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Literatur aus dem BGFA
Monika Zaghow
Neue Methode zum schnellen
Nachweis von Allergen-Belastungen
in Bäckereien entwickelt
Koets M, Sander I, Bogdanovic J, Doekes G, van Amerongen A: A rapid lateral flow immunoassay for the detection
of fungal alpha-amylase at the workplace. J Environ Medicine 2006; 8: 942-946. DOI: 10.1039/b605389k
Die fungale alpha-Amylase wird als Mehlzusatz in Bäckereien eingesetzt, um die Qualität von Brot, Kuchen und Gebäck
zu verbessern. Untersuchungen, die unter anderem auch im
BGFA durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass die fungale alpha-Amylase einen bedeutenden Risikofaktor für die
Entstehung von Bäckerasthma und -allergie darstellt.
In diesem Zusammenhang wurden bereits Mitte der Neunziger Jahre des vorigen Jahrhunderts von Houba und Mitarbeitern sowie von Sander et al. Enzymimmunoassays entwickelt, um den Gehalt an alpha-Amylase in Staubproben
aus Bäckereien zu bestimmen. Nachteil dieser Verfahren: Es
bedarf geschulten Personals und der Ausstattung eines Labors. Dies ist jedoch vor Ort – also in den Bäckereien – nicht
vorhanden, so dass die Ergebnisse einige Zeit auf sich warten lassen und adäquate Maßnahmen nicht sofort ergriffen
werden können. Aus diesem Grund wurde nun ein einfacher Einschritt Immunoassay entwickelt, der nach dem Prinzip des so genannten Lateral-Flow-Immunoassay (LFIA)
funktioniert (nach diesem Testprinzip funktioniert zum Beispiel auch ein gängiger Schwangerschaftstest).
Für den Nachweis der fungalen alpha-Amylase wurden als
Fangantikörper polyklonale Antikörper vom IRAS der Universität Utrecht und als Nachweisantikörper im BGFA hergestellte monoklonale Antikörper verwendet. Erste Messungen
mit E-Staubproben und Wischproben aus Bäckereien ergaben eine Nachweisempfindlichkeit von 2 ng/mL. Die Ergebnisse konnten spätestens nach einer halben Stunde abgelesen werden. Die Vorteile dieses Assays liegen auf der Hand:
Er kann schnell und unkompliziert direkt am Arbeitsplatz
eingesetzt werden und es ist kein besonders geschultes Personal erforderlich, um den Test durchzuführen. Darüber
hinaus ist es so möglich, direkt mit den betroffenen Personen über die Ergebnisse zu sprechen und gegebenenfalls
Verbesserungen entweder durch persönliche Schutzausrüstungen oder verbesserte technische Maßnahmen zu treffen.
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Auswirkungen von Dämpfen aus
Bitumen auf Gussasphaltarbeiter
Marczynski B, Raulf-Heimsoth M, Spickenheuer A, Mensing
T, Welge P, Förster K, Angerer J, Pesch B, Bramer R, Käfferlein HU, Breuer D, Hahn JU, Brüning T: Ambient and
biological monitoring of exposure and genotoxic effects in
mastic asphalt workers exposed to fumes of bitumen. J
Occup Environ Hyg 2007; 4(S1): 127-136. DOI:
10.1080/15459620701296617
Eine berufliche Exposition gegenüber Dämpfen aus Bitumen wird, insbesondere bei hohen Verarbeitungstemperaturen, als Auslöser genotoxischer und karzinogener Effekte
beim Menschen diskutiert. In Westeuropa, den USA und Australien werden jährlich mehr als 700 Millionen Tonnen Bitumen produziert. Bitumen wird vor allem als Straßen-,
Dach- beziehungsweise Bodenbelag, aber auch zur Abdichtung verwendet. Abhängig von der Art des verwendeten Bitumens und seiner Verarbeitungstemperatur können unterschiedliche
Mengen
polyzyklischer
aromatischer
Kohlenwasserstoffe (PAK) freigesetzt werden. Ihre Konzentration ist jedoch im Vergleich zur Belastung in Kokereien
deutlich geringer. Diese können sowohl über die Atemwege
als auch über die Haut aufgenommen werden.
