Toxikologické vyšetření Mgr. Jana Tomanová Dle přednášky Mgr. Jany Gottwaldové Toxikologie •nauka o jedech, jejich účincích na organizmus a léčbě otrav • •jed - látka, vyvolávající po vniknutí do organismu (i v malém množství) jeho poškození • •řadí se mezi cizorodé látky tzv. xenobiotika – - i učinné léky se mohou při předávkování projevit jako jedy • • Způsob intoxikace •jedy– pevné, kapalné, plynné • • • • • • • • • • •Intenzita účinku •cesta podání •dávka a forma jedu •současně podané látky, které ovlivňují vstřebávání a metabolismus, •resistence, vnímavost organismu • • • • Dle způsobu intoxikace Dle způsobu účinku Dle cílového orgánu •požitím •vdechnutím •parenterálně (injekcí) •kůží •sliznicemi •… •obecně působící (ovl. metabolické pochody) •karcinogeny •mutageny •narkotické •iritanty •alergeny • •krevní •hepatotoxické •neurotoxické •poškozující kůži •… Individuální rozdíly •Citlivost k účinkům ovlivněna: •Věk – př. děti jsou citlivější k salicilátům a morfinu než dospělí, staří lidé pomaleji metabolizují řadů jedů než mladí, nejcitlivější je organismus v embryonálním období •Pohlaví –ženy obecně citlivější •Fyziol. stav organismu •Současně probíhající choroba •Návyk •Předchozí poškození cílového orgánu (játra –hepatotoxická látka) • •Příčiny otrav: •úmyslné (sebevražda, toxikomanie, doping), •náhodné • Účinek jedu •Dávka •Toxická - množství schopné vyvolat otravu •letalní (LD 50) - vyjadřuje individuální citlivost organismu k jedu •terapeutická (účinná) - u léků, důležitá je tzv. terapeutická šíře - rozdíl mezi dávkou toxickou a terapeutickou (nebezpečí • u léků s malou ter. šíří –nutno monitorovat) •nejvyšší připustná konc. tox. látky (NPK) - zákonem povolená max. koncentrace látky v ovzduší, ve vodě, • v potravinách… •nejvyšší přípustný limit v biol. materiálu - konc. považována za bezpečnou u osob při styku s jedem v pracovním procesu • • • • • Jed v organismu •Biolog. poločas - doba za kterou množství jedu klesne na ½ •Kumulativní jedy - hromadí se v organismu (Pb, Hg), kumulace může nastat i při poruše fce orgánu podílejícího se na metabolismu (játra) • •Jed se vylučuje buď nezměněn, častěji je však metabolizován: •redukcí, oxidací, metylací, hydroxylací, •konj. s kys. glukuronovou –cílem je snazší vyloučení z organismu – •Metabolismus jedu – podílejí se: •Játra (nejvíce), •dále svalová tkáň, ledviny. •Vylučování jedů (jejich metabolitů) z organismu: •obvykle močí, •dále dechem, žlučí… • • Důvod toxikologického screeningu •Akutní otravy (akutní vyšetření) •náhodné x úmyslné •toxikomanie •nové zachycení •léčba metadonem •abstinence •monitorování hladin léků (u léků s malou terapeutickou šíří) •otrava (v pracovním procesu –průmysl, zemědělství, desinfekce - profesionální toxikologie) •forenzní toxikologie (podezření na trestní čin, alkohol u řidičů…, ústav soudního lékařství) •doping (antidopingové laboratoře) • • • • Biologický materiál •krev, sérum •výhoda: přímý vztah mezi tíží otravy a koncentrací jedu v krvi •nevýhoda: konc. bývají nízké - závisí na biologickém poločasu jedu •moč •výhoda: snadno se získá, jed bývá v moči koncentrován (objeví se až za určitou dobu, později než v krvi) •nevýhoda: koncentrace ovlivněna zahuštěním moče, výskyt řady metabolitů – obtížnější hodnocení nálezu •žaludeční obsah (analýza původní látky) •dech (těkavé látky) •vlasy, nehty (kumulativní jedy) •tkáně (jaterní biopsie) • Co prokazujeme? •samotný jed - př. olovo v krvi, arzén ve vlasech •metabolity jedu - kys. hippurová v moči (toulen, xylen); kys. mandlová v moči (styren) • •látky jejichž koncentrace se mění v souvislosti s otravou: - př. u otravy Pb je blokována syntéza porfyrinů, v moči se prokazuje zvýšená konc. kys. δ-aminolevulové a koproporfyrin III • - při otravě organofosfáty klesá aktivita cholinesterázy v krvi • •jiné poškození organismu – př. otrava kadmiem způsobuje poškození buněk tubulu ledvin Metody stanovení •Chromatografické – TLC, GC -MS, HPLC-MS • •Spektrální analýza – UV, IR, AAS • •Imunochemické metody – EIA (EMIT, ELISA), KIMS, chemiluminiscence (LIA), florescenční (FPIA) • •Ostatní metody – mikroskopie (spóry jedovatých hub) Chromatografické metody –Nutná úprava vzorku – extrakce, destilace…. •SPE (Solid-Phase Extraction) – na kolonkách •LLE (Liquid-Liquid Extraction) – extrakce do organických rozpouštědel •PP (Protein Precipitation) – deproteinace vzorku • •případně před-/postkolonová derivatizace vzorku – –Vysoká účinnost, dobrá opakovatelnost, robustnost –Možnost rozlišení metabolitů –Metody vyžadují vhodný způsob detekce v závislosti na chem. složení jedu – nejčastěji kombinace s MS – •TLC - kvalitativní průkaz, denzitometrická kvantifikace • •GC - stanovení těkavých látek (alkoholy, chlorované uhlovodíky) • •HPLC - dělení a detekce velkého spektra látek Spektrální analýza •identifikace látky: absorbční spektrum izolované látky v UV (IR) oblasti spektra • •AAS (Atomová absorbční spektrofotometrie) – kvantitativní stanovení kovů – Pb, Cd, Al,….. • •FAES (Plamenová atomová emisní spektrometrie) – kvantitativní stanovení Li Imunochemické metody - EIA (EMIT, ELISA) KIMS, LIA, FPIA •výhody: kvantifikace jedů bez předchozí úpravy vzorků, • možná automatizace • rychlost • vysoká citlivost • jednoduchost, nenáročnost na kvalifikaci • •nevýhoda: umožňují pouze skupinovou detekci – s protilátkou reaguje více látek podobného složení, mohou reagovat i neúčinné metabolity • •použití: rychlá orientační detekce hlavně pro: • drogový screening v moči (OPI, AMP, BEN, BAR, MET, COC, THC, TCA….) • monitorování hladin léků v séru (LIA, FPIA) • Imunochemické metody – EIA-EMIT •kompetice mezi látkou ve vzorku a látkou značenou enzymem o vazebná místa na protilátce • •Enzym = glukoso-6-fosfát dehydrogenáza (G6PDH) •aktivní enzym mění NAD na NADH → změna absorbance •aktivita enzymu klesá při vazbě protilátky, proto lze koncentraci látky ve vzorku měřit podle změny aktivity enzymu. • •endogenní sérová G6PDH neinterferuje, protože koenzym NAD působí pouze s bakteriálním enzymem (leuconostoc mesenteroides) použitým v tomto testu. • Vitamin D •Steroidní hormonální prekurzory – kalciferoly –D2 (ergokalciferol, rostlinného původu) –D3 cholekalciferol (živočišného původu) –tvoří se v kůži působením slunečního záření – •nezastupitelná role při metabolizmu Ca – novotvorba kostí • •↑↑ VIT D vyplavovaní Ca z kostí, ↑↑Ca/S, ↑↑ Ca/U, kalcifikace měkých tkání (cévy, ledviny), poruchy GIT • •↑↑Ca/S – slabost, letagie, únava, nechutenství, zvracení, iritace pankreatu, bradykardie a hypertenze, může vyvrcholit zástavou srdce Kazuistika •Muž, 21 let (zahraniční student medicíny), •přijat na IKK pro slabost, nevolnost,zvracení,dyspepsii •v nedávné době opakované hospitalizace pro podobné stavy s dg.pankreatitidy po dietní chybě. • •Lab. nález: –↑urea 8,6 mmol/l, ↑krea 270 µmol/l, ↑amyláza 3,52 µkat/l, ↑↑Ca 3,80 mmol/l –pro snížení Ca byla zavedena rehydratační terapie a podpora diurézy –následně bylo doplněno vyšetření VIT D 1583 nmol/l [75-225]!! – •V rámci dif.dg se pátralo po jiných příčinách ↑↑Ca – vše negativní (PTH, RTG kostí, UZ…) • •Pacient přiznává opakovanou aplikaci preparátu s obsahem anabolik a VIT D – v rozmezí 3 měs. si do svalu aplikoval cca 14 mil. IU VIT D (DDD je 600 IU /den) • •Hyperhydratační, diuretická tarapie s aplikací kalcitoninu, parenterální výživa(elevace pankreatických enzymů), UZ vyšetření srdce s poz. Nálezem • •Po 33 dnech hospitalizace VIT D 1024 nmol/l, Ca 2,99 mmol/l….. • Toxikologické informační středisko •Funkce: •Nepřetržitá (24/7/365) celorepubliková telefonická lékařská informační služba v případech akutních otrav lidí a zvířat • •evidence akutních intoxikací • •Laboratoř průmyslové toxikologie • •Státní zásoba vzácných a v ČR neregistrovaných antidot, antisér, antitoxinů –Proč: v ČR není registrace - Vysoká cena, malé využití ZZ, rychlá exspirace • •Státní systém krizové připravenosti (terorismus, chemické a radiační nehody, atd.) • •Rychlá pomoc v urgentních situacích (kyanidy, organofosfáty, botulismus, atd.) • Toxikologické informační středisko •Jak? • •1. Telefonická konzultace TIS (224 91 92 93) • •2. Webové stránky TIS: www.tis-cz.cz, „Informace pro odborníky“ – „Dostupnost antidot“ – „Žádost ZZ o poskytnutí antidota“ • •3. Zajištění transportu • •4. Refundace poskytnutého antidota. • •