Toxicologie Tentamenstof Uitwerking
Inhoudsopgave
HC1: Toxicologische principes (H1 & H2) .............................................................................................................................................................. 2
H2: Principles of Toxicology (10) ................................................................................................................................................................................ 2
HC2: Risk assessment (H4) .................................................................................................................................................................................. 12
H4: Risk assesment (7) ............................................................................................................................................................................................. 12
HC3: ADE processen (H5 & H7)............................................................................................................................................................................ 19
H5: Absorptie, distributie en uitscheiding van toxische stoffen (7,5)........................................................................................................................ 19
H7: Toxicokinetics (6,5) ............................................................................................................................................................................................ 26
HC4: Metabolisme/ biotransformatie (H6) .......................................................................................................................................................... 33
H6: Biotransformation of Xenobiotics (8)................................................................................................................................................................. 33
HC5: Respiratory en nanotoxiologie (H15 & H28) ................................................................................................................................................ 41
H15: Toxic responses of the respiratory system (7) .................................................................................................................................................. 41
H28: Nanotoxicology (3) .......................................................................................................................................................................................... 48
HC6: Lever toxicity (H13) .................................................................................................................................................................................... 51
H13: Toxic Responses of the Liver (11) ..................................................................................................................................................................... 51
HC7: Kidney toxicity (H14) .................................................................................................................................................................................. 62
H14: Toxic responses of the kidney (9) ..................................................................................................................................................................... 62
HC8: Blood toxicity (H11).................................................................................................................................................................................... 71
H11: Toxic Responses of the Blood (9) ..................................................................................................................................................................... 71
HC9: Chemical-induced carcinogenese (H8) ......................................................................................................................................................... 80
H8: Chemical Carcinogenesis (10) ............................................................................................................................................................................ 80
HC10: Neurotoxicology (H16).............................................................................................................................................................................. 90
H16: Toxische reacties van het zenuwstelsel (10) .................................................................................................................................................... 90
HC11: Pesticides (H22)...................................................................................................................................................................................... 100
H22: Toxic effects of pesticides (7) ......................................................................................................................................................................... 100
HC12: Biological toxins (H26) ............................................................................................................................................................................ 107
H26: Toxic Effects of Plants and animals (7) .......................................................................................................................................................... 107
HC13: Immunotoxicology (H12 & H19) .............................................................................................................................................................. 115
H12 & H19: Toxic Responses of the Immune System & Toxic Responses of the Skin (12) ....................................................................................... 115
HC14: Developmental and reproductive toxicology (H10 & H20) ....................................................................................................................... 127
H20: Toxic Responses of the Reproductive System (4,5) ........................................................................................................................................ 127
H10: Developmental Toxicology (6) ....................................................................................................................................................................... 131
HC15: Endocrine toxicology (H21) ..................................................................................................................................................................... 137
H21: Toxic Responses of the Endocrine System (7)................................................................................................................................................. 137
WC7 kennisclip Toxic mechanisms .................................................................................................................................................................... 144
H3 Mechanisms of toxicity (7)................................................................................................................................................................................ 144
1
,HC1: Toxicologische principes (H1 & H2)
H2: Principles of Toxicology (10)
Terminologie
• Toxine: giftige stof geproduceerd door planten, dieren of bacteriën.
• Xenobiotisch: door de mens gemaakte stof die normaal niet in het lichaam is
• Toxicant: de specifieke giftige chemische stof.
• Contaminatie: AANWEZIGHEID van een biologische, chemische, fysische of
radiologische stof die normaal gesproken afwezig is in het milieu.
• Vervuiling (polution): elke toevoeging aan lucht, water, bodem of voedsel die de
gezondheid en het overlevingsvermogen van mensen of andere levende wezens
bedreigt –> veroorzaakt SCHADE.
• Target: het specifieke macromolecuul, cel, orgaan of biologisch proces dat de giftige
stof verstoort.
• Mode of action: gemeenschappelijke reeks fysiologische en gedragsmatige
symptomen die een soort ongunstige biologische respons karakteriseren (bijv.
neurotoxiciteit).
• Mechanism of action: de manier waarop de toxische stof het doelproces kan
verstoren, d.w.z. het specifieke biochemische proces dat aan de werkingswijze ten
grondslag ligt.
• Hazard: intrinsiek kenmerk van een samenstelling
• Risico: waarschijnlijkheid dat het gevaar (hazard) tot uiting komt.
• Additiviteit: verbindingen met vergelijkbare werking; niet noodzakelijk dezelfde
receptor. gecombineerd effect maakt de som van de effecten van elke verbinding
afzonderlijk gelijk
• Synergisme: gecombineerd effect is groter vergeleken met de som van de effecten
van elke verbinding afzonderlijk (op basis van dosis of concentratie); niet
noodzakelijk dezelfde receptor.
• (functioneel) antagonisme -> verbindingen met vergelijkbare werking; niet
noodzakelijk dezelfde receptor. Het gecombineerde effect is kleiner vergeleken met
de som van de effecten van elke verbinding afzonderlijk.
• Potentiëring -> een verbinding heeft geen effect, maar combinatie met een andere
verbinding geeft wel effect. Het effect van beide verbindingen is niet vergelijkbaar.
De student is op de hoogte van en vertrouwd met de verschillende domeinen van de
toxicologie en fundamentele maatschappelijke vraagstukken toxicologie.
Toxicologie: de studie van de schadelijke effecten van chemische, fysische of biologische
agentia op het levende organisme. En het bepaalt waarom en hoe middelen giftig zijn.
Dit verschilt van de farmacologie waar de gunstige effecten van deze middelen worden
bestudeerd.
De LD50-waarde: de dosis waarbij 50% van de blootgestelde dieren sterft, wordt vaak
gebruikt om de toxiciteit te kwantificeren, maar is niet algemeen toepasbaar omdat
chemicaliën kankerverwekkende, neurologische of teratogene effecten kunnen hebben bij
doses die geen acute of onmiddellijke toxiciteit veroorzaken. Ook kunnen verschillende
andere factoren, zoals leeftijd, genetica, diëten en onderliggende ziekten, de gevoeligheid
voor bijwerkingen beïnvloeden die niet in een ID50 kunnen worden opgenomen.
2
,Toxicologie kan worden onderverdeeld in drie hoofdsubdisciplines:
• Mechanistische toxicologie: onderzoekt de cellulaire, biochemische en moleculaire
mechanismen waarmee chemicaliën hun nadelige effecten uitoefenen. Gegevens
kunnen worden gebruikt om soortverschillen en individuele variabiliteit te
identificeren.
• Beschrijvende toxicologie: het identificeren van de gevaren van verbindingen, dus het
intrinsieke vermogen van een verbinding om schade te veroorzaken. Het risico wordt
bepaald door het onderzoeken van de blootstelling aan een intrinsieke, schadelijke
stof. Met andere woorden: de waarschijnlijkheid dat een gevaar zich manifesteert.
• Regulatorische toxicologie: bewijsmateriaal wegen vanuit de mechanistische en
beschrijvende toxicologie en het bepalen van veilige blootstellingsniveaus en
beschermende maatregelen om nadelige effecten te voorkomen.
• Risk assessment: politieke beslissing. Afhankelijk van economie en ethische
standaarden.
Daarnaast kunnen toxicologen gespecialiseerd zijn in forensische, klinische of
milieutoxicologie. Deze gebieden kunnen niet afzonderlijk worden gezien en alle disciplines
zijn van cruciaal belang voor de chemische risicobeoordeling.
• Forensische toxicologen analyseren biologische monsters op de aanwezigheid van
gifstoffen, waaronder medicijnen.
• Klinisch toxicologen bepalen de impact van toxische stoffen, vooral op de mens.
• Milieutoxicologen bestuderen de schadelijke effecten van chemische, biologische en
fysische agentia op alle levende organismen in een ecosysteem.
Discussies op basis van toxicologisch onderzoek kunnen grote maatschappelijke,
economische en politieke gevolgen hebben en daarom om hoge ethische normen vragen.
De student kan de belangrijkste soorten nadelige of toxische effecten
classificeren.
Chemische stoffen kunnen een spectrum aan toxische effecten teweegbrengen, en
niet alle effecten kunnen even schadelijk zijn.
• Reversibele en irreversibele toxiciteit: Niet alle effecten zijn onomkeerbaar.
Er zijn reparatiemechanismen aanwezig om schadelijke effecten tegen te
gaan.
• Lokale en systemische toxicity: Sommige effecten treden alleen lokaal op, andere
effecten zijn systemisch. Locatie hangt af van toxische kinetiek en metabolisme.
