lrritative Effekte: Modulation und Verläufe chemosensorischer Effekte – Modul "Sensibilisierung" (Modulation lokaler Effekte durch Allergien und chemische Sensitivität)

Status:

abgeschlossen 07/2021

Zielsetzung:

Das durch die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV) geförderte Forschungsprojekt "Irritative Effekte IV" (FP-0399) untersucht den Einfluss effektmodulierender Faktoren für einen Reizstoff auf unterschiedlichen Ebenen (Erleben, Physiologie und Verhalten). Es ist in drei Module gegliedert, "körperliche Arbeit", "akute Effektverläufe" und "Sensibilisierung" und diente der Untersuchung von Einflussfaktoren, die bei der Übertragung von Ergebnissen aus experimentellen Expositionsstudien auf die Arbeitswelt berücksichtigt werden müssen.

Aktivitäten/Methoden:

In insgesamt vier umfangreichen, experimentellen Human-Expositionsstudien werden die Sensitivität von Personen, moderate körperliche Arbeit und der Einfluss von Spitzenexpositionen und Expositionsdauer untersucht. Aufgrund der Empfehlung des Forschungsbegleitkreises wurde in allen experimentellen Untersuchungen der Reizstoff Ameisensäure verwendet. Da die Ergebnisse zu den einzelnen effektmodulierenden Faktoren bereits vollumfänglich in den Zwischenberichten dargestellt wurden (Anlage zu diesem Abschlussbericht), wird der Abschlussbericht in Abstimmung mit dem Forschungsbegleitkreis dazu genutzt, darüber hinausgehende Analysen des Reizstoffes Ameisensäure durchzuführen, die einen Vergleich und eine Einordnung der gefundenen Einflüsse effektmodulierender Faktoren ermöglichen. Diese komparative Zusammenfassung der vier experimentellen Human-Expositionsstudien gegenüber Ameisensäure umfasst eine Gesamtzahl von 148 Testpersonen. Ähnlichkeiten zwischen den Experimenten erlauben eine reliable und valide Analyse des Einflusses der Expositionshöhe und der Expositionsdauer von Ameisensäure. Der Einfluss von Begleit- oder Vorerkrankungen (Allergie), körperlicher Arbeit und der Einfluss von Expositionscharakteristiken (Expositionsspitzen, Gesamtexpositionsdauer) können somit z. T. experimentübergreifend analysiert und eingeordnet werden.

Ergebnisse:

Während die Ameisensäure-Exposition (in Höhe des MAK(Maximale Arbeitsplatz-Konzentration)-Wertes) deutliche Auswirkungen auf nahezu alle subjektiven Einschätzungen hat, hat die Ameisensäure-Exposition nur vereinzelte, kleinere Auswirkungen auf physiologische Messungen: Rhinometrie-Maße (größere Volumina nach Exposition) und einen Effekt auf die Lidschlussfrequenz zum Ende der letzten Messung. Die Expositionsdauer beeinflusst die subjektiven Einschätzungen systematisch: olfaktorische Empfindungen nehmen über die Zeit ab, unspezifische trigeminale Empfindungen der Nasenreizung, wie Nasenreizung, Niesreiz und kitzelnd, nehmen über die Zeit zu, andere trigeminale Einschätzungen (z. B. brennend und stechend) und die empfundene Lästigkeit bleiben gleich. Die Zunahme eines Entzündungsmarkers (High-Mobility-Group-Protein B1/HMGB1) in der nasalen Lavageflüssigkeit ist vor allem unmittelbar nach einer Spitzenexposition von Ameisensäure sichtbar.

Während die Allergie als Effektmodulator nahezu keinen Einfluss auf die gemessenen subjektiven Einschätzungen hat, zeigen sich expositionsabhängige, effektverstärkende Einflüsse der Allergie auf die Lidschlussfrequenz.

Die körperliche Arbeit hat leichte Effekte auf subjektive Einschätzungen unspezifischer Nasenreizung bei Ameisensäure-Exposition. Auswirkungen der körperlichen Arbeit auf einen Entzündungsmarker für die mittleren und unteren Atemwege (fraktioniertes exhaliertes Stickstoffmonoxid/FeNO) sind sichtbar, aber sehr gering. Körperliche Arbeit hat Auswirkungen auf die Atemfrequenz und -tiefe, die aber unabhängig von der Ameisensäure-Exposition sind. Körperliche Arbeit in Kombination mit Ameisensäure-Exposition führt zu erhöhten HMGB1-Werten in der nasalen Lavageflüssigkeit.

Eine Verlängerung der Expositionszeit hat Auswirkungen auf die subjektiven Einschätzungen sogar in der Kontrollbedingung ohne Exposition (hier verlängert sich nur die Zeit im Labor) und auf vereinzelte Empfindungen in der MAK-Exposition: vor allem auf unspezifische Empfindungen der Nasenreizung; der in den ersten Stunden der Exposition gefundene ansteigende Trend setzt sich also fort.

Die Reihenfolge unterschiedlicher Expositionsszenarien (Konzentrationsspitzen) innerhalb einer Arbeitsschicht hat große Auswirkungen auf subjektive Einschätzungen, wenn eine konstante Exposition in Höhe des MAK-Werts auf eine Spitzenexposition mit gleichem Schichtmittelwert folgt: Die Einschätzungen sind dann deutlich höher im Vergleich zur gleichen Exposition zu Beginn der Expositionszeit.

Die Größe der Effekte wird rein deskriptiv bei den subjektiven Einschätzungen verglichen; eine gemeinsame statistische Analyse ist aufgrund von Unterschieden in den Experimenten nicht möglich. Der größte Effekt wird durch die Ameisensäure-Exposition im Vergleich zur Kontrollexposition hervorgerufen, gefolgt vom Effekt der Reihenfolge von Spitzenexpositionen (beides führt zu deutlichen Zunahmen in allen Einschätzungen). Die Expositionsdauer hat ebenfalls deutliche Effekte in beide Richtungen: Abnahme über die Zeit bei olfaktorischen Einschätzungen, Zunahme über die Zeit bei einigen trigeminalen Einschätzungen.

Die körperliche Arbeit hat kleinere Auswirkungen auf einige trigeminale Einschätzungen (u. a. Nasenreizung und Niesreiz) bei Ameisensäure-Exposition in Höhe des MAK-Werts.

Empfundene Augenreizung/okulare Symptome wurden zur Lidschlussfrequenz in Beziehung gesetzt. Vor allem zu Beginn zeigen sich hohe Übereinstimmungen zwischen subjektiven Einschätzungen und der Lidschlussfrequenz. Beim Vergleich der Kontroll- und Expositionsbedingungen zeigt sich, dass Ameisensäure-Exposition einen zusätzlichen Effekt auf die subjektiven Einschätzungen der Augenreizungen hat, der in den Lidschlüssen nicht in dem Ausmaß zu sehen ist.

Stand: