsbias I:136Initering II:77

Interaktioner I:24International Labour

Organisation (ILO)I:217

Internet I:256Ionkanaler II:211Ion-trapping I:27Irritation II:180

KKaliumkanaler II:212Kataboliske processer

II:255Kemikalier, genotoksiske

II:17Kemiservice I:260Kemisk carcinogenese

II:50Kemiske carcinogener

I:238, II:71Kemiske klastogener

II:37Kemoprævention II:86Keratinocyter I:119Key-documents I:226Kimfri dyr I:77Kinetiske forhold II:110Klassificering I:95Klastogener, kemiske

II:37Klinefelter’s syndrom

II:106Klinisk toksikologi I:11Knoglevæv I:42Kohorteundersøgelse

I:140, II:116Kolesterol II:264Komet assay II:35Kompartment I:38Kompetitiv I:20Kompetitiv hæmning

I:55Kompleksbinder I:36Komplementsystem

II:155Konfounder I:128, 133Konsulentvirksomheder

I:268Kontaktallergener, vigti-

ge II:198Kontaktallergi I:84,

II:178

274

- sensibilisering II:177- udløsning II:177Kontakteksem II:173Kontraktilitet I:103Kortisol II:261Korttidsforsøg II:86Korttidsgrænseværdi

(STEL) I:235- definition af I:235Kredsløb, det enterohe-

patiske I:53- systemisk I:62Krigsgasser II:224Kriteriedokumenter I:226Kriterier for allergi II:196Kromosomafvigelses-

analyse II:38Kromosomafvigelser

I:90, 185, II:26, 36, 113- numeriske II:42- strukturelle II:42Kromosomale mutatio-

ner II:36Kromosomfejl II:107Kromosomskader I:197,

II:53Kronisk stress II:255Krydsallergi II:184Kræft I:87, 185Kræft, forebyggelse af

II:83Kræftformer I:200Kræftfremkaldende stof-

fer, registrering af II:92Kræftgener I:164Kræfthyppighed I:160Kræftudvikling II:64, 68Kvalitetskontrol I:93Kvalitetsudvalg, viden-

skabeligt I:219Kviksølv II:242Kønscellemutagen II:42Kønshormonbalance

II:106

LLaboratorieundersøgelser

I:233Lappetest II:188LC50 I:20, 82LD50 I:20, 82, 114, 115Letal-test, dominant II:42

Ligevægt, dynamisk I:66Lillehjerne II:216Lipidopløselighed I:27Lipofile substanser I:36Livstidsprævalens I:129LOAEL (lowest observed

adverse effect level)I:22

LOEL (lowest observedeffect level) I:22

Loftsværdier I:218Lokal effekt I:17, 28Loudness recruitment

II:221Lovgivning II:57, 202Lovgivning og etik I:203Lovgivningskrav I:156Luftmålinger I:181Luftvejsallergi II:175, 190Luftvejssensibiliserende

stoffer I:239 Luftvejssensibilisering

I:240Lungekræft II:66Lungesymptomer I:198Lymfocyt-proliferations-

test (LTT) II:189Lymfocytter II:44, 148

MMAK I:221Makroglia II:209Maksimaleffekt I:19Mangan I:163, 184,

II:242Manganeksponering

I:176, 181Markører I:203MAS-værdi I:108Mave- og tyktarmskræft

II:66Maximum Tolerated

Dose (MTD) I:88Melatonin II:270Membraner, biologiske

I:25Metaboliserende enzy-

mer I:194Metabolisering (biotrans-

formation) II:111Metaboliseringsreaktion,

toksisk I:51

Metabolisk aktiveringI:106, II:46

Metabolisk aktivering(S9-mix) II:29

Metabolisme I:103, 170,197

Metabolitter, reaktiveI:47

Metaleksponering I:182Metaller II:224Methylenchlorid II:246Middelplasmakoncentra-

tion I:65Mikrobiologisk status

I:76Mikroglia II:209Mikrokerner II:40Mikrokernetest II:38Mikrosomale enzymsy-

stemer I:44Miljøpåvirkning I:193Miljøstyrelsen II:92Misdannelsesregistret

II:101Modellering I:180Modstandsdygtighed

II:157, 161Molekylærepidemiologi-

ske undersøgelserI:202

Monitering, biologiskI:157

- genetisk II:12, II:51Moniteringsprogrammer

I:183Monogene sygdomme

I:192, 207Morris Water Maze II:236Motilitet I:35MPTP II:223, 249MTT-test I:116Muse-lymfom test II:34Mutagener I:239Mutationer, punkt- II:28Myndigheder og sektor-

forskningsinstitutterI:268

Målefejl I:173Måleresultater, fortolk-

ning af I:182Målestrategi I:157

Stikord

275Stikord

NN-acetyltransferase

(NAT) I:196Na-K-ATP-ase II:211Natrium-kalium-ATP-ase

II:210Natriumkanaler II:212,

225Nefronet I:54Nernst ligning II:210Nerveskader, medfødte

II:119Nervesystem, perifere

(PNS) I:161Neurofarmaka II:224Neurofibriller II:216Neurologisk undersøgel-

se II:236Nerveledningshastighed

II:236Neurologiske symptomer

II:224Neuroner II:207Neurotoksicitet I:89, 162,

II:228Neurotoksicitetstest

II:229 Neurotoksin II:224Neurotransmittere I:103,

II:215N-hexan II:223Nissel farvning II:232Nitrogenoxid II:241NOAEL (No Observed

Adverse Effect Level)I:22, 70

NOEL (No ObservedEffect Level) I:22

Nonkompetitiv I:20Non-mutagene effekter

II:56Noradrenalin II:259NRU-test (neutralrødt

optagelsestest) I:115

OObservationer, anekdoti-

ske II:84Odds ratioo (OD) I:132OECD-guidelines I:90,

II:27

Offentlige institutionerI:268

Oogenese (ægceller)II:105

Opheling II:156Opslagsværker, hånd-

bøger mv I:261Opstaldning I:80Optagelseshastighed I:35Organochlor II:249Organspecificitet I:18Organophosphater

II:247, 249Ostwalds koefficient I:34Overfølsomhed II:176Oxidativt stress I:52, 164

II:272

PPacth-Clamp II:233Papilskader I:55Parasympatiske system

II:218Partialtryk I:34, 43Partikler I:31Passiv rygning I:167PCA ”mønstergenkendel-

se” I:180PCR-teknik I:200Perifert kompartment

(muskler, fedtvæv,knogler etc) I:58

Perifere nervesystemI:161

Peroral absorption I:35Personlighedstype I:166Pesticider I:162, 185,

II:224Petroleum II:246pH I:35Philadelphia kromoso-

mer II:74Placenta I:43Placenta-barriere II:111Plasmaalbumin I:42Plasmalipider II:264Plasmaproteinbinding

I:41Plastbase I:250Poor Metabolisers (PM)

I:196Populationsundersøgel-

ser I:174Positive/negative resulta-

ter II:45Positron emissions

tomografi (PET-skan-ning) II:238

Potentiering I:25Primære DNA-skader

II:16Primærurin I:55Probitberegning I:22Produktdata, kontoret

for II:92Produktregistret II:92Progression II:80Prolaktin I:163, II:269Promotion II:79Proteinbinding I:55Prædiktivitet II:54Prævalens I:129Prævalensproportions

ratio (PPR) I:132Prøvemateriale I:169Prøvetagningsstrategi

I:171Prøvetagningstidspunkt

I:172Psykisk arbejdsmiljø

I:166Psykosociale påvirknin-

ger I:166Pulmonal absorption

I:30Pulmonal udskillelse I:57Punktmutationer I:90,

II:28Pyrethroider II:247, 249Påvirkninger i arbejds-

miljøet, immunsup-pressive II:162

- psykosociale I:166

QQSAR I:18, 121QSAR-system I:109

RRanviersk indsnøring

II:213, 225, 248

276

Reabsorption I:55Receptorer I:19, II:212Referencegrupper I:174Referencegrænser I:176Referenceværdier, biolo-

giske I:175Registerkrav I:205Registrering af kræft-

fremkaldende stofferII:92

Relativ risiko I:132Renal elimination I:54Reparationssystemer I:159Reproducerbarhed I:203Reproduktion I:88Reproduktionsskader

II:100Reproduktionstoksiko-

logi I:238Revisionsudvalg I:220Risiko ratio (RR) I:132Risiko, relativ I:132Risikofaktorer I:131, II:87Risikogrupper I:202Risikovurdering I:81, 94Rossums formel I:64Rygevaner I:203Rygmarv II:217Rygning, passiv I:167

SSafety toxology I:12Samtykke I:205Samtykke, indhentelse af

I:205Sansepotentiale II:218Scientific Expert Group

(SEG) I:222SCOEL (Scientific

Committee forOccupational ExposureLimits) I:220, 222

Screening, genetiskI:191, 206

- toksikologisk I:248Sekretion I:55Selektionsbias I:134Sektorforskningsinstitu-

tioner og myndighederI:268

Selektiv toksicitet I:18Semisyntetisk foder I:79

Sensitivitet I:138Short Term Exposure

Limits (STEL) I:217Signalbehandlingsenhed

II:215Sikkerhedstoksikologi

I:12Skader, genetiske II:22,

26Slimproducerende celler

I:31Soma (cellekrop) II:207Somatotropin (væksthor-

mon) II:268SOS repair (error prone

repair) II:31Specificitet I:138SPECT-skanning II:237Spermatogenese II:103SPF-status (Specificeret

Patogen Fri) I:77Sporbarhed I:173Standardforskrifter I:93Stave II:218Steady state niveau I:64,

65Sterilitet II:26Storhjerne II:216Stress, akut II:255- kronisk II:255- oxidativt I:52, 164

II:272Stressor II:255Stresspåvirkninger I:166Struktur-aktivitet (QSAR)

I:18Struktur-aktivitetsmodel-

ler II:196Struktur-aktivitetsrelatio-

ner II:86Styren II:243, 244, 246Substanser, lipofile I:36SUBTEC-program I:250Sundhedsrelateret

grænseværdi I:216Sundhedsstatus I:50Sundhedstilstand I:172Superoxid I:51Sygdomme, arvelige

I:198- monogene I:192, 207Sygdomshistorie I:200Sygdomsrisiko I:180 Sygdomsudvikling I:202Sympatiske system II:218

Symptomer, neurologi-ske II:224

Synapse II:209Synapsepotentiale II:212Synergisme I:25Syntetisk foder I:79Systemisk effekt I:18, 28Systemisk kredsløb I:62Sædkvalitet II:100Søsterkromatidudveks-

linger (SCE) II:41 Sårbarhedsgener I:205

TTappe II:218TDI-værdier I:95Tensionsligevægt I:34Teratogenforsøg II:118Terodotoksin II:223Terpentin II:246Synergisme I:25Testbatterier II:58Testmetoder, alternative

I:94Testosteron II:267Testprotokoller II:57Testresultater, vurdering

af II:45Teststammer II:33Testsystemer II:55Tetrodotoksin II:225T-hjælper celler II:151Thyroxin II:269Tight Junctions II:223Tillægsrisiko I:141Tobaksrøg I:167To-kompartment I:62To-kompartment model

I:58Toksicitet II:81- akut I:81Toksikodynamiske

modeller I:106Toksikologisk screening

I:248Toksikologiske oplysnin-

ger I:2482,4-D II:249Toluen II:245Tolerance I:24Transgene dyremodeller

I:76Translokation-test II:43

Stikord

277Stikord

Transmitter II:209Transport, aksonal II:216Trichloroethylen (TRI);

1,1,1-Trichlorroethan;TetrachloroethylenII:245, 246

TriethyltinhydroxidII:249

Triglycerider II:264Tumorsuppressor-

generne II:75Tværsnitsundersøgelse

I:139TWA (Time Weighted

Average) I:217Tærskelværdi II:216

UUdskillelse, hud, hår,

spyt og sved I:58- biliær I:52- mælk I:57- pulmonal I:57Udviklingsforstyrrelser

II:102Udviklingsstadier II:102Udåndingsluft I:170Ultrarapid Metabolizers

(UM) I:196Undersøgelser, moleky-

lærepidemiologiskeI:202

UniversitetsinstitutterI:268

Unscheduled DNA-syn-thesis II:44

Urin I:170Usikkerhedsfaktorer

I:236UV-A-bestråling I:120UV-stråling I:122

VValideringsprogram I:104Valideringsundersøgelser

I:107Variation, etnisk/gene-

tisk I:49Vaskularisering I:40

Videncentre I:259Videnskabsetisk selvde-

klaration I:204Vigtige kontaktallergener

II:198Vinyltoulen II:243, 244Væksthormon

(Somatotropin) II:268Væv, fedtholdigt I:40Vævsprøver, banker I:205

WWEB-steder, centrale

I:256WHO-kriterier II:197

XXylen II:246

YYdre faktorer I:50

ÆÆgceller (oogenese)

II:105Ændringer, genetiske

II:24

ØØjenirritation I:83, 168Østrogen II:267Østrogen receptor assay

(MCF7 celle proliferati-ons assay) II:126

ÅÅndedrætsværn I:157

Toksikologi i arbejdsmiljøet - Bind I omfatter toksikologiske grundprincipperog mekanismer samt metoder til undersøgelse af toksiske effekter. Derud-over indgår der kapitler om individuel følsomhed, biomarkører, toksikologi irelation til grænseværdier samt en oversigt over håndbogslitteratur, viden-centre og databaser omhandlende toksikologi.

Toksikologi i arbejdsmiljøet - Bind II omfatter hovedeffektområderne geno-toksikologi, kræft, reproduktionstoksikologi, immuntoksikologi, allergi, neurotoksikologi samt hormoner og stress.

Basisbog iToksikologi i arbejdsmiljøet

Bind I-II

toksikologi i arbejdsmiljøet, bind i

Documents