Humanbiomonitoring und toxikologische Bewertung von Gefahrstoffen bei der Silikonherstellung

• Antragsteller: Dr. Thomas Schettgen; Privatdozent Dr. Patrick Ziegler, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Toxikologie, Laboratoriumsmedizin
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 502906636

Di-(2,4-dichlorbenzoyl)-peroxid (DCIBP) ist eine reaktive chemische Substanz, die als Initiator und Reduktionsmittel in der Kunststoff- und Kautschukindustrie eingesetzt wird. DCIP zerfällt bei der Heißvernetzung von Silikonkautschuken in 2,4-Dichlorbenzoesäure (Hauptprodukt) sowie 1,3-Dichlorbenzol. Über eine Radikalrekombination zweier 1,3-Dichlorphenyl-Radikale entstehen die niedrigchlorierten polychlorierten Biphenyle (PCBs) PCB-47, PCB-51 und PCB-68. Bei der Untersuchung eines kleinen Kollektivs von Arbeitern aus der Silikon-Herstellung in den Laboren der Antragsteller zeigten sich teilweise bedenklich hohe Werte (Max. Wert: 2,56 µg/L Plasma) von hauptsächlich PCB47 im Blut. Dies veranschaulicht die Dringlichkeit weitergehender Untersuchungen, um die Messwerte toxikologisch einordnen und bewerten zu können. Es ist das Ziel dieses Vorhabens, neben dem aufgenommenen PCB47 und seiner OH-Metabolite auch die 2,4-Dichlorphenylmercaptursäure des 1,3-DCB und die entsprechenden auf oxidativem Weg entstandenen Metabolite 3,5-Dichlorphenol und 3,5-Dichlorkatechol in exponierten Arbeitern zu erfassen und hinsichtlich ihrer toxischen Potenz zu charakterisieren. Ein entscheidender Vorteil für das geplante Humanbiomonitoring von 1,3-DCB in der Silikonproduktion liegt in der kurzen Halbwertszeit der entsprechenden Metabolite im Urin. Mit der wiederholten Erfassung dieser Metabolite im Nach-Schicht-Urin von exponierten Arbeitern kann die Effektivität von expositionsreduzierenden Maßnahmen am Arbeitsplatz deutlich besser überprüft werden als durch die Analyse der persistenten PCBs im Plasma. Somit liefert diese neu zu entwickelnde Analytik einen entscheidenden Beitrag zur Prävention im Umgang mit DCBP. Es sollen darüber hinaus die Cytochrom P450 Enzyme erfasst werden, die zur Bildung reaktiver OH-Metabolite aus 1,3-Dichlorbenzol und PCB-47 beitragen. Transgene Zellinien, die entsprechend identifizierte CYPs exprimieren, sollen dazu verwendet werden, die Fähigkeit von PCB47 und 1,3-DCB Schäden an der DNA hervorzurufen, zu untersuchen. Damit leistet dieser Antrag einen wichtigen Beitrag zur Erforschung des Metabolismus von PCB-47 und 1,3-DCB beim Menschen. Die Ergebnisse werden außerdem Rückschlüsse auf das kanzerogene Potenzial zulassen, das 1,3-Dichlorbenzol und PCB-47 für den Menschen darstellen. Durch die Untersuchung der auf oxidativen Wege entstandenen Phenole und OH-PCBs werden darüber hinaus Parameter etabliert, die dem ultimativen Gesundheitsrisiko durch 1,3-Dichlorbenzol und PCBs näher stehen, als die bisher untersuchten Parameter. Dies ist für die Abschätzung und Prävention von Krebsrisiken von großem arbeits- und umweltmedizinischem Interesse.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen