Toxikologie

ein Apotheken-Mitarbeiter nimmt ein beschriftetes Fläschchen aus dem Regalzum Vergrößern anklicken
Toxikologie untersucht die gesundheitsschädlichen Wirkungen von Chemikalien und Stoffgemische.
Quelle: contrastwerkstatt / Fotolia.com

Gift. Wann ist etwas giftig und wie wirkt das Gift? Welche Risiken birgt eine Substanz und wie kann Schädigungen vorgebeugt werden? Das sind Fragen, denen sich das Fachgebiet der Toxikologie widmet.

Was ist Toxikologie?

Toxikologie ist die Lehre von den Giften und Vergiftungen, die künstlich erzeugte und natürliche Substanzen beim Menschen hervorrufen können. In der Regel unterscheidet man die Toxikologie von der Ökotoxikologie, letztere bezeichnet die Wirkung von Stoffen auf Organismen in Populationen und Ökosystemen. Toxikologische Untersuchungen an Tieren werden In-vivo-Toxikologie genannt; die In–vitro- oder Zell-Toxikologie gewinnt ihre Wirkungserkenntnisse an Zellen.

Risiken bewerten, Schädigungen vorbeugen

Die Toxikologie ist eine angewandte Wissenschaft; sie untersucht und beschreibt die gesundheitsschädlichen Wirkungen einzelner Chemikalien oder Stoffgemische. Wirkungen werden beschrieben anhand der Zeitdauer der Untersuchungen (zum Beispiel kurzfristig, chronisch, lebenslang) und der Art der beobachteten Schäden (zum Beispiel reizend, ätzend, mutagen, krebserzeugend, reproduktionstoxisch). Toxikologinnen und Toxikologen beobachten nicht nur die vorhandenen Effekte. Sie klären auch die dafür verantwortlichen chemisch-biologischen Wechselwirkungen und möglichst den Wirkmechanismus auf. Das Ziel ist, Gefährdungen durch Stoffe zu erkennen, das Risiko für die Gesundheit von Mensch und Tier einzuschätzen und möglichen Schädigungen vorzubeugen. Für die Risikobewertung sind Informationen über die Wirkungen bei längerfristiger Exposition und über nicht rückgängig zu machende Wirkungen in den meisten Zusammenhängen bedeutsamer als Daten über die akute Toxizität. Diese ist vor allem bei Stör- und Vergiftungsfällen von zentraler Bedeutung.

Die Giftigkeit von Stoffen und die Intensität ihrer Wirkung hängen im Allgemeinen von der aufgenommenen Dosis ab. Wenn Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine Risikobewertung vornehmen, müssen sie daher neben dem Toxizitätsprofil auch die Wirkstärke, das Hauptschädigungsmerkmal und die Verwendung des Stoffes berücksichtigen. Von einer sehr giftigen Substanz kann in Situationen, in denen nur geringfügige Mengen aufgenommen werden, ein geringeres Risiko ausgehen, als von einem wenig giftigen Stoff, der in großen Mengen oder unkontrolliert freigesetzt wird. Um das Gefährdungspotenzial von Stoffen schätzen und möglichst genaue Aussagen über mögliche Risiken treffen zu können, nutzt die Toxikologie auch Kenntnisse aus Biologie, Biochemie, Physiologie, Zellbiologie und Pharmakologie. All diese Informationen sind notwendig, um die Toxizität eines Stoffes möglichst sicher beurteilen und Maßnahmen ableiten zu können.

Erarbeiten von Grenz- und Richtwerten

Das Erarbeiten von Grenz- und Richtwerten ist eine wesentliche und besonders schwierige Aufgabe der Toxikologie. Wirkmechanismen müssen dazu analysiert, medizinische, biologische und physiologische Daten erhoben und diese zusammenschauend beurteilt werden.

Das Umweltbundesamt sucht Antworten zu toxikologisch unterschiedlichsten Stoffen und Fragestellungen. Schwerpunkte sind die Risikoschätzung für Schadstoffe in der Innenraumluft und für Chemikalien, die für die Sicherheit chemischer Anlagen bedeutsam sind, sowie die Beurteilung der im Kinder-Umwelt-Survey und in der Teilbank Humanproben der Umweltprobenbank gemessenen Schadstoffe. Darüber hinaus werden Einzelaspekte wie die Toxikologie endokriner Disruptoren und die Toxikologie von Nanopartikeln untersucht.