| Pyrethroide im Wohnbereich |
Quelle: UMB und BAGS/G5 Hamburg Stand 1994
1 Einleitung
1.1 Grundlagen
Pyrethroide sind synthetische Abkömmlinge der Pyrethrine, einer insektiziden
Wirkstoffgruppe, die aus den getrockneten Blüten von Chrysanthemen gewonnen werden.
Da Pyrethrine sehr schnell unter dem Einfluß von UV-Licht und Luft zerfallen, wurden
durch Veränderung der chemischen Struktur, z. B. durch den Einbau von Chloratomen, von
Bromatomen oder einer Cyanogruppe, die Wirksamkeit und Wirkdauer erhöht. Die ersten
synthetischen Pyrethroide wurden in der 50er Jahren, das Permethrin seit 1973 hergestellt.
Die Pyrethroide sind nach den chlorierten zyklischen Kohlenwasserstoffen (z. B. DDT,
Lindan), den organischen Phosphorsäureestern (Alkylphosphate) und
Carbaminsäureestern
(Carbamaten) die Insektizide der 4. Generation. Die sehr hohe insektizide Wirkung bei
vergleichsweise geringer Säugetiertoxizität hat dazu geführt, daß diese Substanzgruppe
mittlerweile ein breites Anwendungsgebiet hat . Ihr Anteil am Insektizidweltmarkt wird auf
30% geschätzt.
Typ I
Wirkstoff Persistenz Allethrin 2-5 Tage Permethrin < 1 Jahr Tetramethrin Cismethrin Bioresmethrin 3-7-Tage Phenothrin
Typ II
Deltamethrin <1/2 Jahr Cypermethrin Cyfluthrin Fenvalerate Cyhalothrin Fenpropanate
In der Landwirtschaft setzt man Pyrethroide gegen Pflanzenschädlinge (Blattläuse,
Schildläuse, Spinnmilben etc.) sowie gegen Vorratschädlinge (Mehlkäfer,
Mehlmotten
etc.) ein. Im häuslichen Bereich werden Pyrethroide hauptsächlich gegen Holzschädlinge
(Holzwurm, Hausbock), gegen Textilschädlinge (Motten, Teppichkäfer), gegen
Ektoparasiten (Hunde- und Katzenflöhe) und zur Eliminierung von Lästlingen (Fliegen,
Mücken, Schaben, Silberfischen etc.) verwendet.
1.2 Wirkung auf Insekten
Pyrethroide wirken bei Insekten als Kontaktgifte, die über die Sinnesorgane, die Gelenkspalten und die Kutikula in den Insektenkörper eindringen. Der Wirkungsmechanismus beruht auf einer speziesunabhängigen Verlängerung des physiologischen Na+Einwärtsstroms an den Nervenmembranen. Dadurch kommt es zu repetitiven Entladungen an den Nervenmembranen, die sich als krampfartige Bewegungen mit nachfolgenden Lähmungserscheinungen der Insekten manifestieren. Die Symptome zeigen sich im Vergleich zu anderen Insektiziden sehr schnell (knock down effect), während der Tod häufig erst verspätet eintritt. Unter Umständen erholen sich die Insekten auch wieder, da die Wirkstoffe im Körper abgebaut werden. Um eine schnelle Metabolisierung der Pyrethroide zu verhindern, wird z. T. Piperonylbutoxid (PBO) dem Präparat zugesetzt.
1.3 Wirkungen der Pyrethroide am Menschen
Für Warmblütler einschließlich dem Menschen werden Pyrethroide im Vergleich zu anderen Insektiziden als wenig toxisch eingestuft. Dies liegt u. a. an der geringen gastrointestinalen und dermalen Resorptionsquote. Eine wesentlich höhere Resorption ist bei vorgeschädigter Haut zu erwarten (Verletzung, Allergien). Außerdem hängt die dermale Aufnahme von der Formulierung des Präparates ab. Die größte Bedeutung kommt der inhalativen Aufnahme zu. Im Säugetierorganismus bewirken Pyrethroide ohne alpha-Cyanogruppe (z B. Permethrin) wiederholte Nervenimpulse von kurzer Dauer, solche mit alpha-Cyanogruppe langanhaltende Folgen repetitiver Entladungen. Diese ruft unterschiedliche neurotoxische Syndrome hervor (T-Syndrom mit Tremor des gesamten Körpers bzw. CS-Syndrom mit Choreoathetose und Salivation).
1.3.1 Toxikokinetik
Aufgenommene Pyrethroide werden im Organismus relativ rasch vor allem in der Leber enzymatisch zu Cyclopropancarbonsäureverbindungen und 3-Phenoxy-benzoesäure abgebaut und überwiegend renal eliminiert. Die Ausscheidung der Stoffwechselprodukte erfolgt biphasisch mit Eliminationshalbwertzeiten in der 1. Phase im Stundenbereich und in der 2. Phase von Tagen bis Wochen. Aufgrund guter Fettlöslichkeit lassen sich die Pyrethroide in der 2. Phase bevorzugt im Fettgewebe nachweisen, nicht oder nur in geringen Spuren dagegen im Nervengewebe. Dem widerspricht ein 1986 von Saleh und Mitarbeitern durchgeführter Versuch, der eine Akkumulation von Pyrethroiden im Gehirn von Hühnern nachgewiesen hat. Der Versuch wurde unter identischen Kautelen nochmals nachgestellt. Nach bisher unveröffentlichten Mitteilungen ließen sich die Ergebnisse von Saleh nicht reproduzieren.
1.3.2 Akute Vergiftung
Je nach Schweregrad der akuten
Pyrethroidintoxikation zeigen sich u. a. folgende Symptome (He, Wang):
__________________________________________________________________
Schweregrad Symptome
__________________________________________________________________
I ausschließlich lokale Effekte an der Haut in Form von Parästhesien
(Kribbeln, Brennen, Juckreiz)
__________________________________________________________________
II wie I, dazu systemische Effekte (Schwindel, Kopfschmerzen,
Übelkeit, Müdigkeit, allgemeine Abgeschlagenheit, Erbrechen)
_________________________________________________________________ III wie I und II,
zusätzlich Bewußtseinstrübung, Faszikulationen im
Bereich der Extremitäten
__________________________________________________________________ IV wiederholte
konvulsive Attacken, Koma, Lungenödem mit
Todesfolge in seltenen Fällen
__________________________________________________________________
Die dermalen und gastrointestinalen Symptome setzen Minuten bis wenige Stunden nach der
Exposition ein, zentralnervöse Effekte können mit einer Latenz von bis zu 48 Stunden
auftreten. Nach bisherigen Beobachtungen ist die Symptomatik einer akuten Intoxikation
ohne spezifische Therapie innerhalb von Tagen bis Wochen voll reversibel. Die Frage, ob es
nach einer akuten Vergiftung zu Langzeitschäden kommen kann, läßt sich an Hand der
derzeit zugänglichen Literatur nicht eindeutig beantworten. Im umweltmedizinischen
Dosisbereich sind i. d. R. Symptome des Grad I relevant.
1.3.3 Chronische Vergiftung
Die Frage einer chronischen Toxizität von
Pyrethroiden ist z. Zt. Gegenstand sehr kontroverser Diskussionen. Eine chronische
Schädigung des Nervensystems durch Pyrethroide ist bisher in der wissenschaftlichen
Literatur nicht dokumentiert worden. Nach Szadkowski und Perger sind sämtliche
Intoxikationssymptome auch bei länger Exponierten voll reversibel. Ebenfalls liegen keine
Mitteilungen vor, daß Pyrethroide embryotoxisch, teratogen oder kanzerogen sind. Für
einige Pyrethroide ist nach neueren Untersuchungen ein schwach genotoxisches Potential in
vitro nachgewiesen Des weiteren zeigten Mäuse, denen in der Perinatalphase subklinische
Dosen von Pyrethroiden zugeführt wurden, bleibende neurologische Veränderungen.
In den letzten Jahren häufen sich jedoch Berichte über sehr unspezifische
Krankheitssymptome, die mit einer chronischen Pyrethroidexposition in Zusammenhang
gebracht werden.
Als mögliche chronische Vergiftungssymptome werden u. a. genannt:
Diese Angaben stützen sich auf Beobachtungen von Müller-Mohnsen, der mehrere hundert
"Vergiftungsfälle" dokumentiert hat. Eine Überprüfung dieser
Vergiftungsmeldungen hat jedoch ergeben, daß die Dokumentation nur mittels Fragebogen
bzw. Telefongesprächen erfolgte und keine differentialdiagnostische Bewertung der
Symptomatik und keine Einschätzung der Expositionssituation erlaubt.
Einige dieser Patienten wurden neben anderen Betroffenen in einer vom BgVV (Bundesinstitut
für gesundheitlichen Verbraucherschutz und Veterinärmedizin) in Auftrag gegebenen Studie
nachuntersucht. In 6 von 23 Fällen konnte ein Zusammenhang zwischen den aufgetretenen
gesundheitlichen Beschwerden und einer Pyrethroidexposition als wahrscheinlich angenommen
werden. In 8 Fällen wurde das Beschwerdebild als sog. MCS-Syndrom (Multiple Chemical
Sensitivity) interpretiert. Dies könnte ein Hinweis darauf sein, daß es gegenüber
Pyrethroiden deutliche interindividuelle Empfindlichkeitsunterschiede gibt und die
Empfindlichkeit bei wiederholter Exposition zunimmt.
2 Diagnostik
2.1 Medizinische Anamnese und
körperliche Untersuchung
Bei der Anamnese sind besonders zu berücksichtigen:
Körperliche Untersuchung und weitergehende Diagnostik erfolgen symptomorientiert.
Spezifische Empfehlungen können derzeit nicht gegeben werden.
2.2 Expositionsanamnese
Bezüglich der Expositionsanamnese müssen bestimmt werden:
Karenz- und Reexpositionssituationen in der Vergangenheit müssen erfragt werden, bzw. können entsprechende Versuche veranlaßt werden.
2.3 Expositionsmessungen
2.3.1 Externe Belastung
In Boden und Wasser werden Pyrethroide rasch durch Mikroorganismen abgebaut, z. T.
auch durch UV-Strahlung inaktiviert, woraus eine relativ kurze Halbwertzeit im
Außenbereich resultiert. In Innenräumen sind Pyrethroide wegen ihrer spezifischen
physikalisch-chemischen Eigenschaften (niedriger Dampfdruck, hohes Adsorptions-verhalten)
dagegen sehr persistent. Bei der Analytik zur Erfassung von Innenraumbelastungen durch
Pyrethroide können Raumluftmessungen, Wisch- und Materialproben und Untersuchungen des
Hausstaubs durchgeführt werden. Pyrethroide sind in der Luft nur kurz nach einer
Schädlingsbekämpfungsmaßnahme und beim Einsatz von Elektroverdampfern nachweisbar. Auch
bei fehlendem Nachweis in der Raumluft können beispielsweise im Hausstaub hohe
Konzentrationen erreicht werden. Die Untersuchung von Hausstaub dient als
Screening-Verfahren, um das Vorkommen von Pyrethroiden im Wohnbereich nachzuweisen.
Gezielte Wischproben von glatten Oberflächen erlauben eine örtliche Eingrenzung von
Kontaminationen.
Da es z. Z. keine standardisierten Probenahmeverfahren gibt, kommen Pyrethroidmessungen
aus dem Hausstaub zu stark divergierenden Ergebnissen. Diese werden beeinflußt von den
Probenahmebedingungen (beprobte Fläche, Probenahmegerät, verwendeter Filter,
Staubfraktion, Lüftung und Reinigung vor der Messung).
2.3.2 Interne Belastung
Eine Bestimmung von Pyrethroiden im Blut ist zwar möglich, jedoch können sie derzeit nur bei klinisch relevanten Intoxikationen nachgewiesen werden. Ihre Metaboliten im Urin lassen sich nach ersten Beobachtungen teilweise auch bei chronischer Belastung im Wohnbereich nachweisen (derzeitige Nachweisgrenze 0,5 µg/l).
3 Gesundheitliche Bewertung
3.1 Bewertung der Exposition
Die Messung des Pyrethroidgehalts im Hausstaub dient lediglich der semiquantitativen
Abschätzung der Wohnraumbelastung, da das Ergebnis nur im Zusammenhang mit den gewählten
Probenahmebedingungen interpretierbar ist. Die vom ehemaligen BGA gegebene Empfehlung,
daß die Restmittelmenge der Pyrethroide nach Schädlingsbekämpfungsmaßnahmen im
Wohnbereich 1 mg/kg Hausstaub nicht überschreiten sollte, basiert nicht auf der
toxikologischen Ableitung einer Schwellenkonzentration für Pyrethroidwirkungen, sondern
ist als Vorsorgewert zum Schutz von empfindlichen Personen zu betrachten.
Wisch- und Materialproben dienen nicht der Belastungsabschätzung, sondern nur dem
Nachweis einer Kontaminationsquelle.
Das Ergebnis der Metabolitenbestimmung im Urin ist z. Zt. noch nicht bewertbar, da keine
Referenzdaten aus der Allgemeinbevölkerung existieren, und die Meßmethode nicht
standardisiert ist.
Bei der Bewertung der Expositionssituation müssen die weiteren Inhaltsstoffe der
insektiziden Zubereitungen, insbesondere Organophosphate, Carbamate und Lösemittel, die
u. U. toxischer sind als der Pyrethroidanteil, berücksichtigt werden.
3.2 Bewertung gesundheitlicher Folgen
Pyrethroide haben ein hohes sensorisches Reizpotential,
wodurch die vielfach geäußerten Haut- und Schleimhautbeschwerden (entsprechend
Vergiftungsstadium I nach He) bei Pyrethroidexposition plausibel erscheinen. Typ
II-Pyrethroide (mit a-Cyanogruppe) weisen im Gegensatz zum Typ I das ausgeprägtere
sensorische Reizpotential auf.
Insbesondere die im Gesichtsbereich auftretenden Paraesthesien lassen sich
differentialdiagnostisch von sensiblen Störungen, wie sie etwa durch eine Polyneuropathie
hervorgerufen werden, anhand der typischen Lokalisation und der Normalbefunde bei
elektrophysiologischen Zusatzuntersuchungen abgrenzen.
Eine chronische neurotoxische Schädigung durch Pyrethroidexposition ist bisher nicht
belegt. Von einigen Betroffenen geschilderte Beschwerdebilder werfen die Frage nach einer
individuellen Überempfindlichkeit im Sinne des sog. MCS-Syndroms auf.
4 Fazit und Ausblick
Die Anwendung von langlebigen Pyrethroiden in Innenräumen muß wegen ihrer Persistenz und
ihrer nicht abschätzbaren gesundheitlichen Folgen kritisch überdacht werden, sollte in
Haushalten grundsätzlich vermieden werden.
Häufig sind nicht-chemische Bekämpfungsmaßnahmen gegen Schädlinge und Lästlinge
ausreichend. Falls eine chemische Bekämpfung unumgänglich ist, sollte diese durch eine
fachlich qualifizierte Person nach genauer Erhebung der Befallsart gezielt und sachgerecht
erfolgen.
Aktuell liegen der Bundesregierung verschiedene Verordnungsentwürfe des BgVV vor. Danach
sollen die Warnhinweise für die gewerbliche Anwendung verbessert werden, für den Einsatz
im Privatbereich wird eine Einschränkung auf kurzlebige Pyrethroide empfohlen und eine
Kennzeichnungspflicht für pyrethroidbehandelte Teppiche eingeführt.
Weiterer Forschungsbedarf besteht hinsichtlich der chronischen Toxizität. Diesbezüglich
sind prospektive Studien an beruflich exponierten Personen geplant (z. B. durch das
Medizinische Institut für Umwelthygiene/MIU, Düsseldorf). Die in Tierversuchen
gewonnenen Hinweise auf persistierende ZNS-Veränderungen durch Pyrethroidexposition in
der Perinatalphase erfordern weitergehende Untersuchungen. Außerdem sollen mögliche
Potenzierungseffekte bei Kombination von Pyrethroiden mit anderen Insektiziden untersucht
werden.
Notwendig erscheint es auch, für Expositionsmessungen sowohl in den Umweltmedien als auch
im biologischen Material ein standardisiertes Vorgehen zu entwickeln und Referenzdaten zu
erheben.
Weiterführende Literatur
Appel, KE., Gericke, S. (1993) Zur Neurotoxizität und
Toxikokinetik von Pyrethroiden. Bundesgesundhbl. 6:219-228
Appel, KE., Michalak, H. (1994) Zur Toxikologie der Pyrethroide, VDI-Bericht 1122, 401-424
He, F. S., Liu, L., Chen., S., ZKhang, Z., Sun, J. (1989) Clinical manifestations and
diagnosis of acute pyrethroid poisoning. Arch. Toxicol. 63:54-58
Hoffmann, G. (1992) Schadwirkungen durch tierische Gesundheitsschädlinge, Insektizide und
Akarizide. Bundesgesundhbl. 12:603-612
Institut für Wasser-, Boden- und Lufthygiene des BGA, (1994) Pyrethroide im Hausstaub -
eine Übersicht. WaBoLu-Hefte 3/1994
Perger, G., Szadkowski, D. (1994) Wirkungsweise und Toxikologie von Pyrethroiden mit
besonderer Berücksichtigung des berufbedingten Expositionsrisikos, Deutsches Ärzteblatt
91: B803-806
Diskussionsbeiträge hierzu, Deutsches Ärzteblatt: 92:C665-C668
Sagunski, H. (1994) Woprkshop D: Innenraum und Schädlingsbekämpfung, Beispiel
Pyrethroide, (Zusammenfassung und Diskussion), VDI-Bericht 1122, 445-452
Schulz, J., Schmoldt, A., Schulz, M. (1993) Pyrethroide: Chemie und Toxikologie einer
Insektizidgruppe. Pharmazeutische Zeitung 15: 1141-1156
Verein für Arbeits- und Umweltschutz/Bremer Umwelt-Institut (1994) Pyrethroide, Pestizide
in Innenräumen. Eigenverlag, Wielandstr. 25, 28 203 Bremen
Wildeboer, B. et. al. (1994) Sanierung pyrethroidbelasteter Innenräume: Möglichkeiten
und Grenzen verschiedener Verfahren, VDI-Bericht 1122: 425-438
| zurück zum Seitenanfang |
| zurück zu Übersicht der Pyrethroide |
| zurück zur Übersicht der Wohnungshygiene |
| zurück zu Schadstoffe A - Z |