BfS _2009_JB2008 - DORIS - Bundesamt für Strahlenschutz



Messsonden geleitete Probenluft repräsentativ für die insgesamt abgeleitete Fortluft ist. Letztendlich liefert der intraoperativ vorliegende Befund die Entscheidung zur Wahl der optimalen Rekonstruktion, wobei auch Kombinationen der unterschiedlichen Techniken indiziert sein können.

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In der zweiten Hälfte des Jahrhunderts wurde von kühnen und furchtlosen sächsischen Bergsteigern berichtet, welche - der Schwerkraft trotzend - die imposanten Gipfel des Elbsandsteins einzig aus eigener Kraft, Geschicklichkeit und Mut bezwangen.

Der Gedanke des freien Kletterns fand unter den übrigen Kletterern Westeuropas wenig Anklang und verbreitete sich zunächst nur in den Klettergebieten in Übersee. In unserer fränkischen Heimat konnte Kurt Albert mit der Einführung des Rotpunktstiels einen Meilenstein in der Entwicklung des Sportkletterns setzen. Der rote Punkt am Beginn eines Kletterwegs oder einer Variante bedeutet, es ist möglich, den Anstieg ohne Benutzung der Haken, weder als Griffe noch als Tritte, oder sonstiger Hilfsmittel, die der Schwerkraft entgegenwirken, in freier Klettererei zu bewältigen.

Haken, Legeschlingen, Klemmkeile und so weiter dienen lediglich zur Sicherung. Hiervon unabhängig entwickelte sich das Sportklettern zu einer eigenen Spielart des alpinen Bergsports.

Die Einführung der ersten internationalen Wettkämpfe und der damit verbundenen Möglichkeiten des internationalen Vergleichs im Jahre mit entsprechendem Medieninteresse und -präsenz entfesselte den Leistungswillen der Sportkletterer. Der Bau erster Kletterhallen, beginnend in den 90er Jahren, ermöglichte ein ganzjähriges Training, unabhängig von klimatischen Gegebenheiten. Um die Schwierigkeiten verschiedener Kletterouten vergleichbar zu machen, ist es notwendig, diese an Hand verschiedenster Kriterien in einem einfachen Zahlen- oder Buchstabencode auszudrücken.

Obwohl das Klettern als eine Ganzkörpersportart zu betrachten ist, konzentriert sich mit steigendem Schwierigkeitsgrad die Belastung vorrangig auf die oberen Extremitäten. An den weniger belasteten unteren Extremitäten sind typischerweise Verletzungen des Meniskus und Bandapparates des Kniegelenkes zu nennen.

Fingerverletzungen aller Art sind somit der häufigste Grund einer sportärztlichen Konsultation. Die in vielen Fällen diskrete und wenig spezifische Klinik gestaltet die Abgrenzung zu anderen Fingerverletzungen oftmals schwierig. Neben den Ringbandrupturen, die im späteren detailliert besprochen werden, sind mehr als 15 verschiedene Verletzungsentitäten differentialdiagnostisch in Betracht zu ziehen. In der Sonographie zeigt sich peritendinös echoarmes bzw.

Der Kollateralband- und Kapselapparat der Fingermittel- und Fingerendgelenke wird meistens beim Verkanten der Finger in Felslöchern verletzt. Die Anamnese und die Kenntnis über den Verletzungsmechanismus liefern auch hier wertvolle Hinweise zur Differentialdiagnose. Auf einen ähnlichen Verletzungsmechanismus ist die Entstehung von Ganglien zurückzuführen.

Durch Druckbelastungen oder Verkantungen kommt es zu Mikrorupturen der Gelenkkapsel und Sehnenscheiden sowie Austritt von Synovia in die entstandene Zyste.

Teilweise sind die Ganglien durch prallelastische Raumforderungen in typischer Lokalisation tastbar. Klinisch lässt sich ein deutlicher Dehnungsschmerz im Verlauf der betroffenen Sehnen auslösen. Während die Kontinuität der Sehne bei isolierten Zerrungen erhalten ist, zeigen Teilrupturen sonographisch Unterbrechungen der Sehnenoberflächen mit begleitenden synovialen Flüssigkeitsansammlungen. Das Lumbrical Shift Syndrom ist ein seltenes und sehr sportkletterspezifisches Krankheitsbild mit Verletzung der Lumbricalmuskulatur.

Diese Verletzung tritt auf, wenn der Sportler mit einem Finger in einem Loch hängt, während die anderen Finger gebeugt sind. Die belastete Profundussehne wird gegen die benachbarten unbelasteten Profundussehnen verschoben, im Bereich der gemeinsamen Ursprünge der Mm. Erhöhte Druckbelastungen der Fingergelenke in der aufgestellten Fingerposition führen zu einer reaktiven Synovialits bzw. Arthritis mit dem dafür typischen Kapselerguss.

Flexor digitorum superficialis Sehne; FDP: Während das Handgelenk überstreckt und leicht ulnarwärts abduziert wird, zentriert sich die Druckübertragung auf den Ringfinger. In der beschriebenen Anordnung der Finger wird die Spannung und die daraus abzuleitende Dehiszenzneigung der Beugesehnen durch das Ringbandsystem widerlagert. In einem geringeren Teil der Fälle kann von sogenannten Ermüdungsrupturen ausgegangen werden. Häufig besteht über dem betroffenen Ringband ein lokaler Druckschmerz, eine variabel ausgeprägte Schwellung sowie teilweise ein Hämatom radial- und ulnarseits der Grundphalanx.

Hierbei tritt die nicht mehr am Knochen ligamentös fixierte Beugesehne während der kraftvollen Opposition des betroffenen Fingers gegen den Daumen unter der Haut hervor Abb.

Bei entsprechendem Verdacht empfiehlt sich deshalb, dem von Schöffl et al. Bei jugendlichen Kletterern ist in diesem Zusammenhang ebenfalls an Frakturen der. Klinisch imponiert, neben der eingeschränkten Flexionsfähigkeit der Interphalangealgelenke, ein deutliches Kraftdefizit in der End- und Mittelgliedbeugung. In der Folge ist die Greiffunktion der Finger durch sich ausbildende Beugekontrakturen gefährdet.

Diese wiederum ist Grundlage einer angepassten Therapie. Zusätzlich wird medikamentös antiphlogistisch, antiödematös und analgetisch therapiert. Zeitgleich werden Fingergymnastik, Wasserbadübungen sowie der Einsatz von Knetmasse oder sehr weichen Gummibällen z. Thera-Band Handexerciser zur Erhalt der Fingerfunktion empfohlen. Je nach Befund kann nach sechs bis acht Wochen wieder mit der sportlichen Belastung begonnen werden. Eine volle Belastungsfähigkeit wird nach zwei bis vier Monaten erreicht.

Bei der Teilruptur oder einer Ringbandzerrung wird ebenfalls, nach kurzfristiger Ruhigstellung, frühfunktionell therapiert. Eine einfache Naht der verletzten Strukturen ist aufgrund der meist nur inkomplett vorhandenen Ringbandreste nicht erfolgversprechend, so dass eine Ringbandplastik notwendig ist.

Folgende Methoden stehen zur Verfügung: Loop-and-a-half -Technik nach Widstrom et. Triple-Loop -Technik nach Okutsu et al. Kombinierte Loop-and-a-half mit Durchflechtungsnaht nach Schöffl et al. Letztendlich liefert der intraoperativ vorliegende Befund die Entscheidung zur Wahl der optimalen Rekonstruktion, wobei auch Kombinationen der unterschiedlichen Techniken indiziert sein können.

In der Nachbehandlung sollte bis zum Abschluss der Wundheilung eine palmare Gipsschienenruhigstellung erfolgen. Ab der siebten postoperativen Woche darf ohne Ring frei bewegt werden und die Fingergymnastik Knetmasse, Handexerciser sollte intensiviert werden. Eine unspezifische Sportausübung beginnt nach drei Monaten. Mit einem moderaten sportspezifischen Training unter Ringbandschutz kann vier Monate postoperativ begonnen werden. Die volle sportartspezifische Belastbarkeit sollte nach sechs bis neun Monaten wieder erreicht sein.

Während die extrinsischen, am Unterarm entspringenden Muskeln Flexor digitorum profundus, Abductor pollicis longus, Extensor digitorum communis , v. Weiter lässt sich die Muskulatur nach ihrer Lage zueinander und in Bezug auf die beiden Unterarmknochen Ulna und Radius einteilen. So wird die ventral des Unterarm bzw. Innerhalb dieser Gruppen werden durch bindegewebige Septen noch einmal oberflächliche und tiefe Kompartimente abgegrenzt. Die motorische Innervation ist über die sich aus dem cervikalen Plexus entwickelten peripheren Nerven N.

Der Muskel setzt sich aus mehreren Teilen zusammen, die wiederum einzelnen Fingern zugeordnet werden können. So besitzt der Mittelfinger einen kräftigen Muskelbauch mit Ursprung im Bereich der proximalen Ulna Processus coronoideus ulnae und des Radius. Kleinfinger besitzen zwei in Serie geschaltete Muskelbäuche, der Muskelbauch des Ringfingers reicht bis über das Ellenbogengelenk an den medialen Epicondylus des Humerus heran.

Der Muskel beugt alle Gelenke zwischen Oberarm. Desweiteren verfügt der Muskel über ein hohes Kraftmoment im Ellenbogen und unterstützt dadurch die Fixierung eines Griffes unter Schulterhöhe. Innerviert wird der Muskel durch den N. Der kräftige Muskelbauch des tiefen Fingerbeugers M. Er ist ein kräftiger Beuger im distalen und proximalen Fingergelenk. Hierbei arbeiten der M. Kurz nach dem distalen Endes des A2 Ringbandes vereinigen sich beide Schenkel und inserieren dorsal der tiefen Beugesehne dreieckig an der lateralen Diabzw.

Weiterhin gewährleistet die Perforation der tiefen Beugesehne durch die oberflächliche Beugesehne eine symetrische Überkreuzung ohne Seitabweichung der Muskelsehnen. Dies ist Bedingung für eine achsen- und ebenengerechte Kraftübertragung der Beugemuskulatur auf das Fingerskelett.

Der FDP ist der einzige Beuger des Fingerendgelenkes und somit hauptsächlich verantwortlich für das Halten von kleinen Löchern und Griffen in der hängenden. Seine Kraft entfaltet sich besonders in der einfingrigen Position. Unterstützt wird die Kraftübertragung durch die Lumbricalmuskulatur der benachbarten, unbelasteten Finger. Radialseitig wird der Muskel durch den N. Einen ähnlichen Wirkmechanismus haben die zwischen den Metacarpalknochen entspringenden und in zwei Schichten übereinanderliegenden Mm.

Sie ziehen von beuge- nach streckseitig, erreichen die seitliche proximale Phalanxbasis und strahlen in einem zweiten Anteil in die Dorsalaponeurose der Strecksehnen ein. Durch beispielsweise eine Überstreckung im Handgelenk kommt es zu einer Optimierung des Spannungs- Längenverhältnisses der Fingerbeuger, woraus eine höhere Kontraktionskraft resultiert. Ein gutes Beispiel ist das Fixieren einer Sinterleiste im Zangengriff. Je fester der Griff, desto deutlicher ist die Überstreckung im Handgelenk sichtbar.

Die Streckmuskulatur der Finger gehört ebenfalls zu den extrinsischen Muskeln. Im Handgelenk winkelt der Strecker die Hand nach ulnar ab. Muskel, zieht durch das fünfte Strecksehnenfach und erreicht die Dorsalaponeurose des fünften Fingers. Entsprechend seines Verlaufs streckt er den kleinen Finger und hilft gering bei der Ulnarduktion der Hand mit.

Auch der Zeigefinger besitzt einen eigenen Streckmuskel. Die Beugesehnenscheiden des Zeige-, Mittel- und Ringfingers beginnen etwa mm proximal der Scheitelfläche der Metacarpalköpfchen und reichen distal an die Basis der Endphalanx heran.

Die Breite der Sehnenscheide entspricht in etwa der Dicke der zu umhüllenden Sehnen. So werden Werte von 5 mm am Kleinfinger und 9 mm am Mittelfinger erreicht. Makroskopisch besteht die Beugesehnenscheide aus einem synovialen und einem fibrösen Anteil. Die Faserscheide, Vagina fibrosa, überwölbt die synoviale Sehnenscheide und setzt zu beiden Seiten der Sehnen volar an den Phalangen an.

Hierauf ist ein teilweiser Erhalt der Beweglichkeit der Fingerglieder nach Beugesehnenausriss zurückzuführen. Jeweils am distalen und proximalen Ende der Ringbänder befinden sich Aussackungen der Sehnenscheide. Diese Aussackungen werden von verschiedenen Autoren als Cul de Sacs bezeichnet. Durch diese Aussackungen legen sich während der Fingergliedbeugung die annularen Verstärkungszügen der Vagina fibrosa aneinander und widerlagern den Druck der Sehne als geschlossene Oberfläche.

Bei Streckung verstreichen die Aussackungen und gewährleisten eine entsprechende Längenzunahme der Sehnenscheide. Taschen an den palmaren Seiten der annularen Verstärkungszüge anzuheften. Bei Beugung der Fingergelenke wölben sich die Aufwerfungen hervor und bewahren die dünneren Anteile der synovialen Scheide vor Einklemmung zwischen den fibrösen Verstärkungszügen. Der Synovialschlauch ist damit im Bereich der Ringbänder unterbrochen. Die Ringbänder sind in den inneren, synovialen Anteil der Beugesehnenscheide integriert.

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Bei sämtlichen Prüfungen sind die geltenden Rechtsvorschriften sowie staatliche und institutionelle Leitlinien für die Verwendung von Versuchstieren zu Forschungszwecken einzuhalten z.

Das Prüflabor muss sich vor der Durchführung der Studie umfassend über alle zu der Prüfsubstanz vorliegenden Daten informieren. Dazu gehören die Identität und chemische Struktur der Chemikalie, ihre physikalisch-chemischen Eigenschaften, die Ergebnisse jeglicher anderer mit der Chemikalie durchgeführten In-vitro- oder In-vivo -Toxizitätsprüfungen, toxikologische Daten zu strukturverwandten Chemikalien und die vorgesehene n Verwendung en der Chemikalie.

Die Prüfsubstanz wird den Tieren während der Trächtigkeit und der Laktationsperiode verabreicht. Anhand der Prüfung der Muttertiere können die Wirkungen auf trächtige und laktierende Weibchen bewertet und vergleichende Informationen Muttertier versus Nachkommen gewonnen werden. Die Nachkommen der einzelnen Würfe werden im randomisierten Verfahren für die Neurotoxizitätsbeurteilung ausgewählt. Die Versuchstiere werden bei der Beurteilung auf schwere neurologische und Verhaltensanomalien hin beobachtet.

Diese Zusatzverfahren können sowohl auf die Muttertiere als auch die Jungtiere angewendet werden. Des Weiteren können Ex-vivo- oder In-vitro- Verfahren angewendet werden, sofern dadurch die Integrität der In-vivo- Verfahren nicht verändert wird. Bevorzugtes Versuchstier ist die Ratte; gegebenenfalls können andere Versuchstierarten verwendet werden.

Dabei ist jedoch zu beachten, dass die für diese Prüfmethode angegebenen Gestations- und postnatalen Tage für typischerweise verwendete Rattenstämme spezifisch sind. Im Falle der Verwendung anderer Arten oder eines ungewöhnlichen Stamms sind vergleichbare Tage zu wählen. Bei der Begründung sollten unter anderem möglicherweise vorliegende artenspezifische postnatale neuropathologische Bewertungen und Bewertungen zum neurologisch bedingten Verhalten berücksichtigt werden.

Da verschiedene Rattenstämme unterschiedliche Eigenschaften und Merkmale haben, sollte der ausgewählte Stamm nachweislich über eine adäquate Fekundität und Empfindlichkeit verfügen. Inwiefern andere Arten aufgrund ihrer Empfindlichkeit geeignet sind, eine Entwicklungsneurotoxizität zuverlässig nachzuweisen, sollte dokumentiert werden.

Der Hell-Dunkel-Zyklus kann auch vor der Paarung und für den Verlauf der Studie umgekehrt werden, um die Bewertung der funktionalen und verhaltensbezogenen Endpunkte während der Dunkelphase unter Rotlicht , also wenn die Tiere normalerweise aktiv sind 22 , durchzuführen. Bei jeglicher Änderung des Hell-Dunkel-Zyklus ist ausreichend Zeit für die Akklimatisierung der Tiere einzuplanen, damit diese sich an den neuen Zyklus gewöhnen können.

An die Versuchstiere kann herkömmliches Laborfutter verfüttert werden, und eine unbegrenzte Trinkwasserversorgung ist zu gewährleisten. Die Art des Futters und Wassers ist zu protokollieren und jeweils auf den Schadstoffgehalt hin zu analysieren.

Die Tiere können entweder einzeln oder in kleinen gleichgeschlechtlichen Gruppen in Käfigen untergebracht werden. Die Verpaarung erfolgt in für diese Zwecke geeigneten Käfigen. Die Käfige sollten so angeordnet werden, dass etwaige Einflüsse der Käfigplatzierung minimiert werden. Verpaarte Weibchen sind mit bestimmten geeigneten Nestmaterialien zu versorgen, wenn die Geburt bevorsteht. Jedes Versuchstier wird zur sicheren Identifizierung durch eine eigene Nummer gekennzeichnet.

Für jede Dosisstufe sind junge adulte Weibchen zu verwenden, die noch nicht geworfen haben. Es ist sicherzustellen, dass Geschwister nicht verpaart werden. Wenn terminiert trächtige Tiere von einem Lieferanten gekauft werden, ist eine angemessene Akklimatisierungszeit z. In jeder Prüf- und Kontrollgruppe sollte sich eine ausreichende Zahl trächtiger Weibchen befinden, die der Prüfsubstanz ausgesetzt werden, damit sichergestellt ist, dass eine angemessene Zahl an Nachkommen für die Neurotoxizitätsbeurteilung zur Verfügung steht.

Wiederholungsgaben und zeitversetzte Dosierungsschemata sind zulässig, wenn die Gesamtzahlen der Würfe pro Gruppe erreicht und geeignete statistische Modelle zur Berücksichtigung der Wiederholungsgaben verwendet werden. In dem Wurf sollten sich möglichst gleich viele männliche und weibliche Jungtiere befinden.

Eine selektive Eliminierung der Jungtiere, z. Nach Vereinheitlichung der Würfe Auslese und vor der weiteren Prüfung funktionaler Endpunkte sollten einzelne Jungtiere, die für Tests vor bzw. Zuteilung von Tieren zu funktionalen Prüfungen, Verhaltensprüfungen, zur Bestimmung des Hirngewichts und zu neuropathologischen Beurteilungen. Im Rahmen der Prüfmethode gibt es mehrere Ansätze für die Zuteilung der in utero oder während des Säugens exponierten Tiere zu den funktionalen Prüfungen, den Verhaltensprüfungen, der Beurteilung der Geschlechtsreife, der Bestimmung des Hirngewichts und der neuropathologischen Beurteilung Im Einzelfall können zusätzlich noch weitere Prüfungen zum neurologisch bedingten Verhalten z.

Sozialverhalten , zur Neurochemie oder Neuropathologie durchgeführt werden, sofern die Integrität der ursprünglich erforderlichen Prüfungen dadurch nicht gefährdet wird. Die Jungtiere sollten möglichst so ausgewählt werden, dass bei sämtlichen Prüfungen Jungtiere beider Geschlechter aus allen Würfen und aus jeder einzelnen Dosisgruppe zu gleichen Teilen vertreten sind.

Bei allen anderen Prüfungen können dieselben oder andere Paare männlicher und weiblicher Tiere verschiedenen Verhaltensprüfungen zugeteilt werden. Bei der Prüfung der kognitiven Funktionen müssen für die Prüfungen abgesetzter Jungtiere gegenüber adulten Tieren möglicherweise unterschiedliche Jungtiere zugeteilt werden, um Störeinflüsse aufgrund des Alters und durch Lerneffekte zu vermeiden 26 Alle Änderungen bei der Jungtierzuteilung sind festzuhalten.

Die Zuteilung der Jungtiere zu den Untersuchungen vor dem Absetzen, den Untersuchungen nach dem Absetzen, den kognitiven Prüfungen, pathologischen Untersuchungen usw. Die empfohlenen Mindestanzahlen an Tieren in jeder einzelnen Dosisgruppe lauten jeweils für Untersuchungen vor bzw.

Es sollten mindestens drei Dosisstufen und eine gleichzeitige Kontrolle verwendet werden. Die Dosisstufen sollten so gewählt werden, dass es zu einer graduellen Abstufung der toxischen Wirkungen kommt. Zum Beispiel kann aufgrund der erwarteten menschlichen Exposition die Verwendung einer höheren Dosisstufe erforderlich sein. Alternativ sollten Pilotstudien oder Vorstudien zur Dosisfindung durchgeführt werden, um die höchste einzusetzende Dosis zu bestimmen, bei der es zu minimaler maternaler Toxizität kommt.

Bei der Wahl der Dosisstufen sind sämtliche für die Prüfsubstanz oder verwandte Stoffe vorliegenden Daten zur Toxizität sowie zusätzliche Informationen zu Verstoffwechselung und Toxikokinetik zu berücksichtigen. Diese Angaben sind gegebenenfalls für den Nachweis der Angemessenheit des Dosierungsplans hilfreich. Eine direkte Verabreichung an die Jungtiere sollte unter Berücksichtigung der Daten zu Exposition und Pharmakokinetik erfolgen 28 Vor der Durchführung von Studien mit direkter Verabreichung sind die Vor- und Nachteile sorgfältig gegeneinander abzuwägen Die gleichzeitige Kontrollgruppe sollte eine scheinbehandelte Gruppe oder eine Vehikelkontrollgruppe sein, sofern ein Vehikel zur Verabreichung der Prüfsubstanz verwendet wird.

Allen Tieren soll normalerweise dieselbe Menge der Prüfsubstanz oder des Vehikels entsprechend ihrem Körpergewicht verabreicht werden. Wird ein Vehikel oder ein anderes Additiv zur Erleichterung der Dosierung verwendet, sollten folgende Aspekte berücksichtigt werden: Auswirkungen auf die Resorption, die Verteilung, die Verstoffwechselung oder die Retention der Prüfsubstanz, Auswirkungen auf die chemischen Eigenschaften der Prüfsubstanz, die deren toxische Eigenschaften verändern können, und ferner Auswirkungen auf die Futter- oder Wasseraufnahme oder den Ernährungszustand der Versuchstiere.

Das Vehikel sollte weder Wirkungen verursachen, die die Auswertung der Studie beeinflussen könnten, noch darf es toxisch auf das neurologisch bedingte Verhalten wirken oder zu einer Beeinflussung von Reproduktion oder Entwicklung führen. Bei neuen Vehikeln ist zusätzlich zu einer Vehikelkontrollgruppe eine scheinbehandelte Kontrollgruppe zu verwenden. Die Tiere der Kontrollgruppe n sind genauso zu behandeln wie die Tiere der Prüfgruppe n. Der Verabreichungsweg der Prüfsubstanz bzw. Die Verabreichung erfolgt üblicherweise auf oralem Weg z.

Schlundsonde, Nahrung, Trinkwasser , andere Wege z. Der gewählte Verabreichungsweg ist zu begründen. Die Prüfsubstanz sollte täglich ungefähr zur selben Zeit verabreicht werden. Die den einzelnen Tieren verabreichte Dosis orientiert sich normalerweise an der letzten Bestimmung des jeweiligen Körpergewichts. Im letzten Graviditätsdrittel ist bei der Anpassung der Dosen jedoch Vorsicht geboten. Die Dauer der Dosisgaben ist bei anderen Arten so anzupassen, dass eine Exposition während aller frühen Phasen der Hirnentwicklung sichergestellt ist d.

Es gilt jedoch zu bedenken, dass die Prüfsubstanz potenziell zu einem Abgang vor der Einnistung führen kann. Das Prüflabor sollte sich bei der Festlegung des Dosierungsplans an einschlägigen Informationen zu den Wirkungsweisen der Prüfsubstanz, früheren Erfahrungen und logistischen Überlegungen orientieren; dazu gehört gegebenenfalls auch eine Verlängerung der Dosisgabe bis nach dem Absetzen.

Die Verabreichung ist am Tag der Geburt auszusetzen, wenn das gebärende Tier noch nicht alle Nachkommen geboren hat. Im Allgemeinen wird davon ausgegangen, dass die Exposition der Jungtiere über die Muttermilch erfolgt, eine Direktverabreichung bei den Jungtieren ist jedoch in denjenigen Fällen in Betracht zu ziehen, wenn der Nachweis für eine kontinuierliche Exposition der Nachkommen fehlt. Der Nachweis für eine kontinuierliche Exposition kann z.

Dabei sind standardisierte Verfahren anzuwenden, um den Stress des Tieres zu minimieren, die Voreingenommenheit des Beobachters so gering wie möglich zu halten und die Zuverlässigkeit bei Beobachtungen durch mehrere Personen zu maximieren.

Die Beobachtungen innerhalb einer bestimmten Studie sollten möglichst durch ein und denselben Untersucher erfolgen. Die bei der Beobachtung festgestellten Anzeichen sind zu dokumentieren. Bei den klinischen Beobachtungen ist insbesondere auf Veränderungen an Haut, Fell, Augen, Schleimhäuten, auf Sekrete sowie autonome Körperfunktionen z. Ungewöhnliche Reaktionen hinsichtlich Körperhaltung, Aktivitätsgrad z.

Veränderungen des Gangs z. Buckelhaltung und des Reaktionsverhaltens beim Aufnehmen oder Umsetzen des Versuchstiers oder anderen Umgebungsstimuli sowie Auftreten von klonischen oder tonischen Bewegungen, Krämpfen oder Tremors, Stereotypien z.

In Studien mit Substanzverabreichung per Schlundsonde sind die Muttertiere mindestens zweimal wöchentlich zu wiegen. Die Dosis ist jeweils nach jeder Bestimmung des Körpergewichts entsprechend anzupassen. Die Futteraufnahme ist wöchentlich mindestens während der Trächtigkeit und der Säugeperiode zu messen. Die Wasseraufnahme ist mindestens wöchentlich zu messen, wenn die Exposition über die Wasserversorgung erfolgt.

Sämtliche Nachkommen sind mindestens einmal täglich sorgfältig auf Toxizitätszeichen sowie auf Morbidität und Mortalität hin zu beobachten. Während der Behandlungs- und Beobachtungsphasen sollten eingehendere klinische Beobachtungen an den Nachkommen durchgeführt werden. Die Nachkommen mindestens ein Jungtier pro Geschlecht und Wurf sind von medizinisch-technischen Assistenten MTA zu beobachten, denen die Behandlung des jeweiligen Tieres nicht bekannt ist.

Dabei sind standardisierte Verfahren anzuwenden, um die Voreingenommenheit des Beobachters so gering wie möglich zu halten und die Zuverlässigkeit bei Beobachtungen durch mehrere Personen zu maximieren.

Die Beobachtungen sollten möglichst durch ein- und denselben Untersucher erfolgen. Veränderungen bei Entwicklungsparametern vor dem Absetzen z. Ohrmuschelentfaltung, Augenöffnung, Schneidezahndurchbruch korrelieren eng mit dem Körpergewicht 30 Das Körpergewicht ist möglicherweise der beste Indikator für die physische Entwicklung. Eine Messung von Entwicklungsparametern empfiehlt sich daher nur dann, wenn bereits im Vorfeld nachgewiesen ist, dass diese Endpunkte zusätzliche Informationen liefern werden.

In Abhängigkeit von den erwarteten Wirkungen und den Ergebnissen der ersten Messungen sollten gegebenenfalls weitere Zeitpunkte hinzugefügt oder die Messungen in anderen Entwicklungsstadien durchgeführt werden.

Für die Bewertung der physischen Entwicklung sollte eher das postkoitale Alter als das postnatale Alter zugrunde gelegt werden Wenn die Jungtiere am Tag des Absetzens getestet werden, sollte die Prüfung vor dem eigentlichen Absetzen erfolgen, um die Ergebnisse nicht durch den Stress zu verzerren, der beim Absetzen entsteht.

Prüfungen, die nach dem Absetzen an den Jungtieren erfolgen, sollten zudem nicht innerhalb der ersten zwei Tage nach dem Absetzen durchgeführt werden. Junge adulte Tiere 6. Die lebenden Jungtiere sind zu zählen und ihr Geschlecht ist zu bestimmen, z. Bei der Beurteilung der Geschlechtsreife sollten pro Wurf bei mindestens einem Weibchen und einem Männchen Alter und Körpergewicht bestimmt werden, wenn die Öffnung der Vagina 36 bzw.

Die Ontogenese ausgewählter Verhaltensweisen sollte bei mindestens einem Jungtier pro Geschlecht und Wurf während der entsprechenden Altersphase gemessen werden, wobei an allen Prüftagen und bei jedem bewerteten Verhalten jeweils dieselben Jungtiere zu verwenden sind.

Nachfolgend sind einige Beispiele für Verhalten aufgeführt, deren Ontogenese bewertet werden kann: Aufrichtungsreflex, negative Geotaxis und motorische Aktivität 38 39 Die motorische Aktivität ist in den Lebensphasen vor dem Absetzen und in späteren Phasen beim adulten Tier zu beobachten 41 42 43 44 Die Prüfsitzung sollte so lange dauern, dass bei unbehandelten Kontrolltieren eine Habituation innerhalb der Sitzung nachgewiesen werden kann.

Es wird dringend empfohlen, bei der Bewertung der Verhaltensontogenese die motorische Aktivität zu berücksichtigen. Wenn bei einem Test die Verhaltensontogenese geprüft werden soll, sollten für alle vor dem Absetzen stattfindenden Prüfsitzungen dieselben Tiere eingesetzt werden.

Die Prüfungen sollten so häufig stattfinden, dass die Ontogenese einer Habituation innerhalb einer Sitzung bewertet werden kann Dieselben Tiere oder Wurfgeschwister sollten darüber hinaus als adulte Tiere gegen Ende der Studie geprüft werden z. Nach Bedarf können die Prüfungen an weiteren Zusatztagen durchgeführt werden. Die motorische Aktivität sollte mittels eines automatischen Aktivitätsmessgeräts beobachtet werden, das in der Lage ist, sowohl ein Ansteigen als auch ein Abfallen der Aktivität zu erfassen d.

Jedes der Geräte sollte im Rahmen standardisierter Verfahren geprüft worden sein, um bei Betrieb mehrerer Geräte an mehreren Tagen eine möglichst hohe Betriebssicherheit zu gewährleisten.

Jedes Tier ist einzeln zu testen. Bei der Beobachtung der Behandlungsgruppen über die Prüfzeiträume hinweg ist auf Ausgewogenheit zu achten, um Störeinflüsse aufgrund des zirkadianen Aktivitätsrhythmus zu vermeiden. Es ist nach Möglichkeit sicherzustellen, dass die Prüfbedingungen nur geringfügig variieren und diese Variationen nicht systematisch mit der Behandlung zusammenhängen. Die motorischen und sensorischen Funktionen sind mindestens einmal während der Adoleszenzphase und einmal beim jungen adulten Tier eingehend zu untersuchen z.

Es sollte eine ausreichende Anzahl an Tests durchgeführt werden, um eine aussagekräftige Stichprobenmenge zu den sensorischen Modalitäten z. Bei diesen beiden Entwicklungsphasen können derselbe Test oder andere Tests verwendet werden. Bei der Auswahl der Prüfung en , anhand deren die Lern- und Gedächtnisfähigkeit bei abgesetzten Tieren und adulten Ratten untersucht werden kann, besteht ein gewisser Handlungsspielraum.

Die Prüfungen sollten jedoch so aufgebaut sein, dass sie die folgenden beiden Kriterien erfüllen: Erstens sollte die Lernfähigkeit entweder als Veränderung über mehrere wiederholte Lernexperimente oder -sitzungen hinweg oder, in Prüfungen mit nur einem Versuch, durch Verwendung einer Versuchsbedingung, die nichtassoziative Wirkungen der Trainingserfahrung kontrolliert, beurteilt werden. Zweitens sollten die Prüfungen eine Gedächtnismessung Kurzzeit- oder Langzeitgedächtnis zusätzlich zum ursprünglichen Lernen Aneignung beinhalten, doch diese Gedächtnismessung ist nur dann dokumentierbar, wenn innerhalb derselben Prüfung auch eine Messung der Aneignung stattgefunden hat.

Zusätzlich zu den beiden oben genannten Kriterien wird empfohlen, die Lern- und Gedächtnistests danach auszuwählen, ob bei ihnen in Bezug auf die zu untersuchende Chemikalienklasse nachweislich eine Prüfempfindlichkeit vorliegt, sofern sich entsprechende Hinweise in der Fachliteratur finden.

Falls sich in der Literatur keine Hinweise finden, können unter anderem folgende Prüfungen unter Einhaltung der oben genannten Kriterien durchgeführt werden: Am Ende der Prüfung getötete Tiere sind durch Perfusion zu fixieren. Bei allen die Gewebepräparation betreffenden Aspekten sollte auf Ausgewogenheit geachtet werden, d. Alle zum Zeitpunkt der Nekropsie offenkundigen schwerwiegenden Abnormitäten sind zu dokumentieren.

Es sind Gewebeproben von allen wichtigen Regionen des Nervensystems zu entnehmen. Die Gewebeproben sind in einem geeigneten Fixativ aufzubewahren und im Einklang mit allgemein bekannten histologischen Standardprotokollen 69 70 71 aufzubereiten.

Regionen innerhalb des Nervensystems ermittelt werden, die Anzeichen für neuropathologische Veränderungen zeigen,. Repräsentative histologische Schnitte der Gewebeproben sind von einem entsprechend geschulten Pathologen mikroskopisch auf das Vorliegen neuropathologischer Veränderungen zu untersuchen. Alle neuropathologischen Veränderungen sind subjektiv nach Schweregrad einzuteilen. Je nach professioneller Einschätzung des Pathologen und in Abhängigkeit von den beobachteten Veränderungen können auch andere Färbungen zur Identifizierung und Charakterisierung bestimmter Veränderungstypen in Betracht kommen z.

Es sollte eine morphometrische quantitative Bewertung durchgeführt werden, da diese Daten für den Nachweis einer behandlungsbedingten Wirkung relevant sein können und hilfreich sind für die Beurteilung der behandlungsbedingten Unterschiede bei Hirngewicht und Morphologie 76 Von den Nervengeweben sind Proben herzustellen und für die morphometrische Untersuchung aufzubereiten.

Die morphometrischen Bewertungen können z. Bei den linearen oder flächigen Messungen müssen gleichwertige, sorgfältig auf der Grundlage zuverlässiger mikroskopischer Messpunkte ausgewählte Schnitte verwendet werden 6. Die Gehirne sind auf Hinweise für behandlungsbedingte neuropathologische Veränderungen hin zu untersuchen, und von allen wichtigen Hirnregionen sind geeignete Proben zu nehmen z.

Die Schnitte müssen unbedingt bei allen Tieren in derselben Ebene entnommen werden. Die untersuchten Bereiche sollten das Auge mit Sehnerv und Netzhaut, das Rückenmark an den zervikalen und lumbalen Verdickungen, die dorsalen und ventralen Nervenwurzelfasern, den proximalen Ischiasnerv, den proximalen Schienbeinnerv am Knie und die Wadenmuskel-Äste des Schienbeinnervs umfassen.

Die Gewebeschnitte durch Rückenmark und peripheres Nervengewebe sollen sowohl Quer- als auch Längsschnitte umfassen. Bei der neuropathologischen Beurteilung sollte zusätzlich zu Zellveränderungen z. Gliose, Leukozyteninfiltration, Zystenbildung auch nach Hinweisen auf Entwicklungsschäden am Nervensystem gesucht werden 6 85 86 87 88 Diesbezüglich sind behandlungsbedingte Wirkungen unbedingt von normalen Entwicklungsereignissen zu unterscheiden, die üblicherweise in der mit dem Tötungszeitpunkt zusammenfallenden Entwicklungsphase auftreten Beispiele für signifikante Veränderungen, die auf eine Entwicklungsschädigung hindeuten, sind unter anderem:.

Das folgende, schrittweise aufgebaute Verfahren wird für die qualitative und quantitative neuropathologische Analyse empfohlen. Als erstes werden die Schnitte der Gruppe mit der höchsten Dosis mit denjenigen der Kontrollgruppe verglichen. Wenn bei den Tieren der Gruppe, die die höchste Dosis erhalten hat, keine neuropathologischen Veränderungen feststellbar sind, ist keine weitere Analyse erforderlich.

Wenn neuropathologische Veränderungen bei der Hochdosisgruppe nachweisbar sind, werden auch die Tiere der mittleren und der niedrigsten Dosisgruppen untersucht. Wenn die Hochdosisgruppe aufgrund einer anderen konfundierenden Toxizität oder des Todes der Tiere abgeschlossen ist, sind die Gruppen mit hoher und mittlerer Dosis auf neuropathologische Veränderungen hin zu analysieren.

Wenn es in den niedrigeren Dosisgruppen Hinweise auf Neurotoxizität gibt, ist bei diesen Gruppen eine neuropathologische Analyse durchzuführen.

Wenn bei der qualitativen oder quantitativen Untersuchung behandlungsbedingte neuropathologische Veränderungen gefunden werden, sind die Dosisabhängigkeit des Auftretens, die Häufigkeit und der Schweregrad der Läsionen oder der morphometrischen Veränderungen auf der Grundlage einer Beurteilung aller Tiere aus sämtlichen Dosisgruppen zu bestimmen.

In die Beurteilung sind alle Hirnregionen einzubeziehen, bei denen sich neuropathologische Veränderungen gleich welcher Art finden. Für jede Läsionsart sind die zur Festlegung der einzelnen Schweregrade verwendeten Eigenschaften zu beschreiben und die zur Unterscheidung der Schweregrade verwendeten Merkmale anzugeben.

Anhand der Häufigkeit der einzelnen Läsionsarten und ihres Schweregrads ist eine statistische Analyse zur Beurteilung der Art der Dosis-Wirkungs-Beziehung durchzuführen. Die Daten sind sowohl einzeln zu protokollieren als auch in tabellarischer Form zusammenzufassen, wobei ersichtlich sein muss, bei welcher der einzelnen Prüfgruppen welche Arten von Veränderungen aufgetreten sind und bei wie vielen Muttertieren, nach Geschlecht gegliederten Nachkommen und Würfen diese Veränderungen feststellbar waren.

Wenn eine direkte postnatale Exposition der Nachkommen erfolgt ist, sind Verabreichungsweg, -dauer und -zeitraum in den Bericht aufzunehmen.

Eine Prüfung auf Entwicklungsneurotoxizität liefert Informationen darüber, wie sich eine Chemikalie bei wiederholter Exposition in utero und während der frühen postnatalen Entwicklung auswirkt. Da der Schwerpunkt sowohl auf die allgemeine Toxizität als auch auf entwicklungsneurotoxische Endpunkte gelegt wird, lassen die Prüfungsergebnisse eine Unterscheidung zu zwischen den Wirkungen auf die neurologische Entwicklung, die ohne allgemeine maternale Toxizität auftreten, und Veränderungen, die nur bei Dosen auftreten, die auch beim Muttertier toxisch wirken.

Die Muster der verhaltensbedingten oder morphologischen Befunde sollten, sofern vorhanden, ebenso erörtert werden wie eine nachweisliche Dosis-Wirkungs-Beziehung.

Die Datenauswertung sollte ferner eine Diskussion sowohl der biologischen als auch der statistischen Signifikanz beinhalten. Die statistische Analyse sollte bei der Datenauswertung unterstützend herangezogen werden, aber nicht allein bestimmend dafür sein.

Allein aus dem Fehlen einer statistischen Signifikanz sollte ebenso wenig automatisch geschlossen werden, dass keine behandlungsbedingten Wirkungen vorliegen, wie das Vorhandensein einer statistischen Signifikanz nicht als einzige Begründung für das Vorliegen einer behandlungsbedingten Wirkung herangezogen werden darf.

Die Wahrscheinlichkeit falsch-positiver Ergebnisse sollte vor dem Hintergrund der statistischen Gesamtauswertung der Daten erörtert werden Sofern ein Zusammenhang zwischen neuropathologischen Veränderungen und Verhaltensänderungen beobachtet wurde, sollte dieser in die Beurteilung einbezogen werden.

Die Entscheidung für eine parametrische bzw. Bei Entwicklungsstudien, bei denen jeweils mehrere Jungtiere desselben Wurfs geprüft werden, sollte der Wurf als solcher in das statistische Modell einbezogen werden, um aufgeblähte Typ-I-Fehlerquoten zu vermeiden 98 99 Die Experimente sollten so ausgestaltet sein, dass Wurfgeschwister nicht als unabhängige Beobachtungsobjekte behandelt werden.

Jeder am selben Versuchstier wiederholt gemessene Endpunkt sollte anhand statistischer Modelle analysiert werden, die der Tatsache Rechnung tragen, dass diese Messungen nicht unabhängig sind. Kalibrierungsverfahren und Verfahren zur Gewährleistung der Gleichwertigkeit der verwendeten Geräte und der ausgewogenen Zusammensetzung der Prüfgruppen während der Prüfverfahren und.

Nahrungsaufnahmedaten und gegebenenfalls Wasseraufnahmedaten z. Bewertung der einzelnen Entwicklungsparameter Gewicht, Geschlechtsreife und Verhaltensontogenese zu jedem Beobachtungzeitpunkt,. Daten zur Untermauerung der Zuverlässigkeit und Empfindlichkeit der Prüfmethode d.

Zusammenhänge zwischen neuropathologischen und funktionalen Wirkungen sofern diese vorliegen und. Guidelines for Neurotoxicity Risk Assessment. Methods to identify and characterize developmental neurotoxicity for human health risk assessment: Pharmacokinetic and pharmacodynamic considerations. Guidance Document for Neurotoxicity Testing. Protocol design and testing procedure. Handbook of Behavioral Teratology. Plenum Press, New York, S. A survey of methods with potential use in toxicity testing.

Implications for neurotoxicological assessments. In Target Organ Toxicology Series: Neurotoxicology , Tilson, H. Raven Press, New York, S. An atypical selective mid-frequency hearing deficit. Target Organ Toxicology Series: Neurotoxicity , Tilson, H. A review and some new results. A comparison of performance in two water mazes in progeny prenatally exposed to different doses of phenytoin. Retention of fixed interval responding.

A technical guide for working with the nervous system. A high affinity tracer for the localization of neuronal degeneration. A model study focusing on conventional neuropathology endpoints and other perspectives. A practical primer for neuropathology. Issues of precision and bias. Handbook of Developmental Neurotoxicology , Slikker, Jr. Academic Press, New York, S.

Danish Environmental Protection Agency Neurotoxicology. Review of Definitions, Methodology, and Criteria. Recommendations for appropriate statistical practice in toxicologic experiments. Neurotoxicology and Teratology , 30 4: Neurotoxicology and Teratology, 30 4: Beispiele für mögliche Zuteilungen sind in nachstehender Tabelle beschrieben.

Diese Beispiele sollen veranschaulichen, dass die Versuchstiere den verschiedenen Prüfparadigmen auf unterschiedliche Art und Weise zugeteilt werden können. Die Gehirne werden entfernt, gewogen und für die histopathologische Beurteilung aufbereitet.