Im Rahmen der am BGFA durchgeführten Humanstudie Bitumen wurden mögliche genotoxische Effekte nach der Exposition gegenüber Dämpfen aus Bitumen untersucht. Das
bisher rekrutierte Kollektiv umfasst 202 Gussasphaltarbeiter,
die gegenüber Dämpfen aus Bitumen exponiert waren und
55 Bauarbeiter ohne Bitumenexposition.
Die Belastung der Arbeiter durch Dämpfe aus Bitumen wurde mit personengetragenen Messungen der Atemluft ermittelt. Um sowohl die inhalative PAK-Belastung durch Dämpfe als auch die Aufnahme über die Haut mit einem
intergrativen Parameter zu ermitteln, wurden verschiedene
PAK-Metabolite wie 1-Hydroxypyren (1-OHP) und die Summe von fünf Hydroxyphenanthrenen (OHPhe) im Urin vor
und nach der Schicht bestimmt. Als Biomarker möglicher
Schädigungen der DNA wurden DNA-Addukte (8-OxodGuo
als Marker für oxidativen Stress und anti-BPDE als spezifisches Addukt des Benzo[a]pyrens), DNA-Strangbrüche und
alkali-labile Stellen in der DNA sowie Mikronukleusfrequenzen in weißen Blutzellen bestimmt. Die Untersuchungen ergaben eine signifikante Erhöhung der Konzentrationen der PAK-Metaboliten im Urin nach der Schicht. Die Rate
BGFA-Info 02/2007
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von 8-OxodGuo stieg nach der Schicht ebenfalls signifikant
an. Paradoxerweise sanken jedoch die DNA-Strangbruchfrequenzen nach der Schicht in beiden untersuchten Gruppen
ab. Die DNA-Strangbruchfrequenzen und die DNA-Addukte
in Form von 8-OxodGuo der Gussasphaltarbeiter waren
deutlich höher als die der Referenzgruppe. Es wurden jedoch keine dosisabhängigen Assoziationen zwischen der
Exposition gegenüber Dämpfen aus Bitumen und genotoxischen Effekten ermittelt. Insgesamt weisen die Ergebnisse
auf höhere genotoxische Schädigungen bei den exponierten
Beschäftigten hin, wobei die ursächliche Rolle der Exposition gegenüber Bitumen oder PAK auf Basis der untersuchten
Arbeiter bislang nicht verifiziert werden konnte.
Verbrennungseigenschaften an einem modernen LKW-Motor, der in einer zweiten Testreihe im Sinne der am häufigsten eingesetzten Zwei-Tank-Lösung umgerüstet war. Die
Mutagenität der aus den Kraftstoffen extrahierten Partikel
und Kondensate wurde mit Hilfe des Salmonella typhimurium/mammalian Mikrosome Assay getestet. Im Vergleich
zum herkömmlichen Dieselkraftstoff war die Zahl der Mutationen bei beiden Rapsölkraftstoffen bis zu 50fach erhöht.
Dabei zeigte das Rapsöl mit der niedrigeren Viskosität noch
stärkere mutagene Eigenschaften als das höher visköse. Bei
Biodiesel konnte nur eine sehr geringe Steigerung der mutagenen Eigenschaften festgestellt werden. Synthetischer
Kraftstoff unterschied sich nicht signifikant von normalem
Diesel.
Stark mutagene Effekte von
Dieselmotorenemissionen beim
Einsatz von Rapsöl
Diese Ergebnisse lassen Rapsöl als billige Alternative zu
normalen Dieselkraftstoff als äußerst bedenklich erscheinen.
Bünger J, Krahl J, Munack A, Ruschel Y, Schröder O,
Emmert B, Westphal G, Müller M, Hallier E, Brüning T:
Strong mutagenic effects of diesel engine emissions using
vegetable oil as fuel. Arch Toxicol 2007; Epub ahead of
print, DOI: 10.1007/s00204-007-0196-3
Emissionen aus Dieselmotoren werden als wahrscheinlich
kanzerogen eingestuft. In den vergangenen Jahrzehnten
wurden erhebliche Anstrengungen unternommen, um diese Emissionen zu reduzieren und somit auch ihren Gehalt
an mutagenen und kanzerogenen polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK).
In dieser aktuellen Studie vergleichen Bünger et al. die mutagenen Effekte von Dieselmotoremissionen zweier Rapsöle
unterschiedlicher Viskosität mit Biodiesel, synthetischem
Diesel und normalem Mineralöldiesel. Getestet wurden die
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Abkürzung DOI
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In den letzten Jahren hat das Interesse an dem Ersatz von
Mineralöldiesel durch nachwachsende Rohstoffe (beispielsweise Rapsmethylester = Biodiesel) immer mehr zugenommen, unter anderem auch dadurch, dass der Ausstoß an
Treibhausgasen reduziert werden kann. Rapsmethylester
wird in einem aufwändigen und teuren Verfahren aus Rapsöl hergestellt. Um Kosten zu sparen, setzen immer mehr
Transportunternehmen in Deutschland das Rapsöl selbst als
Kraftstoff für ihre LKW ein. Mögliche Gesundheitsrisiken für
den Menschen wurden dabei bislang nicht ausreichend berücksichtigt.
Der Digital Object Identifier (DOI) eines Dokuments ist ein
dauerhafter Code, der zur Zitierung und Verlinkung von
elektronischen Dokumenten im Internet verwendet wird.
Mithilfe des DOI sind die Texte langfristig auffindbar und
weltweit eindeutig zu identifizieren. Der DOI ist grundsätzlich mit der ISBN bei Büchern vergleichbar, geht jedoch aufgrund seiner integrierten Lokalisierungsfunktion
darüber hinaus. Weitere Informationen unter www.doi.org
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Internationale Literatur
Lungenkrebsrisiko nach beruflicher
Exposition gegenüber kristallinem
Siliziumdioxid
Cassidy A, 't Mannetje A, van Tongeren M, Field JK, Zaridze
D, Szeszenia-Dabrowska N, Rudnai P, Lissowska J, Fabianova E, Mates D, Bencko V, Foretova L, Janout V, Fevotte J,
Fletcher T, Brennan P, Boffetta P. Occupational exposure to
crystalline silica and risk of lung cancer: a multicenter
case-control study in Europe. Epidemiology 2007 ;18:36-43
Im Jahr 1997 stufte die International Agency for Research on
Cancer (IARC) Quarz – also kristallines Siliziumdioxid – als
humankanzerogen ein. Die Berufskrankheit „Lungenkrebs
durch die Einwirkung von kristallinem Siliziumdioxid (SiO2)
bei nachgewiesener Quarzstaublungenerkrankung (Silikose
oder Siliko-Tuberkulose)“ ist seit 2002 in der Anlage zur Berufskrankheiten-Verordnung unter der Nummer 4112 aufgeführt.
Cassidy und Koautoren führten zwischen 1998 und 2002 eine große multizentrische Fall-Kontroll Studie in sechs Ländern Mittel- und Osteuropas und Großbritanniens durch,
um den Einfluss von Quarz auf das Lungenkrebsrisiko unter
relativ geringer Exposition und unter Berücksichtigung anderer für die Lungenkrebsentstehung relevanter Faktoren zu
untersuchen. Es wurden 2852 Lungenkrebsfälle mit 3104
Kontrollen verglichen. Mittels persönlicher Interviews wurden Berufsbiographien, Lebensstilfaktoren sowie andere interessierende Faktoren erhoben.
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Die Höhe der Exposition gegenüber Quarz in verschiedenen
Industrien wurde mittels Expertenschätzung und Algorithmen festgelegt. Insgesamt waren 15 Prozent der Fälle und 10
Prozent der Kontrollen gegenüber Quarz exponiert gewesen. Quarz war mit einem um 37 Prozent signifikant erhöhtem Risiko für Lungenkrebs assoziiert. Es wurden signifikante lineare Dosis-Wirkungsbeziehungen für kumulative
Exposition und Lungenkrebs und Dauer der Exposition und
Lungenkrebs gefunden, mit einer Risikoerhöhung von 108
und 73 Prozent in den jeweils höchsten Gruppen. Die Autoren konnten keine Interaktion zwischen Tabakkonsum und
Quarzexposition jenseits des multiplikativen logistischen
Modells finden, mit dem die Daten ausgewertet wurden.
Kommentar: In Kohortenstudien ist es oftmals nicht möglich
relevante Einflussfaktoren – wie Tabakkonsum – jenseits der
interessierenden Exposition zu erfassen. Ein Ausweg bieten
Fall-Kontroll Studien. In dieser sehr großen multizentrischen Fall-Kontroll Studie konnten für fast 6000 Studienteilnehmer neben der Quarzexposition, Rauchen und zusätzliche berufliche Belastungen wie Asbest und Holzstaub
erfasst werden. Fraglich bleibt allerdings, wie valide die Expositionsschätzungen sind, da die Möglichkeit besteht, dass
sich erkrankte Personen an Berufsphasen, in denen sie exponiert waren, eher erinnern als gesunde Kontrollen.
Leider konnte in dieser Studie auch die Silikose als durch
Quarz verursachte Erkrankung nicht valide erfasst werden.
Aktuelle Meta-Analysen zeigen, dass Silikotiker ein höheres
Lungenkrebsrisiko als Nicht-Silikotiker aufweisen. Silikose
und Lungenkrebs sind also miteinander assoziiert, allerdings ist die Art des Zusammenwirkens unbekannt. Trotz
dieser Einschränkungen – neben einigen Mängeln in der
statistischen Analyse – spricht die Arbeit von Cassidy und
Koautoren allerdings für einen positiven Zusammenhang
zwischen Quarzexposition und Lungenkrebs. Die Klärung
des biologischen Mechanismus sowie der Rolle der Silikose
bei der Entstehung von Lungenkrebs bleibt allerdings weiterhin offen.
Dipl.-Stat. Dirk Taeger
BGFA-Info 02/2007