Biyolojik İzlem

Dr. Özkan Kaan Karadağ İş (Halk) Sağlığı Bilim Uzmanı İstanbul Meslek Hastalıkları Hastanesi

Biyolojik İzlem

Biomonitoring

Biological monitoring

Biyolojik İzlem

» Biyolojik İzlem, 1980 yılında EEC, NIOSH ve OSHA tarafından şöyle tanımlanmıştır:

» “Zararlı ajanların, kendilerinin veya metabolitlerinin vücut dokusunda, vücut sıvılarında, vücut salgılarında ve solunum havasında ölçülmesi ve tespit edilmesi yöntemidir.”

Biyolojik İzlem Tanım

» Etkilenme değerlendirmesi için, doğal ve sentetik kimyasalların bireyin doku ve sıvılarından alınan numunelerde ölçümünü baz alan bilimsel bir tekniktir.

» Kan, idrar, anne sütü ve exhale hava, saç, tırnaklar, yağ, kemik, diş, mekonyum ve diğer dokular da örneklenebilir.

» Biyomarker: İnsan vücudunda ölçülen kimyasalın kendisi, metaboliti, kimyasalın hedef molekül yada hücreyle etkileşimi sonucu ortaya çıkan sonuç.

Biyolojik İzlem Parametreleri

» Kimyasalın kendisi

» Kimyasalın metaboliti

» Kimyasalın etkisi » Hormon ve enzimler üzerine etkisi » Fonksiyonlar üzerine etkisi

Hangi koşulda biyomarkır olurlar?

Etkilenmeyi temsil edebileceklerse.

» Biyomarkır değeri bireyin maruziyetini temsil edebilmelidir.

6

Biyolojik izlem örnekleri

» Soluk havasında çözücü

» Kanda çözücü

» İdrarda yada kanda metabolit

» Saç telinde arsenik

» Kemik dokuda kurşun

» Kolinesteraz aktivitesi

» Karaciğer enzimleri

» Solunum fonksiyon testlerinde değişim

» …..

Etkilenme : Maruz Kalma: Exposure tayini

» Ortam ölçümleri » Tehlikenin ortam dışında düzeyinin belirlenmesi. Dolaylı

ölçümdür.

» Biyolojik izlem » Gerçek etkilenme ölçümüdür. Tehlikenin kendisi,

metaboliti yada insan vücudundaki etkisi incelenebilir.

Etkilenmenin tayininde

» Ortam örneklemesi » Kişinin etkilenmesinin tahminine

yöneliktir » Mümkün olduğu kadar karıştırıcı faktörler

ortadan kaldırılır » Kimyasalın tek giriş yolu

değerlendirilebilir. » İşyeri dışındaki etkilenmeler gözardı

edilir.

İş Dışı Etkilenmelerine Duyarsızdır

Kimyasalın İşlenmesine ve Depolanmasına Yönelik Bireysel Farklılıklara Duyarsızdır

Kimyasalların Vücuda Alınmasını Etkileyen Faktörler

» Farklı yerlerde kimyasalların konsantrasyonundaki değişiklik

» Farklı zaman noktalarında kimyasalların konsantrasyonundaki değişiklik

» Partikül büyüklüğü ve partikülün aerodinamik özellikleri

» Kimyasalın çözünebilirlik özellikleri

» Çesitli emilim yolu seçenekleri (deri,sindirim vb)

12

Kimyasalların Vücuda Alınmasını Etkileyen Faktörler

» Koruyucu cihazlar ve etkinlikleri

» Solunum hacimleri (iş yük-iş enerji istemleri)

» Kişisel alışkanlıklar

» İşyeri dışındaki maruziyetler

» Kimyasalların doku dağılımı ve depolanması

13

» Biyolojik izlem, Önleyici tedbirlerin alınmasında yol göstericidir.

Biyolojik izlem; işyeri ortamındaki ve çevredeki toksik ajanların meydana getirdiği hastalıkların önlenmesinde ve bu toksik ajanlardan korunmada kullanılan 3 araçtan birincisidir.

Diğer ikisi ise, çevrenin izlenmesi ve sağlık izlemidir.

Nedir İşyerlerinde Sağlık Gözetimi ?

ENVIRONMENTAL MONITORING

BIOLOGICAL MONITORING

EXPOSURE MONITORING

HEALTH SURVELLIANCE

Örnekleme Zamanı

» Örnekleme zamanını seçerken, kimyasal farklı kinetik özellikleri akılda tutulmalıdır; girişi, dağılımı, depolanması, özellikle atılımına özgü farklılıklar dikkate alınmalıdır.

» Örneğin, kan kurşun düzeyi tespiti için çalışma periyodunun sonunda örnek almak gerekli değildir. Ancak solvent metaboliti aranacaksa…

Biyolojik index, TLV, Sağlık Sonucu İlişkisi

» Biyomarker düzeyiyle ortam ölçüm değerleri ve kimyasalın olası sağlık etkisi ilişkisi yoğun olarak araştırmalara konu olmaktadır.

» Sunum sırasında verilecek olan örnekler ilişkinin güçlü bulunduğu kimyasallara ilişkin olacaktır.

Metaller için biyomarkerlar

Metal Örnek Referans Değer* ACGIH (BEI) limit

Aliminyum Serum/plazma <1 µg/100 ml

İdrar <30 µg/g

Antimon İdrar <1 µg/g

Arsenik İdrar <10 µg/g 50 µg/g

Berilyum İdrar <2 µg/g

Kadmiyum Kan <0.5 µg/100 ml 0.5 µg/100 ml

İdrar <2 µg/g 5 µg/g

Krom Serum/plazma <0.05 µg/100 ml

İdrar <5 µg/g 30 µg/g

Kobalt Serum/plazma <0.05 µg/100 ml

Kan <0.2 µg/100 ml 0.1 µg/100 ml

İdrar <2 µg/g 15 µg/l

Kurşun Kan <25 µg/100 ml 30 µg/100 ml

ZPP Kan <40 µg/100 ml

blood

<2.5µg/g Hb

İdrar <50 µg/g

ALA idrar <4.5 mg/g * Lauwerys and Hoet 1993

Metal Örnek Referans Değer* ACGIH (BEI) limit

Manganez Kan <1 µg/100 ml

İdrar <3 µg/g

İnorganik Civa Kan <1 µg/100 ml 1.5 µg/100 ml

İdrar <5 µg/g 35 µg/g

Nikel Serum/plazma

İdrar

<0.05 µg/100

ml<2 µg/g

Selenyum Serum/plazma <15 µg/100 ml

İdrar <25 µg/g

Vanadyum Serum/plazma <0.2 µg/100 ml

Kan <0.1 µg/100 ml

İdrar <1 µg/g

Metaller için biyomarkerlar

» ACGIH kan arsenik, idrar krom, idrar ve kan kobalt, kan civa değerlerini iş haftası sonu örneklemeyi önermiştir.

» Kurşun vücut yükünün hesabında şelatör uygulama sonrasında 24 saatte çıkarılan idrarda kurşun düzeyinin 600 mcg’dan düşük olması beklenilir. Hareketlendirilen kurşunun büyük bir çoğunluğu yumuşak doku ve kan deposunda yer almaktadır. (Kurşun mobilizasyon testi) (EDTA provakasyon testi)

Solventler ve Biyomarkerlar

Solvent Biyomarker İdrar /Kan Örnek Zamanı

Carbon disulphide 2-Thiothiazolidine-4-carboxylicacid İdrar Pe Cu

N,N-Dimethyl-formamide N-Methylformamide İdrar Pa Sa Ça Pe Cu

2-Ethoxyethanol Ethoxyacetic acid İdrar Pe Cu (1)

Hexane 2,4-Hexanedione İdrar Pa Sa Ça Pe Cu

Hexane Kan (2)

Methanol Methanol İdrar Pa Sa Ça Pe Cu

Styrene Mandelic acid İdrar Pe Cu

Phenylglyoxylic acid İdrar Pe Cu

Styrene Kan (2)

Toluene Hippuric acid İdrar Sa Ça Pe Cu

o-Cresol İdrar Sa Ça Pe Cu

Toluene Kan (2)

Toluene İdrar Sa Ça Pe Cu

Trichloroethylene Trichloroacetic acid (TCA) İdrar Pe Cu

Trichloroethylene Kan (2)

Xylene Methylhippuric acids İdrar Sa Ça Pe Cu

Xylenes Kan Sa Ça Pe Cu

Genotoksik Etkilenmeler İçin Biyomarkerlar

Genetik İzlem Biyomarkerı Örnek hücre veya doku

Chromosomal aberrations (CA) Lemfosit

Sister chromatid exchanges (SCE) Lemfosit

Micronuclei (MN) Lemfosit

Point mutations (e.g., HPRT gene) Lemfosit ve diğer dokular

DNA adducts DNA

Protein adducts Hemoglobin, Albumin

DNA strand breaks DNA

Oncogene activation DNA

Mutations/oncoproteins Çeşitli hücreler

DNA repair Kan örneği hücreleri

Organofosfat ve Karbamatlar için Kullanılan Bir Biyomarker: Kolinesteraz Aktivasyonu

ACHE inhibisyonu (%) Zehirlenme Düzeyi

50–60 Hafif

60–90 Orta

90–100 Ağır

Bazal kolinesteraz seviyesinin bilinmesi gereklidir. Bazal seviye etkilenmeksizin birbirini 3 gün arayla takip eden iki ölçümün

ortalamasıdır. Varyasyon %20 den fazlaysa üç gün sonra bir ölçüm daha yapılır.

Bazal seviyenin düşüşü yol göstericidir.

Psödokolinesteraz (PCHE) aktivitesi de kullanılabilir ancak Asetilkolinesteraz (ACHE) aktivitesi kadar güçlü doz yanıt ilişkisi bulunmaz.

DSÖ, PCHE ve ACHE aktivasyonu için modifiye Elman metodunu önermektedir.

OP Biyomarker: Alkil Fosfatlar

Temel OP Metabolit Kısaltma

Malathion, parathion Monomethylphosphate MMP

Dichlorvos, trichlorfon, mevinphos, malaoxon, dimethoate, fenchlorphos Dimethylphosphate DMP

Paraoxon, demeton-oxon, diazinon-oxon, dichlorfenthion Diethylphosphate DEP

Fenitrothion, fenchlorphos, malathion, dimethoate Dimethylthiophosphate DMTP

Diazinon, demethon, parathion,fenchlorphos Diethylthiophosphate DETP

Malathion, dimethoate, azinphos-methyl Dimethyldithiophosphate DMDTP

Disulfoton, phorate Diethyldithiophosphate DEDTP

Leptophos, EPN Phenylphosphoric acid

Karbamatlar için biyomarkerlar

» Carbaryl » α-naphthol

» Pirimicarb » 2-dimethylamino-4-hydroxy-5,6-dimethylpyrimidine. » 2-methylamino-4-hydroxy-5,6-dimethylpyrimidine.

» Dithiocarbamates (DTC) » Carbon disulphide (CS2)

» 2-thiothiazolidine-4-carboxylic acid (TTCA)

Sentetik Pretiroidler ve Biyomarker

» Permethrin and Cypermethrin ve bromo-analogları (Br2CA) » 3-(2,2’-dichloro-vinyl)-2,2’-dimethyl-

cyclopropane carboxylic acid (Cl2CA)

Pestisidlerin bazıları için tavsiye edilen biyolojik limit değerler

Pesticidler Biyolojik index 1,2,3,4

ACHE inhibitorleri ACHE kanda 70%

DNOC DNOC kanda 20 mg/l,

Lindane Lindane kanda 0.02 mg/l

Parathion P-nitrofenol idrarda 0.5 mg/l

Pentachlorophenol

(PCP)

PCP idrarda

PCP plazmada

2 mg/l

5 mg/l

Dieldrin/Aldrin Dieldrin kanda 100 µg/l

Endrin Anti-12-hydroxy-endrin

idrarda

130 µg/l

DDT DDT serumda 250 µg/l

Coumarins Plazma protrombin zamanı

Plazma protrombin

konsantrasyonu

10%

above

baseline

60% of

baseline

MCPA MCPA idrarda 0.5 µg/l

2,4-D 2,4-D idrarda 0.5 µg/l

1 American Conference of Governmental Industrial

Hygienists (ACGIH 1995). 2 Biological tolerance values (BATs) are

recommended by the German Commission for the

Investigation of Health Hazards of Chemical

Compounds in the Work Area (DFG 1992). 3 Health-based biological limits (HBBLs) are

recommended by a WHO Study Group (WHO 1982a). 4 Biological limit values (BLVs) are proposed by a

Study Group of the Scientific Committee on Pesticides

of the International Commission on Occupational

Health

DNOC : 4,6-Dinitro-o-cresol

2,4-D : 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid

MCPA : (2,4,5-T) and 4-chloro-2-methylphenoxyacetic acid

Biyolojik İzlem Örneği

» Kan kurşun sevilerinde değişim

Kan Kurşun

mcg/dl

Ocak Nisan Temmuz

Plaka Döküm 24 30 30

Plaka Sıvama 20 30 38

Şarj Ünitesi 8 22 30

Biyolojik İzlemde Laboratuar Faktörü

» Kanda kimyasal yada metaboliti » Teorik olarak Gaz kromotografisi, Likit

kromatografisi, ICP-MS, AAS sahibi laboratuarların elinden «hiçbiri kaçmaz».

» Pratikte finansman sorunları

Hepatotoksik Kimyasalların Biyolojik İzlemi

» Karaciğer fonksiyon testleri » Transaminazlar: Hepatotoksisiteyi

göstermekte mükemmel değiller » Yeterli spesifiteye sahipler,

AST / ALT / GGT

» Toplum için biçilen çok çeşitli reçeteler var » AST yada ALT 3 kattan fazla arttıysa… » AST/ALT >1 ise… » ALP… » Billuribin… » Semptom…

İşyeri etkilenmeleri

» Herhangi biri %10 dan fazla yüksekse

» Düşük riskli alanda çalışan işçi » İşe uygundur » 3 ayda bir test tekrarlanır » İşle ilgisiz etken araştırması yapılır

» Kötüye gidiş varsa » İleri tanı tedavi için yönlendirilir

» İyileşme varsa » Yıllık rutin kontrol programına aktarılır

İşyeri etkilenmeleri

» Herhangi biri %10 dan fazla yüksekse

» Yüksek riskli alanda çalışan işçi » İşe uygun değildir » Ayda bir test tekrarlanır » İşle ilgisiz etken araştırması yapılır

» Kötüye gidiş varsa » İleri tanı tedavi için yönlendirilir

» İyileşme varsa » İşe uygunluk verilir » İki kez üç aylık aralarla fonksiyon testi yapılır, değişme yoksa yıllık rutin kontrol

programına aktarılır

Sorularınız?

33 TEŞEKKÜRLER