• Onmiddellijke (acute) versus vertraagde toxiciteit: De toxiciteit treedt mogelijk niet
onmiddellijk op bij blootstelling.
o VB van vertraagde toxiciteit: Carcinogenese en neurodegeneratie
• Tolerantie door eerdere blootstelling: Een individu kan zich aanpassen aan de
blootstelling als gevolg van aanpassingen in transportactiviteiten of het
reactievermogen van receptoren, wat resulteert in tolerantie voor toekomstige
nadelige effecten.
o Verminderde hoeveelheid stof naar target (Betere metabolisme, adaptie)
o Verminderde gevoeligheid target (Synaptische plasticiteit)
3
, • Chemische allergie: Er kan een multifactoriële reactie optreden, waaronder allergie,
waarbij het adaptieve immuunsysteem wordt geactiveerd. immuun-gemedieerde
adverse (nadelige) reacties
• Idiosyncratische reacties kunnen ook worden geïndiceerd als complexe bijwerkingen
waarbij individuele factoren betrokken zijn, zoals genetische aanleg als gevolg van
polymorfismen. (abnormale reacties vanwege hoge individuele gevoeligheid)
• Interactie van chemische mixen: Blootstelling aan één enkele chemische stof vindt
vrijwel nooit plaats. De meeste blootstellingen bestaan uit mengsels van chemicaliën
die de reactie van andere chemicaliën kunnen versterken of zelfs versterken.
o Additie: 1+2=3
o Synergisme: 1+2=4
o Antagonisme: 1+2=2
De student kan het belang van blootstelling aan toxische effecten uitleggen.
Variatie tussen soorten individuen door verschil in:
• Opname (kinetics)
• Distributie (kinetics)
• Metabolisme (kinetics)
• Enzymen en Receptor expressie (dynamics)
Hazard identificatie: basis principes
• Exposure: Enkel/chronisch en extern/intern
• Kinetics: Wat het lichaam doet met de compound
• Dynamics: Wat de compound doet aan het lichaam (eect)
• Dose-effect relationship: Welke dosis zal resulteren in een (nadelig) effect
Exposure factoren (Blootstelling)
• Magnitude (grootte)
• Frequentie
• Duration (tijd)
o Eliminatie rate (halveringstijd) van chemicaliën
▪ A: zeer langzaam (bijv. halfwaardetijd van 1 maand)
▪ B: gelijk aan de doseringsfrequentie (bijv. halfwaardetijd van 1 dag)
▪ C: sneller dan doseringsfrequentie (bijv. halfwaardetijd van 1 uur), De
stof is al afgebroken wanneer je stof opnieuw toedient, dus zal nooit
echt in een toxisch gedeelte komen. Dit heeft een hoge t0.5
• Blootstellingsroutes
o inslikken, absorptie, injectie, inhalatie
• Kenmerken van de blootgestelde bevolking (Bijv leeftijd)
4
Inhoudsopgave
HC1: Toxicologische principes (H1 & H2) .............................................................................................................................................................. 2
H2: Principles of Toxicology (10) ................................................................................................................................................................................ 2
HC2: Risk assessment (H4) .................................................................................................................................................................................. 12
H4: Risk assesment (7) ............................................................................................................................................................................................. 12
HC3: ADE processen (H5 & H7)............................................................................................................................................................................ 19
H5: Absorptie, distributie en uitscheiding van toxische stoffen (7,5)........................................................................................................................ 19
H7: Toxicokinetics (6,5) ............................................................................................................................................................................................ 26
HC4: Metabolisme/ biotransformatie (H6) .......................................................................................................................................................... 33
H6: Biotransformation of Xenobiotics (8)................................................................................................................................................................. 33
HC5: Respiratory en nanotoxiologie (H15 & H28) ................................................................................................................................................ 41
H15: Toxic responses of the respiratory system (7) .................................................................................................................................................. 41
H28: Nanotoxicology (3) .......................................................................................................................................................................................... 48
HC6: Lever toxicity (H13) .................................................................................................................................................................................... 51
H13: Toxic Responses of the Liver (11) ..................................................................................................................................................................... 51
HC7: Kidney toxicity (H14) .................................................................................................................................................................................. 62
H14: Toxic responses of the kidney (9) ..................................................................................................................................................................... 62
HC8: Blood toxicity (H11).................................................................................................................................................................................... 71
H11: Toxic Responses of the Blood (9) ..................................................................................................................................................................... 71
HC9: Chemical-induced carcinogenese (H8) ......................................................................................................................................................... 80
H8: Chemical Carcinogenesis (10) ............................................................................................................................................................................ 80
HC10: Neurotoxicology (H16).............................................................................................................................................................................. 90
H16: Toxische reacties van het zenuwstelsel (10) .................................................................................................................................................... 90
HC11: Pesticides (H22)...................................................................................................................................................................................... 100
H22: Toxic effects of pesticides (7) ......................................................................................................................................................................... 100
HC12: Biological toxins (H26) ............................................................................................................................................................................ 107
H26: Toxic Effects of Plants and animals (7) .......................................................................................................................................................... 107
HC13: Immunotoxicology (H12 & H19) .............................................................................................................................................................. 115
H12 & H19: Toxic Responses of the Immune System & Toxic Responses of the Skin (12) ....................................................................................... 115
HC14: Developmental and reproductive toxicology (H10 & H20) ....................................................................................................................... 127
H20: Toxic Responses of the Reproductive System (4,5) ........................................................................................................................................ 127
H10: Developmental Toxicology (6) ....................................................................................................................................................................... 131
HC15: Endocrine toxicology (H21) ..................................................................................................................................................................... 137
H21: Toxic Responses of the Endocrine System (7)................................................................................................................................................. 137
WC7 kennisclip Toxic mechanisms .................................................................................................................................................................... 144
H3 Mechanisms of toxicity (7)................................................................................................................................................................................ 144
1
,HC1: Toxicologische principes (H1 & H2)
H2: Principles of Toxicology (10)
Terminologie
• Toxine: giftige stof geproduceerd door planten, dieren of bacteriën.