Die Gehirne werden, nachdem sie zusätzlich in situ fixiert wurden, entfernt und für die neuropathologische Beurteilung aufbereitet. Für die kognitiven Funktionsprüfungen an jungen adulten Tieren z.

Die Gehirne werden, nachdem sie zusätzlich in situ fixiert wurden, entfernt, gewogen und für die neuropathologische Beurteilung aufbereitet. Ihre Gehirne werden entfernt und gewogen. Der uterotrophe Bioassay mit Nagern wurde nachfolgend einem umfassenden Validierungsprogramm unterzogen, in dessen Rahmen unter anderem ein ausführliches Hintergrunddokument erstellt 2 3 und umfassende Intra- und Interlaborstudien durchgeführt wurden, um die Relevanz und Reproduzierbarkeit der In-vivo -Prüfung anhand eines wirksamen Referenzöstrogens, schwacher Östrogen-Rezeptoragonisten, eines starken Östrogen-Rezeptorantagonisten und einer negativen Referenzchemikalie 4 5 6 7 8 9 nachzuweisen.

Die vorliegende Prüfmethode B. Der uterotrophe Bioassay ist ein Kurzzeit-Screening-Test, der auf die er-Jahre zurückgeht 27 28 und durch einen Fachausschuss erstmals für Screeningzwecke standardisiert wurde 32 Der Test basiert auf einer Zunahme des Uterusgewichts, die auch als uterotrophe Reaktion bezeichnet wird vgl. Dabei wird untersucht, ob eine Chemikalie biologische Abläufe auslöst, die der Wirkung von Agonisten oder Antagonisten natürlicher Östrogene z.

Der Uterus reagiert auf zweierlei Art auf Östrogen: Zunächst erhöht sich das Gewicht aufgrund von Wassereinlagerung. Darauf folgt eine Gewichtszunahme aufgrund von Gewebewachstum Die Uterusreaktionen sind bei Ratten und Mäusen qualitativ vergleichbar. Der uterotrophe Bioassay ist als Teil einer Reihe von In-vitro- und In-vivo- Tests zur Bestimmung von Chemikalien, die mit dem endokrinen System in Wechselwirkung treten können, konzipiert und soll letztendlich der Bewertung des Risikos für die Umwelt und die menschliche Gesundheit dienen.

Im Rahmen des Validierungsprogramms der OECD wurde sowohl anhand von starken als auch von schwachen Östrogenagonisten untersucht, wie gut sich die Prüfung zur Erkennung von Chemikalien mit östrogener Wirkung eignet 4 5 6 7 8. Dabei konnte die Empfindlichkeit des Prüfverfahrens bezüglich Östrogenagonisten ebenso fundiert nachgewiesen werden wie eine gute Intra- und Interlabor-Reproduzierbarkeit. Aus diesem Grund müssen Chemikalien möglichst schnell daraufhin geprüft und beurteilt werden können, ob es sich um potenzielle Östrogenagonisten oder -antagonisten handelt.

Die in vitro bestimmte Affinität eines Liganden für einen Östrogenrezeptor oder die transkriptionelle Aktivierung von Reportergenen liefert zwar wertvolle Informationen, ist aber nur eine von mehreren Determinanten für das Gefahrenpotenzial.

Andere Determinanten können die metabolische Aktivierung und Deaktivierung beim Eintritt in den Körper, die Verteilung auf die Zielgewebe und die Ausscheidung aus dem Körper sein, was zumindest teilweise vom Verabreichungsweg und von der geprüften Chemikalie abhängig ist. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, die potenzielle Wirkung einer Chemikalie in vivo unter einschlägigen Bedingungen zu prüfen, sofern die Eigenschaften der Chemikalie hinsichtlich Resorption, Verteilung, Metabolismus und Ausscheidung ADME nicht bereits entsprechende Informationen liefern.

Die Uterusgewebe reagieren mit starkem und raschem Wachstum auf die Stimulation mit Östrogenen, was insbesondere für Labornager gilt, deren Östruszyklus etwa vier Tage dauert. Die Verwendung von Nagerarten, insbesondere Ratten, ist zudem bei Toxizitätsstudien zur Beurteilung des Gefahrenpotenzials weit verbreitet. Aus diesem Grund ist der Nageruterus das geeignete Zielorgan für das In-vivo -Screening von Östrogenagonisten und -antagonisten. Der vorliegenden Prüfmethode liegen die Prüfpläne der OECD-Validierungsstudie zugrunde, die sich in Intra- und Interlaborstudien als zuverlässig und wiederholbar erwiesen haben 5 7.

Die HGP-Achse ist etwa ab dem Beim Eintritt in die Pubertät haben die Weibchen vor der Vaginalöffnung mehrere stumme Zyklen, die nicht zu einer Vaginalöffnung oder Ovulation führen, bei denen es jedoch zu einigen hormonellen Schwankungen kommt. Wenn die HPG-Achse direkt oder indirekt durch eine Chemikalie stimuliert wird, hat das eine frühzeitige Pubertät und Ovulation sowie eine beschleunigte Vaginalöffnung zur Folge.

Dies wird nicht nur durch Chemikalien hervorgerufen, die auf die HPG-Achse wirken; auch bestimmte Nahrung mit einem höheren Niveau metabolisierbarer Energie stimuliert das Wachstum und beschleunigt die Vaginalöffnung, ohne dass eine östrogene Wirkung vorliegt.

Beispielsweise können auch relativ hohe Dosen von Progesteron, Testosteron oder verschiedenen synthetischen Progestinen ebenfalls stimulierend wirken Jede Reaktion kann histologisch auf Keratinisation und Kornifikation der Vagina analysiert werden Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass der uterotrophe Bioassay ein In-vivo -Screening-Test ist, wurde der gewählte Validierungsansatz sowohl Tierschutzbelangen als auch einer mehrstufigen Prüfstrategie gerecht. Zu diesem Zweck lag der Schwerpunkt darauf, die beiden Hauptaspekte zu validieren, auf die es bei zahlreichen Chemikalien ankommt, nämlich die Reproduzierbarkeit und die Empfindlichkeit für die östrogene Wirkung, während der Antiöstrogenwirkungskomponente der Prüfung dagegen nur wenig Aufmerksamkeit gewidmet wurde.