Lexikon
Schwermetallvergiftung
Eine Schwermetallvergiftung stellt eine schwerwiegende, teils lebensbedrohliche Aufnahme großer Mengen von Schwermetallen in kurzer Zeit dar. Daher kann auch von einer akuten Schwermetallvergiftung gesprochen werden.
Schwermetalle
Zu den Schwermetallen gehören aufgrund ihrer Dichte unter anderem:
- Eisen (Fe)
- Kupfer (Cu)
- Zink (Zn)
- Chrom (Cr)
- Nickel (Ni)
- Cadmium (Cd)
- Blei (Pb)
- Thallium (Tl)
- Quecksilber (Hg)
Metalle, die im Körper eine Funktion besitzen, werden als essenzielle Metalle bezeichnet. Metalle, die im Körper keine Funktion erfüllen, werden als nichtessenzielle Metalle bezeichnet.
Toxizität von Metallen
Die toxische Wirkung eines Metalls hängt wesentlich von seiner chemischen Form ab. So wird beispielsweise flüssigem Quecksilber eine deutlich geringere toxische Wirkung nachgesagt als etwa Methylquecksilberchlorid, welches höchst toxisch ist. Ebenso hängt die Giftigkeit einer chemischen Schwermetallverbindung von ihrer Löslichkeit in Wasser oder Fett ab.
Essenzielle Metalle werden nur bis zu einer bestimmten Konzentration vertragen. Wird diese Konzentration überschritten, wirken selbst essenzielle Metalle toxisch.
Andere Schwermetalle, insbesondere nichtessenzielle Metalle, besitzen bereits bei geringen Dosen eine hohe Giftigkeit. Dies trifft beispielsweise auf Blei und Kadmium zu.
Vorkommen und Exposition
Normalerweise sind Schwermetalle als Oxide, Sulfide oder Karbonate fest in den Gesteinen der Erdkruste eingebunden. Daher ist die natürliche Konzentration an Schwermetallen in der Atmosphäre eher gering. Umweltereignisse wie Vulkanausbrüche oder menschengemachte Umweltverschmutzungen können lokal zu höheren Konzentrationen führen.
Die höchsten Expositionen entstehen durch Industrialisierung und technischen Fortschritt. Schwermetalle können beispielsweise durch Amalgamfüllungen, Kontrastmittel oder Impfstoffe direkten Eingang in den menschlichen Organismus finden.
Häufig kommt es bei einer Schwermetallvergiftung zur Aufnahme toxischer Mengen an:
- Arsen
- Blei
- Kadmium
- Quecksilber
Zu den besonders häufig auftretenden Schwermetallvergiftungen zählen:
- Arsenvergiftungen
- Bleivergiftungen
- Kupfervergiftungen
- Quecksilbervergiftungen
- Kadmiumvergiftungen
Wirkmechanismen der Toxizität
Das Ausmaß der toxischen Schädigung bei einer akuten Schwermetallvergiftung hängt vom aufgenommenen Metall ab, da unterschiedliche Metalle eine unterschiedliche Toxizität besitzen.
Die Toxizität ist insbesondere abhängig von der Fähigkeit des Metalls zur Komplexbildung mit Proteinen. Je stärker diese Fähigkeit ist, desto stärker ist die Beeinträchtigung körpereigener Proteine. Zu diesen Proteinen gehören auch Enzyme. Viele Metalle sind in der Lage, Kationen aus Enzymen zu verdrängen, wodurch deren physiologische Funktion eingeschränkt wird. Dies bedingt letztlich das jeweilige Beschwerdebild der einzelnen Metallvergiftungen.
Therapie
Therapeutisch werden bei akuten Schwermetallvergiftungen Chelatbildner eingesetzt. Chelatbildner können durch Bindung der Metalle diese gewissermaßen neutralisieren und anschließend durch renale Ausscheidung aus dem Körper eliminieren.
EDTA, DMSA und DMPA bilden mit vielen Metallen wasserlösliche Komplexe, sogenannte Chelatkomplexe. Mithilfe dieser Chelate können Schwermetalle aus verschiedenen Organen mobilisiert werden, sodass eine Schwermetallvergiftung therapeutisch behandelt werden kann.