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Die Hexachlorbenzol (HCB)-Porphyrie

I. Teil: Synopsis über Vorkommen, toxikologische, pharmakologische und biochemische Wirkungen des Hexachlorbenzol (HCB)
  • G. Goerz
  • R. Lissner

Zusammenfassung

Chlorierte Kohlenwasserstoffe spielen heute in der Industrie und damit auch in der Natur eine besondere Rolle, da sie in zahlreichen Produkten oder als Verbrennungsrückstände vorkommen. Die toxische Wirkung des Fungizids Hexachlorbenzol (HCB) für den Menschen wurde durch eine Intoxikation durch HCB-kontaminierten Saatweizen in der Türkei (1954–1957) bekannt. Die Intoxikation führt zu einem epidemieartigen Auftreten einer Porphyrie in Anatolien.

Die physikochemischen und chemischen Eigenschaften, die Herstellungsmengen und die Verwendung von HCB werden dargestellt.

Die Literatur über die akute und chronische Toxizität bei den zahlreichen, bisher untersuchten Tierspezies (Wildtieren, Haustieren, Labortieren) wird synoptisch dargestellt. Die Mutagenität, Karzinogenität, Teratogenität und Fertilitätstoxizität des HCB wurden in unterschiedlicher Stärke bei zahlreichen Spezies nachgewiesen. Die Immuntoxizität ist besonders bei Mäusen, Ratten und Hunden nachgewiesen worden; allerdings ergibt sich noch kein einheitliches Bild über die immunologische Wirkung des HCB.

Bei der pharmakologischen Wirkung des HCB ist eine Lipidlöslichkeit besonders zu berücksichtigen, die für die Resorption und somit für die nachfolgenden Wirkungen von maßgeblicher Bedeutung ist. Zahlreiche pathologisch-anatomische Veränderungen lassen sich in verschiedenen Organen nachweisen, wobei die zahlreichsten Befunde bisher von der Leber vorliegen.

Unter den biochemischen Wirkungen des HCB hat die Induktion der P-450-Isoenzyme eine besondere Bedeutung. HCB gehört zu den sogenannten Mischtyp-Induktoren, d.h. es werden verschiedene P-450-Isoenzyme durch HCB vermehrt: Phénobarbital-, Benzo(a)pyren-, Isosafrol-, Pregnenolon-16α-carbo-nitril- und Ethanol-induzierbare P-450-Isoenzyme.

Die P-450-Isoenzyme haben eine maßgebliche Bedeutung bei der Metabolisierung des HCB: Phenobarbital-induzierbares P-450 wandelt HCB in Pentachlorphenol und das Benzo(a)pyren-induzierbare P-450 Pentachlorphenol in Tetrachlor-Hydrochinon um. Die weitere Metabolisierung erfolgt zu Diolen durch die Epoxidhydrolase. Zusätzlich kann eine enzymatische Umwandlung dieser HCB-Metaboliten durch die γ-Glutamyl-Transferase (γ-GT), durch die GSH-Transferase und Methyl-Transferasen sowie durch GSH erfolgen. Es muß angenommen werden, daß die zahlreichen HCB-Metaboliten sehr unterschiedliche biochemische Wirkungen haben.

Summary

Due to their wide distribution in our environment, chlorinated hydrocarbons play an important role in chemistry and therefore also in our daily life. The biological function of hexachlorobenzene (HCB) as a fungicide resulted in its worldwide use and led to the accidental intoxication (by ingestion of seed wheat contaminated with the compound) of some thousands of persons in Turkey.

In this part of paper, the physico-chemical, biochemical and toxicological features of HCB are highlighted with emphasis on experimental models using different animal species (inbred and wildlife animals): Mutagenicity, carcinogenicity, teratogenicity of HCB have been broadly investigated, but in contrast to the variety of results from various laboratories many questions concerning the action of HCB are stillunresolved. The lipophilic behaviour of HCB strongly influences its pharmacokinetics (absorption from the gut, distribution, metabolism and elimination from the body). Various pathological changes in different organs of experimental animals are reported. Most of them deal with the morphological and histopathological changes in the liver. Of special interest is the potency of HCB to induce the cytochrome P-450 isoenzyme (so-called mixed type induction). For instance, HCB induces the P-450b, c, d, e-isoenzymes and MEOS (microsomal ethanol oxidizing system). Those enzymes are in addition important for the metabolism of HCB: The chlorinated benzene is metabolized to pentachlorophenol (PCP) by the catalytic action of P-450b and further more to tetrachlorohydroquinone by P-450c. HCB epoxides formed by P-450 isoenzymes were transformed to the corresponding diols primarily by the action of epoxidhydrolase. In addition, reactions catalyzed by γ-glutamyltransferases (γ-GT), enzymatic transfer of glutathione (GSH) and additional changes of the glutathione conjugates of HCB metabolites regulate further degradation. The different pharmacological and toxicological effects of known and perhaps of unknown HCB metabolites are discussed.

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Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1988

Authors and Affiliations

  • G. Goerz
    • 1
  • R. Lissner
    • 2
  1. 1.Universitätshautklinik DüsseldorfDüsseldorfDeutschland
  2. 2.Biotest-Pharma GmbHFrankfurt/MainDeutschland

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