toxikologie Flashcards
(166 cards)
1
Q
Steatóza jater
A
= ztučnění
- Jedná se o reverzibilní poškození jater vlivem ukládání tuků v hepatocytech (jaterních buňkách)
- Játra jsou zvětšená a jsou světle žlutá
- Způsobují to látky: EtOH, arsen, měď
- Další onemocnění jater jsou: hepatitida, cirhóza, nekróza, cholestáze (narušení produkce žluči
2
Q
Vývojová toxicita? (Projev při organogenezi, teratogenita a ještě nějaký další možnosti)
A
Preimplantační fáze - „všechno nebo nic” - smrt embrya nebo žádný efekt
Organogeneze - teratogenita -
- morfologické vady
- malformace
Fetální fáze - fetotoxicita - funkční poškození, opožděný vývoj
Postnatální fáze - neurotoxické, hormonální účinky - poruchy učení, plodnosti
3
Q
Biotransformace
A
- Proces přeměny chemických látek v organismu díky biochemickým procesům
(enzymům CYP) - přeměna xenobiotik i látek vlastních - Probíhá nejčastěji v játrech (ledviny, kůže, plíce) - ox/redukce tox
- Zvyšuje rozpustnost látek a usnadňuje jejich vylučování (snižuje toxicitu,
akumulaci, polaritu, hydrofilitu, poločas rozpadu) - Vylučování: moč, pot, žluč, plyny
4
Q
Toxicita methanolu
A
- CH3OH průhledná kapalina těžce rozeznatelná od ethanolu
- Metabolizace v játrech alkoholdehydrogenázou
- MeOH - formaldehyd - kyselinu mravenčí, která způsobuje oslepnutí („léčí” se to ethanolem, protože ten má větší afinitu k alhdhz)
- Vylučuje se velmi pomalu a může se uvolňovat z umělých sladidel
5
Q
Narkotické jedy
A
Narkotikum tlumí nebo blokuje NS, zejména vnímání bolesti
- Terciální alkoholy, acetylen, toluen
6
Q
Co dělat při požití kyselin (louhy), jedovatých rostlin a hub
A
Kyseliny: nevyvolávat zvracení, ne neutralizovat, nepodávat černé uhlí, nejíst, max vypít 200ml okamžitě vody nebo mléka →ORL vyšetření
- Rostliny a houby: vyvolat zvracení, podat černé uhlí
- Když nevíte volat TIS, jet do nemocnice pak
-
7
Q
Účinek jedu zmije
A
Jed zmije obsahuje peptidy – působí neurotoxicky a kardiotoxicky
Účinky: otok, bolest, poruchy CNS, možnost paralýzy dýchání
První pomoc: dezinfekce, imobilizace končetiny, žádné vycucávání, podat antisérum
8
Q
Vysvětli pojmy: Epigenetika
poškození cns - ATEROSKLEROZA
A
Epigenetika
- změny v genové expresi bez změny sekvence DNA
- methylace, modifikace histonů, miRNA
- způsobí např. benzen, bisfenol A, dioxiny, kadmium
Poškození CNS
- způsobují těžké kovy (olovo, rtuť, mangan), organofosfáty, pesticidy
- Ateroskleróza není přímo poškození CNS, ale poškozuje cévy → může vést k mozkové mrtvici (ischemii) → tedy sekundární poškození CNS
9
Q
Poškození hepatocytů
A
hlavní orgán pro metabolismus xenobiotik
Hepatotoxiny:
Paracetamol (ve vysokých dávkách) - způsobuje nekrózu jater
Aflatoxiny - mutagenní, karcinogenní účinky, silné jaterní toxiny
Alkohol - záněty, steatóza, cirhóza, karcinom
10
Q
Poškození DNA + příklad látky a účinek
A
Látky poškozující DNA = genotoxiny:
- Benzo[a]pyren (v cigaretovém kouři) - vytváří addukty na DNA, může vést k mutacím
- Aflatoxin B1 - silný mutagen a karcinogen (hlavně v játrech)
- Ionizující záření - přímo láme řetězce DNA
- Alkylační činidla (např. cyklofosfamid) - přidávají alkylové skupiny na báze DNA → chyby při replikaci
Účinky:
Mutace
Chromozomální zlomy
Selhání opravných mechanismů
Pokud se neopraví → karcinogeneze nebo apoptóza
11
Q
Zákon o ochraně veřejném zdraví + vyhlášky
A
Zákon č. 258/2000 Sb. o ochraně veřejného zdraví:
Řeší nakládání s chemickými látkami, dezinfekci, dezinsekci, deratizaci (DDD).
Vyžaduje odbornou způsobilost pro práci s nebezpečnými látkami.
Vyhlášky:
Např. o pitné vodě – stanovují mezní hodnoty ukazatelů kvality vody (pitná, balená, teplá, ze studní).
12
Q
Vysvětlete pojmy NOAEL, NOEC, HORMEZE
A
- NOAEL (no observed adverse effect level) - nejvyšší testovaná dávka látky, která nezpůsobila negativní účinek (u člověka lab testy na zvířatek - extrapolace - klinická studie - zhodnocení rizik)
- NOEC (no observed effect concentration) - Nejvyšší testovaná koncentrace látky, která nezpůsobila statisticky významný účinek v porovnání s kontrolou
- Hormeze - počáteční biologická odpověď na toxikant je pozitivní, při vzrůstu koncentrace se stává negativní
13
Q
Jaký je rozdíl mezi nebezpečnou (hazard) a rizikem spojeným s toxickou látkou
A
- Nebezpečnost: vlastnost látky, kterou nelze ovlivnit a může způsobit negativní účinky na lidský organismus
- Riziko: pravděpodobnost, že se projeví nebezpečnost látky - povede ke smrti
14
Q
Co je to nebezpečnost, riziko, potence a toxicita
A
- Nebezpečnost: vlastnost látky, kterou nelze ovlivnit a může způsobit negativní účinky na lidský organismus
- Riziko: pravděpodobnost, že se projeví nebezpečnost látky - povede ke smrti
- Toxicita: schopnost látky poškodit organismus
- Potence: vyjadřuje jak velké relativní množství látky stačí ke způsobení tox. účinku v porovnání s jinou látkou
15
Q
Co jsou to mutace, jaké problémy způsobují, jsou vždy negativní?
A
Mutace = trvalé změny DNA (např. bodové, delece, inzerce, chromozomové).
Způsobují je mutageny (např. UV, alkylační činidla, vinylchlorid).
Mohou vést k genetickým poruchám, rakovině, vývojovým vadám.
Nejsou vždy negativní – mohou být neutrální nebo i prospěšné (evoluce). muze navysit sanci na preziti
16
Q
Čím je aflatoxin produkován a jak působí v lidském těle?
A
- Aflatoxin patří mezi mykotoxiny (toxiny hub a plísní), najdeme ho v nedokonale vysušených oříšcích, kukuřice → karcinogen!, má rád vlhkost a teplo
- V těle: blokuje syntézu bílkovin, aktivace CYP v játrech mutagenní - tvorba epoxidu, který napadá DNA - vznik rakoviny jater
17
Q
Vysvětlete pojmy: BIODOSTUPNOST, PNEC, EXPOZOM, HENRYHO KONSTANTA
A
Biodostupnost: podíl látky, který se z prostředí reálně vstřebá do organismu
PNEC (Predicted No Effect Concentration): bezpečná koncentrace látky v životním prostředí
Expozom: souhrn všech vnějších faktorů, které během života ovlivňují zdraví člověka
Henryho konstanta: poměr mezi tlakem nasycených par látky a jejím molárním zlomkem ve vodě
18
Q
Nejtoxičtější biotoxin je: botulotoxin, aflatoxin, kokain, ergonin
A
botulotoxin
19
Q
Jakým mechanismem působí me-oh:
A
Methanol (MeOH) se metabolizuje v játrech:
MeOH → formaldehyd → kyselina mravenčí
Kyselina mravenčí je toxická:
Poškozuje mitochondrie, hlavně ve zrakovém nervu
Způsobuje metabolickou acidózu a slepotu
Léčba: podání ethanolu nebo fomepizolu – blokují alkoholdehydrogenázu.
20
Q
Poškození buňky
A
nekroza, apoptóza, senescence
21
Q
Apoptóza
A
programovaná buněčná smrt, normální proces obnovy, buňka se rozpadá na malé části a je fagocytována, vyvoláno tox látkami
22
Q
Vyloučení hydrofobních látek
A
moč, žluč, pot, mléko, biotransformace
23
Q
Acetylcholin esteráza
A
Acetylcholinesteráza = enzym, který rozkládá acetylcholin na acetát a cholin.
Je klíčový pro ukončení nervového přenosu v cholinergních synapsích.
Inhibitory (např. organofosfáty) způsobují nadměrnou stimulaci nervů → křeče, paralýza.
24
Q
Onemocnění cév
A
hypertenze, hypotenze ateroskleróza, trombóza
25
Působení azbestu
vdechnutí azbestových vláken, náhrada plicní tkáně vazivem (Fibróza - při dlouhodobém poškození) - zánět, karcinogen
26
Endokrinní disruptor
porucha hormonálního řízení organismu vyvolaná vnějšími
vlivy (vliv na produkci hormonů, na transport, metabolizaci hormonu), např: DES
27
Botulotoxin
zabraňuje uvolňování acetylcholinu (důležitý pro komunikaci nervová buňka - sval) neurotoxin
28
Jaký toxin je mikrocystin
Mikrocystin je cyanotoxin (produkovaný sinicemi).
Patří mezi hepatotoxiny – poškozuje játra.
29
Jak působí organofosfáty
jsou neurotoxické, inhibice acetylcholinesterázy (v nervových buňkách), vede ke svalové paralýze
30
Účinky kofeinu
xantilový alkaloid, stimuluje CNS, přirozený pesticid
31
Co je to systém 3R
Systém 3R = zásady pro etické zacházení se zvířaty v experimentální toxikologii:
Reduction – snížení počtu zvířat
Replacement – nahrazení zvířat alternativami (in vitro, in silico)
Refinement – zpřesnění metod pro minimalizaci utrpení
32
Systém REACH
Evropská legislativa o zacházení s chemickými látkami (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals)
33
Porušení membrány
ROS, porucha lipidové 2vrs, změna membránového potenciálu
34
Vize testování 21.století
ochrana člověka a prostředí, snižení test zvířat
35
Smysl registrace léčiv
ochrana veřejného zdraví, QC (kontrola kvality), regulace trhu s léčivy,
mezinárodní spolupráce
36
Epigenetické
neinteragující přímo s DNA
37
Co je to poločas rozpadu látky, když má poločas 2 roky za jak dlouho se
rozpadne? 1/8
Poločas rozpadu = doba, za kterou se množství látky sníží na polovinu.
Po 2 letech: 50 %
Po 4 letech: 25 %
Po 6 letech: 12,5 %
→ Na 1/8 (12,5 %) se rozpadne za 3 poločasy = 6 let.
38
Biotransformace ethanolu:
Ethanol (alkoholdehydrogenázou) - acetaldehyd - kyselinu octovou
- Používá se při otravě methanolem, má větší afinitu k enzymu - lépe se vyloučí a rychleji
39
Mechanismy narušení biologické membrány:
Nekovalentní vazby – změna membránového potenciálu, destabilizace lipidů
Kovalentní vazby – trvalé poškození proteinů či lipidů membrány
Elektrofily napadají nukleofilní místa v membránových strukturách
ROS (reaktivní formy kyslíku) → oxidace lipidů (lipidová peroxidace) → rozpad membrány
Pórotvorné látky - Fyzické otvory v membráně
Změna membránového potenciálu - Porucha buněčné signalizace
40
Co je to axonopatie
chemické přeseknutí axonu (rukavicová neuropatie) (těžké kovy, alkohol, organofosfáty)
41
Co je to terapeutické okno a jak se liší od terapeutického indexu?
T.Okno : je rozsah dávek léku, při kterých je lék účinný bez způsobení nepřijatelných vedlejších účinků.
T.index: Terapeutický index (TI) poměr mezi toxickou dávkou (nebo koncentrací) a účinnou dávkou (nebo koncentrací) určitého léku nebo toxické látky. Tento index je důležitý pro určení bezpečnosti a efektivnosti
42
Toxická dávka + jednotky
- mg/kg a je to dávka, která u člověka způsobí toxický až letální účinek
- TD50 dávka léku, která způsobí toxický účinek u 50% populace
- LD50 letální dávka, která způsobí smrt u 50% populace
43
Působení DDT na sníženou populaci ptáků
- DDT byl pesticid, dnes již nevyužíván (v Africe proti malárii)
- Silent spring ptáci (vliv hlavně na dravé supi po jezení hlodavců) přestali zpívat a zmenšila se populace, skořápky byly měkčí (smrt mláďat)
44
Vnější a vnitřní faktory ovlivňující citlivost oragnismu
- Vnější: strava, životní styl, kvalita ovzduší,
- Vnitřní: stáří, pohlaví, genetika, rasa, kondice
45
Jakým mechanismem působí UV záření
- ultrafialová část spektra je energicky nejbohatší
- zasažené molekuly jsou excitovány do vyšších hladin a to vede k přímému poškození DNA, produkci tepla a produkci ROS vyvolávající další poškození
- akutní účinky - zarudnutí kůže
- chronické - poškození DNA, nádorové bujení
.
46
Co je to polární narkotická toxicita
Látky jsou nereaktivní a lehce polární
- Toxicita způsobena díky fční skupině poskytující H - interakce s membr proteiny - narušují lipidovou vrstvu (fenol, ethanol, methanol)
47
Výhody a nevýhody In silico testy a klinické studie:
- dva způsoby, jak zkoumat účinky látek na lidské zdraví
In silico: počítačové simulace a modelování, není třeba zvířata (predikce), je to ale pouze pořád predikce a pokud nemáme dost info z invivo tak k ničemu
Klinické studie: přesnější výsledky v reálném prostředí, údaje o vedlejších účincích
48
Botulismus
- Klobásový jed, nejtoxičtější toxin
- Je stálý v žaludku aktivuje se trypsinem ve 12cterníku - degradace peptidů a inhibice AcetylCholinu (nerv. buň.)
- Zástava dýchání, žaludeční nevolnost, paralýza
49
Působení látek ve směsích
Aditiva = látky se navzájem neovlivňují (toxicita se sčítá)
Antagonismus = působením jedné látky se snižuje citlivost organismu k látce druhé (výsledný toxický činek látek je o to menší, o co snížila jedna látka toxicitu té druhé)
Synergismus = jedna látka zvyšuje toxický účinek druhé látky (výsledná toxicita je tak větší, než při samostatném působení látek)
Potenciace = jedna látka vyvolává toxický účinek jiné látky (toxicita se objevuje)
50
Klasifikace látek podle IARC
1. Karcinogenní pro lidi
2. Pravděpodobně karcinogenní pro lidi
3. Možná karcinogenní pro lidi
4. Nezatříděno
5. Pravděpodobně nekarcinogenní pro lidi
51
Co jsou to RSHP věty
RSHP věty jsou součást starého značení chemických látek.
Dnes se používá H (hazard) a P (precautionary) systém.
Pomáhají identifikovat rizika chemických látek a zajistit bezpečnost při práci s nimi.
52
Vlastnosti 1 třídy toxicity
- Extrémně nízká dávka může způsobit smrt
- Rychlý nástup účinku (minuty až hodiny)
- Může být toxická i při styku s kůží nebo při vdechnutí
- LD50 = 0,1-0,5ng/kg živé váhy
(butulotoxin)
53
Bakterie - Bacillus anthracis, jaký dělá toxin (komplex?)
- způsobuje sněť slezinnou (antrax)
- tři základní složky toxinu (PA, LF, EF)
- vnitrobuněčné působení → buněčná smrt, edém, imunologický útlum
- používán jako biologická zbraň
54
Qc/QA proč
Qc - Kvantifikovaná expozice (např. odhadnutý příjem látky člověkem - např. z potravy, vody)
QA - Akceptovatelná dávka (např. TDI - tolerovatelný denní příjem, nebo RfD - referenční dávka)
- pokud > 1 - Expozice překračuje bezpečný limit
Odhadnutý denní příjem rtuti: 0,002 mg/kg/den
TDI pro rtuť (QA): 0,001 mg/kg/den
Qc/QA = 0,002 / 0,001 = 2 → → expozice překračuje doporučený limit, je nutné situaci řešit
55
Popsat graf, kde je dávka a účinek, kde se nachází EC99 (nakreslit)
jak roste účinek látky s její dávkou
- osa x - dávky, osa y - účinek
EC₉₉
Effective Concentration 99% - koncentrace/dávka látky, která vyvolá účinek u 99 % jedinců nebo maximální možné odpovědi
- na grafu jako hodnota na ose X, která odpovídá 99 % účinku na ose Y
EC₅₀ Dávka pro 50% účinek často, používaná pro porovnání účinnosti látek
LD₅₀ Letální dávka pro 50 % jedinců, u toxických látek
56
Jake je ionizujici zareni
alfa, beta, gama
narušují DNA (mutace), nemoc z ozáření
57
Hemoencefalitická bariera
bariéra, která odděluje krevní oběh od mozkové tkáně a chrání mozek
58
2 faze biotransformace
- toxická nebo cizorodá látka (např. lék, pesticid) převedena na formu, kterou tělo dokáže snáze vyloučit (např. močí nebo žlučí)
fáze I. - uvolnění nebo vnesení funkční skupiny
- OH, -NH2, COOH, -SH - oxidace, redukce, hydrolýza
fáze II. - (konjugace) připojení polárních skupin - lepší rozpustnost ve vodě, Glukuronidace, Sulfatace, Acetylace, Methylace, Konjugace s glutathionem (GSH)
59
Otravy kovy rturi a léčba /pomoc
Elementární Hg je absorbována jako pára dýchací soustavou → poškozuje CNS,
per os je netoxická
▪ Anorganická Hg+ a Hg2+ je hůře absorbovatelná, způsobuje poškození ledviny
▪ Organická R-Hg+ je velmi dobře absorbovatelná a silně toxická
▪ v zemědělství se používají Hg organické fungicidy
▪ dimethylrtuť - biokumuluje se v rybách a způsobila Minemata disease (lidé
z rybářské vesnice lovili ryby ze zálivu, kam ale tekla dimethylrtuť z rafinerie -
všichni jedli hlavně to a otrávili se tím)
▪ kvůli vazbě na volné SH vazby snižuje aktivitu enzymů, nejcitlivější je mozková
kůra → může nastat až nekróza nervové tkáně
▪ vysoké koncentrace rtuti jsou hlavně v dravých rybách (protože žerou ty malé
kontaminované) → rybáři by neměli často kontaminovat ryby z velkých řek
▪ rostlinné potraviny nebývají rtutí moc kontaminovány, výjimkou jsou volně
rostoucí houby (hlavně žampiony a hřiby)
Chelatační terapie
60
Co vznika biotransformací etkylakoholu
Etanol → Acetaldehyd → Kyselina octová
Acetaldehyd → acetát(katalyzuje enzym aldehyddehydrogenáza - ALDH) kdo má málo - zarudnutí, nevolnost
61
Co jsou to BEZP listy a kolik mají oddilu
bezpečnostní listy, 16 oddílů
Poskytují informace o nebezpečných chemických látkách a směsích
62
azbest
Azbest - vláknité silikáty
- Anorganický kontaminant, karcinogenní látka, chemicky inertní - karcinogennost závisí na jejich geometrické formě
- Zdroje: v budovách součástí žáruvzdorné izolace, vysokotlaké desky, těsnění strojů, ...
- „nejúčinnější" jsou krystalky delší než 5um a s průměrem menším než 3um
- Způsobuje onemocnění azbestóza - postupná náhrada plicní tkáně vazivem, pozvolný
průběh, rozpoznatelná na RTG - spojená s dlouhodobou expozicí azbestu = v podstatě
nemoc z povolání
- V Brně v Janáčově divadle a KinoArtu
63
mikrocystiny
Cyanotoxin = toxiny sinic
- zejména rody: Microcystis, Anabaena, Planktothrix, Oscillatoria
- heptatoxiny (vliv na játra) - Vedou k nekróze hepatocytů, hemoragiím, akutnímu selhání jater
64
popsat DES, ADME, potenciace
DES (diethylstilbestrol) - syntetický estrogen, endokrinní disruptor
ADME - osudu látky v těle, jak tělo s látkou nakládá, Absorpce, Distribuce, Metabolismus, Exkrece
Potenciace - interakce mezi dvěma látkami, kdy jedna látka zesílí účinek druhé, i když sama žádný nebo minimální účinek nemá
65
NOAEL
= no observed adverse effect level
Nejvyšší testovaná dávka látky, při které je sice pozorován účinek, ale není považován za nebezpečný
66
LOAEL
= lowest observed adverse effect level
Nejnižští testovaná dávka látky, která která způsobuje negativní účinek
67
NOEL
= no observed effect level
Nejvyšší testovaná dávka látky, která nezpůsobila statisticky významný účinek v porovnání s kontrolou.
68
NOEC
= no observed effect concentration
Nejvyšší koncentrace látky bez pozorovaného škodlivého účinku na organismus.
69
LOEC
= lowest observed effect concentration
Nejnižší koncentrace látky, při které už byl pozorován škodlivý účinek na organismus.
70
HORMEZE
= rozdílná odpověď organismu v závislosti a koncentraci látky
a) látka při nízkých koncentracích vyvolává pozitivní biologickou odpověď, při vyšších koncentracích se ale stává negativní
b) MITOHORMEZE, Týká se mitochondriálního stresu, např. zvýšené produkce ROS (reaktivních forem kyslíku).
Malý oxidační stres aktivuje ochranné dráhy (např. Nrf2, zvýšení antioxidační kapacity), zlepšuje buněčnou adaptaci a přežití.
Vysoký stres ale buňky poškozuje.
71
Jak se NOAEL určuje pro člověka
identifikace škodlivého účinku, který se projevuje při nejnižší dávce, určuje se v mg/kg
ADI (= aceptable daily intake) - odhadované denní maximální množství přijaté látky
(mg/kg) bez zdravotního rizika po celý život
RfD (= reference dose) - odhad denní expozice bez následků po celý život
72
definice NEBEZPEČNOST
schopnost látky mít na organismus nějaký nebezpečný / nepřiznivý /toxický účinek, potenciální schopnost látky vyvolat poškození organismu v závislosti na toxicitě látky
73
definice TOXICITA
= schopnost látky způsobit poškození organismu (závisí na absorbovaném množství a na době expozice)
74
definice RIZIKO
= očekáváná pravděpodobnost látky mít na organismus negativní účinek za definovaných podmínek (dávka, doba a způsob expozice, forma látky)
75
definice POTENCE
= jak velké relativní množství toxické látky je potřeba ke způsobení toxického účinku v porovnání s jinými látkami
76
definice XENOBIOTIKUM
= cizorodá látka, tj. látka, která není pro organismus přirozená, běžně se v něm nevyskytuje, není součástí potravy ani metabolismu
77
definice TOXICKÁ DÁVKA
množství látky přijaté organismem vyvolávající škodlivý účinek, množství toxické látky v místě účinku vyjadřuje toxicitu (udáváme v mg/kg)
podprahová = nevyvolávající pozorovatelnou změnu
prahová = nejnižší dávka vyvolávající pozorovatelnou změnu
nadprahová = každá vyšší než prahová
78
definice TOXICKÝ ÚČINEK
= biologická odpověď organismu na působení toxické látky, jde o různé změny v organismu na molekulární, buněčné a orgánové úrovni, dostaví se po: dostatečném množství, dostatečné době a po dosažení místa působení
79
definice ODPOVĚĎ NA TOX. LÁTKU
= je dána dávkou
prahová = odpověď organismu až od určitého přijatého množství
bezprahová = odpověď organismu při jakékoliv dávce
80
definice EXPOZICE
= vystavení tox. látce, její vniknutí do organismu a distribuce na místo působení
81
definice DOBA EXPOZICE
= doba, po kterou je organismus vystaven účinku toxické látky
akutní - krátkodobé vystavení vysoké dávce
chronická - opakované vystavení menším dávkám (často nevratné změny)
82
Citlivost organismu k toxickým látkám
vnější faktory - kvalita prostředí (ovzduší), kvalita potravin, výživa (složení potravy), expozice dalších stresorům (souběžná nebo předchozí), životní styl (kouření, alkohol,..)
vnitřní faktory - stáří organismu a stupeň vývoje, zdravotní stav (kondice), rasová příslušnost, pohlaví, genetické dispozice
83
co je TOXIKOKINETIKA
= co dělá organismus s toxickou látkou
A = adsorpce tox. látky do krevní plazmy
D = distribuce látky krevní plazmou po organismu
M = metabolizace (biotransformace = přeměna látek na méně toxické, popřípadě lépe metabolizovatelné pomocí enzymatických reakcí, probíhá v játrech)
E = exkrece, vyloučení látky z organismu (plazma → moč, žluč, pot,..)
84
Prostup toxických látek membránou
pasivní mechanismy
prostá difuze - samovolný prostup malých, nenabitých molekul na základě koncentračního spádu (přechod z vyšších koncentrací do nižších)
usnadněná difuze - transport molekul vázaných na přenašeč po koncentračním spádu
aktivní mechanismy
- pohyb proti směru koncentračního / elektrochemického gradientu za dodání energie ze
štěpení makroergních vazeb ATP
85
Poločas látky v organismu
čas, za který se koncentrace látky v organismu sníží na
polovinu (tj čas potřebný k eliminaci poloviny látky z organismu), čím je vyšší, tím je látka déle v organismu
86
TOXIKODYNAMIKA
= co dělá toxická látky s organismem, navázání xenobiotika na
receptor a jejich interakce (tj. vyvolání toxických účinků)
87
Narušení struktury membrán
základní toxicita = narušení fluidity a změna proteinových struktur
lipidní peroxidace = narušení fluidity a membránových struktur (kanálky, receptory) v důsledku oxidativního stresu (ROS)
88
Reakce buňky na nevratné poškození
Apoptóza = programovaná buněčná smrt, jde o normální proces obnovy tkáně, buňka se rozpadá na drobné části, které jsou fagocytovány, potřeba dodání ATP energie, bez zánětu
Nekróza = patologický proces nevratně poškozující buněčné struktury, natrávení buňky zevnitř a její lyze, způsobuje zánět nekontrolovatelné vylití
Senescence
– Zastavení buňky G1 fázi- nemnoží se, ochrana před rakovinou
89
Diethylstilbestor
jde o syntetický nesteroidní estrogen používaný dříve k prevenci potratů, endokrinní disruptor = narušuje funkce endogenních hormonů (především v dalších generacích), způsobuje rozvoj rakoviny pochvy a děložního čípku, neplodnost, potraty, mimoděložní těhotenství (DES matky - rakovina prsu)
90
UV záření
ultrafialová část spektra je energicky nejbohatší, zasažené molekuly jsou excitovány do vyšších hladin a to vede k přímému poškození DNA, produkci tepla a produkci ROS vyvolávající další poškození
akutní účinky - zarudnutí kůže
chronické - poškození DNA, nádorové bujení
91
Co je to aterosteroza, jaké látky ji způsobují
ischemická choroba srdeční, způsobena oxidačním stresem. Způsobují ji např. antracykliny, EtOH
92
Ionizační záření, jak působí, alfa záření
Při ionizaci se z neutrální molekuly stává kation a odštěpuje se elektron (případně vzniká radikál) nebo dochází k excitaci elektronu do vyšší energetické hladiny. patří sem: alfa-částice (jádra He), beta-částice (elektrony), gama-záření (elmag záření), neutrony, rentgenové záření
93
Poškození jater
Stearóza - akumulace tuku v hepatocytech, zvětšení jater
Hepatitida - zánět jater vyvolaný působením chemikálie nebo virovou infekcí
Cirhóza - chronické poškození jater
Nekróza - cytotoxické poškození jater
Cholestáze - narušení produkce žluči
94
Axon - poškození
Neuropatie - zničení celého axonu
Axonopatie - narušení transportní funkce axonu, chemické přeseknutí axonu
95
Pesticidy, organofosfáty
Pesticidy = látky uměle přidané do potravy, eliminují škodlivé organismy za účelem ochrany úrody (zemědělské plodiny)
Organofosfáty (=estery kys. fosforečné) - inhibují acetylcholinesterázu (AchE), která štěpí Ach, neurotoxické účinky, dochází k permanentnímu podráždění nervů
96
DDT
v zemědělství sloužil jako přípravek (pesticid) likvidující hmyz, negativní vliv na dravé ptáky (supi) do který se dostával bioakumulací DDT z hlodavců a způsoboval ztenčení skořápek a pokles populace
97
Terapeustistický index
= poměr dávky léčiva, který vyvolá léčebný účinek k dávce
způsobující otravu (TD50/ED50)
98
Terapeutické okno
Rozpětí mezi minimální účinnou koncentrací (MEC) a minimální toxickou koncentrací (MTC) léčiva v krvi.
99
Jaký typ jedu je microcystin
toxin sinic (cyanotoxin)
100
Jaký je nejtoxičtější jed
butulotoxin LD50 = 0,1-0,5 ng/kg
tvořen bakterií Clostridium botulinum
101
Akonitin
Akonitin - smrtelná dávka pro člověka 3 - 6 mg (neurotoxin, alkaloid, oměj šalamounek)
102
Alfa-solanin
lilkovité rostliny, působí na membrán. potenciál, neurotoxin, vliv na AcChE
103
Transformace ethanolu v buňkách, co je konečný produkt
- rychle se vstřebává do organismu, kde se transformuje až na kyselinu octovou
- synergismus = umocňuje účinky jiných jedů
- EtOH → krev → acetaldehyd → acetát (sůl kys.octové)
104
Transformace methanolu v organismu, konečný produkt
methanol je silně jedovatý a vstřebává se do organismu všemi cestami (per os, inhalačně, dermálně), v organismu se transformuje na forlmadehyd a ten až na konečný
produkt kyselinu mravenčí, poškozuje oční nerv (vede ke slepotě) a CNS
Poškození zrakových nervů, CNS, zmatenost, opilost
MeOH → H2C=O → HCOOH(kys.mravenčí) → H2O + CO2
105
Butulotoxin
způsoben bakterií Clostridum botulinum, jedna z nejtoxičtějších látek, toxiny jsou uvolňovány při růstu bakterií, nachází se v půdě a zažívacím traktu zvířat
(kontaminace do půdy), je stálý v prostředí žaludku, je aktivován trypsinem ve dvanáctníku, zabraňuje vylučování Ach v synapsích, způsobuje zvracení, průjem, závratě až paralýzu (paralýza dýchací soustavy vede ke smrti)
106
Aflatoxin
toxin hub a plísní, který se vyskytuje především v nedostatečně vysušených věcech po umytí (ořechy, cerálie,..) na kterých par rostou plísně, jde o významný karcinogen, blokuje syntézu bílkovin
107
Kokain
návyková látka řazená mezi drogy, blokuje reabsorbci neurotransmiteru dopaminu, čímž se prodlužuje jeho vliv na neuron a to vyvolává pocit štěstí, další příznaky jsou pocení, průjem, paranoia, nervozita, zmatení a halucinace, dlouhodobé
účinky vedou až k mentální depresi
108
Jed zmije
jed obsažený v kanálku jedových zubů, jde především o neurotoxiny, působení na CNS, dochází k paralýze dýchacího ústrojí a ke smrti
109
Teratogenní účinky
schopnost látky vyvolat změnu ve vývoji plodu, působí na
jednotlivé orgány nebo celé organismy
př: Benzen, Toulen
110
3R
= snaha lidí o omezení testování na zvířatech
reducing = snižování
refining = zdokonalování
replacing = nahrazování
111
In silico testy
= modely pro odhad toxicity výpočtem
Modelová grafika, založeno na souboru znalostí pravidel, které známe. Určení toxicity bez nutnosti testování na zvířatech
112
Klinické studie
= testování (nových léčiv) na dobrovolnících, kterým je léčivo podáváno
Snaha dosáhnout o co nejobjektivnější výsledky - randomizace pacientů, placebo (kontrola) a slepá kontrola (pacient/lékař neví, komu byla léčebná látka podána). Může docházet k neobjektivním výsledkům kvůli lidskému faktoru (záměrné zkreslení
113
Toxicita rtuti, jaká rtuť je nejtoxičtější?
- rtuť je biokumulativní
elementární - per os netoxická, inhalačně způsobuje poškození CNS (teploměry)
anorganická - způsobuje poškození ledvin (medicína)
organická - velmi dobře se absorbuje a je silně toxická (methyl rtuť nejtoxičtější) - neurotoxicita, vývojová toxicita (Minamata)
114
Co je polární narkotická toxicita
nereaktivní lehce polární, vyšší toxicita způsobena přítomností chemické skupiny fungující jako donor H, která dělá molekulu polárnější (fenol, methanol)
115
Co je cílová molekula, jaké musí mít vlastnosti
jedná se většinou o biologické makromolekuly: DNA, proteiny nacházející se v dosahu reaktivních molekul nebo místa jejich vzniku, vlastnosti cíle: reaktivita, dostupnost, funkce
116
Mutace, co způsobují, jsou jen škodlivé?
mutace jsou změny ve struktuře DNA,
můžou vyvolávat negativní změny (karcinogeny) nebo pozitivní (evoluční vývoj)
Bodové = substituce / delece /inzerce / atd jedné báze
Chromozomové = změna ve struktuře chromozomu
117
Jaké vlastnosti musí splňovat cílová molekula (cílová pro toxickou látku)
- Dostupnost
- Reaktivita
- Významná funkce
- specifická
118
Akutní efekty pro dýchací soustavu jsou
- Nekróza
- Plicní edém
119
DNA
Udržení její struktury je klíčové pro udržení životaschopnosti organismu
120
Nekróza
- Buňky absorbují vodu
- Dochází k poškození okolní tkáně
121
Poškození nervové soustavy
reverzibilni / ireverzibilni
Axonopatie – degenerace axonů (např. „rukavicová neuropatie“)
Myelinopatie – poškození obalů neuronů
Neuronopatie – smrt celých neuronů (např. methylrtuť)
122
Popiš co znamená toxikokinetika, toxikodynamika, ADME
Toxikokinetika (co dělá tělo s toxinem
- ADME:
- Absorpce: Vstřebání látky do těla (kůží, plícemi, trávicím traktem)
- Distribuce: Roznesení látky krví do tkání a orgán
- Metabolismus (biotransformace): Přeměna látky na jiné (často méně toxické) látky, hlavně v játrech
Exkrece: Vyloučení z těla (moč, stolice, pot, vydechovaný vzduch)
Toxikodynamika (co dělá toxin v těle)
- na jaké cílové molekuly působí
- jaký je mechanismus účinku (např. blokování enzymů, poškození DNA)
- jak silný a jaký typ účinku
123
Na co se biotransformuje v organismu ethylalkohol
acetaldehyd - acetat - kyselina octová
124
Co je kohortová studie
observační epidemiologické studie, která sleduje skupinu lidí v čase s cílem zjistit, zda expozice určitému faktoru souvisí s výskytem určitého onemocnění nebo jiného zdravotního jevu.
Klíčové rysy kohortové studie:
Kohorta je na začátku zdravá (bez sledovaného onemocnění).
Rozdělí se podle expozice (např. kuřáci vs. nekuřáci, vystavení toxinu vs. nevystavení).
Účastníci jsou sledováni v čase (prospektivně nebo retrospektivně).
Porovnává se výskyt onemocnění mezi exponovanou a neexponovanou skupinou.
125
Co je SVHC a co určuje
Představují vážné riziko pro lidské zdraví nebo životní prostředí. Evropská agentura pro chemické látky (ECHA) je zařazuje na tzv. Seznam kandidátských látek
Karcinogenní
Mutagenní
Toxické pro reprodukci (CMR látky)
Perzistentní, bioakumulativní a toxické (PBT)
Velmi perzistentní a velmi bioakumulativní (vPvB)
Endokrinní disruptory (narušují hormonální systém)
126
Popiš přeměnu methanolu v organismu + účinky konečného produktu
MeOH se transformuje formaldehyd a ten na kys. mravenčí
Inhibuje cytochrom c oxidázu → blokuje buněčné dýchání → tkáňová hypoxie.
Nejvíce postižené jsou:
Sítnice → poškození zrakového nervu → poruchy vidění až slepota.
Mozek → metabolická acidóza, edém, koma.
Ledviny a srdce → sekundární poškození v důsledku acidózy a hypoxie.
127
Co je endokrinní disrupce, 3 mechanismy, příklad látky, která to způsobuje
Endokrinní disruptor je látka, která mění funkci hormonálního systému a tím může způsobit nežádoucí účinky na vývoj, plodnost, metabolismus, imunitu nebo chování.
1. Napodobování přirozeného hormonu (agonista)
2. Blokování receptoru (antagonista)
3. Změna syntézy, transportu nebo odbourávání hormonů
DDT, Bysfenol A, Diethylstilbestor
128
Co je to QSAR
metoda predikce biologické nebo toxické aktivity chemické látky na základě její chemické struktury
- bez nutnosti provádět testy in vivo / in vitro
129
hematoencefalická bariéra - co jí prochází+ popis (možnosti)
fyzikálně-chemická ochranná bariéra mezi krví a mozkovou tkání, která reguluje přechod látek z krve do centrální nervové soustavy (CNS).
Je tvořena:
Endoteliálními buňkami kapilár - s těsnými spoji (tight junctions).
Bazální membránou
Astrocyty (jejich výběžky - tzv. nožičky pomáhají udržet bariéru)
Prochází:
Volně (pasivní difuzí):
Malé lipofilní molekuly: Kyslík, Oxid uhličitý, Ethanol, Nikotin
Pomocí transportních systémů:
Glukóza (transportér GLUT1), Aminokyseliny, Některé peptidy Léky navržené pro cílený průchod
130
Vyber součásti endokrinní soustavy
nadledviny, hypofýza
131
Co je to axonopatie, jak se projevuje
poškození nervového vlákna (axonu)
Symetrické postižení končetin (tzv. rukavice-ponožky)
Parestézie (brnění, mravenčení)
Slabost (hlavně distálně - na prstech, nohou)
Poruchy citlivosti (často pro teplo, bolest, vibrace)
Ztráta reflexů
V těžších případech → atrofie svalů, porucha chůze, ztráta koordinace
132
Jaký toxin je v muchomůrce červené + jeho účinky
muscimol - je to hlavní psychoatkviní alkaloid -
vyvolává sedativně-hypnotický efekt → stav je podobný alkoholové intoxikaci,
nastávají sluchové a zrakové halucinace, zvracení, rozšířené zornice, změny krevního tlaku a tepu
.
133
Jaký toxin je v hnojníku inkoustovém a jaký běžný toxin potencuje (nebo tak nějak)
Coprin - blokuje metabolismus alkoholu
ve spojení s alkoholem může dojít k rozvoji syndromu podobného disulfiramovému efektu (což je efekt způsobený lékem disulfiram, který se používá k léčbě alkoholismu). těžké následky
134
První pomoc při uštknutí zmijí
nevysávat jed, volat záchranku, nezasahovat do rány - v nemocnici protijed
135
Co dělat/nedělat při požití louhů a kyselin
nevyvolávat zvracení, nepokoušet se o neutralizaci, nepodávat jiné látky
zavolat záchranku, podat vodu/mléko, v nouzi resuscitace
136
Jaký je řádově Kow a poločas rozpadu u látek s vysoce bioakumulativních?
Kow pro vysoce bioakumulativní látky: ≥ 5 000, často až miliony.
Poločas rozpadu: měsíce až roky, v závislosti na konkrétní látce a podmínkách prostředí.
137
aflatoxin
plíseň obilovin, karcinogenní, selhání jater
138
Co je toxická dávka a její jednotky
- nejmenší množství látky, které už způsobí pozorovatelný nežádoucí účinek
- mg/kg tělesné hmotnosti, mg/m³ (vzduch), mg/L (voda)
139
Vývojová toxicita?
špatný vývoj organismu
projevy: Teratogenita, Embryotoxicita, Fetotoxicita, Neurovývojová toxicita, Perinatální/neonatální toxicita
140
Nebezpečnost látky
schopnost látky mít na organismus nějaký nebezpečný / nepřiznivý / toxický účinek, potenciální schopnost látky vyvolat poškození organismu v závislosti na toxicitě látky
141
Co znamená TOXICITA látky?
schopnost látky způsobit poškození organismu (závisí na absorbovaném množství a na době expozice)
142
Potence
jak velké relativní množství toxické látky je potřeba ke způsobení toxického účinku v porovnání s jinými látkami
143
Jaké jsou typy toxické dávky?
podprahová = nevyvolávající pozorovatelnou změnu
nadprahová = každá vyšší než prahová
prahová = nejnižší dávka vyvolávající pozorovatelnou změnu
144
Definice EXPOZICE
vystavení tox. látce, její vniknutí do organismu a distribuce na místo působení
145
Citlivost organismu k toxickým látkám záleží na vnitřních a vnějších faktorech. Označ vnější faktory.
kvalita prostředí (ovzduší)
kvalita potravin
životní styl(kouření,alkohol..)
expozice dalším stresorům
146
Poločas rozpadu látky je?
čas, za který se koncentrace látky v organismu sníží na polovinu (tj čas potřebný k eliminaci poloviny látky z organismu), čím je vyšší, tím je látka déle v organismu
147
Co je Diethylstilbestor(DES)?
jde o syntetický nesteroidní estrogen používaný dříve k prevenci potratů, endokrinní disruptor = narušuje funkce endogenních hormonů (především v dalších generacích), způsobuje rozvoj rakoviny pochvy a děložního čípku, neplodnost, potraty
148
co způsobuje UV záření?
akutní účinky - zarudnutí kůže
chronické - poškození DNA, nádorové bujení
produkci ROS(reaktivní formy kyslíku) vyvolávající další poškození
149
Terapeustistický index určuje ?
poměr dávky léčiva, který vyvolá léčebný účinek k dávce způsobující otravu (TD50/ED50)
150
Terapeutické okno určuje?
závislost účinku látky u lidí na dávce nebo závislost koncentrace láky v séru na čase
-.---------------------------
Terapeutické okno = rozmezí dávek léčiva, kdy je účinné, ale ještě ne toxické
Určuje bezpečný rozsah dávkování
151
Aflatoxin je?
toxin hub a plísní, který se vyskytuje především v nedostatečně vysušených věcech po umytí (ořechy, cerálie,..) na kterých par rostou plísně, jde o významný karcinogen, blokuje syntézu bílkovin
152
Botulotoxin je?
jedna z nejtoxičtějších látek, toxiny jsou uvolňovány při růstu bakterií, nachází se v půdě a zažívacím traktu zvířat ), je stálý v prostředí žaludku, je aktivován trypsinem ve dvanáctníku, zabraňuje vylučování Ach v synapsích
153
Kokain je?
návyková látka řazená mezi drogy, blokuje reabsorbci neurotransmiteru dopaminu, čímž se prodlužuje jeho vliv na neuron a to vyvolává pocit štěstí, další příznaky jsou pocení, průjem, paranoia, nervozita, zmatení a halucinace
153
Kdo je považován za otce moderní toxikologie?
Paracelsus
154
Co je to aterosteroza, jaké látky ji způsobují ?
ischemická choroba srdeční, způsobena oxidačním stresem. Způsobují ji např. antracykliny, EtOH
155
Jak se NOAEL určuje pro člověka ?
podle dvou hodnot ADI (= aceptable daily intake) - odhadované denní maximální množství přijaté látky (mg/kg) bez zdravotního rizika po celý život RfD (= reference dose) - odhad denní expozice bez následků po celý život
156
Biotransformace
- snížení až vymizení toxicity, snížení koncentrace v místě účinku snížení rozpustnosti v tucích, zvýšení rozpustnosti ve vodě a míry vylučování
- hlavním místem játra
- snižuje poločas rozpadu, aktivitu, expozici, akumulaci
157
Cytochromy P450
- skupina enzymů obsahujících jako koenzym hem
- enzymový systém - vázán na fosfolipidovou část membrány
ER, i v jádře
- váže na sebe xenobiotikum, důležité u 1. fáze biotransformace
- někdy způsobuje tzv. bioaktivaci - látka se stává toxickou až po metabolické přeměně (např. paracetamol, aflatoxiny)
- mohou být indukovány nebo inhibovány jinými látkami → interakce mezi léky a toxiny
158
Vývojová toxicita (typy změn)
změny I. typu- trvalé poškození ohrožující život,
významné malformace
– větší pravděpodobnost resorpce nebo potratu
– vyšší procento malformací
* změny II. typu- dočasný efekt bez ohrožení života,
bez malformací
– snížená porodní váha
– vyšší novorozenecká úmrtnost
– pomalejší růst po narození, nižší reprodukční
kapacita
* teratogeny- látky způsobující malformaci plodu
159
Třída toxicity I.
Třída I- nepolární narkotická toxicita (bazální, minimální toxicita)
– nereaktivní nepolární (~Kow)
– většina hydrofobních látek se nespecificky koncentruje v lipidickém prostředí membrán a narušuje jejich strukturu a funkci (přenos signálů, gradienty); (nejedná se o farmakologickou narkózu)
– projevuje se v relativně vysokých koncentracích; toxicita je predikovatelná na základě logKow pro danou látku (toluen)
160
Třída toxicity II.
Třída II- polární narkotická toxicita
– nereaktivní lehce polární
– vyšší toxicita způsobena přítomností chemické skupiny fungující jako donor vodíku, která dělá molekulu polárnější, interakce s membránovými proteiny
(fenol)
161
Třída toxicity III.
řída III- reaktivní chemikálie
– reaktivní
– reagují nespecificky s buněčnými makromolekulami
– mají často elektrofilní povahu (např. epoxidy reagují s SH- skupinami cysteinu v proteinech; těžké kovy)
162
Třída toxicity IV.
Třída IV- specifické toxikanty
– reaktivní
– reagují specificky s cílovými molekulami (organofosfáty inhibují acetylcholinesterázu v synapsi)
163
Karcinogeneze
1. iniciace - mutace klíčových genů v buňce
2. Promoce- vypnutí regulačních mechanizmů v
klonu iniciovaných buněk
3. Progrese- vlastní vznik nádorového bujení
164
Reakce buňky na poškození ?
- Oprava DNA – aktivace enzymů opravujících poškození
Zastavení cyklu – p53 zastaví dělení pro opravu
Senescence – trvalé zastavení dělení
Apoptóza – programovaná smrt při nevratném poškození
Nekróza – neřízená smrt, často se zánětem
- --------------------------------
- Indukce ubiquitinu
- Indukce proteinů teplotního šoku
- Autofagie
- Indukce opravných mechanismů
165
Thalidomid
- lék proti nespavosti a nevolnostem v těhotenství
- deformované nebo chybějící končetiny dětí
- má dva enantiomery (R,S - teratogenní)
- indikace v současnosti- léčení lepry, některých typů rakoviny, AIDS
