HOOFDSTUK 1
1. DEFINITIES
1.1 TOXICOLOGIE
= de studie van de interactie van potentieel schadelijke stoffen met levende organismen
Doel: bloedstolling lichaamsvreemde stoffen beperken
Hoe: grenswaarde gecorreleerd met dosis of concentraties die geen schadelijke effecten geven
- grenswaarde is specifiek voor stof, afh. wijze en duur van blootstelling en onderzocht organismen
1.1 humane toxicologie
= onderzoek naar relatie tussen dosis en werking schadelijke stoffen bij mens + vastleggen van
grenswaarden
omvat ook:
- klinische toxicologie (bv XTC), arbeidstoxicologie (bv chemicaliën), voedingstoxicologie (bv
mycotoxine) een forensisch of gerechtelijke toxicologie (mogelijke doodsoorzaak)
geen duidelijke begrenzing
! Milieu toxicologie geen onderdeel humane toxicologie,, studie interactie potentieel schadelijke stoffen
en ganse ecosysteem
1.2 ANALYTISCHE TOXICOLOGIE
= analytische technieken die worden toegepast bij humane toxicologie kwalitatieve identificatie en/of
kwantitatieve bepaling of manier van inname
- onvervangbaar bij gerechtelijke toxicologie -> ontegensprekelijke identificatie van concentratie
om effect ervan te verklaren (bv dood)
- procedures bij wet vastgelegd en verplicht te volgen
- ook een rol bij klinische toxicologie:
therapeutic drug monitoring (TDM)
o optimalisatie geneesmiddelen dosering om concentratie te bekomen die effectief is,
zonder toxiciteit
o ! Iets kan zowel te hoog als te laag zijn: antibioticum (te hoog; toxisch,, te laag; geen
afdoding bacterie of resistentie)
o toepassing bij gm waar geen goed verband is tussen dosering en concentratie (intra- (bij
patient zelf bv nierprobleem) of Inter individuele verschillen (tss pers)): niet goed
meetbaar en/of nou therapeutisch-toxisch interval
compliance monitoring
o = therapietrouw, neemt patiënt gm wel?
|| tolerantie:
- mogelijk ontstaan na langdurig gebruik => persoon kan beter tegen hoge concentraties
o deze hoge concentraties kunnen voor een ander persoon letaal zijn
- opletten! bepaalde concentraties is dus niet altijd oorzaak gevolg als mijn geschiedenis patiënt
niet kent
1.2.1 BELANGRIJKE PERSONEN
- Paracelsus: the dose makes the poison
o alles kan letaal zijn, water, soort
- Mathieu Orfila: ‘vader’ van moderne gerechtelijke toxicologie => zaak Marie Lafarge;
toxicologisch bewijsmateriaal doorslaggevend
, o Kort: vrouw vergiftigt man met arsenicum, verschillende onbetrouwbare testen
uitgevoerd (positieve en negatieve resultaten), Mathieu voor de nieuwe correcte testen
uit waren bleek dat de vrouw inderdaad haar man vergiftigde
2. TOXICOLOGISCHE MATRICES EN TOEGEPASTE TECHNIEKEN
- klinische toxicologie: onderzoek toxidromen => start behandeling alvorens volledig bewezen
- postmortem toxicologie: onderzoek lethale concentratie of combinatie gm (bv benzodiazepines x
alcohol in niet-lethale dosissen)
2.1 TOXICOLOGISCHE RELEVANTE MATRICES
2.1.A BLOED
= meest relevante matrix => (meestal) directe link tussen concentratie gm in bloed en uitgelokt
farmacologisch effect
- serum: ’blijft staan en stolt’ => na centrifugatie geen stollingsfactoren
- plasma: afname dmv anticoagulantia bv citraat, heparine.. => centrifugatie wel nog
stollingsfactoren
alcoholbepaling:
bepaling in membr. RBC: fosfolipase-D gaat reactie aan met EtOH -> vorming fosfatidylEtOH (PEth)
postmortem:
- bloedonderzoek voorkeur afname op perifere plaats (supclaviaal (schouder) of femoraal (lies)) en
niet centrale compartiment (thorax, cardiaal)
post mortem redistributie
o bloed is veelal gelyseerd, analyse enkel in volbloed mogelijk
- opgelet bij interpretatie bepaalde componenten!
o Redistribute die kan leiden tot hogere gm-spiegels
▪ Choloquinen, cannabis hebben grote Vd in weefsels => na dood vrijstelling in
bloed ~> schijnbare lethale dosis ~> ‘valse doodsoorzaak’
o Infestatie van bacteriën of schimmels knn gm omzetten tot metabolieten (bv benzo’s
met nitro-groep)
o Cellyse en resulterende vrijstelling van enzymen kan omzetting bevorderen/afbreken
(zowel in vivo als ex vivo) bv gisting tot EtOH
o Mogelijk de novo vorming van componenten (in vivo (lijk) of in vitro bij slechte bewaring
staal)
Voordelen veneuze bloedafname:
- Onomstootbaar bewijsmateriaal
- zowel oorspronkelijke component als metaboliet
- link met tijd tussen inname en bepaling
nadeel:
- bloedafname en aanwezigheid van medisch geschoold personeel
oplossing:
- vingerprik =>dried blood spot(s) (DBS sampling)
- Microsampling: druppel bloed als alternatief veneuze afname bloed bv voor TDM
o Hielprik bij baby’s om aangeboren afwijking te onderzoeken
o Opvolging drugsverslaafden ‘drugs and driving’
o Onderzoeken naar inschatting gezondheid bevolking bv Vit B6, Tournée Minerale
Toxicologische toepassingen DBS sampling:
, - Toxicokinetiek
- Epidemiologie
- Omgevings- en forensische toxicologie
analyse van sporenelementen, gm, drugs, omgevings contaminanten en toxines
dried blood spot(s) (DBS sampling)
Voordelen uitdagingen
Small volume Limited amount
Minimally invasive Capillary-venous verschillen (nooit mengen!)
Ease of sampling Interpretation (blood vs. plasma)
Economic Stability issues
automatisatie Sample quality
Sample preparation simplification Specific DBS issues: Recovery issues
Convenient storage and transport Hematocrit effect*
Often stabilizing effect Volume issues (saturation)
3R (ethisch); reducement, replacement en refinement Spot inhomogeneity
*hematocriet = fractie RBC: normaal 40-50% (plasma 50-60%)
-> bepaald viskeusheid bloed; hoe meer RBC, hoe viskeuzer en omgekeerd
! viskeuzer bloed wil ook zeggen meer geconcentreerde spot op DBS
2.1.B URINE
= één van voornaamste biologische matrices
- bevat veelal metabolieten, vaak en hogere concentratie dan in bloed
- groter tijdsvenster dan bloed (dagen tot week)
- bij voorkeur gesuperviseerd om adulteratie (=vervalsing/vermenging) te voorkomen
- bij post-mortem valt urine-afname onder uitwendige schouwing
toepassingen;
- Seksuele delicten (DFSA’s) bv spiking
- Rijgeschiktheid (bij negatieve testen krijgt persoon rijbewijs terug)
Geen eenduidig verband met aanwezig effect, laat soms toch toe om bepaalde conclusies te trekken
Bij veel water drinken zal concentratie urine lager zijn
In steady-state kan alcoholemie (BAC) bekomen worden door urinaire concentratie = 1.3 x
bloedconc.
Al dan niet aanwezigheid rookgedrag (corrigeren voor densiteit in urine zodat passief roken
niet valselijk actief roken w beschouwd)
Mogelijke oplossing: urinaire conc. uitgedrukt per g creatine
2.1.C VITREUM (GLASVOCHT)
= transparante kleurloze gelachtige vloeistof (1-1.5mL), bevindt zich in oogbol lens en retina
Bestaat uit:
- 98-99% water
- opgeloste zouten, suikers en collageen
- is steriel en afgeschermd
=> alternatieve matrix voor bloed, mogelijk bij uitwendige autopsie
Opgelet: heeft hoge viscositeit ~> eerst centrifugatie, ultrasonicatie, verwarming, toevoegen
hyaluronidase of doorvoeren van vries-dooicyclus
Post-mortem:
Glasvocht is in goed evenwicht met systemische circulatie (in leven)
Toepassing;
- ante mortem pathologieën
, - glycemie = SOM(mol glucose + mol lactaat)
- ketoacidose: ketonlichamen (aceton (in ev met isopropanol) en beta-hydroxyboterzuur)
o door ongecontroleerde diabetes (hyperglycemie) of alcoholisch door plotse stop
chronisch drinken
- alcoholemie, conc gm => verband met bloed niet altijd eenduidig
- bepaling Na, K, Cl => elektrolytenstoornis, vergiftiging…
2.1.D SPEEKSEL (ORAL FLUID)
Voordelen:
- relatief eenvoudig
- geen privacy-issues
- Matrix voor zowel screening als voor confirmatie
Nadelen:
- hoe correlatie met bloed
o transfer bloed naar oral fluid via passieve diffusie ~> soms concentratie in speeksel ~
vrije concentratie analyt en bloed (enkel in steady state)
o gebonden vs vrij gm
▪ gebonden aan albumine kan niet naar oral fluids,, polaire of vrije gm wel
- concentratie analyt de invloed door manier van afname (passieve flow vs gestimuleerde secretie)
- ‘trapping’ in speeksel…
o = Neutrale substantie in bloed, kan in een weefsel licht geladen worden => geladen deel
kan niet terug diffunderen over membraan
- Passieve contaminatie van mondholte
o Bv In de rook van cocaïne zitten, kussen met druggebruiker
Cut-off waarde: waarden hierboven (meetonzekerheid 30%) worden positief beschouwd
2.1.E HAAR
Voordelen:
- Mogelijkheid om historisch venster op te stellen
- niet invasief, relatief makkelijk
- geen privacy problemen
- kan langdurig bewaard worden
- Metabolieten kunnen aangetoond worden MAAR niet altijd makkelijk!
Nadelen:
- Vaak niet In de interpreteerbaar owv Interindividueel verschillen; haarkleur, ras, metabolisatie
- haarbehandeling kan invloed hebben; haarkleuringen, bleaching => kan analyt chemisch
afbreken
Oplossing: alternatieve staal afnameplaats
gebruik:
- Vnl voor regelmatig gebruik te testen
- Testen eenmalig gebruik of afwezigheid ervan hebben hoge gevoeligheid nodig
- Uitspraak ‘actief gebruik’ wordt bekomen in dient hoofdcomponent en minstens één metaboliet
de drempel waarde overschrijdt Kip
3 manieren waardoor haar positief kan testen:
1. DEFINITIES
1.1 TOXICOLOGIE
= de studie van de interactie van potentieel schadelijke stoffen met levende organismen
Doel: bloedstolling lichaamsvreemde stoffen beperken
Hoe: grenswaarde gecorreleerd met dosis of concentraties die geen schadelijke effecten geven
- grenswaarde is specifiek voor stof, afh. wijze en duur van blootstelling en onderzocht organismen
1.1 humane toxicologie
= onderzoek naar relatie tussen dosis en werking schadelijke stoffen bij mens + vastleggen van
grenswaarden
omvat ook:
- klinische toxicologie (bv XTC), arbeidstoxicologie (bv chemicaliën), voedingstoxicologie (bv
mycotoxine) een forensisch of gerechtelijke toxicologie (mogelijke doodsoorzaak)
geen duidelijke begrenzing
! Milieu toxicologie geen onderdeel humane toxicologie,, studie interactie potentieel schadelijke stoffen
en ganse ecosysteem
1.2 ANALYTISCHE TOXICOLOGIE
= analytische technieken die worden toegepast bij humane toxicologie kwalitatieve identificatie en/of
kwantitatieve bepaling of manier van inname
- onvervangbaar bij gerechtelijke toxicologie -> ontegensprekelijke identificatie van concentratie
om effect ervan te verklaren (bv dood)
- procedures bij wet vastgelegd en verplicht te volgen
- ook een rol bij klinische toxicologie:
therapeutic drug monitoring (TDM)
o optimalisatie geneesmiddelen dosering om concentratie te bekomen die effectief is,
zonder toxiciteit
o ! Iets kan zowel te hoog als te laag zijn: antibioticum (te hoog; toxisch,, te laag; geen
afdoding bacterie of resistentie)
o toepassing bij gm waar geen goed verband is tussen dosering en concentratie (intra- (bij
patient zelf bv nierprobleem) of Inter individuele verschillen (tss pers)): niet goed
meetbaar en/of nou therapeutisch-toxisch interval
compliance monitoring
o = therapietrouw, neemt patiënt gm wel?
|| tolerantie:
- mogelijk ontstaan na langdurig gebruik => persoon kan beter tegen hoge concentraties
o deze hoge concentraties kunnen voor een ander persoon letaal zijn
- opletten! bepaalde concentraties is dus niet altijd oorzaak gevolg als mijn geschiedenis patiënt
niet kent
1.2.1 BELANGRIJKE PERSONEN
- Paracelsus: the dose makes the poison
o alles kan letaal zijn, water, soort
- Mathieu Orfila: ‘vader’ van moderne gerechtelijke toxicologie => zaak Marie Lafarge;
toxicologisch bewijsmateriaal doorslaggevend
, o Kort: vrouw vergiftigt man met arsenicum, verschillende onbetrouwbare testen
uitgevoerd (positieve en negatieve resultaten), Mathieu voor de nieuwe correcte testen
uit waren bleek dat de vrouw inderdaad haar man vergiftigde
2. TOXICOLOGISCHE MATRICES EN TOEGEPASTE TECHNIEKEN
- klinische toxicologie: onderzoek toxidromen => start behandeling alvorens volledig bewezen
- postmortem toxicologie: onderzoek lethale concentratie of combinatie gm (bv benzodiazepines x
alcohol in niet-lethale dosissen)
2.1 TOXICOLOGISCHE RELEVANTE MATRICES
2.1.A BLOED
= meest relevante matrix => (meestal) directe link tussen concentratie gm in bloed en uitgelokt
farmacologisch effect
- serum: ’blijft staan en stolt’ => na centrifugatie geen stollingsfactoren
- plasma: afname dmv anticoagulantia bv citraat, heparine.. => centrifugatie wel nog
stollingsfactoren
alcoholbepaling:
bepaling in membr. RBC: fosfolipase-D gaat reactie aan met EtOH -> vorming fosfatidylEtOH (PEth)
postmortem:
- bloedonderzoek voorkeur afname op perifere plaats (supclaviaal (schouder) of femoraal (lies)) en
niet centrale compartiment (thorax, cardiaal)
post mortem redistributie
o bloed is veelal gelyseerd, analyse enkel in volbloed mogelijk
- opgelet bij interpretatie bepaalde componenten!
o Redistribute die kan leiden tot hogere gm-spiegels
▪ Choloquinen, cannabis hebben grote Vd in weefsels => na dood vrijstelling in
bloed ~> schijnbare lethale dosis ~> ‘valse doodsoorzaak’
o Infestatie van bacteriën of schimmels knn gm omzetten tot metabolieten (bv benzo’s
met nitro-groep)
o Cellyse en resulterende vrijstelling van enzymen kan omzetting bevorderen/afbreken
(zowel in vivo als ex vivo) bv gisting tot EtOH
o Mogelijk de novo vorming van componenten (in vivo (lijk) of in vitro bij slechte bewaring
staal)
Voordelen veneuze bloedafname:
- Onomstootbaar bewijsmateriaal
- zowel oorspronkelijke component als metaboliet
- link met tijd tussen inname en bepaling
nadeel:
- bloedafname en aanwezigheid van medisch geschoold personeel
oplossing:
- vingerprik =>dried blood spot(s) (DBS sampling)
- Microsampling: druppel bloed als alternatief veneuze afname bloed bv voor TDM
o Hielprik bij baby’s om aangeboren afwijking te onderzoeken
o Opvolging drugsverslaafden ‘drugs and driving’
o Onderzoeken naar inschatting gezondheid bevolking bv Vit B6, Tournée Minerale
Toxicologische toepassingen DBS sampling:
, - Toxicokinetiek
- Epidemiologie
- Omgevings- en forensische toxicologie
analyse van sporenelementen, gm, drugs, omgevings contaminanten en toxines
dried blood spot(s) (DBS sampling)
Voordelen uitdagingen
Small volume Limited amount
Minimally invasive Capillary-venous verschillen (nooit mengen!)
Ease of sampling Interpretation (blood vs. plasma)
Economic Stability issues
automatisatie Sample quality
Sample preparation simplification Specific DBS issues: Recovery issues
Convenient storage and transport Hematocrit effect*
Often stabilizing effect Volume issues (saturation)
3R (ethisch); reducement, replacement en refinement Spot inhomogeneity
*hematocriet = fractie RBC: normaal 40-50% (plasma 50-60%)
-> bepaald viskeusheid bloed; hoe meer RBC, hoe viskeuzer en omgekeerd
! viskeuzer bloed wil ook zeggen meer geconcentreerde spot op DBS
2.1.B URINE
= één van voornaamste biologische matrices
- bevat veelal metabolieten, vaak en hogere concentratie dan in bloed
- groter tijdsvenster dan bloed (dagen tot week)
- bij voorkeur gesuperviseerd om adulteratie (=vervalsing/vermenging) te voorkomen
- bij post-mortem valt urine-afname onder uitwendige schouwing
toepassingen;
- Seksuele delicten (DFSA’s) bv spiking
- Rijgeschiktheid (bij negatieve testen krijgt persoon rijbewijs terug)
Geen eenduidig verband met aanwezig effect, laat soms toch toe om bepaalde conclusies te trekken
Bij veel water drinken zal concentratie urine lager zijn
In steady-state kan alcoholemie (BAC) bekomen worden door urinaire concentratie = 1.3 x
bloedconc.
Al dan niet aanwezigheid rookgedrag (corrigeren voor densiteit in urine zodat passief roken
niet valselijk actief roken w beschouwd)
Mogelijke oplossing: urinaire conc. uitgedrukt per g creatine
2.1.C VITREUM (GLASVOCHT)
= transparante kleurloze gelachtige vloeistof (1-1.5mL), bevindt zich in oogbol lens en retina
Bestaat uit:
- 98-99% water
- opgeloste zouten, suikers en collageen
- is steriel en afgeschermd
=> alternatieve matrix voor bloed, mogelijk bij uitwendige autopsie
Opgelet: heeft hoge viscositeit ~> eerst centrifugatie, ultrasonicatie, verwarming, toevoegen
hyaluronidase of doorvoeren van vries-dooicyclus
Post-mortem:
Glasvocht is in goed evenwicht met systemische circulatie (in leven)
Toepassing;
- ante mortem pathologieën
, - glycemie = SOM(mol glucose + mol lactaat)
- ketoacidose: ketonlichamen (aceton (in ev met isopropanol) en beta-hydroxyboterzuur)
o door ongecontroleerde diabetes (hyperglycemie) of alcoholisch door plotse stop
chronisch drinken
- alcoholemie, conc gm => verband met bloed niet altijd eenduidig
- bepaling Na, K, Cl => elektrolytenstoornis, vergiftiging…
2.1.D SPEEKSEL (ORAL FLUID)
Voordelen:
- relatief eenvoudig
- geen privacy-issues
- Matrix voor zowel screening als voor confirmatie
Nadelen:
- hoe correlatie met bloed
o transfer bloed naar oral fluid via passieve diffusie ~> soms concentratie in speeksel ~
vrije concentratie analyt en bloed (enkel in steady state)
o gebonden vs vrij gm
▪ gebonden aan albumine kan niet naar oral fluids,, polaire of vrije gm wel
- concentratie analyt de invloed door manier van afname (passieve flow vs gestimuleerde secretie)
- ‘trapping’ in speeksel…
o = Neutrale substantie in bloed, kan in een weefsel licht geladen worden => geladen deel
kan niet terug diffunderen over membraan
- Passieve contaminatie van mondholte
o Bv In de rook van cocaïne zitten, kussen met druggebruiker
Cut-off waarde: waarden hierboven (meetonzekerheid 30%) worden positief beschouwd
2.1.E HAAR
Voordelen:
- Mogelijkheid om historisch venster op te stellen
- niet invasief, relatief makkelijk
- geen privacy problemen
- kan langdurig bewaard worden
- Metabolieten kunnen aangetoond worden MAAR niet altijd makkelijk!
Nadelen:
- Vaak niet In de interpreteerbaar owv Interindividueel verschillen; haarkleur, ras, metabolisatie
- haarbehandeling kan invloed hebben; haarkleuringen, bleaching => kan analyt chemisch
afbreken
Oplossing: alternatieve staal afnameplaats
gebruik:
- Vnl voor regelmatig gebruik te testen
- Testen eenmalig gebruik of afwezigheid ervan hebben hoge gevoeligheid nodig
- Uitspraak ‘actief gebruik’ wordt bekomen in dient hoofdcomponent en minstens één metaboliet
de drempel waarde overschrijdt Kip
3 manieren waardoor haar positief kan testen:
