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Quecksilber und anorganische Quecksilberverbindungen [MAK Value Documentation in German language, 1999]

Published Online: 31 JAN 2012

DOI: 10.1002/3527600418.mb743997anod0028

The MAK Collection for Occupational Health and Safety

The MAK Collection for Occupational Health and Safety

How to Cite

2012. Quecksilber und anorganische Quecksilberverbindungen [MAK Value Documentation in German language, 1999]. The MAK Collection for Occupational Health and Safety. 1–42.

Publication History

  1. Published Online: 31 JAN 2012
Nachtrag 1999 
MAK-Wert (1970)0,1 mg/m3 (als Hg berechnet)
Spitzenbegrenzung (1983)Kategorie III
Hautresorption-
Sensibilisierende Wirkung (1999)Sh
Krebserzeugende Wirkung (1999)Kategrorie 3
Fruchtschädigende Wirkung-
Erbgutverändernde Wirkung-
BAT-Wert (1998)100 µg Quecksilber/l Urin
Synonymametallisches Quecksilber kolloidales Quecksilber
Chemische BezeichnungQuecksilber
CAS-Nr.7439-97-6
FormelHg
Molmasse200,59
Schmelzpunkt− 38,9°C
Siedepunkt356,6°C
Dichte bei 20°C13,5 g/cm3
Dampfdruck bei 20°C0,0016 hPa
log POW5,95

Die vorliegende Begründung basiert auf Zusammenstellungen toxikologischer Daten zu Quecksilber und seinen anorganischen Verbindungen (ATSDR 1997; EPA 1997; WHO 1991). Zur Toxizität einwertiger Quecksilberverbindungen (wichtigster Vertreter: Kalomel, Hg2Cl2,) liegen praktisch keine Daten vor. Wegen der geringen Wasserlöslichkeit ist jedoch von einer vergleichsweise geringen Toxizität auszugehen. Darüber hinaus dürfte das toxikologische Wirkprofil zumindest qualitativ dem der zweiwertigen anorganischen Verbindungen, die gut wasserlöslich sind, entsprechen, denn bei Anwesenheit von Thiolgruppen disproportioniert einwertiges zu elementarem und zweiwertigem Quecksilber. Abhängig vom Redoxpotential des Mediums stellt sich ein Gleichgewicht zwischen den drei Formen ein.

1 Allgemeiner Wirkungscharakter

  1. Top of page
  2. Allgemeiner Wirkungscharakter
  3. Wirkungsmechanismus
  4. Toxikokinetik und Metabolismus
  5. Erfahrungen beim Menschen
  6. Tierexperimentelle Befunde und In-vitro-Untersuchungen
  7. Bewertung
  8. Literatur

Am Arbeitsplatz steht die Exposition gegen Quecksilberdampf im Vordergrund. Expositionen gegen Stäube mit anorganischen Quecksilberverbindungen sind sehr selten.

Quecksilberdampf wird über die Lunge sehr gut, metallisches Quecksilber über den Gastrointestinaltrakt dagegen praktisch nicht resorbiert. Die Resorption anorganischer Quecksilber(II)verbindungen nach oraler Aufnahme beträgt etwa 10%. Im Blut gelöstes metallisches Quecksilber wird über einen sättigbaren Mechanismus zur zweiwertigen Form oxidiert. Mit zunehmender Belastung steigt der Anteil des metallischen Quecksilbers an, und es verteilt sich entsprechend seiner hohen Lipophilie im Organismus und gelangt u. a. auch ins Gehirn, wo es nach Oxidation akkumuliert. Zweiwertiges Quecksilber bindet an Sulfhydrylgruppen und reichert sich bevorzugt in der Niere an. Die Ausscheidung von elementarem Quecksilber erfolgt über die Lunge, die der zweiwertigen Form mit Urin und Faeces.

Bei der akuten Exposition gegen hohe Quecksilberdampf-Konzentrationen stehen Lungenschädigungen im Vordergrund, bei oraler Aufnahme von Quecksilber(II)-verbindungen gastrointestinale und renale Schäden. Im Tierversuch ist die akute Toxizität bei inhalativer Exposition von Quecksilber und bei oraler Aufnahme von anorganischen Quecksilber(II)verbindungen hoch. Anorganische Quecksilber(II)-verbindungen wirken sensibilisierend an der Haut. Nach inhalativer Exposition gegen Quecksilberdampf treten gelegentlich generalisierte hämatogene Ekzeme auf.

Zielorgan bei chronischer Exposition des Menschen gegen Quecksilberdämpfe ist das zentrale Nervensystem. Beginnend mit charakteristischen Formen von Tremor folgen psychische und neurologische Veränderungen („Erethismus mercuralis”). Empfindlichstes Zielorgan bei oraler Aufnahme von Quecksilber(II)chlorid ist im Tierversuch die Niere.

Anorganische Quecksilber(II)verbindungen sind in vitro eindeutig klastogen, was auch in einem Tierversuch bestätigt werden konnte. Eine mutagene Wirkung auf Keimzellen konnte bisher nicht nachgewiesen werden.

Die Frage einer kanzerogenen Wirkung von Quecksilber ist mit den vorliegenden epidemiologischen Studien nicht abschließend zu klären. Quecksilber(II)chlorid führt bei männlichen Ratten zu Plattenepithelzellpapillomen des Vormagens, bei männlichen Mäusen zu tubulären Adenomen und Karzinomen der Niere.

2 Wirkungsmechanismus

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  2. Allgemeiner Wirkungscharakter
  3. Wirkungsmechanismus
  4. Toxikokinetik und Metabolismus
  5. Erfahrungen beim Menschen
  6. Tierexperimentelle Befunde und In-vitro-Untersuchungen
  7. Bewertung
  8. Literatur

Für die biologische Wirksamkeit ist im wesentlichen die hohe Affinität von zweiwertigen Quecksilberionen zu Thiolgruppen verantwortlich. Die Bindung des Ions an proteinständige Thiole kann zu vielfältigen funktionellen Beeinträchtigungen führen. Alle biologischen und toxikologischen Wirkungen, die nach Exposition gegen elementares Quecksilber beobachtet werden, werden auf das Quecksilberion zurückgeführt. Zu den Reaktionsketten von der Thiolbindung bis zur Schädigung der Zelle bzw. zur Erkrankung des Organismus sind zahlreiche Hypothesen formuliert worden, die mehr oder weniger gut durch experimentelle Arbeiten gestützt werden (Übersicht bei ATSDR 1997).

3 Toxikokinetik und Metabolismus

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  2. Allgemeiner Wirkungscharakter
  3. Wirkungsmechanismus
  4. Toxikokinetik und Metabolismus
  5. Erfahrungen beim Menschen
  6. Tierexperimentelle Befunde und In-vitro-Untersuchungen
  7. Bewertung
  8. Literatur

Zur Toxikokinetik und zum Metabolismus von metallischem Quecksilber und von anorganischen Quecksilberverbindungen liegen ausführliche Darstellungen vor (ATSDR 1997; EPA 1997; IARC 1993; WHO 1991). Zusammenfassend ergibt sich folgendes Bild:

Aufnahme und Verteilung

Elementares Quecksilber

Dampfförmiges Quecksilber wird zu ca. 80 % über die Lunge resorbiert. Aufgrund der hohen Fettlöslichkeit penetriert es rasch die Alveolarmembran. Über den Gastrointestinaltrakt wird metallisches Quecksilber praktisch nicht resorbiert. Bei Ratten lag die Resorptionsrate unterhalb von 0,01 % der aufgenommenen Menge. Über die Haut werden bei Exposition gegen Quecksilberdampf im Vergleich zur pulmonalen Aufnahme nur geringe Mengen aufgenommen. So resultierten beim Menschen weniger als 3 % der insgesamt resorbierten Menge aus der dermalen Aufnahme. Ins Blut aufgenommenes Quecksilber wird in hohem Maße an die Erythrozyten gebunden, wo es durch die Aktivität der Katalase bei Anwesenheit von Wasserstoffperoxid zum zweiwertigen Quecksilber oxidiert und intra- oder extrazellulär z. B. an Sulfhydrylgruppen gebunden werden kann. Das weitere Schicksal des oxidierten Quecksilberanteils ist dem nach oraler Aufnahme eines entsprechenden Quecksilbersalzes vergleichbar (siehe dort). Da die enzymatische Oxidation des Quecksilbers sättigbar ist, steigt der Anteil des im Plasma gelösten metallischen Quecksilbers mit zunehmender Belastung an. Dieses verteilt sich wegen seiner Lipophilie und hohen Diffusionsfähigkeit gut zwischen Körperflüssigkeiten, Zellen und Organen und gelangt auch über die Blut-Hirn-Schranke ins Gehirn, wo das Metall ebenfalls oxidiert werden kann. Da zweiwertiges Quecksilber die Blut-Hirn-Schranke nur mehr in sehr geringem Maße passieren kann, reichert es sich nach Exposition gegen elementares Quecksilber – vermutlich komplexiert mit Thiolgruppen oder anderen Liganden — im Gehirn an.

Anorganische Quecksilberverbindungen

Eine pulmonale Resorption von anorganischen Quecksilberverbindungen nach Exposition gegen entsprechende Aerosole oder Stäube ist nach den wenigen vorliegenden Untersuchungen zwar anzunehmen, quantitative Daten hierzu fehlen aber. Aus dem Gastrointestinaltrakt werden 7–15 % der aufgenommenen Menge an Quecksilber(II)verbindungen resorbiert, wobei die Resorptionsrate mit der Wasserlöslichkeit der Verbindung korreliert. Über die Haut wurden bei Meerschweinchen innerhalb von 5 Stunden 2–3 % der applizierten Quecksilber(II)chloridmenge aufgenommen. Im Blut bindet das zweiwertige Quecksilberion an Sulfhydrylgruppen von Plasmakomponenten und erythrozytären Proteinen. Angereichert wird das Ion in der Leber, hauptsächlich aber in der Niere. Nach längerer Exposition finden sich bis zu 90% des Gesamtgehaltes an Quecksilber eines Organismus in der Niere, bevorzugt in den proximalen Tubuli. Wichtigster Bindungspartner dürfte das Schwermetall-bindende Protein Metallothionein sein, das durch Quecksilber auch induzierbar ist. Im Gegensatz zu metallischem Quecksilber überwindet das zweiwertige Quecksilberion die Blut-Hirn-Schranke nur schwer. Tierexperimentelle Untersuchungen ergaben, daß bei etwa gleich hoher Belastung mit elementarem bzw. zweiwertigem Quecksilber die Quecksilbergehalte der Gehirne bei den mit elementarem Quecksilber belasteten Tieren ca. 10fach höher waren als bei den mit der zweiwertigen Form behandelten Tiere.

Metabolismus und Ausscheidung

Elementares Quecksilber

Elementares Quecksilber wird im Blut und in anderen Geweben nahezu vollständig zur zweiwertigen Form oxidiert und in dieser Form auch ausgeschieden (siehe unten). Die Ausscheidung von im Blut gelöstem Quecksilberdampf erfolgt hauptsächlich über die Lunge mit einer Eliminationshalbwertszeit von ca. 18 Stunden. Während und kurz nach akuten Expositionen ist auch im Urin, in den Faeces, im Speichel und im Schweiß metallisches Quecksilber nachweisbar.

Anorganische Quecksilberverbindungen

Nach oraler Verabreichung von Quecksilber(II)salzen konnte bei Ratte und Maus auch die Abatmung geringer Mengen von Quecksilber nachgewiesen werden, woraus abgeleitet wurde, daß zweiwertiges Quecksilber im Organismus auch zu elementarem Quecksilber reduziert werden kann. Hinweise auf eine Methylierung in Säugerzellen liegen nicht vor, allerdings wurde bei Ratten eine Methylierung von zweiwertigem Quecksilber durch Darmbakterien beobachtet.

Die Ausscheidung von zweiwertigem Quecksilber erfolgt über die Niere und den Darm. Freiwillige, denen Quecksilbernitrat i.v. verabreicht wurde, schieden innerhalb von 70 Tagen zwischen 6,3 und 35 % der Dosis mit dem Urin und zwischen 17,9 und 38,1 % mit den Faeces aus. Die Eliminationshalbwertszeit für das gesamte im Körper befindliche Quecksilber wurde auf ca. 58 Tage geschätzt. Für einzelne Kompartimente fanden sich starke Abweichungen von diesem Wert. So kann die biologische Halbwertszeit von Quecksilber im Gehirn mehrere Jahre betragen.

4 Erfahrungen beim Menschen

  1. Top of page
  2. Allgemeiner Wirkungscharakter
  3. Wirkungsmechanismus
  4. Toxikokinetik und Metabolismus
  5. Erfahrungen beim Menschen
  6. Tierexperimentelle Befunde und In-vitro-Untersuchungen
  7. Bewertung
  8. Literatur

4.1 Einmalige Exposition

4.1.1 Inhalative Aufnahme
Elementares Quecksilber

Bei der akuten Exposition gegen hohe Quecksilberdampf-Konzentrationen stehen Lungenschädigungen im Vordergrund, die letzlich auch zum Tode führen können. Wurde die Einwirkung längere Zeit überlebt, traten Bronchitis, Bronchiolitis mit interstitieller Pneumonie und Lungenemphyseme auf, die auch von Störungen des ZNS, wie Tremor und gesteigerter Erregbarkeit, begleitet sein konnten. Im weiteren Verlauf können ähnliche Symptome wie nach oraler Aufnahme von Quecksilbersalzen auftreten: Gastroenteritis und Nierenfunktionsstörungen bis zum Nierenversagen. Mit einer Latenz von wenigen Tagen kann eine von starken Koliken begleitete Colitis mucomembranacea auftreten, wenn große Mengen von renal nicht mehr eliminierbarem Quecksilber durch den Darm ausgeschieden werden (Kark 1979). Bisher sind in der Literatur über 10 Fälle mit fatalem Ausgang dokumentiert, wobei die hohen Quecksilberkonzentrationen der Luft meist auf eine Erhitzung des Metalls zurückzuführen waren (ATSDR 1997; EPA 1997; WHO 1991).

Anorganische Quecksilberverbindungen

Hierzu liegen keine Daten vor.

4.1.2 Orale Aufnahme
Elementares Quecksilber

Wegen der geringen Resorption aus dem Magen-Darmtrakt ist metallisches Quecksilber akut nur wenig toxisch. Bei einem Einzelfall blieb das Schlucken von 204 g des flüssigen Metalls ohne Anzeichen systemischer Toxizität (Schäfer et al. 1994).

Anorganische Quecksilberverbindungen

Die Aufnahme von Quecksilber(II)chlorid führt zu Reizungen der gastrointestinalen Mukosa und, abhängig von der Dosis, zu Übelkeit, Erbrechen, Bauchschmerzen und Durchfall. Als tödliche Dosis wurden für Erwachsene 10–42 mg Quecksilber/ kg KG abgeschätzt. Als Todesursachen nach einmaliger Aufnahme hoher Mengen anorganischer Quecksilberverbindungen wurden Herz-Kreislauf-Versagen, gastrointestinale Schäden und akutes Nierenversagen berichtet, wobei die Niere als kritisches Zielorgan angesehen wird (ATSDR 1997; EPA 1997; WHO 1991).

4.2 Wiederholte Exposition

4.2.1 Inhalative Aufnahme
Elementares Quecksilber

Nach arbeitsmedizinisch-toxikologischer Erfahrung ist das empfindlichste Zielorgan bei chronischer Exposition gegen Quecksilberdampf das zentrale Nervensystem. Daher ist ein Arbeitsplatzgrenzwert für elementares Quecksilber auf die Schwelle neurotoxischer Effekte beim Menschen zu beziehen, und es wird im folgenden nur dieser Endpunkt abgehandelt. Ausführliche Beschreibungen der systemisch-toxischen Effekte, die bei höheren Expositionskonzentationen auftreten, finden sich an anderer Stelle (ATSDR 1997; EPA 1997; WHO 1991). Im Vordergrund stehen hier die wiederholt belegten Nierenfunktionsstörungen, auch wenn bei hohen Quecksilberbelastungen praktisch alle Organsysteme betroffen sein können. Die aufgrund der tierexperimentellen Ergebnisse neuerdings diskutierten Effekte auf das Immunsystem (vgl. Abschnitt 5.7) durch eine chronische Quecksilberexposition konnten beim Menschen bisher nicht überzeugend bestätigt werden (z. B. Barregard et al. 1997; Langworth et al. 1992b; Moszczynski 1999; Soleo et al. 1997). Darüber hinaus ist die Bedeutung der Veränderung einzelner immunologischer Parameter für die Gesundheit des Menschen derzeit nicht bewertbar.

In den meisten Veröffentlichungen über die Folgen einer wiederholten Quecksilberexposition (Übersicht bei Ratcliffe et al. 1996) wurde die Belastung der Arbeiter durch Quecksilber nicht über die Bestimmung der Konzentration in der Luft, sondern durch die Analyse der Quecksilberkonzentration im Urin oder im Blut abgeschätzt. Die mit dem Urin ausgeschiedene Quecksilbermenge wurde in einigen Veröffentlichungen auf das Harnvolumen, in anderen auf die Kreatininausscheidung bezogen. In erster Näherung sind die Einheiten „µg Quecksilber/1 Harn” und „µg Quecksilber/g Kreatinin” gleichzusetzen. Die vorliegende Datenlage erlaubt also zunächst nur die Ableitung eines Grenzwertes für die innere Belastung. Aus der bekannten Korrelation der äußeren Belastung durch Quecksilber mit der inneren Belastung kann aber auf einen Luftgrenzwert für elementares Quecksilber am Arbeitsplatz geschlossen werden (vgl. Kapitel 6).

Die typischen Symptome einer chronischen Quecksilbervergiftung sind seit langem bekannt und in der Begründung aus dem Jahre 1981 ausführlich beschrieben. Die arbeitsmedizinischen Erfahrungen bis zu diesem Zeitpunkt führten zu der Erkenntnis, daß bei Quecksilberkonzentrationen der Luft von bis zu 0,1 mg/m3, die nach damaliger Kenntnis zu Quecksilberkonzentrationen im Urin bis maximal 200 µg/l führten, keine objektivierbaren neurotoxischen Symptome zu erwarten sind (vgl. MAK-Begründung „Quecksilber” 1981).

Die Symptome einer wiederholten hohen Exposition, die zu Quecksilberkonzentrationen im Urin von über 200 µg/l führten, konnten auch in neuerer Zeit bestätigt werden (Albers et al. 1982, 1988; Levine et al. 1982). Weiterhin sind zahlreiche Querschnittsstudien erschienen, die über angebliche neurotoxische Effekte bei Quecksilberausscheidungen im Urin um oder sogar unter 50 µg/l Harn bzw. g Kreatinin berichten, die im folgenden diskutiert werden. Studien mit Exposition auch gegen organische Quecksilberverbindungen (Schiele et al. 1979; Triebig et al. 1981, 1984), mit unzureichender Expositionscharakterisierung (Williamson et al. 1982) oder mit Kollektiven, deren Exposition jahrelang zurücklag (Ellingsen et al. 1993; Kishi et al. 1993, 1994), werden hier nicht beschrieben.

Bei 43 männlichen Arbeitern, die durchschnittlich 4 Jahre (Bereich 0,5–16 Jahre) entweder in Chloralkalielektrolysebetrieben oder in einer Fabrik zur Herstellung von Quccksilber-Zink-Legierungen gegen Quecksilber exponiert waren, wurden in den einmalig abgegebenen Urinproben Quecksilberkonzentrationen von 9,9–286 µg/g Kreatinin bestimmt (Mittelwert 95,5; Median 71). Mit zwei verschiedenen Systemen wurde versucht, präklinische Anzeichen von Tremor zu erfassen. An dieser Stelle sei auf eine ausführliche Diskussion der methodischen Schwierigkeiten bei der Bestimmung dieses Parameters verwiesen (Beuter und De Geoffroy 1996). Als Kontrollgruppe dienten 47 sorgfältig nach Alter und Lebensgewohnheiten ausgewählte Arbeiter, die beruflich nicht gegen Quecksilber exponiert waren. Im Orthokinesimeter-Test (Aiming-Test) mußten die Probanden möglichst exakt und schnell mit einem Stift die an den Ecken einer rechteckigen Platte gelegenen Markierungen treffen. Die erfaßten Parameter unterschieden sich in der exponierten Gruppe und in der Kontrollgruppe nicht signifikant, allerdings waren die Ergebnisse in der Kontrollgruppe tendenziell besser. Im Lochtremormeter-Test, der sich in dieser Studie als die empfindlichere Methodik herausstellte, mußten mit einem Stift 8 Bohrungen mit abnehmendem Durchmesser ohne Randberührung getroffen werden. Die Häufigkeit einer Randberührung war nur für ein Loch in der exponierten Gruppe signifikant erhöht. Beim Vergleich der für alle Löcher aufsummierten Treffer ergab sich kein statistisch signifikanter Unterschied, allerdings waren die Ergebnisse in der Kontrollgruppe wiederum tendenziell besser. Eine Dosis-Wirkungsbeziehung für die Prävalenz von Testergebnissen, die außerhalb des 95 %-Kontrollperzentils lagen, konnte auf der Basis eines Gruppenvergleichs (Kontrolle; Quecksilberausscheidung im Urin <50; 50–99,9 und > 100 µg/g Kreatinin) nicht nachgewiesen werden. In der mittleren und hohen Expositionsgruppe waren zwar statistisch signifikante Abweichungen von der Kontrollgruppe nachweisbar, allerdings waren diese in der mittleren Gruppe weitaus größer als in der hoch belasteten (Roels et al. 1982). Wegen der fehlenden Dosis-Wirkungsbeziehung läßt sich aus dieser Untersuchung kein Schwellenwert bezüglich der neurotoxischen Effekte ableiten.

Die Analyse der Handtremorfrequenz unter Ruhebedingungen und beim Halten eines Gewichtes von 1,25 kg mittels eines Akzelerometers ergab bei einer Gruppe Quecksilber-exponierter Personen (n = 26) im Vergleich zur Kontrollgruppe (n = 25) signifikante Abweichungen. Die durchschnittliche Quecksilberkonzentration einer einmaligen, abendlichen Urinprobe betrug bei den Exponierten ca. 20 ± 2 µg/g Kreatinin, die durchschnittliche Expositionsdauer 15,3 ± 2,6 Jahre. Die Autoren weisen darauf hin, daß über die frühere Expositionshöhe der einzelnen Personen kaum Informationen vorlagen, diese aber vermutlich höher waren. Außerdem halten sie die klinische Relevanz ihrer Befunde für nur schwer bewertbar (Fawer et al. 1983), weshalb diese Untersuchung nicht zur Grenzwertfindung heranzuziehen ist.

Von der Arbeitsgruppe um Roels wurde ein weiteres Kollektiv Quecksilber-exponierter Arbeiter (n = 131) und Arbeiterinnen (n = 54) aus Chloralkalielektrolysebetrieben und Fabriken zur Herstellung von Quecksilber-Zink-Legierungen oder von elektronischen Bauteilen eingehend untersucht und mit einer passend ausgewählten Kontrollgruppe verglichen. Die einmalige Bestimmung der Quecksilberkonzentration im Urin ergab bei den Männern durchschnittlich 52 ± 43 µg/g Kreatinin (Median 37,1; Bereich 7,3–272) und bei den Frauen durchschnittlich 36 ± 16 µg/g Kreatinin (Median 35; Bereich 7,3–89,4). Für die in einem Fragebogen selbst angegebenen Symptome ergaben sich für die Quecksilber-exponierten Probanden zwar einige signifikant erhöhte Prävalenzen, allerdings war keine Beziehung zwischen der inneren Belastung oder der Expositionsdauer und den Symptomangaben feststellbar. Bei der Testung der einfachen Reaktionszeit, des Kurzzeitgedächtnisses, der Farbunterscheidung und im Flimmerverschmelzungs-Test zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zwischen der Kontroll- und der exponierten Gruppe. Der Handtremor wurde in Ruhe, unter Belastung mit 2 kg sowie beim Zielen auf einen Punkt mit und ohne Belastung (2 kg) mittels Akzelerometer gemessen. Alle Ergebnisse waren bei den exponierten Arbeiterinnen unauffällig, bei den Arbeitern wurden präklinische Anzeichen für einen erhöhten Handtremor gefunden. Allerdings bestand keine Beziehung der Symptome zur aktuellen Quecksilberausscheidung mit dem Urin. Die Prävalenz für veränderte Parameter in den Handtremorbestimmungen nahm erst bei einer Expositionsdauer von über 10 Jahren zu. Die Autoren schlossen hieraus, daß die neurotoxischen Symptome einer Quecksilberexposition besser mit dem Dosis-Zeit-Produkt als mit der aktuellen Belastung korrelieren (Roels et al. 1985). Hieraus ist abzuleiten, daß eine einmalige Bestimmung der inneren Quecksilberkonzentration und eine einmalige Untersuchung der Probanden kaum dazu geeignet sind, einen Grenzwert für eine chronische Belastung abzuleiten. 21 Arbeiter aus einer Fluoreszenzlampenfabrik, die im Urin Quecksilberkonzentrationen zwischen 16 und 94 µg/g Kreatinin aufwiesen, wurden mittels eines Lochtremormeters und mittels eines Balancetremormeters auf präklinische Anzeichen von Tremor untersucht. Die Autoren berichteten, daß sich die Testergebnisse mit zunehmender innerer Belastung verschlechterten. Diese angebliche Dosis-Wirkungsbeziehung ist jedoch anhand der publizierten Daten nicht nachvollziehbar. Ein Vergleich mit einer Kontrollgruppe fand nicht statt (Verberk et al. 1986). Daher und aufgrund der geringen Gruppengröße ist diese Studie nicht bewertungsrelevant.

In einer weiteren Untersuchung der Arbeitsgruppe um Roels an 54 männlichen Quecksilber-exponierten Arbeitern aus Chloralkalielektrolysebetrieben und Fabriken zur Herstellung von Quecksilber-Zink-Legierungen wurden die schon in den früheren Studien eingesetzten Methoden zur Bestimmung präklinischer Anzeichen von Tremor (Orthokinesimeter-Test, Lochtremormeter-Test und Akzelerometer) vergleichend eingesetzt. Die Arbeiter waren durchschnittlich 7,7 Jahre (Bereich 1–20 Jahre) exponiert und wiesen in den einmalig abgegebenen Urinproben Quecksilberkonzentrationen von 11,3–224 µg/g Kreatinin (Mittelwert 75 ± 46) auf. Die Quecksilberbelastungen vergangener Jahre waren für einige Arbeiter bekannt, so daß auch das Dosis-Zeit-Produkt für die innere Belastung abgeschätzt werden konnte. Als Kontrollgruppe dienten 48 passend ausgesuchte Arbeiter, die beruflich nicht gegen Quecksilber exponiert waren. Mittels des Akzelerometers konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Gruppen ermittelt werden. Mit den beiden anderen Testsystemen wurden bei den exponierten Arbeitern präklinische Hinweise für Intentions- und Haltetremor signifikant häufiger festgestellt als bei den Kontrollen. Allerdings ergaben sich bei der geschichteten Analyse keine Korrelationen zwischen den Prävalenzen für auffällige Testergebnisse und der Expositionsdauer, der aktuellen inneren Belastung oder des Dosis-Zeit-Produktes. Die aufwendige statistische Auswertung erbrachte Hinweise darauf, daß jüngere Arbeiter empfindlicher auf eine Quecksilberbelastung reagierten. Eine Erklärung bzw. eine weitere dies bestätigende Untersuchung stehen noch aus (Roels et al. 1989). Insgesamt sind diese Daten, besonders wegen der fehlenden Dosis-Wirkungsbeziehung, nicht für eine Grenzwertableitung heranzuziehen.

Bei 60 Personen, die zwischen 5 und 28 Jahren (MW ± SD: 13,7 ± 5,5 Jahre) in Chloralkalielektrolysebetrieben beschäftigt waren, und aus deren Quecksilbergehalten im Blut eine durchschnittliche Expositionskonzentration von 25 µg Quecksilber/ m3 abgeschätzt wurde, zeigten sich in einer umfangreichen psychologischen Testbatterie keine von der Kontrollgruppe abweichenden Ergebnisse. Vereinzelte, in der exponierten Gruppe signifikant häufiger angegebene Symptome (Schlaf- und Gedächtnisstörungen, Müdigkeit, Verwirrtheit, Erregbarkeit) waren nicht eindeutig auf die Quecksilberbelastung zurückzuführen, so daß insgesamt keine adversen neurologischen Effekte festgestellt wurden. Die vor der Durchführung der Tests einmalig bestimmten Quecksilberkonzentrationen im Morgenurin lagen zwischen 3 und 52, im Mittel bei 17 ± 11 µg/l (Piikivi und Hänninen 1989). Von dieser Arbeitsgruppe wurden bei einem vergleichbar belasteten Kollektiv (n = 41) auch Elektroenzephalogramme aufgezeichnet und mit denen einer nicht gegen Quecksilber exponierten Kontrollgruppe verglichen. Hierbei zeigten sich Unterschiede zwischen den beiden Gruppen, die von den Autoren als erste präklinische Effekte einer Belastung mit Quecksilber interpretiert wurden (Piikivi und Tolonen 1989). Allerdings treten derartige Veränderungen auch bei 15% der „Normalbevölkerung” auf, und sie sind daher nicht als adverse Effekte zu werten. Solange diese Befunde nicht bestätigt sind, können sie für eine Grenzwertfestsetzung nicht berücksichtigt werden.

28 Beschäftigte einer Fluoreszenzlampenfabrik, die gegen relativ niedrige Quecksilberkonzentrationen exponiert waren, wurden der WHO-Testbatterie zur Erfassung präklinischer Anzeichen von zentralnervösen Leistungsminderungen unterzogen. Die Quecksilberausscheidung im Harn, die zweimal jährlich im 24-Stunden-Sammelurin über mehrere Jahre kontrolliert wurde, schwankte bei 8 regelmäßig Exponierten im Mittel zwischen 7 und 28 µg/l und bei den 20 gelegentlich Exponierten zwischen 8 und 20 µg/l. Die maximal gemessenen Quecksilberkonzentrationen im Urin lagen unterhalb von 140 µg/l. Im Vergleich zu den Ergebnissen der 22 Kontrollpersonen war bei den regelmäßig exponierten Arbeitern nur das akustische Kurzzeitgedächtnis signifikant eingeschränkt. Weiterhin schienen die Mitglieder dieser Gruppe depressiver zu sein und bedeutende Persönlichkeitsveränderungen erfahren zu haben. Allerdings waren diese Verhaltensänderungen möglicherweise Folge früherer, hoher Expositionen gegen Quecksilber am Arbeitsplatz (Soleo et al. 1990). Daher ist die Vermutung, daß bereits bei sehr niedrigen Quecksilberbelastungen adverse Effekte auftreten können, nicht ausreichend belegt. Dosis-Wirkungsbeziehungen sind nicht geprüft worden.

Eine erhöhte Tremorfrequenz wurde bei 18 exponierten Personen auf der Basis eines Gruppenvergleichs mit 18 Kontrollpersonen beschrieben. Allerdings zeigten die Einzelergebnisse eine sehr große Schwankungsbreite, und es bestand keine eindeutige Beziehung zwischen der Höhe der gemessenen Tremorparameter und der Quecksilberkonzentration im Urin oder der Expositionsdauer. Für die durchschnittliche Tremoramplitude ergab sich zwischen den beiden Gruppen kein Unterschied. Die Tremorparameter wurden am ausgestreckten Zeigefinger der dominanten Hand abgeleitet. Die Ergebnisse der ausführlichen physischen und neurologischen Untersuchungen unterschieden sich nicht von denen der 18 Kontrollpersonen. Die Quecksilberausscheidung wurde nur einmalig im 24-Stunden-Sammelurin bestimmt und betrug bei den exponierten Arbeitern 23 ± 28 µg/l (Bereich 10–121) (Chapman et al. 1990). Wegen der fehlenden Dosis-Wirkungsbeziehung und der hohen interindividuellen Schwankungen bei den Tremormeterergebnissen sind diese Befunde nicht eindeutig auf die Quecksilberexposition zurückzuführen.

Neurologisch auffällige Befunde (Tremor, auffälliger Romberg-Test, Dysdiadochokinese) wurden bei 84 Beschäftigten einer Thermometerfabrik häufiger festgestellt als bei den entsprechenden Kontrollpersonen. Die Quecksilberkonzentrationen im Urin schwankten zwischen 1,3 und 345 µg/g Kreatinin (MW ± SD: 73 ± 70 µg/g Kreatinin). Ein signifikanter Unterschied in den mittleren Quecksilberausscheidungen zwischen Beschäftigten mit und ohne neurologische Befunde lag nicht vor. Allerdings hatten die Arbeiter mit auffälligen Testergebnissen auch signifikant höhere Werte für den „Expositionsindex”, einer Abschätzung der kumulativen Exposition über die Zeit (Ehrenberg et al. 1991). Diese Befunde bestätigen die bereits oben beschriebenen Ergebnisse der Studie von Roels et al. 1985. 89 Arbeiter aus Chloralkalielektrolysebetrieben, deren mittlere Quecksilberausscheidung mit dem Urin 25 µg/g Kreatinin (Bereich 0,5–75) betrug, klagten häufiger über Befindlichkeitsstörungen (Konzentrationsschwäche, gastrointestinale Beschwerden, Nervosität, Schlaf- und Gedächtnisstörungen, Müdigkeit) als 75 Kontrollpersonen. Andererseits ergaben sich bei den getesteten psychomotorischen Parametern (Unterarmtremor mittels Akzelerometer, Hand-zu-Augen-Koordination, Finger-Tapping, einfache Reaktionszeit, Zahlen-Symbol-Test, Gedächtnisspanne von Zahlen und Sternberg-Test) keine Unterschiede zwischen den Gruppen. Die Angabe von Symptomen korrelierte schwach mit der aktuellen Quecksilberausscheidung im Urin, nicht aber mit der Expositionsdauer (Langworth et al. 1992a). Die alleinige Erhöhung der Prävalenzen für selbst berichtete Symptome ist – besonders im Hinblick auf die unauffälligen Ergebnisse in der psychomotorischen Testbatterie – nicht als bedeutsamer adverser Effekt zu werten.

Mehrere psychomotorische Parameter (z. B. Reaktionszeit) und das Befinden (selbst berichtete Symptome) waren bei 88 Quecksilber-exponierten Arbeitern im Vergleich zu 70 Kontrollpersonen auf Gruppenbasis verschlechtert. Die Quecksilberkonzentrationen im Urin wurden für jeden Arbeiter einmalig aus dem 24-Stunden-Sammelurin bestimmt und betrugen 25 ± 59 µg/l (MW ± SD). Über eine mögliche Dosis-Wirkungsbeziehung wurde keine Aussage gemacht. Allerdings erzielten die Arbeiter mit längerer Expositionsdauer auch schlechtere Ergebnisse bei den neurologischen Tests, wobei ein Einfluß des Alters ausgeschlossen wurde. Die Autoren betonten aber, daß weitere Studien nötig sind, um diese Ergebnisse zu verifizieren (Liang et al. 1993).

Verlängerte Latenzzeiten für evozierte Potentiale wurden bei den 10 am höchsten belasteten Arbeitern eines Chloralkalielektrolysebetriebes diagnostiziert, die mittlere Quecksilberkonzentrationen im Urin von 59 ± 28 µg/g Kreatinin aufwiesen. Informationen über die frühere Expositionshöhe fehlen. Als Kontrolle wurden die gespeicherten Daten gesund erscheinender Personen verwendet, wobei mögliche Störfaktoren berücksichtigt wurden. Die Befunde wurden als erste Anzeichen einer Neurotoxizität interpretiert, allerdings erscheint eine klinische Relevanz fraglich (Chang et al. 1995). Wegen der geringen Gruppengröße und weiterer methodischer Mängel kann auch diese Studie keine Berücksichtigung bei einer Grenzwertsetzung finden.

Neuerdings wurde über eine Störung des Farbensehens – erfaßt mittels Lanthony-Farb-Test – bei einem Quecksilber-belasteten Kollektiv aus der Thermometer- und Präzisionsinstrumentenherstellung berichtet. Im Vergleich zu einer Kontrollgruppe wiesen Quecksilber-exponierte Beschäftigte mit einer Ausscheidung von mehr als 50 µg/g Kreatinin vermehrt einen subklinischen Farbsinnverlust vorzugsweise im Blau-Gelb-Bereich auf. Nur 2 der 33 Probanden erzielten richtige Ergebnisse, in der Kontrollgruppe waren es 10 von 33. Sowohl die Testergebnisse als auch die Quecksilberausscheidungen der Probanden (Bereich 28–287 µg/g Kreatinin) streuten stark. Es ergab sich keine belastbare Dosis-Wirkungsbeziehung. Ein Schwellenwert für adverse Effekte ist aus diesen Ergebnissen nicht abzuleiten (Cavalleri et al. 1995). Ein Jahr nach erfolgreichen arbeitshygienischen Maßnahmen zur Verringerung der Quecksilberbelastung wurden 21 Arbeiter erneut untersucht. Die Quecksilberkonzentration im Urin war auf 10,0 ± 7,6 µg/g Kreatinin (MW ± SD; Bereich 1,8–25,7) verringert, und Farbsinnstörungen traten nicht häufiger auf als in der Kontrollgruppe. Somit ist von einer Reversibilität der Veränderungen auszugehen (Cavalleri und Gobba 1998).

Zahnärztliches Personal ist heutzutage kaum mehr gegen Quecksilber exponiert, und die Quecksilberausscheidung im Urin liegt bei diesem Kollektiv in der Regel deutlich unter 50 µg/l. Entsprechend ergaben sich bei der Untersuchung von Beschäftigten im zahnärztlichen Bereich in verschiedenen Studien (z. B. Langworth et al. 1997; Nilsson et al. 1990) keine neurologischen Auffälligkeiten. Andere Studien dagegen berichten zwar über neurologische Störungen und führen diese auf die niedrigen Quecksilberexpositionen zurück, jedoch ist dies aufgrund verschiedener Mängel anzuzweifeln: Bei der neuropsychologischen Untersuchung von 98 Zahnärzten und 54 Kontrollpersonen errechneten sich auf Gruppenbasis zwar mehrere statistisch signifikante Unterschiede, allerdings wurde eine Alpha-Adjustierung, die wegen der multiplen Testverfahren notwendig gewesen wäre, nicht durchgeführt. Ferner wurde eine Dosis-Wirkungsbeziehung zwischen der Quecksilberexposition und psychomotorischen Leistungsminderungen abgeleitet. Die Autoren weisen jedoch darauf hin, daß für die Vergangenheit höhere, jedoch nicht mehr quantifizierbare Quecksilberexpositionen anzunehmen sind (Ngim et al. 1992). Die Studienergebnisse zur inneren Quecksilberbelastung sind mit anderen Untersuchungen nicht konsistent, so daß eine abschließende Beurteilung dieser Ergebnisse nicht möglich ist.

Bei 19 Zahnärzten wurden psychologische Untersuchungen durchgeführt und die Ergebnisse mit denen einer Kontrollgruppe von 20 Personen verglichen. Die mittlere Quecksilberkonzentration im Urin, die aus Einzelproben bestimmt wurde, betrug bei den Zahnärzten 36 µg/l, bei der Kontrollgruppe war kein Quecksilber nachweisbar. Es ergaben sich statistisch signifikante Zusammenhänge zwischen der Quecksilberkonzentration im Urin und verschiedenen Befindlichkeitsstörungen wie emotionale Labilität, Müdigkeit und Anspannung. Für kognitive und motorische Funktionen fanden sich keine signifikanten Einschränkungen. Die Autoren bezeichnen ihre Untersuchung als Hypothesen-generierende Studie und empfehlen die Überprüfung an einem größeren Kollektiv (Echeverria et al. 1995). Für die Bewertung dieser Ergebnisse gilt auch das oben für die Daten von Langworth et al. 1992a Gesagte. Bei 47 Zahnärzten und Assistenten, deren Quecksilberkonzentration im Urin im Bereich der Hintergrundbelastung der Normalbevölkerung lag (< 4 µg/l), wurde für verschiedene Ergebnisse in neurologischen Testsystemen eine Abhängigkeit von der inneren Quecksilberbelastung berichtet (Echeverria et al. 1998). Da kein Vergleich mit Kontrollpersonen stattfand, sind die Ergebnisse nicht bewertbar. Aus der obigen Darstellung wird deutlich, daß aus den vorliegenden Querschnittsstudien ein wissenschaftlich begründeter Grenzwert für die neurotoxische Wirkung von Quecksilber nicht abzuleiten ist. Dies vor allem, weil bei chronisch Exponierten keine Korrelation zwischen einmalig bestimmten Quecksilberkonzentrationen im Urin und den beschriebenen Symptomen bestand. Vielmehr deuten die Ergebnisse daraufhin, daß das Konzentrations-Zeit-Produkt besser mit der Wirkung korreliert. Daher kommt den wenigen Längsschnittstudien mit wiederholten Bestimmungen der inneren oder äußeren Belastung eine entscheidende Rolle bei der Grenzwertfestsetzung zu, sofern sie eine konstante Exposition über die Zeit belegen.

Dieses Kriterium erfüllt eine Untersuchung an 39 Arbeitern aus 2 Chloralkalielektrolysebetrieben, für die umfangreiche Expositionsdaten über mehrere Jahre erhoben wurden. Die Beschäftigungsdauer betrug im Mittel 15,3 und mindestens 7 Jahre. Die Quecksilberkonzentration der Luft lag in den Jahren 1974–1976 bei festen Meßpunkten im Durchschnitt bei 75 µg/m3, gemittelt aus ca. 2800 Einzelergebnissen. 66% der Meßwerte lagen zwischen 30 und 90 µg/m3, und es wurden 7 Überschreitungen zwischen 300 und 500 µg/m3 angegeben. Im Jahre 1977 wurde mit personengetragenen Probensammlern gemessen, wobei die Durchschnittswerte in 2 Betrieben 48 und 35 µg/m3 betrugen. Im Urin wurden in den 3 Jahren Durchschnittskonzentrationen von 124, 73 und 87 µg Quecksilber/l bestimmt (Dithiozon-Methode). 8 % der Werte lagen zwischen 200 und 300 µg/l, weitere 8 % über 300 µg/l. 1977 wurden die Harnkonzentrationen mittels Atomabsorptionsspektrometer gemessen und lagen im Mittel bei 108 µg/l. Bei den exponierten Arbeitern wurden verschiedene psychomotorische Funktionen wie Tremor, Zweihandkoordination, Farbdetermination und Reaktionszeit untersucht und die Ergebnisse mit denen einer Kontrollgruppe verglichen, wobei keine signifikanten Unterschiede auftraten (Schuckmann 1979).

Eine weitere langjährige (maximal 21 Jahre) arbeitsmedizinische Überwachung von 110 Arbeitern eines Chloralkalielektolysebetriebes, in dem die Quecksilberkonzentration der Luft, die täglich stationär mit der UV-Methode bestimmt wurde, zwischen 50 und 100 µg/m3 mit gelegentlichen Spitzen bis 130 µg/m3 lag, bestätigt die negativen Befunde von Schuckmann 1979. Die Arbeiter wurden je nach täglicher Aufenthaltsdauer in der Quecksilber-haltigen Atmosphäre in drei Gruppen eingeteilt. Die Quecksilberkonzentration im Harn der Gruppe mit der längsten Aufenthaltsdauer (n = 51) betrug im Mittel 133 µg/l (Bereich 36–365). Für die mittlere (n = 50) und niedrig belastete Gruppe (n = 9) ergaben sich 69 (Bereich 12–267) und 31 µg/l (Bereich 6–44). Die ausführliche Befragung über subjektive Symptome sowie die ärztliche Untersuchung, in der u.a. alle Tremorarten, die Koordination (Finger-Nase, Finger-Finger), Reflexe, Vibrationsempfinden und die Muskelfunktion erfaßt wurden, ergaben keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen. An einem weiteren Kollektiv von Chloralkali-Arbeitern (n = 126) mit vergleichbaren Expositionsbedingungen, die über 3,5 Jahre wiederholt untersucht wurden, konnte dieses Ergebnis bestätigt werden. Somit waren zumindest mit den bis Ende der Siebziger Jahre üblicherweise durchgeführten arbeitsmedizinischen Untersuchungen bei Arbeitern, die wiederholt gegen bis zu 100 µg Quecksilber/m3 exponiert waren bzw. mittlere Urinkonzentrationen von über 100 µg/l aufwiesen, keine adversen Effekte feststellbar (Bunn et al. 1986).

Arbeiter aus Chloralkalielektrolysebetrieben und geeignete Kontrollpersonen (n = 37–43) wurden in einem Zeitraum von 7 Jahren insgesamt 4mal untersucht. Alter, Geschlecht und verbale Intelligenz wurden durch statistische Methoden als mögliche Einflußgrößen ausgeschlossen. Die niedrig exponierte Gruppe (n = 34–50) hatte über die Zeit gleichbleibende Quecksilberkonzentrationen im Urin von 25 ± 13 µg/l, bei der hoch exponierten Gruppe (n = 14–21) zeigten sich größere Schwankungen mit einem Maximalwert von 152 ± 197 µg/l. Die durchschnittliche Expositionsdauer am Studienbeginn betrug 12 Jahre. Aufzeichnungen der Quecksilberkonzentrationen in der Luft lagen für die vergangenen 20 Jahre vor und ergaben eine Durchschnittskonzentration von 85 µg/m3. Über die Jahre zeigten sich zwischen den Gruppen keine konstanten Unterschiede bei den Ergebnissen der Symptom- und Befindlichkeitsbefragung sowie bei den Gedächtnis- und Konzentrationstests. Nur bei den Untersuchungen zur Erfassung der Fingergeschicklichkeit zeigten sich in der hoch exponierten Gruppe wiederholt Unterschiede gegenüber der Kontrollgruppe. Aufgaben zur Ziel- bzw. Treffsicherheit mit einem Stift, der in ein Loch bzw. mehrere Löcher nacheinander gesteckt werden mußte, wurden an 3 bzw. 2 der 4 Untersuchungszeitpunkte langsamer gelöst als von der Kontrollgruppe. Eine Dosis-Wirkungsbeziehung war nicht nachweisbar. Die Autoren schlossen aus den Ergebnissen, daß Defizite bei der Feinmotorik durch Quecksilberbelastungen im Bereich von 150 µg/l Urin möglich sind (Günther et al. 1996). 16 Sanierungsarbeiter, die im Rahmen ihrer Tätigkeit gegen Quecksilber exponiert wurden, wurden innerhalb von 2 Jahren insgesamt 4mal ausführlich arbeitsmedizinisch untersucht, wobei auch neurophysiologische und neuropsychologische Tests durchgeführt wurden. Bei Quecksilberbelastungen von 0,5–22 µg/l Blut bzw. 1,1 − 80 µg/l Urin waren hierbei keine neurotoxischen Effekte nachweisbar. Die Leitungsgeschwindigkeit peripherer Nerven wurde 3mal im Untersuchungszeitraum bestimmt, wobei die altersstandardisierten Ergebnisse nur in Einzelfällen geringfügig von den Referenzwerten abwichen. Ein Kausalzusammenhang mit der inneren Quecksilberbelastung konnte nicht hergestellt werden, so daß die Autoren Quecksilberbedingte neurotoxische Effekte bis zu Urinkonzentrationen von 80 µg Quecksilber/l ausschließen konnten (Dietz et al. 1997).

Anorganische Quecksilberverbindungen

Eine inhalative Exposition gegen Stäube mit anorganischen Quecksilberverbindungen ist selten und bisher nur unter gleichzeitiger Exposition gegen Quecksilberdämpfe bekannt. Entsprechend liegen zu Luftkonzentrationen von anorganischen Quecksilberverbindungen und eventuell resultierenden gesundheitlichen Beeinträchtigungen keine Informationen vor.

4.2.2 Orale Aufnahme
Elementares Quecksilber

Hierzu liegen keine Daten vor.

Anorganische Quecksilberverbindungen

Bei wiederholter oraler Aufnahme von Quecksilber(II)salzen wird die Niere als Zielorgan für adverse Effekte angesehen. Eine Dosis-Wirkungsbeziehung ist aus den wenigen vorliegenden Daten, die an anderer Stelle ausführlich beschrieben sind (ATSDR 1997; EPA 1997; WHO 1991) nicht abzuleiten.

4.3 Wirkung auf Haut und Schleimhäute

Nach wiederholter Exposition gegen Quecksilberdampf oder verschiedene Quecksilberverbindungen trat besonders bei Kindern gelegentlich eine Akrodynie auf. Dieses Krankheitsbild ist geprägt durch groblamellöse Schuppung und blau-rötliche Verfärbung der Haut („pink disease”). Weiterhin wurde u.a. über Schlafstörungen, Reizbarkeit, Schweißausbrüche, Blutdruckanstieg und Tachykardie berichtet. Die Pathogenese dieser Erkrankung ist nicht eindeutig geklärt. Auch hinsichtlich einer Dosis-Wirkungsbeziehung liegen keine Informationen vor (ATSDR 1997; EPA 1997; WHO 1991).

4.4 Allergene Wirkung

Elementares Quecksilber und Quecksilberlegierungen

Klinische Erscheinungsformen einer allergischen Reaktion auf elementares Quecksilber, das aufgrund seiner Flüchtigkeit zumeist auch inhalativ aufgenommen wird, sind (generalisierte) Exantheme, seltener urtikarielle Reaktionen und sehr selten Erythema multiforme-ähnliche Reaktionen (z. B. Nakada et al. 1997; Nakayama et al. 1983).

Zur Prävalenz einer positiven Reaktion auf elementares Quecksilber oder Amalgam fanden sich in der Literatur nur wenige Angaben (siehe Tabelle 1). Beruflich bedingte Allergien gegen elementares Quecksilber (z.B. Schrallhammer-Benkler et al. 1992) sind inzwischen sehr selten und werden vereinzelt in Krankenpflege- oder Dentalberufen durch Kontakt mit Quecksilber aus zerbrochenen Thermometern (z. B. Faria und de Freitas 1992) oder durch manuelle Amalgam-Zubereitung (z. B. Goh und Ng 1988; Kanerva et al. 1994) beobachtet.

Table 1. Prävalenzen positiver Reaktionen bei Epikutantests mit Quecksilber (Hg), Quecksilber(II)chlorid (HgCl2) oder Quecksilber(II)amidochlorid (Hg(NH2)Cl)
getestete PersonenTestsubstanz, Konz. (Vehikel, sofern nicht Vaseline)Anteil positiver ReaktionenBemerkungenLiteratur
372 Patienten (Alter 6–15 Jahre)Hg(NH2)Cl, 1 %6,5% Brasch und Geier 1997
2592 PatientenHg, 0,5%3,7%in 62 Fällen klinische Relevanz angenommen, davon 44mal wegen Kontakt zu MerbrominDe la Cuadra 1993
3389 konsekutiv getestete PatientenHg(NH2)Cl, 1 %3,2%Relevanz nach Meinung der Autoren häufig nicht zu beurteilenFrosch 1990
11962 konsekutiv getestete PatientenHgCl2, 0,1 % (Wasser)1,3% Gollhausen et al. 1988
329 Patienten (Alter bis 14 Jahre)Hg(NH2)Cl, 1 %6,1% Goncalo et al. 1992
441 konsekutiv getestete PatientenHg(NH2)Cl,1%0,9%nur mind. 2+-Reaktionen berücksichtigt; nur in 2 Fällen Relevanz ange nommenHandley et al. 1993
Hg, 1%1,1%
HgCl2, 0,1%0,7%
(Wasser) 
11544 konsekutiv getestete PatientenHg(NH2)Cl,1%1,6% Kränke et al. 1995
539 konsekutiv getestete PatientenHgCl2, 0,1%2,2% Lindemayr und Becerano 1985
1538 konsekutiv getestete PatientenHg(NH2)Cl, 1 %9%Relevanz in 23 Fällen angenommen; bei 55/56 erneut getesteten Patienten positive Reaktion auf Hg(NH2)ClNebenführer et al. 1984
HgCl2, 0,03% (Wasser)6%
141 Patienten (Alter bis 14 Jahre)Hg, 0,5%6,4%in 7 Fällen aktuelle oder vorangehende RelevanzRomaguera und Vilaplana 1998
3206 PatientenHg(NH2)Cl, 1%4,6% Rudner et al. 1975
593 hautgesunde PersonenHg(NH2)Cl, 1%1,2% Seidenari et al. 1990
660 PatientenHg(NH2)Cl, 1 %3%in 4 Fällen Relevanz angenommenStorrs et al. 1989
42839 konsekutiv getestete PatientenHg(NH2)Cl, 1 %1,2% Sertoli et al. 1999
507 Patienten mit Gesichts— DermatitisHg(NH2)Cl,1 %6,1% Sun 1987

Bei den ebenfalls seltenen Fällen einer (allergischen) Reaktion der Mundschleimhaut auf Amalgam-Füllungen traten als klinische Symptome Lichen planus oder andere lichenoide Veränderungen, rezidivierende Aphthen oder Leukoplakien im Bereich der Füllungen auf (z. B. Alanko et al. 1996; Ibbotson et al. 1996; Koch und Bahmer 1995; von Mayenburg et al. 1996; Pang und Freeman 1995; Zusammenfassung älterer Berichte z. B. bei Götz und Fortmann 1959; Holmstrup 1991; Thomson und Russell 1970). Bisher ist nicht geklärt, ob die beobachteten (lichenoiden) Veränderungen als Folge oder als prädisponierender Faktor für eine eigenständige Sensibilisierung durch elementares Quecksilber anzusehen sind, und inwieweit hierfür andere Faktoren, z. B. eine rauhe Oberfläche der Füllungen oder ein vorangehender Kontakt mit anorganischen oder organischen Quecksilberverbindungen und eine zunächst asymptomatische Sensibilisierung, (mit-)verantwortlich sind.

Anorganische Quecksilberverbindungen

Irritative und allergische Reaktionen auf Quecksilberverbindungendie früher vielfaltig in der Medizin verwendet wurden, waren lange Zeit weit verbreitet (Bonnevie 1939). Auch in neuerer Zeit werden immer wieder einzelne Fälle einer Sensibilisierung durch Quecksilber-haltige Externa beschrieben, z. B. durch Medikamente gegen Psoriasis (Kanerva et al. 1993), Pediculosis der Augenbrauen (Anonide und Massone 1996) oder Befall mit Filzläusen (Vena et al. 1994). Weitere, inzwischen aber nur noch sehr seltene Kontaktmöglichkeiten stellen Quecksilber-haltige Kosmetika dar, z.B. Präzipitat-haltige Bleichcremes (Aberer et al. 1990; Kawai et al. 1994; Sun 1987) sowie Tätowierungspigmente wie Zinnober (Juhlin und Öhman 1968; Sulzberger und Tolmach 1959), Quecksilberverbindungen im chemischen Labor (Kanerva et al. 1994; Thomas et al. 1994), Quecksilberfulminat (Knallquecksilber) (Bonnevie 1939) oder Quecksilberoxycyanid als Konservierungsmittel (van Ketel und Roeleveld 1977). Allergische Reaktionen auf anorganische Quecksilberverbindungen äußern sich vor allem als umschriebene Kontaktdermatitis der Hände oder des Gesichtes. Unter besonderen Umständen, z.B. bei innerlicher Aufnahme von Kalomel, kann auch ein generalisiertes Ekzem oder eine Erythrodermie auftreten. In einzelnen Fällen wurde auch eine der ekzematösen Reaktion vorausgehende Urtikaria beobachtet (3 Fälle, Testung mit 0,03 % Quecksilber(II)chlorid in Wasser) (Temesvari und Daroczy 1989).

Obwohl im Epikutantest bei der konsekutiven Testung von Patienten immer noch relativ häufig positive Reaktionen auf Quecksilberverbindungen zu beobachten sind, ist deren klinische Relevanz oft nicht nachweisbar oder fraglich. In einigen Fällen ist die ursächliche Beziehung der Hauterscheinungen zu einem Kontakt mit Quecksilber-haltigen Produkten jedoch eindeutig und eine Vermeidung dieser Produkte führt in der Regel zu einer Rückbildung der Phänomene.

Die in der Literatur beschriebenen Prävalenzen für ein positives Testergebnis mit anorganischen Quecksilberverbindungen sind (regional) sehr unterschiedlich. Zu beachten ist auch, daß bei der Testung von Quecksilber(II)chlorid und Quecksilber(II)amidochlorid in wässeriger Lösung häufig chemische Reaktionen mit den verwendeten Aluminium-Kammern (z. B. Finn-Chamber) eintreten, die zu falsch-positiven, irritativen Reaktionen führen (Kalveram et al. 1980; Lachapelle und Douka 1985). Sowohl in älteren, als auch in den neueren Untersuchungen an größeren Kollektiven (siehe Tabelle 1) fand sich bei einem wesentlichen Teil der Getesteten eine positive Reaktion auf Quecksilber(II)amidochlorid oder Quecksilber(II)-chlorid. Auffallend ist, daß bei der Testung von Kindern ähnlich hohe Prävalenzen gefunden wurden, wie bei der Testung von Erwachsenen.

Positive Reaktion auf anorganische Quecksilberverbindungen wurden häufig auch bei Patienten beobachtet, die im Epikutantest positiv auf Merbromin reagierten. Im Unterschied dazu reagiert offenbar nur ein kleiner Teil der Personen mit einer primären Thiomersal-Sensibilisierung auf anorganische Quecksilberverbindungen (vgl. auch Begründungen „Merbromin” und „Thiomersal”, 1998). In den meisten Fällen beruhte eine derartige Reaktion wahrscheinlich auf einer simultan erworbenen Sensibilisierung (Fisher 1976). Nahezu alle Patienten, bei denen im Epikutantest ein positives Ergebnis mit 5% Amalgam (in Vaseline) erhalten wurde, reagierten auch auf 1 % Quecksilber(II)amidochlorid in Vaseline. Von 49 Patienten mit einer positiven Reaktion auf Quecksilber(II)amidochlorid reagierten jedoch nur 27 auf 5 % Amalgam (von Mayenburg et al. 1996). Noch ungeklärt ist die Bedeutung der in einigen Untersuchungen bei mehr als der Hälfte der Patienten mit einer Gold-Allergie beobachteten positiven Reaktionen auf Quecksilber(II)chlorid. So reagierten 17/25 und 21/35 Patienten, die im Epikutantest positiv auf 0,2% Goldtetrachlorid bzw. 0,2% Goldtrichlorid reagierten, auch auf 0,05% Quecksilber(II)chlorid in Vaseline, jedoch nur 2/14 und 2/19 auf 0,5% elementares Quecksilber in Vaseline. Bei diesen Patienten fanden sich keine anamnestischen Hinweise auf mögliche Ursachen für eine Quecksilber-Überempfindlichkeit (Nakada et al. 1993, 1997).

Auch in experimentellen Untersuchungen an Freiwilligen konnte eine hautsensibilisierende Wirkung von anorganischen Quecksilberverbindungen bestätigt werden: Nach 5maliger epikutaner Induktion mit 2 % Quecksilber(II)chlorid in Vaseline (48 Stunden okklusiv) reagierten 23/25 Freiwilligen in einem Maximierungstest bei der Auslösung mit 0,05% Quecksilber(II)chlorid in Vaseline positiv (Kligman 1966). In einem modifizierten Draize-Test mit 10maliger, jeweils 2–3 tägiger Applikation von 0,5 g einer 2 %igen Quecksilber(II)chlorid-Zubereitung in Vaseline konnte bei 2/24 und 2/18 getesteten Personen eine Allergie induziert werden. Die Auslösebehandlung mit 0,05 % Quecksilber(II)chlorid in Vaseline erfolgte am Arm bzw. auf dem Rücken der Probanden (Marzulli und Maibach 1973). Der Maximierungstest lieferte auch mit Quecksilber(II)amidochlorid ein positives Ergebnis. Die Induktionsbehandlung bestand aus der 5maligen 48stündigen epikutanen Applikation von 25 % Quecksilber(II)amidochlorid in Vaseline im Anschluß an eine 24stündige okklusive Vorbehandlung mit 5 % Natriumdodecylsulfat. Bei der Auslösebehandlung reagierten 13/25 Probanden nach 1 stündiger Vorbehandlung mit 10% Natriumdodecylsulfat positiv auf 10% Quecksilber(II)amidochlorid in Vaseline. Ein ähnliches Ergebnis lieferten 2 Wiederholungsauslösungen, bei denen 11/24 bzw. 15/25 Probanden erneut positiv reagierten. Angaben zu Kontrolluntersuchungen fehlen jedoch (Kligman 1966).

Zu einer möglichen atemwegssensibilisierenden Wirkung von elementarem Quecksilber oder von anorganischen Quecksilberverbindungen liegen keine Angaben in der Literatur vor.

4.5 Reproduktionstoxizität

Dieser Endpunkt wird zu einem späteren Zeitpunkt in einem gesonderten Nachtrag abgehandelt.

4.6 Genotoxizität

Elementares Quecksilber

Mit Ausnahme weniger Arbeiten (Hansteen et al. 1993; Shamy et al. 1995) sind die vorliegenden Studien an Arbeitern, die gegen Quecksilberdampf exponiert waren, und deren Lymphozyten zytogenetisch untersucht wurden, an anderer Stelle zusammengefaßt (ATSDR 1997; De Flora et al. 1994; EPA 1997; IARC 1993). Es wurden sowohl negative als auch positive Ergebnisse (azentrische Fragmente, Aneuploidien, SCEs, Mikronuklei) berichtet. Allerdings sind diese wegen methodischer Mängel, unzureichender Berücksichtigung möglicher Störfaktoren oder wegen einer fehlenden Dosis-Wirkungsbeziehung zwischen den Quecksilbergehalten im Urin und den beobachteten Effekten in ihrer Aussagekraft stark eingeschränkt. Insgesamt ist das genotoxische Potential von elementarem Quecksilber beim Menschen nicht abschließend bewertbar.

Anorganische Quecksilberverbindungen

Bei 18 hoch mit Quecksilber belasteten männlichen Arbeitern (890 µg/l Urin), die gegen Quecksilber(II)chlorid und organische Quecksilberverbindungen exponiert waren, wurden Hinweise auf eine im Vergleich zu einer Kontrollgruppe erhöhte Zahl von CA in den Lymphozyten gefunden. Allerdings stimmte die Kontrollgruppe bezüglich der Rauchgewohnheiten nicht mit dem exponierten Kollektiv überein, enthielt auch Frauen und umfaßte nur 10 Personen (Popescu et al. 1979). In den Lymphozyten von 29 Arbeitern, die gegen Quecksilberfulminat [Hg(CNO)2] exponiert waren und Quecksilberkonzentrationen im Urin von 123,2 ± 54,1 µg/l aufwiesen, wurden signifikant mehr CA (Gaps, Brüche und Fragmente) und Mikronuklei festgestellt als in der Kontrollgruppe mit einer durchschnittlichen Quecksilberausscheidung von 39,2 ±11,2 µg/l Urin. Allerdings korrelierten die Effekte weder mit den Konzentrationen von Quecksilber im Urin noch mit der Expositionsdauer (Anwar und Gabal 1991).

4.7 Kanzerogenität

Elementares Quecksilber

Die vorliegenden Fall-Kontroll-Studien und die Krebsinzidenz- oder -mortalitätsstudien, überwiegend an relativ niedrig exponierten Kollektiven aus Chloralkalielektrolysebetrieben, aus dem zahnärztlichen Bereich sowie aus der Nuklearwaffenproduktion, geben keine eindeutigen Hinweise auf eine kanzerogene Wirkung von Quecksilberdämpfen. Kollektive mit zurückliegenden, weitaus höheren Expositionen (z. B. Minenarbeiter) wurden bisher bezüglich dieses Endpunktes nicht ausreichend untersucht. Daher reichen die Daten für eine abschließende Bewertung nicht aus, und sie werden hier nur zusammenfassend wiedergegeben. Eine ausführliche Darstellung findet sich an anderer Stelle (Bofetta et al. 1993; EPA 1997; IARC 1993).

Hinweise auf erhöhte Risiken für Lungen- und Nierenkrebs sowie für Tumoren des zentralen Nervensystems ergaben sich nur in einzelnen Studien an o.g. Kohorten, jedoch waren die Befunde nicht immer eindeutig auf die Exposition gegen Quecksilber zurückzuführen und bedürfen daher einer weiteren Bestätigung. 2 der 3 vorliegenden Fall-Kontrollstudien geben schwache Hinweise auf eine mögliche kanzerogene Wirkung des Quecksilbers. Von 340 männlichen und 36 weiblichen Lungenkrebspatienten aus Florenz (Italien) waren 6 weibliche Patienten ehemals als Hutmacherinnen tätig, woraus sich für diese Berufsgruppe mit hoher Exposition gegen Quecksilber und Arsen ein signifikant erhöhtes Risiko für Lungenkrebs errechnete. Unter den männlichen Patienten sowie in der Kontrollgruppe befanden sich keine Hutmacher. In Montreal (Kanada) wurde bei 4576 Patienten mit Tumoren verschiedenster Lokalisationen eine ausführliche Befragung bezüglich der beruflichen Expositionssituation unter Berücksichtigung von 293 Einzelsubstanzen vorgenommen. Als Kontrollgruppe dienten 740 zufällig ausgewählte Bürger und 2 Patientenkollektive ohne Krebserkrankungen. Die Antwortrate lag bei über 70 %. Die Prävalenz für eine Exposition gegen elementares Quecksilber betrug 0,6%, für eine Exposition gegen jegliche Form von Quecksilberverbindungen 2%, und die ORs für einige Tumorlokalisationen waren z. T. signifikant erhöht. So waren von 449 Prostatakarzinom-Fällen 5 gegen elementares Quecksilber und 14 auch gegen andere Quecksilberverbindungen exponiert, woraus sich ORs von 6,2 (90% KI: 1,2–33,2) und 1,7 (90% KI: 1,0–3,0) ergaben. Von den 857 Lungenkrebspatienten waren 4 gegen elementares Quecksilber exponiert, woraus sich ein OR von 4,0 (90 % KI: 1,2–13) errechnete. 14 der 484 Patienten mit Blasenkrebs gaben eine Exposition gegen Quecksilberverbindungen an. Das entsprechende OR betrug 1,5 (90% KI: 0,9–2,6). Nicht alle möglichen Störfaktoren wurden bei der Auswertung ausreichend berücksichtigt.

In einer bevölkerungsbezogenen Fall-Kontrollstudie an 110 Gliom- und 60 Meningiompatienten und 417 Kontrollpersonen aus Adelaide (Australien) konnte kein Zusammenhang zwischen der Zahl der Amalgamfüllungen und der Erkrankung festgestellt werden.

Anorganische Quecksilberverbindungen

Mit Ausnahme der oben beschriebenen bevölkerungsbezogenen Fall-Kontroll-Studie, in der Expositionen gegen elementares Quecksilber und Quecksilberverbindungen getrennt erfaßt wurden, liegen keine Untersuchungen zu den möglichen kanzerogenen Effekten anorganischer Quecksilberverbindungen beim Menschen vor.

5 Tierexperimentelle Befunde und In-vitro-Untersuchungen

  1. Top of page
  2. Allgemeiner Wirkungscharakter
  3. Wirkungsmechanismus
  4. Toxikokinetik und Metabolismus
  5. Erfahrungen beim Menschen
  6. Tierexperimentelle Befunde und In-vitro-Untersuchungen
  7. Bewertung
  8. Literatur

5.1 Akute Toxizität

5.1.1 Inhalative Aufnahme

Bei zweistündiger Exposition gegen 29 mg Quecksilber/m3 starben 20 von 32 Ratten. Eine Konzentration von 27 mg/m3 wurde von Kaninchen 20 Stunden überlebt. Bei 30stündiger Exposition starb eines von zwei Tieren. Todesursache war akutes Lungenversagen (ATSDR 1997; EPA 1997).

5.1.2 Orale Aufnahme

Die LD50 für Quecksilber(II)chlorid liegt für Ratten im Bereich von 26–78 mg/ kg KG (ATSDR 1997; EPA 1997).

5.2 Subakute, subchronische und chronische Toxizität

Wegen der untergeordneten Relevanz tierexperimenteller Daten für die Ableitung eines Arbeitsplatzgrenzwertes für Quecksilber wird auf eine ausführliche Darstellung verzichtet und auf entsprechende Ausführungen an anderer Stelle verwiesen (ATSDR 1997; EPA 1997; Friberg und Nordberg 1972). Im folgenden werden nur Hinweise auf mögliche Wirkschwellen gegeben.

5.2.1 Inhalative Aufnahme

In den wenigen vorliegenden Tierversuchen zur Toxizität von Quecksilberdampf bei wiederholter Exposition erwiesen sich wie beim Menschen Nervensystem und Niere als Zielorgane. Die getesteten Konzentrationen waren meist sehr hoch (mindestens 0,8 mg/m3), so daß auch andere Organsysteme betroffen waren und sich keine Konzentration ohne Effekt ableiten ließ. Nach einer Untersuchung aus den fünfziger Jahren führte die bis zu 83wöchige Exposition von Ratte, Kaninchen und Hund gegen 0,1 mg Quecksilber/m3 (7 Stunden pro Tag, 5 Tage pro Woche) nicht zu histologischen Veränderungen in Gehirn, Niere, Leber oder Lunge. Nierenfunktionsparameter oder neurologische Parameter wurden nicht erfaßt.

5.2.2 Orale Aufnahme

Empfindlichstes Zielorgan bei oraler Aufnahme von Quecksilber(II)chlorid war die Niere. Die 6monatige orale Verabreichung an jeweils 5 Tagen pro Woche führte bei männlichen F344-Ratten ab der niedrigsten getesteten Dosis von 0,31, bei weiblichen Tieren ab 0,63 mg/kg KG zu erhöhtem relativen und absoluten Nierengewicht. Histologisch zeigte sich eine Verstärkung des Schweregrades der Nephropathie. Die Nierenschädigung nahm dosisabhängig zu. Bei weiblichen Mäusen betrug der NOEL 5, bei männlichen Mäusen 2,5 mg/kg KG (Dieter et al. 1992; NTP 1993). In zahlreichen anderen Studien mit verschiedenen Spezies wurden weitaus höhere Dosierungen verwendet, die durchweg im Wirkbereich lagen, so daß keine NOELs ableitbar sind.

5.3 Wirkung auf Haut und Schleimhäute

Hierzu liegen keine Daten vor.

5.4 Allergene Wirkung

Elementares Quecksilber und Quecksilberlegierungen

Ergebnisse tierexperimenteller Untersuchungen mit elementarem Quecksilber oder Quecksilberlegierungen liegen nicht vor.

Anorganische Quecksilberverbindungen

In verschiedenen Untersuchungen an Meerschweinchen konnte eine sensibilisierende Wirkung von Quecksilber(II)chlorid nachgewiesen werden. Negativ verliefen ein Bühler-Test mit 10% Quecksilber(II)amidochlorid sowie eine Draize-Test mit 0,1 % Quecksilber(II)chlorid (vgl. Tabelle 2). Mit 5% Quecksilber(II)chlorid war wegen der Reizwirkung im Bühler-Test keine wiederholte epikutane Induktionsbehandlung möglich (Bühler 1965).

Table 2. Experimentelle Untersuchungen zur sensibilisierenden Wirkung von Quecksilber(II)chlorid (HgCl2) und Quecksilber(II)amidochlorid (Hg(NH)2Cl) am Meerschweinchen
Testsubstubstanz, Methode, Stamm, Geschlechti.d./i.m. InduktionInjektionsvol., Konz. (Veh.); Substanzmenge/Tierepikutane InduktionApplik., Konz. (Veh.)AuslösungApplik., Konz. (Veh.)Anzahl d. Tiere mit pos. Rkt.BemerkungenLiteratur
HgCl2, Maximierungstest, Hartley, ♀i.d. paarweise je 100 µl FCA, Substanz und Substanz in FCA, 0,1 % (Wasser); 0,4 mgd 7: 10% Natriumdodecylsulfat offen in Vaseline; d 8: 48 h okklusiv, 1% (Vaseline)d 21: 24 h okklusiv, 0,1% (Wasser)8/25keine Angabe zu KontrollenMagnusson und Kligman 1969
HgCl2, modifizierter Polak-Test, Albino, ♂♀i.m. je 100 µl Substanz und 100 µl FCA, 0,1 % (Wasser) in Beine und Nacken; 1 mg d 16, 23, 30, 37: i.d. 100 µl, 0,1 % (Wasser) in den Nacken; 0,1 mgd 15, 22, 29, 36: 10% Natriumdodecylsulfat offen in Vaseline oder 70% DMSO; d 16, 23, 30, 37: 24 h okklusiv, 1 % (Wasser)d 44: 24 h okklusiv, 0,1 % (Wasser) Ablesung nach 24, 48, 72 und 96 h3/1510 Kontrolltiere mit Lösemittel und Adjuvans bzw. Vehikel behandeltZiegler und Süss 1985
HgCl2, Draize-Test, Hartley, ♀i.d. insgesamt 10 x 100µl (an alternierenden Tagen), 0,1 % (physiol. NaCl-Lös.); 10 mg-2 Wo nach der letzten Injektion auf zuvor unbehandelter Haut: 50 µl i.d., 0,1 % (physiol. NaCl-Lös.)0/25 Magnusson und Kligman 1969
HgCl2, Polak-Test, Hartley, Inzuchtstämme II und XIII, n. a.-d 1, 2, 3 und 14: offen je 0,05 ml am Ohr, 30% (Ethanol)d 28: offen auf die Flanke der Tiere, 10% (Ethanol)7/15 (Hartley) 8/10 (II) 0/8 (XIII)keine Reaktion bei nicht-vorbehandelten Kontrolltieren (k. w. A.)Polak et al. 1973
Hg(NH2)Cl, Bühler-Test, Hartley, ♂♀-6 × 6 h okklusiv, 10% (Cremegrundlage); 10 mg auf 5,65 cm2 0/10negatives Ergebnis auch mit 50% Nickelsulfat und 50% KobaltchloridBühler 1965

Neben den klassischen Sensibilisierungsversuchen am Meerschweinchen liegt auch eine Reihe weiterer Untersuchungen an mehr oder weniger gut validierten Alternativmodellen vor: Jeweils 7–15 Tiere von insgesamt 23 Mäusestämmen wurden in einem modifizierten Mausohr-Schwellungstest 7 Tage lang 5 mg Quecksilber(II)chlorid in 100 µl physiologischer Kochsalzlösung (= 5%) unter einem Plastikverband auf die geschorene Flanke appliziert. 7 Tage später wurde nach Messung der Ohrdicke die Auslösebehandlung mit 500 µg Quecksilber(II)chlorid in 25 µl physiologischer Kochsalzlösung (= 2%) durchgeführt und die Ohrdicke nach 24 Stunden erneut gemessen. Die Tiere von 14 Tierstämmen, darunter BALB/c und C57BL/6, zeigten dabei eine ausgeprägte Reaktion, die Tiere von 7 Stämmen eine schwache und die Tiere von 2 Stämmen, darunter auch C3H/He, keine Reaktion im Vergleich zu nicht vorbehandelten Kontrolltieren. Nach Injektion von Lymphknotenzellen aus sensibilisierten C57BL/6-Mäusen in nicht immunisierte Tiere, ließ sich bei diesen ebenfalls eine positive Reaktion auf Quecksilber(II)chlorid auslösen. Wurde nur das Serum der sensibilisierten Mäuse injiziert, war die Reaktion schwach ausgeprägt (Ishii et al. 1991).

Jeweils 6 weiblichen BALB/c-Mäusen wurden auf den Bauch okklusiv 5, 10 oder 15% Quecksilber(II)chlorid in Vaseline appliziert und für 10 Tage dort belassen. 4 Tage später erfolgte eine offene Auslösung am Ohr mit 20 µl einer 5 %igen Quecksilber(II)chlorid-Lösung in 97 %igem Ethanol. Hierdurch nahm bei 5/6, 5/6 bzw. 6/6 Tieren die Ohrdicke im Vergleich zu der der Kontrolltiere (k.A. zur Tierzahl) zu. Eine Sensibilisierung durch einmalige subkutane Induktion mit insgesamt 0,5 oder 1 mg Quecksilber(II)chlorid pro Tier in 0,5 ml eines Gemisches aus Freund'schem komplettem Adjuvans (FCA) und Wasser gelang hingegen nicht (Vreeburg et al. 1991). Die s.c. Injektion von 3, 10, 30 oder 60 µg Quecksilber (als Quecksilber(II)-chlorid) in die Pfoten von weiblichen Mäusen aus 22 Inzuchtstämmen führte bei den Tieren der meisten Stämme zu einer signifikanten, zumeist dosisabhängigen Vergrößerung der poplitealen Lymphknoten. Lediglich bei einem Stamm (DBA/2) konnte keine deutliche Zunahme beobachtet werden, 3 Stämme reagierten erst auf die beiden höheren bzw. die höchste Dosis, und bei den Tieren zweier Stämme wurde ein nicht bewertbares Ergebnis erhalten. Die Unterschiede lassen sich den Autoren zufolge durch die unterschiedliche genetische Prädisposition der Tiere erklären (Stiller-Winkler et al. 1988). Auch im lokalen Lymphknotentest (LLNA) an CBA/Ca-Mäusen wurde ein eindeutig positives Ergebnis mit 5 und 10% Quecksilber(II)-chlorid (in Aceton/Olivenöl, 4:1) erhalten (Basketter et al. 1994). Hartley-Meerschweinchen, die in einem Maximierungstest erfolgreich gegen Merbromin sensibilisiert wurden, reagierten bei der Auslösebehandlung im Gegensatz zu den Kontrolltieren auch auf die offene Applikation von 0,01 ml 2% Quecksilber(II)-chlorid (Osawa et al. 1994), so daß die beim Menschen mehrfach beobachteten gleichzeitigen Reaktionen auf diese beiden Substanzen auch im Tierexperiment nachvollziehbar waren.

5.5 Reproduktionstoxizität

Dieser Endpunkt wird zu einem späteren Zeitpunkt in einem gesonderten Nachtrag abgehandelt.

5.6 Genotoxizität

5.6.1 In vitro
Elementares Quecksilber

Hierzu liegen keine Daten vor.

Anorganische Quecksilberverbindungen

Quecksilber(II)chlorid war sowohl mit als auch ohne Zusatz eines metabolischen Aktivierungssystems nicht mutagen bei den S.typhimurium-Stämmen TA1535, TA1537, TA98 und TA102 (ATSDR 1997; Codina et al. 1995; De Flora et al. 1994; EPA 1997; IARC 1993; Schoeny 1996). Auch beim Stamm TA100 sowie bei einem E.coli WP2-Stamm zeigte die Substanz keine mutagene Wirkung. In einem kommerziell erhältlichen bakteriellen Testsystem zum Nachweis einer mutagenen Wirkung („Mutatox-Test”) war das Ergebnis positiv (Codina et al. 1995), wegen der fehlenden Validierung des Tests ist dessen Aussagekraft allerdings nicht bewertbar. In einem Test auf Genmutationen mit L5178Y-Mauslymphomzellen war Quecksilber(II)chlorid nur bei metabolischer Aktivierung durch S9-Mix aus den Lebern Aroclor-behandelter Ratten schwach positiv. Die Mutationsfrequenz betrug bei 6 µg/ml das 2,1fache, bei 8 µg/ml das 3,5fache des Kontrollwertes. Die Überlebensraten unter diesen Bedingungen betrugen 56 und 24% und lagen damit noch deutlich über der für diesen Test geforderten Mindestüberlebensrate von 10% (Oberly et al. 1982). Ein weiterer Test ohne metabolische Aktivierung war bei ausreichender Vitalität der Zellen eindeutig positiv. Die höchste Testkonzentration betrug 1µg/ml, und die höchste positive Antwort war eine im Vergleich zur Kontrolle verdreifachte Zahl mutierter Kolonien (McGregor et al. 1988; NTP 1993). In beiden Untersuchungen wurden keine Angaben über die Größenverteilung der mutierten Kolonien gemacht, aus der Rückschlüsse auf den der Mutation zugrunde liegenden Mechanismus gezogen werden könnten. In transgenen hprt/gpt+-V79-Zellen (G10 und G12), die als empfindliches Testsystem für den Nachweis einer mutagenen Wirkung bekannter Klastogene wie Bleomycin oder Röntgenstrahlen beschrieben wurden, war mit Quecksilber(II)chlorid keine Induktion Thioguanin-resistenter Mutanten nachweisbar (Klein et al. 1994). Bei transgenen CHO-AS52-Zellen, die statt des normalen hprt-Gens eine einfache Kopie des bakteriellen Äquivalents, des gpt-Gens, besitzen, war ab 0,1 µM eine konzentrationsabhängige mutagene Wirkung von Quecksilber(II)acetat anhand der Zunahme Thioguanin-resistenter Mutanten nachweisbar. Die Zahl der Mutanten lag zwischen dem 2- und 4fachen des Kontrollwertes. Die Koloniebildungsfähigkeit war ab 0,4 µM verringert (Ariza und Williams 1996; Ariza et al. 1994). Es wurde ferner gezeigt, daß Quecksilber(II)acetat in diesen Zellen die Wasserstoffperoxidkonzentration erhöht, vermutlich über zwei verschiedene Mechanismen. Im niederen Konzentrationsbereich ( < 1 µM) war die intrazelluläre Wasserstoffperoxidkonzentration eine Stunde, bei höheren Konzentrationen dagegen erst 24 Stunden nach Behandlung erhöht. Quecksilber(II)acetat hatte keine hemmende Wirkung auf verschiedene gereinigte Enzyme des antioxidativen Systems (Katalase, Glutathionperoxidase und -reduktase), steigerte aber die Aktivität der Cu-Zn-Superoxiddismutase und der Xanthinoxidase. Diese Imbalance könnte zu der erhöhten Wasserstoffperoxidbildung führen. Wurde die Xanthinoxidase durch Allopurinol gehemmt, war auch die durch höhere Quecksilberkonzentrationen induzierte Wasserstoffperoxidbildung und die Zahl der Thioguanin-resistenten Mutanten verringert. Bei Quecksilber(II)acetatkonzentrationen unter 1 µM konnten die Mutantenhäufigkeit und die Wasserstoffperoxidbildung durch Allopurinol nicht beeinflußt werden (Ariza et al. 1998), so daß der Mechanismus der Wasserstoffperoxidbildung durch niedere Quecksilberkonzentrationen unklar bleibt. Die Analyse der Mutationen im gpt-Gen ergab, daß nach Inkubation mit Quecksilber(II)-acetat bis 0,4 µM überwiegend Punktmutationen, bei höheren Konzentrationen auch partielle oder vollständige Deletionen auftraten. Auch hieraus schlossen die Autoren auf zwei verschiedene Mechanismen der mutagenen Wirkung (Ariza und Williams 1999).

Damit zeigen anorganische Quecksilberverbindungen in bakteriellen Testssytemen keine mutagene Wirkung und in Säugerzellen nur schwache Effekte-ein Wirkprofil, wie es für die meisten anorganischen Metallverbindungen typisch ist (Beyersmann und Hartwig 1993; Hartwig 1995).

In einigen Indikatortests mit Prokaryonten zum Nachweis von Wirkungen, die in Zusammenhang mit der Entstehung von Mutationen stehen können, wurden mit Quecksilber(II)chlorid überwiegend positive Ergebnisse erzielt: So wirkten 50 µl einer 50 mM Quecksilber(II)chlorid-Lösung, aufgebracht auf ein Filterpapier, in einem Test auf differentielle Abtötung DNA-Reparatur-profizienter und -defizienter Bacillus-subtilis-Stämme stärker wachstumshemmend auf den Reparatur-defizienten Stamm (Kanematsu et al. 1980). Im SOS-Chromotest mit E.coli UA-4567 führte Quecksilber(II)chlorid ab 0,07 µmol zu einer positiven Antwort. Die minimale toxische Menge in diesem Testsystem betrug 0,007 µmol (k. w. A.) (Codina et al. 1995), die entsprechenden Konzentrationen im Inkubationsansatz lassen sich aus den Angaben in der Veröffentlichung nicht nachvollziehen. Bei einem lysogenen E.coli-Stamm war keine, bei der DNA-Reparatur-defizienten RecA-Mutante eine sehr schwache Induktion lytischer Phagen nach Inkubation mit 2,5 µM Quecksilber(II)chlorid nachweisbar. Die verwendete Konzentration beeinträchtigte bereits das Wachstum der Zellen (Brandi et al. 1990).

Bei verschiedenen Säugerzellen führte die Behandlung mit Quecksilber(II)chlorid zur Schädigung der DNA, was mittels unterschiedlicher Indikatortests nachgewiesen werden konnte: Eine erhöhte Rate an CA trat nach 12stündiger Inkubation von CHO-Zellen mit Quecksilber(II)chlorid ab einer Konzentration von 1 µM auf (14% der Zellen mit CA, Kontrolle 6%). Bei 10 µM war die Rate auf 20 % erhöht. 100 µM erwiesen sich als zytotoxisch (k. w. A). Ausgewertet wurden jeweils 100 in der Metaphase arretierte Zellen. Die häufigsten Aberrationen waren polyzentrische Chromosomen, Ringchromosomen sowie Chromatidbrüche und -austauschvorgänge. Die Häufigkeit der Gaps war nicht erhöht. Die Häufigkeit von SCEs wurde durch Inkubation mit 10 µM Quecksilber(II)chlorid nur geringfügig auf das 1,5fache des Kontrollwertes erhöht. Ein metabolisches Aktivierungssystem wurde nicht verwendet (Howard et al. 1991). Eine weitere Untersuchung an CHO-Zellen bestätigte die Induktion von Chromosomenaberrationen durch Quecksilber(II)chlorid, allerdings nur in Abwesenheit eines metabolischen Aktivierungssystems. Wurden die Zellen später als üblich geerntet, war der Effekt verstärkt. Dies wurde mit der Zellzyklusverlängerung durch Quecksilber(II)chlorid erklärt. Viele Zellen zeigten komplexe Aberrationen wie Chromosomenumlagerungen und Translokationen und die Zahl der Abberationen überstieg die Zahl der geschädigten Zellen. SCEs waren ohne metabolische Aktivierung nicht erhöht, bei Zusatz eines S9-Mix lag die SCE-Rate signifikant um mindestens 20% über dem Kontrollwert (NTP 1993). Die 72stündige Inkubation einer menschlichen Vollblutkultur mit Quecksilber(II)chlorid führte in den Lymphozyten ab 0,4 µM zu einer konzentrationsabhängigen Zunahme der SCEs auf maximal 16,5 SCEs pro Zelle bei 50 µM (Kontrollwert 8,9). Der Mitoseindex sank mit zunehmender Konzentration von 3,1 auf 0,5% (Morimoto et al. 1982). Mit Quecksilber(II)nitrat in Konzentrationen von 1–30 µM, die nicht oder nur sehr schwach zytotoxisch waren, war bei Humanlymphozyten keine Erhöhung der SCE-Rate nachweisbar. Die höchste Konzentration führte zu einer signifikant erhöhten Rate an „Endoreduplikationen”, möglicherweise verursacht durch eine Störung des Spindelapparates (Lee et al. 1997). Eine weitere Untersuchung mit menschlicher Vollblutkultur und Inkubation mit Quecksilber(II)chlorid ergab signifikante Erhöhungen der Chromosomenaberrationen (ohne Gaps) und der Mikrokerne in den Lymphozyten ab Konzentrationen von 10 bzw. 20 µM. Die Häufigkeit für Gaps war bereits ab 5 µM signifikant erhöht. Als Chromosomenaberrationen wurden Chromatidbrüche, asymmetrischer Austausch und dizentrische oder ringförmige Chromosomen beobachtet. Zusätzlich war der Gehalt an 8-Hydroxydesoxyguanosin ab 10 µM signifikant erhöht, was auf eine Entstehung reaktiver Sauerstoffspezies hinwies. Die Vitalität und der Mitoseindex nahmen in dem getesteten Konzentrationsbereich von 2–20 µM linear auf ca. 40 bzw. 20% des jeweiligen Kontrollwertes ab (Ogura et al. 1996). Generell wird das Auftreten komplizierter Aberrationen als Hinweis auf einen substanzbezogenen Effekt gewertet, da Aberrationen, die aus zytotoxischen Effekten resultieren, meist auf einfache Brüche beschränkt sind (NTP 1993). Keine klastogenen Effekte zeigten sich bei einer Mammakarzinom-Zellinie der Maus (FM3A-Zellen), bei Don-Zellen, P388D-Zellen und den beiden diploiden humanen Zellinien WI38 und MRC5 (ATSDR 1997; De Flora et al. 1994; EPA 1997; IARC 1993; Schoeny 1996).

Zu den Ursachen der zytogenetischen Wirksamkeit von Quecksilber(II)chlorid liegen umfangreiche Untersuchungen einer Autorengruppe an CHO-Zellen vor: Mittels Zentrifugation der isolierten DNA im alkalischen Saccharosegradienten wurde nachgewiesen, daß Quecksilber(II)chlorid und andere Metallverbindungen wie Nikkelchlorid und Chromat DNA-Strangbrüche induzieren. Die Zellen wurden zunächst 16 Stunden mit 100 µM Quecksilber(II)chlorid inkubiert. Bei Erhöhung der Inkubationszeit auf 24 Stunden war der Effekt deutlich verstärkt, eine 3stündige Inkubation mit 10 µM war ohne Wirkung. Mit der DNA-Schädigung ging eine Verlangsamung des Zellwachstums einher (Robison et al. 1982). Auch die einstündige Inkubation von CHO-Zellen mit 25–100 µM Quecksilber(II)chlorid führte zu einer konzentrationsabhängigen Zunahme von DNA-Strangbrüchen – gemessen mittels der alkalischen Elutionstechnik. DNA-Protein- oder DNA-DNA-Vernetzungen konnten nicht nachgewiesen werden. Quecksilber(II)chlorid-Konzentrationen über 25 µM erwiesen sich als stark zytotoxisch (Koloniebildungsfähigkeit unter 20 % des Kontrollwertes), was die Autoren mit der starken DNA-Schädigung erklärten (Cantoni et al. 1982). Das Zellwachstum war unter gleichen Bedingungen bereits ab 10 µM vollständig gehemmt (Cantoni et al. 1984a). Die Inkubation mit 25–100 µM Quecksilber(II)chlorid führte auch zu einer konzentrationsabhängigen Abnahme des intrazellulären Glutathiongehaltes. Durch Erhöhung des Glutathiongehaltes im Medium waren die Strangbrüche zu verhindern (Cantoni et al. 1982). Weitere Hinweise auf eine Beteiligung reaktiver Sauerstoffspezies an den Wirkungen von Quecksilber(II)chlorid ergaben sich aus dem Nachweis erhöhter Mengen an Superoxidradikalen im Medium entsprechend inkubierter Zellen (Cantoni et al. 1984b). Zwischen der Induktion von DNA-Strangbrüchen und der Verringerung der Koloniebildungsfähigkeit, die ein Maß für die Zytotoxizität darstellt, bestand eine lineare Korrelation. Das Ausmaß der DNA-Schäden, die durch die einstündige Inkubation der CHO-Zellen mit Quecksilber(II)chlorid induziert wurden, war nach einstündiger Nachinkubation in Quecksilber-freiem Medium verstärkt. Dagegen waren durch Röntgenstrahlen induzierte Strangbrüche in der gleichen Größenordnung nach dieser Zeit fast vollständig repariert (Cantoni und Costa 1983). Hieraus wurde auf eine spezifische Hemmung eines DNA-Reparaturmechanismus durch Quecksilber(II)chlorid geschlossen, die in weitergehenden Untersuchungen bestätigt werden konnte. So wurde gezeigt, daß die Reparatur von Einzelstrangbrüchen, die durch Röntgenstrahlen induziert wurden, bereits durch Quecksilber(II)chlorid-Konzentrationen gehemmt werden, die weder zytotoxisch noch DNA-schädigend waren. Die durch UV-Bestrahlung induzierte DNA-Reparatur wurde dagegen nicht gehemmmt (Cantoni und Costa 1983; Christie et al. 1986). Die DNA-Reparatursynthese, bestimmt durch Gleichgewichtszentrifugation der DNA im Cäsiumsalz-Dichtegradienten, war bei CHO-Zellen und Embryonalzellen des Syrischen Hamsters bei niedrigen Quecksilber(II)chlorid-Konzentrationen, die noch nicht oder kaum zytotoxisch oder DNA-schädigend waren, nur geringfügig erhöht und sank mit steigenden Inkubationskonzentrationen wieder ab (Cantoni et al. 1984a; Robison et al. 1984). Andere Metallverbindungen wie Nickelchlorid und Chromat oder Röntgenstrahlen, die ebenfalls DNA-Strangbrüche in diesem System induzierten, führten dagegen zu einer signifikanten Erhöhung der DNA-Reparatursynthese (Cantoni und Costa 1983; Robison et al. 1984).

Eine weitergehende Charakterisierung der durch Quecksilber(II)chlorid induzierten DNA-Schäden ergab, daß Einzelstrangbrüche das Primärereignis darstellen. Alkalilabile Stellen oder Doppelstrangbrüche konnten als Primärschaden ausgeschlossen werden. Die Entstehung der Einzelstrangbrüche wurde auch anhand der Verringerung der Sedimentationsgeschwindigkeit von DNA-Bruchstücken im Saccharosegradienten („nucleoid gradient sedimentation”) bestätigt. Diese Methode erlaubt es auch, entsprechende Effekte nach Inkubation einer Substanz mit isolierter DNA nachzuweisen. Im Falle des Quecksilber(II)chlorids ergab sich ein eindeutig positives Ergebnis, woraus geschlossen wurde, daß die Strangbrüche z. T. auch durch eine direkte Einwirkung des Quecksilbers auf die DNA induziert wurden. Mit der konzentrationsabhängigen Zunahme der Strangbrüche nahm auch die Bindung von Quecksilber an die DNA zu. Gemessen wurde dies durch Inkubation der Zellen mit 203Quecksilberchlorid und anschließender Bestimmung der in der isolierten DNA enthaltenen Aktivität (Cantoni et al. 1984a). Die Bindung an die DNA war bereits in Konzentrationsbereichen nachweisbar, die noch nicht zu DNA-Schäden führten (Christie et al. 1984). Andere Autoren konnten nach Inkubation einer humanen KB-Zellinie oder von CHO-AS52-Zellen mit nicht-zytotoxischen Konzentrationen von Quecksilber(II)acetat ebenfalls eine konzentrationsabhängige Bindung von Quecksilber an die DNA nachweisen (Ariza et al. 1994). Eingehendere Analysen der Bindungsform des Quecksilbers an die DNA zeigten, daß es sich um stabile, jedoch nicht kovalente Bindungen handelt. Bei Abbau der DNA in Einzelnukleotide löste sich das Metall. Somit ist davon auszugehen, daß die Bindung nur an Polynukleotide erfolgen kann. Als primärer Bindungsort wurde das Thymidin diskutiert (Cantoni et al. 1984b).

Insgesamt zeigen die Ergebnisse dieser Autorengruppe, daß Quecksilber(II)chlorid sehr wirksam Einzelstrangbrüche bei CHO-Zellen induziert. Von anderen Autoren wurde dies auch bei V79-Zellen und bei Muskelzellen aus Hühnerembryonen (Burkart und Ogorek 1986) sowie bei einer humanen Leberzellinie (WRL-68-Zellen) gezeigt (Bucio et al. 1999). Mechanistisch dürfte diese Wirkung einerseits durch die intrazelluläre Bildung reaktiver Sauerstoffspezies, andererseits aber auch durch eine direkte Interaktion mit der DNA verursacht werden. Quecksilber(II)chlorid hemmt gleichzeitig die DNA-Reparatur – und dies in einem sehr niedrigen Konzentrationsbereich-weshalb die DNA-Läsionen für die Zellen als besonders kritisch anzusehen sind. Möglicherweise ist hierdurch auch die hohe Zytotoxizität von Quecksilber(II)chlorid erklärbar.

Die Induktion von Einzelstrangbrüchen durch Quecksilber(II)chlorid wurde in einer weiteren Studie nicht bestätigt: So wiesen ein „nick translation assay” und ein „nucleoid sedimentation assay” darauf hin, daß es sich bei den mittels der alkalischen Elution nachgewiesenen DNA-Schäden bei CHO-Zellen nach Inkubation mit Quecksilber(II)chlorid (15 µM, 3 Stunden oder 50 µM, 16 Stunden) um alkalilabile Stellen und nicht um DNA-Strangbrüche handelte. Humanfibroblasten waren bezüglich der DNA-Schädigung weitaus unempfindlicher als die CHO-Zellen, jedoch empfindlicher bezüglich der Einschränkung der Koloniebildungsfähigkeit (IC50 3 µM verglichen mit 6 µM bei CHO-Zellen). Eine Erklärung für die von anderen Autoren abweichenden Ergebnisse konnte nicht gegeben werden (Hamilton-Koch et al. 1986).

Weitere Studien, die allerdings nicht dem üblicherweise eingesetzten Methodenrepertoire zur Untersuchung einer genotoxischen Wirkung zuzurechnen sind, liefern ergänzende Hinweise auf ein genotoxisches Potential von Quecksilber(II)chlorid: An kultivierten Humanlymphozyten wurden Hinweise auf eine Störung des Spindelapparates durch Quecksilber(II)chlorid erhalten, wie sie bei pflanzlichen Zellen seit langem bekannt sind (Übersicht bei: Ramel 1972). Die Zellen wurden 4 Stunden mit 10 µM Quecksilber(II)chlorid und in der letzten Stunde zusätzlich mit Colchizin zur Arretierung der Chromosomen in der Metaphase inkubiert. Die Länge der Chromosomen (ausgewertet wurde hier nur Chromosom 1) diente als Maß für die Funktionalität des Spindelapparates. Nach Behandlung mit Quecksilber(II)chlorid war Chromosom 1 signifikant verkürzt. Eine 48stündige Inkubation mit 1 µM Quecksilber(II)chlorid war ohne Effekt, was die Autoren mit einer Induktion des Schwermetall-bindenden Proteins Metallothionein und einer daraus resultierenden Entgiftung erklärten (Andersen et al. 1983). Eizellen von Swiss-Webster-Mäusen wurden 5 bzw. 16 Stunden mit Quecksilberacetat (1–100 µg Quecksilber/ml) inkubiert, und anschließend wurde die erste bzw. zweite Metaphase der Meiose zytogenetisch analysiert. Ab 25 µg/ml traten auffällige Chromosomenverteilungen in der 2., ab 35 µg/ml auch in der 1. Metaphase auf, als deren Ursache eine Störung des Spindelapparates diskutiert wurde. Die Teilung der Eizellen war ab 50 µg/ml vollständig gehemmt (Jagiello und Lin 1973). Bei CHO-Zellen wurden die Überlebensrate, die DNA-Replikation und die Zellteilungsrate durch Quecksilber(II)chlorid (10–50 µM) jeweils konzentrationsabhängig beeinträchtigt. Die Sensitivität der Zellen war in unterschiedlichen Zellzyklus-Phasen stark unterschiedlich. Die Autoren schlossen aus ihren Versuchen, daß die Effekte des Quecksilbers sowohl auf einer Bindung an Proteine, als auch auf einer Bindung an DNA-Vorstufen oder an die DNA selbst beruhen könnten (Kasschau et al. 1977). Die bis zu 28stündige Inkubation von Humanlymphozyten mit bis zu 100 µM Quecksilber(II)chlorid entweder vor der Phase der DNA-Synthese oder ab diesem Punkt bis zur Mitose führte zu Fehlverteilungen der Chromosomen (Verschaeve et al. 1984). Ebenso wurden chromosomale Aberrationen festgestellt, allerdings bei Konzentrationen, die bereits zu Segregationsstörungen führten. Die Autoren spekulierten, daß die Effekte nicht nur auf eine Störung des Spindelapparates, sondern möglicherweise auch auf eine Hemmung der RNA-Polymerase I zurückzuführen sein könnten (Verschaeve et al. 1985). Quecksilber(II)chlorid verstärkte ab einer Konzentration von 50 µM die Transformation von primären Embryonalzellen des Syrischen Hamsters durch SA7-Viren. Insgesamt testeten die Autoren 83 verschiedene Metallsalze, wobei alle Metallsalze mit bereits bekannter kanzerogener Wirkung im Tierversuch oder mit genotoxischer Aktivität in vitro auch in diesem Transformationstest zu einem positiven Ergebnis führten (Casto et al. 1979).

5.6.2 In vivo
Elementares Quecksilber

Hierzu liegen keine Daten vor.

Anorganische Quecksilberverbindungen

Bei einmaliger oraler Verabreichung von Quecksilber(II)chlorid in Dosierungen von 2,2; 4,4 oder 8,9 mg Quecksilber/kg KG an jeweils 5 Swiss-Albino-Mäuse trat in den nach 24 Stunden isolierten Knochenmarkszellen eine dosisabhängige Erhöhung der CA – überwiegend Chromatidbrüche – auf. Pro Tier wurden 50 in der Metaphase arretierte Zellen ausgewertet. Der Anteil an Zellen mit CA (ohne Gaps) stieg von 0,8 % bei der Negativkontrolle auf 4,0; 5,2 bzw. 7,2% mit zunehmender Quecksilberdosis. In der als Positivkontrolle mit 25 mg Cyclophosphamid/kg KG behandelten Gruppe waren es 43,6 %. Der Mitoseindex sank von 4,3 % bei der Kontrolle auf 3,8; 2,5 bzw. 1,9 % in den Quecksilber-behandelten Gruppen und betrug 1,8% in der Positivkontrolle (Ghosh et al. 1991). Dagegen waren nach einmaliger i.p. Injektion der Substanz in Dosierungen, die bis zu 4,4 mg Quecksilber/kg KG entsprachen, im Knochenmark von Swiss-Albino-Mäusen, das 12, 24, 36 oder 48 Stunden p. a isoliert wurde, keine CA nachweisbar. Pro Entnahmezeitpunkt und Dosis wurden 375–500 in der Metaphase arretierte Zellen ausgewertet (125 Zellen pro Tier). Eine Positivkontrolle wurde nicht mitgeführt (Poma et al. 1981). Die einmalige s.c. Applikation von Quecksilber(II)chlorid in Dosierungen, die 6,4 und 12,8 mg Quecksilber/ kg KG entsprachen, induzierte in den Knochenmarkszellen Syrischer Hamster keine CA oder Aneuploidien (Watanabe et al. 1982). Da die Knochenmarkszellen erst 5 Tage p. a. isoliert wurden, ist die Aussagekraft dieser Studie stark eingeschränkt.

Die vorliegenden Untersuchungen zur möglichen mutagenen Wirkung anorganischer Quecksilberverbindungen in Keimzellen ergeben diesbezüglich keinen begründeten Verdacht: In den Spermatogonien von Swiss-Albino-Mäusen waren nach einmaliger i.p. Injektion von Quecksilber(II)chlorid in Dosierungen, die bis zu 4,4 mg Quecksilber/kg KG entsprachen, keine klastogenen Effekte nachweisbar. Die Spermatogonien wurden 12, 24, 36 und 48 Stunden p.a. gewonnen, und es wurden pro Entnahmezeitpunkt und Dosis zwischen 116 und 282 in der Metaphase arretierte Zellen ausgewertet (Poma et al. 1981). Auch in den Oozyten Syrischer Hamster, denen am 1.Tag eines Östrus bis zu 12,8 mg Quecksilber/kg KG s.c. als Quecksilber(II)chlorid verabreicht wurden, war die Häufigkeit von CA oder Aneuploidien nicht erhöht. Die Oozyten wurden am 2.Tag des laufenden oder des darauffolgenden Östrus für die zytogenetische Analyse gewonnen (Metaphase-II-Oozyten). Der Anteil degenerierter Oozyten war verglichen mit der Kontrolle signifikant erhöht (Watanabe et al. 1982). Quecksilberacetat führte bei der Maus sowohl nach i.v. als auch nach s.c. Applikation (bis zu 2 bzw. 10 mg/kg KG) nicht zu einer Erhöhung von CA in den Oozyten (ATSDR 1997; De Flora et al. 1994; EPA 1997; IARC 1993; Schoeny 1996).

Bei weiblichen (101 x C3H)F1-Mäusen (n = 93), denen vor der Verpaarung mit unbehandelten männlichen Tieren einmalig i.p. 1,5 mg Quecksilber/kg KG in Form von Quecksilber(II)chlorid appliziert wurde, war der Anteil toter Implantate mit 10,3% im Vergleich zu 6,4% bei den Kontrolltieren geringfügig, aber signifikant erhöht. Gleichzeitig war die Zahl der lebenden Implantate pro weiblichem Tier signifikant erniedrigt. In einem weiteren Versuch mit jeweils 32–38 Tieren war die reproduktive Kapazität der weiblichen (101 x C3H)F1-Mäuse nach einmaliger i.p. Injektion von 2 mg Quecksilber(II)chlorid/kg KG gegenüber der Kontrolle leicht reduziert. Bei zwei Hybriden-Varianten von (SEC x C57BL)F1-Mäusen wurde dieser Effekt nicht beobachtet. Allerdings war nicht auszuschließen, daß es sich hierbei um eine Folge der maternaltoxischen Wirkungen der Substanz handelte. Nach Ansicht des Autors reichen diese Ergebnisse als Beweis für eine erbgutverändernde Wirkung von Quecksilber(II)chlorid nicht aus (Suter 1975). Eine geringfügige, aber dosisabhängige und signifikante Erhöhung dominanter Letalmutationen durch Quecksilber(II)chlorid wurde bei Ratten beschrieben. Den männlichen Tieren wurde über ein Jahr täglich 0,025; 0,25 oder 2,5 µg Quecksilber(II)chlorid/kg KG oral verabreicht. Anschließend wurden sie mit unbehandelten weiblichen Tieren verpaart, und am 20. Tag der Gestation wurden die Uteri von je 10 trächtigen Tieren pro Gruppe untersucht. Die Anzahl der Gelbkörper und der Implantationsstellen unterschied sich in den einzelnen Gruppen nicht signifikant voneinander. Die Zahl lebender Embryonen pro Muttertier war nur in der mittleren Dosisgruppe signifikant auf 7,6 ± 0,28 verringert, verglichen mit 9,11 ± 0,54 in der Kontrollgruppe. Die Zahl der Resorptionen pro Muttertier stieg mit steigender Dosis an (0,2 ± 0,22; 0,78 ± 0,28; 1,0 ± 0,24) und war in der hohen Dosisgruppe signifikant verschieden vom Kontrollwert von 0,11 ± 0,11. Die Gesamtembryosterblichkeit betrug in den 3 behandelten Gruppen 3,9 ± 2,9 % ; 15,4 ± 2,7 % und 17,2 ± 3,1 % und war damit in den beiden hohen Dosisgruppen signifikant verschieden vom Kontrollwert von 3,9 ± 2,9% (Zasukhina et al. 1983). Wegen verschiedener methodischer Mängel, wie fehlender Angaben zum verwendeten Tierstamm und zur Zahl der behandelten männlichen Ratten sowie zum Paarungsverhältnis von männlichen zu weiblichen Tieren oder zur Paarungsdauer sind die Ergebnisse nicht bewertbar. Die Gruppengröße von 10 trächtigen Tieren ist außerdem unzureichend. Darüber hinaus ist anzuzweifeln, daß die angegebenen äußerst niedrigen Quecksilber(II)chlorid-Dosen überhaupt biologische Wirkungen zeigen. Ohne weitere Bestätigung kann diese Untersuchung daher nicht als Nachweis einer mutagenen Wirkung der Substanz in Keimzellen herangezogen werden.

Bei Drosophila melanogaster konnten weder durch Fütterung noch durch Injektion von Quecksilber(II)chlorid geschlechtsgebundene, rezessive Letalmutationen induziert werden (ATSDR 1997; De Flora et al. 1994; EPA 1997; IARC 1993; Schoeny 1996).

5.7 Kanzerogenität

Elementares Quecksilber

Insgesamt 39 BD-III- und BD-IV-Ratten beiderlei Geschlechts im Alter von 3 Monaten wurde innerhalb von 14 Tagen zweimal 0,05 ml metallisches Quecksilber i.p. appliziert, und die Tiere wurden bis zum natürlichen Lebensende nachbeobachtet. Eine Kontrollgruppe wurde nicht mitgeführt. Die mittlere Lebensdauer war bei den Versuchstieren mit 580 Tagen im Vergleich zum historischen Kontrollwert von 780 Tagen signifikant verkürzt. Die meisten Tiere zeigten vorübergehend die typischen Symptome eines „Erethismus mercuralis”. Bei den Sektionen fanden sich bei allen Tieren die für Quecksilbervergiftungen charakteristischen Nierenschäden. Feine Quecksilberkügelchen waren im Bauchraum, z. T. in der Bauchdecke, der Muskulatur oder im Bindegewebe, bei männlichen Tieren auch im Skrotum sichtbar. Der erste Tumor – eine hämorrhagische Geschwulst im kleinen Becken – trat 22 Monate nach Versuchsbeginn bei einer weiblichen Ratte auf. Zu diesem Zeitpunkt lebten noch 12 Tiere. In der Folgezeit wurden noch bei 2 weiblichen und 2 männlichen Tieren peritoneale Sarkome festgestellt. Alle Tumoren wurden histologisch als Spindelzellsarkome klassifiziert und enthielten im Inneren Quecksilbertröpfchen. Renale Tumoren traten trotz der schweren Nierenschäden nicht auf. Die historische Spontantumorinzidenz für gutartige und bösartige Tumoren jeglicher Lokalisation betrug bei diesen Stämmen 3%. Nach Ansicht der Autoren ist die kanzerogene Wirkung nicht als unspezifische Wirkung z. B. aufgrund der Materialeigenschaften anzusehen, sondern als ein stoffspezifisches Ereignis (Druckrey et al. 1957). Die gewählte Methodik erlaubt es allerdings nicht, aus den Ergebnissen Aussagen über das kanzerogene Potential von Quecksilberdämpfen beim Menschen zu treffen.

Anorganische Quecksilberverbindungen

Je 60 B6C3F1-Mäuse pro Dosis und Geschlecht erhielten an 5 Tagen pro Woche über 2 Jahre eine wäßrige Quecksilber(II)chlorid-Lösung in Dosierungen von 5 und 10 mg/kg KG und Tag per Schlundsonde verabreicht. Eine Zwischentötung von je 10 Tieren aus jeder Gruppe fand nach 15 Monaten statt. Hierbei zeigte sich bei den behandelten weiblichen Tieren ein erhöhtes relatives Nierengewicht. Histopathologisch war bei den männlichen Mäusen eine im Vergleich zu den Kontrolltieren stärker ausgeprägte Vakuolisierung des Tubulusepithels in der Niere auffällig, bei den weiblichen Tieren waren keine pathologischen Veränderungen erkennbar. In der hohen Dosisgruppe war die Häufigkeit entzündlicher Prozesse im olfaktorischen Epithel der Nasenhöhle erhöht. Die Überlebensrate am Studienende war nur bei weiblichen Mäusen der 10-mg/kg-Gruppe geringfügig erniedrigt, die Körpergewichtsentwicklung war unverändert. Die neoplastischen und nicht-neoplastischen Schädigungen sind in Tabelle 3 dargestellt. Wie hieraus ersichtlich ist, betrug die Inzidenz für Tubuluszelladenome oder -adenokarzinome bei den männlichen Mäusen der 10-mg/kg-Gruppe 3/49 und war nicht statistisch signifikant verschieden vom Kontrollwert (0/50). Da dieser Befund bei Mäusen jedoch extrem selten auftritt, wurde er als möglicherweise substanzbedingt bewertet („equivocal evidence of carcinogenic activity”) (NTP 1993).

Table 3. Kanzerogenitätsstudien mit oraler Aufnahme von Quecksilber(II)chlorid (NTP 1993)
  • 1

    p = 0,107; Trendtest: p = 0,032

  • 1

    signifikant verschieden von Kontrolle (p < 0,01; Fisher exact test)

  • 2

    signifikant verschieden von Kontrolle (p < 0,001; Fisher exact test)

  • 3

    p = 0,044 (logistische Regression)

  • 4

    Inzidenzen basieren auf Auswertung einer erhöhten Zahl von Schnitten

Spezies:Maus (B6C3F1); je 60 ♂/♀; Zwischentötung von je 10 Tieren/Gruppe nach 15 Monaten
Applikation:Schlundsonde, wäßrige Quecksilber(II)chlorid-Lösung
Dosis:5 und 10 mg/kg KG und Tag
Dauer:104 Wochen
Toxizität:Häufigkeit und Schweregrad altersbedingter Nephropathien [UPWARDS ARROW];
 Metaplasien im olfaktorischen Epithel der Nase dosisabhängig [UPWARDS ARROW]
   Quecksilber(II)chlorid (mg/kg KG und Tag)
   0510
Überlebende (nach 104 Wo)36/5036/5031/50
 41/5035/5031/50
Hyperplasien und Tumoren:
Tubuluszellhyperplasie (Niere)2/500/502/50
Tubuluszelladenom (Niere)0/500/502/49
Tubuluszelladenokarzinom (Niere)0/500/501/49
Tubuluszelladenom oder -adenokarzinom (Niere)0/500/503/491
Spezies:Ratte (F344); je 60 ♂/♀; Zwischentötung von je 10 Tieren/Gruppe nach 15 Monaten
Applikation:Schlundsonde, wäßrige Quecksilber(II)chlorid-Lösung
Dosis:2,5 und 5 mg/kg KG und Tag
Dauer:104 Wochen
Toxizität:♂: Häufigkeit und Schweregrad altersbedingter Nephropathien [UPWARDS ARROW] (wurden als Ursache für erhöhte Mortalität diskutiert);
 verschiedene sekundäre Effekte aufgrund der gestörten Nierenfunktion (Osteodystrophie, Mineralisationsstörungen in verschiedenen Geweben, Hyperplasie der Nebenschilddrüse)
 ♂ ♀, 5-mg/kg-Gruppe: Entzündungen der Nasenschleimhaut [UPWARDS ARROW]
 Quecksilber(II)chlorid (mg/kg KG und Tag)
 02,5 2,55
Überlebende (nach 104 Wo)26/5010/505/50
35/5028/4930/50
Hyperplasien und Tumoren:
Plattenepithelzellhyperplasie (Vormagen)3/4916/50135/501
5/505/4920/501
Plattenepithelzellpapillom (Vormagen) 0/503/5012/492
♂ ♀0/500/492/50
Follikelzellhyperplasie (Schilddrüse)2/504/502/50
Follikelzelladenom (Schilddrüse)1/504/500/50
Follikelzellkarzinom (Schilddrüse)1/502/506/503
Tubuluszellhyperplasie (Niere)43/501/5010/50
2/501/495/50
Tubuluszelladenom (Niere)44/502/505/50
 0/500/492/50

F344-Ratten wurden über 2 Jahre Dosierungen von 2,5 und 5 mg Quecksilber(II)-chlorid /kg KG und Tag oral verabreicht. Bei der Zwischentötung nach 15 Monaten waren das relative Nierengewicht in allen Behandlungsgruppen, Häufigkeit und Schweregrad altersbedingter Nephropathien nur bei den männlichen Tieren erhöht. In der hohen Dosisgruppe zeigte sich im Vormagen ein schwache Hyperplasie der epithelialen Basalzellschicht. Am Studienende war die Überlebensrate der behandelten männlichen Tiere stark erniedrigt. Als mögliche Ursache wurde Nephrotoxizität diskutiert. In der hohen Dosisgruppe war das Körpergewicht bei beiden Geschlechtern, in der niedrigen Dosisgruppe nur bei den männlichen Tieren mindestens 11 % niedriger als das der Kontrolltiere (Dieter et al. 1992; NTP 1993). Die Inzidenzen von neoplastischen und nicht-neoplastischen Schädigungen sind in Tabelle 3 dargestellt. Die bei männlichen Ratten erhöhten Inzidenzen für Plattenepithelzellpapillome im Vormagen waren möglicherweise auf die bekannte Schädigung der Mukosa durch Quecksilber(II)chlorid zurückzuführen, die sich auch in der dosisabhängigen Zunahme von Hyperplasien widerspiegelte. Maligne Neoplasien traten nicht auf. Die Autoren werteten diese Befunde als Hinweis auf eine kanzerogene Wirkung („some evidence of carcinogenic activity”). Bei weiblichen Ratten wurden 2 Plattenepithelzellpapillome im Vormagen beobachtet, was sich vom Kontrollwert (0/50) nicht statistisch signifikant unterschied. Da dieser Befund bei Ratten jedoch extrem selten auftritt und außerdem entsprechende Hyperplasien signifikant erhöht waren, wurde er als möglicherweise substanzbedingt bewertet („equivocal evidence of carcinogenic activity”). Ob die Follikelzellkarzinome in der Schilddrüse männlicher Ratten der 5-mg/kg-Gruppe auf die Behandlung mit Quecksilber(II)chlorid zurückzuführen sind, ist fraglich. Entsprechende Hyperplasien und Adenome waren nicht erhöht. Weiterhin sind Substanzen mit kanzerogener Wirkung auf die Schilddrüse meist bei beiden Geschlechtern und beiden Nagerspezies wirksam. In der Niere, dem Zielorgan für eine chronische Quecksilber(II)chlorid-Belastung, waren nur die Inzidenzen für Hyperplasien, nicht jedoch für Tumoren erhöht. Möglicherweise war hier die mittlere Überlebensdauer nicht ausreichend, um eine entsprechende Wirkung nachzuweisen (NTP 1993).

Die lebenslange Aufnahme von Trinkwasser, dem Quecksilber(II)chlorid in einer Konzentration von 5 mg Quecksilber/l zugesetzt war (ca. 0,4 mg/kg KG und Tag), hatte bei je 54 männlichen und weiblichen Swiss-Mäusen keinen signifikanten Einfluß auf die Körpergewichtsentwicklung oder die Überlebensrate. In der Quecksilbergruppe wurden Tumoren verschiedener Lokalisationen bei 21/41 weiblichen Tieren (51,2%) und bei 21/48 männlichen Tieren (43,8%) festgestellt. In der Kontrollgruppe war dies bei 14/47 weiblichen (29,8%) und bei 11/38 männlichen Tieren (28,9%) der Fall. Die Inzidenzen für einzelne Tumorarten wurden nur für lymphatische Leukämie (behandelt weiblich 11/41, männlich 5/48; Kontrolle weiblich 3/47, männlich 3/38) und für Lungentumoren (7/41, 9/48; 9/47, 5/38) angegeben. Nach den Autoren waren die Inzidenzen in den behandelten Gruppen von den entsprechenden Kontrollwerten nicht statistisch signifikant verschieden. Bei der Autopsie zeigten sich neben den Tumoren keine weiteren auffälligen Befunde. Dies galt auch für die histopathologische Untersuchung, die allerdings auf Herz, Lunge, Leber, Niere und Milz beschränkt war (Schroeder und Mitchener 1975).

5.8 Sonstige Wirkungen

In zahlreichen Untersuchungen wurde ein Einfluß von Quecksilber oder anorganischen Quecksilberverbindungen auf das Immunsystem beschrieben. Abhängig von der Dosis, der Dauer, dem Applikationsweg und der Spezies wurden Immundepression oder Autoimmunität beobachtet. Das Phänomen der Autoimmunität ist auf bestimmte genetisch suszeptible Spezies (z. B. Brown-Norway-Ratte) beschränkt, bei denen nach Exposition gegen Quecksilber Antikörper gebildet werden, die gegen verschiedene Proteine der glomerulären und tubulären Basalmembran (Laminin, Typ-IV-Kollagen, Entactin) oder Kernproteine (Fibrillarin) gerichtet sind. Die Anlagerung von IgG-Antikörpern an die Basalmembran führt letztlich zur Glomerulonephritis, die bis zum nephrotischen Syndrom fortschreiten kann (ATSDR 1997; Druet 1995; Moszczynski 1997; Pollard und Hultman 1997; Warfvinge et al. 1995; WHO 1991).

6 Bewertung

  1. Top of page
  2. Allgemeiner Wirkungscharakter
  3. Wirkungsmechanismus
  4. Toxikokinetik und Metabolismus
  5. Erfahrungen beim Menschen
  6. Tierexperimentelle Befunde und In-vitro-Untersuchungen
  7. Bewertung
  8. Literatur

Die Frage nach einer möglichen kanzerogenen Wirkung von elementarem Quecksilber ist mit den vorliegenden epidemiologischen Studien nicht endgültig zu klären. Für anorganische Quecksilberverbindungen liegen hierzu keine Humandaten vor. Der einzige Tierversuch mit elementarem Quecksilber ist wegen der gewählten Applikationsform nicht bewertungsrelevant. Quecksilber(II)chlorid führte bei männlichen Ratten zu Plattenepithelzellpapillomen im Vormagen, allerdings nur oberhalb der MTD. Bei der männlichen Maus war die Zahl tubulärer Adenome und Karzinome in der Niere erhöht. Wegen fehlender Informationen zum kanzerogenen Wirkmechanismus ist die Relevanz dieser Befunde für den Menschen nicht geklärt. Daher wird Quecksilber(II)chlorid in die Kanzerogenitätskategorie 3 eingestuft. Da elementares und auch einwertiges Quecksilber im Organismus praktisch vollständig zum zweiwertigen Quecksilber oxidiert werden und alle biologischen Wirkungen auf diese Form zurückgeführt werden (vgl. Abschnitt 3), gilt diese Einstufung auch für elementares Quecksilber und andere anorganische Quecksilberverbindungen. Anorganische Quecksilberverbindungen sind in vitro eindeutig klastogen, und die klastogene Wirkung konnte in einem Tierversuch bestätigt werden. Die Klastogenität beruht auf verschiedenen Mechanismen (Hemmung der DNA-Reparatur oder weiterer an der DNA-Replikation beteiligter Enzym- bzw. Proteinsysteme, Entstehung reaktiver Sauerstoffspezies, direkte nicht-kovalente Interaktion mit der DNA), wobei nicht geklärt ist, welche qualitative oder quantitative Rolle den einzelnen Prozessen zukommt. Gemeinsam ist ihnen jedoch eine nichtlineare Dosis-Wirkungsbeziehung. Die im Tierversuch genotoxische Dosierung betrug über 2 mg/kg KG und liegt damit mindestens 100fach über der Dosis, die bei Einhaltung eines MAK-Wertes von 0,1 mg Quecksilber/m3 erreicht wird (ca. 15 µg/kg KG und Tag bei einem Atemvolumen von 10 m3 pro Schicht, einer angenommenen vollständigen pulmonalen Resorption und einem Körpergewicht von 70 kg). Wegen diesem hohen Abstand kann ein MAK-Wert trotz der Hinweise auf eine genotoxische Wirkung im hohen Dosisbereich und trotz Unkenntnis des NOELs bezüglich der genotoxischen Wirkung vorläufig beibehalten werden.

Hauptmanifestationsort der chronischen Exposition gegen Quecksilberdampf ist das Zentralnervensystem, wobei die Wirkschwelle für entsprechende Effekte kontrovers diskutiert wird. Zahlreiche Querschnittsstudien legen zunächst nahe, daß bereits bei Quecksilberausscheidungen im Urin um oder unter 50 µg/l erste Anzeichen von zentralnervösen Beeinträchtigungen auftreten. Diese Annahme hält jedoch einer kritischen wissenschaftlichen Bewertung nicht stand. Aussagekräftiger sind die Längsschnittsstudien, die belegen, daß auch eine langjährige Exposition gegen Quecksilber, die zu Ausscheidungen im Urin von 100 µg/l oder sogar mehr führt, nicht zu objektivierbaren adversen Effekten führt. Entsprechend wurde auch ein BAT-Wert von 100 µg/l Urin festgesetzt (vgl. Greim und Lehnert 1999). Nach den neueren Untersuchungen zur Korrelation der Quecksilberkonzentration in der Luft mit der Ausscheidung im Harn, wird eine Quecksilberkonzentration im Harn von 100 µg Quecksilber/l Urin bei einer Luftkonzentration von 100 µg Quecksilber/m3 erreicht (Übersicht bei Alessio et al. 1993). Dies wird durch die Längsschnittsstudien, in denen auch die Luftkonzentrationen für Quecksilber angegeben sind, bestätigt.

Daher werden der MAK-Wert für Quecksilber und seine anorganischen Verbindungen von 0,1 mg/m3 (als Hg berechnet) sowie die Spitzenbegrenzung nach Kategorie III beibehalten.

Das erbgutverändernde Potential von metallischem Quecksilber ist aufgrund mangelnder Daten nicht bewertbar. Für anorganische Quecksilberverbindungen ist aus den vorliegenden Studien kein begründeter Verdacht abzuleiten. Daher erfolgt keine entsprechende Einstufung.

Wegen der geringen dermalen Penetration von Quecksilber und von anorganischen Quecksilberverbindungen erfolgt keine Markierung mit „H”.

In der älteren Literatur wurden ekzematöse Reaktionen auf Quecksilberverbindungen als häufig vorkommende (Berufs-)Erkrankungen aufgeführt. Obwohl heute sowohl im beruflichen als auch im privaten Bereich eine weitgehende Meidung jeglichen (Haut)Kontaktes mit Quecksilber und Quecksilberverbindungen anzunehmen ist, finden sich auch in der neueren Literatur immer wieder Fallbeschreibungen über allergische Reaktionen sowie relativ häufig positive Reaktionen bei der Epikutantestung von Klinikpatienten. Auch in mehreren tierexperimentellen Untersuchungen konnte eine sensibilisierende Wirkung von anorganischen Quecksilberverbindungen nachgewiesen werden.

Daher werden metallisches Quecksilber und anorganische Quecksilberverbindungen mit „Sh” markiert. Berichte über eine mögliche atemwegssensibilisierende Wirkung liegen bisher nicht vor.

Literatur

  1. Top of page
  2. Allgemeiner Wirkungscharakter
  3. Wirkungsmechanismus
  4. Toxikokinetik und Metabolismus
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  7. Bewertung
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