• Xenobiotisch: door de mens gemaakte stof die normaal niet in het lichaam is
• Toxicant: de specifieke giftige chemische stof.
• Contaminatie: AANWEZIGHEID van een biologische, chemische, fysische of
radiologische stof die normaal gesproken afwezig is in het milieu.
• Vervuiling (polution): elke toevoeging aan lucht, water, bodem of voedsel die de
gezondheid en het overlevingsvermogen van mensen of andere levende wezens
bedreigt –> veroorzaakt SCHADE.
• Target: het specifieke macromolecuul, cel, orgaan of biologisch proces dat de giftige
stof verstoort.
• Mode of action: gemeenschappelijke reeks fysiologische en gedragsmatige
symptomen die een soort ongunstige biologische respons karakteriseren (bijv.
neurotoxiciteit).
• Mechanism of action: de manier waarop de toxische stof het doelproces kan
verstoren, d.w.z. het specifieke biochemische proces dat aan de werkingswijze ten
grondslag ligt.
• Hazard: intrinsiek kenmerk van een samenstelling
• Risico: waarschijnlijkheid dat het gevaar (hazard) tot uiting komt.
• Additiviteit: verbindingen met vergelijkbare werking; niet noodzakelijk dezelfde
receptor. gecombineerd effect maakt de som van de effecten van elke verbinding
afzonderlijk gelijk
• Synergisme: gecombineerd effect is groter vergeleken met de som van de effecten
van elke verbinding afzonderlijk (op basis van dosis of concentratie); niet
noodzakelijk dezelfde receptor.
• (functioneel) antagonisme -> verbindingen met vergelijkbare werking; niet
noodzakelijk dezelfde receptor. Het gecombineerde effect is kleiner vergeleken met
de som van de effecten van elke verbinding afzonderlijk.
• Potentiëring -> een verbinding heeft geen effect, maar combinatie met een andere
verbinding geeft wel effect. Het effect van beide verbindingen is niet vergelijkbaar.
De student is op de hoogte van en vertrouwd met de verschillende domeinen van de
toxicologie en fundamentele maatschappelijke vraagstukken toxicologie.
Toxicologie: de studie van de schadelijke effecten van chemische, fysische of biologische
agentia op het levende organisme. En het bepaalt waarom en hoe middelen giftig zijn.
Dit verschilt van de farmacologie waar de gunstige effecten van deze middelen worden
bestudeerd.
De LD50-waarde: de dosis waarbij 50% van de blootgestelde dieren sterft, wordt vaak
gebruikt om de toxiciteit te kwantificeren, maar is niet algemeen toepasbaar omdat
chemicaliën kankerverwekkende, neurologische of teratogene effecten kunnen hebben bij
doses die geen acute of onmiddellijke toxiciteit veroorzaken. Ook kunnen verschillende
andere factoren, zoals leeftijd, genetica, diëten en onderliggende ziekten, de gevoeligheid
voor bijwerkingen beïnvloeden die niet in een ID50 kunnen worden opgenomen.
2
,Toxicologie kan worden onderverdeeld in drie hoofdsubdisciplines:
• Mechanistische toxicologie: onderzoekt de cellulaire, biochemische en moleculaire
mechanismen waarmee chemicaliën hun nadelige effecten uitoefenen. Gegevens
kunnen worden gebruikt om soortverschillen en individuele variabiliteit te
identificeren.
• Beschrijvende toxicologie: het identificeren van de gevaren van verbindingen, dus het
intrinsieke vermogen van een verbinding om schade te veroorzaken. Het risico wordt
bepaald door het onderzoeken van de blootstelling aan een intrinsieke, schadelijke
stof. Met andere woorden: de waarschijnlijkheid dat een gevaar zich manifesteert.
• Regulatorische toxicologie: bewijsmateriaal wegen vanuit de mechanistische en
beschrijvende toxicologie en het bepalen van veilige blootstellingsniveaus en
beschermende maatregelen om nadelige effecten te voorkomen.
• Risk assessment: politieke beslissing. Afhankelijk van economie en ethische
standaarden.
Daarnaast kunnen toxicologen gespecialiseerd zijn in forensische, klinische of
milieutoxicologie. Deze gebieden kunnen niet afzonderlijk worden gezien en alle disciplines
zijn van cruciaal belang voor de chemische risicobeoordeling.
• Forensische toxicologen analyseren biologische monsters op de aanwezigheid van
gifstoffen, waaronder medicijnen.
• Klinisch toxicologen bepalen de impact van toxische stoffen, vooral op de mens.
• Milieutoxicologen bestuderen de schadelijke effecten van chemische, biologische en
fysische agentia op alle levende organismen in een ecosysteem.
Discussies op basis van toxicologisch onderzoek kunnen grote maatschappelijke,
economische en politieke gevolgen hebben en daarom om hoge ethische normen vragen.
De student kan de belangrijkste soorten nadelige of toxische effecten
classificeren.
Chemische stoffen kunnen een spectrum aan toxische effecten teweegbrengen, en
niet alle effecten kunnen even schadelijk zijn.
• Reversibele en irreversibele toxiciteit: Niet alle effecten zijn onomkeerbaar.
Er zijn reparatiemechanismen aanwezig om schadelijke effecten tegen te
gaan.
• Lokale en systemische toxicity: Sommige effecten treden alleen lokaal op, andere
effecten zijn systemisch. Locatie hangt af van toxische kinetiek en metabolisme.
• Onmiddellijke (acute) versus vertraagde toxiciteit: De toxiciteit treedt mogelijk niet
onmiddellijk op bij blootstelling.
o VB van vertraagde toxiciteit: Carcinogenese en neurodegeneratie
• Tolerantie door eerdere blootstelling: Een individu kan zich aanpassen aan de
blootstelling als gevolg van aanpassingen in transportactiviteiten of het
reactievermogen van receptoren, wat resulteert in tolerantie voor toekomstige
nadelige effecten.
o Verminderde hoeveelheid stof naar target (Betere metabolisme, adaptie)
o Verminderde gevoeligheid target (Synaptische plasticiteit)
3
, • Chemische allergie: Er kan een multifactoriële reactie optreden, waaronder allergie,
waarbij het adaptieve immuunsysteem wordt geactiveerd. immuun-gemedieerde
adverse (nadelige) reacties
• Idiosyncratische reacties kunnen ook worden geïndiceerd als complexe bijwerkingen
waarbij individuele factoren betrokken zijn, zoals genetische aanleg als gevolg van
polymorfismen. (abnormale reacties vanwege hoge individuele gevoeligheid)
• Interactie van chemische mixen: Blootstelling aan één enkele chemische stof vindt
vrijwel nooit plaats. De meeste blootstellingen bestaan uit mengsels van chemicaliën
die de reactie van andere chemicaliën kunnen versterken of zelfs versterken.
o Additie: 1+2=3
o Synergisme: 1+2=4
o Antagonisme: 1+2=2
De student kan het belang van blootstelling aan toxische effecten uitleggen.
Variatie tussen soorten individuen door verschil in:
• Opname (kinetics)
• Distributie (kinetics)
• Metabolisme (kinetics)
• Enzymen en Receptor expressie (dynamics)
Hazard identificatie: basis principes
• Exposure: Enkel/chronisch en extern/intern
• Kinetics: Wat het lichaam doet met de compound
• Dynamics: Wat de compound doet aan het lichaam (eect)
• Dose-effect relationship: Welke dosis zal resulteren in een (nadelig) effect
Exposure factoren (Blootstelling)
• Magnitude (grootte)
• Frequentie
• Duration (tijd)
o Eliminatie rate (halveringstijd) van chemicaliën
▪ A: zeer langzaam (bijv. halfwaardetijd van 1 maand)
▪ B: gelijk aan de doseringsfrequentie (bijv. halfwaardetijd van 1 dag)
▪ C: sneller dan doseringsfrequentie (bijv. halfwaardetijd van 1 uur), De
stof is al afgebroken wanneer je stof opnieuw toedient, dus zal nooit
echt in een toxisch gedeelte komen. Dit heeft een hoge t0.5
• Blootstellingsroutes
o inslikken, absorptie, injectie, inhalatie
• Kenmerken van de blootgestelde bevolking (Bijv leeftijd)
4
