Neben Untersuchungen außerhalb des Körpers (in vitro) mit Zellkulturen werden Experimente mit Labortieren (in vivo) über längere Zeiträume (Tage bis Monate) durchgeführt. In ultrahohen Dosen löst Siliziumdioxid (SiO2) Entzündungsreaktionen aus, wohingegen die Behandlung mit niedrigen Dosen keine Toxizität in den Tieren auslöst.

 

In Studien, in denen die Laborratten verschiedenen Alters Siliziumdioxid Partikel einatmeten, konnte gezeigt werden, dass bei identischer Behandlung alte Ratten sensitiver reagieren als junge bzw. erwachsene Tiere. Dabei konnten Auswirkungen auf die Lunge und das Herz beobachtet werden [1].

Ein direkter Vergleich zwischen kristallinem und amorphem Siliziumdioxid wurde in einer weiteren Studie durchgeführt. Ratten wurden mit diesen Materialien behandelt und die Entzündungsreaktionen in der Lunge sowie weitere Effekte (z.B. Genotoxizität) analysiert. Es ist ein unbestrittenes Ergebnis, dass die kristalline Form (Quarz) eine erhebliche Entzündung auslöst, die nicht abklingt und ernsthafte Folgen hat. Das amorphe SiO2 dagegen löste in hoher Dosierung zwar eine kurzzeitige Entzündung aus, doch nach deren Abklingen traten keine weiteren Effekte auf [2]. Diese Ergebnisse werden durch weitere Studien bestätigt, die Effekte von amorphem SiO2 auf die Verunreinigungen mit kristallinen Formen zurückführen.

 

Wie auch bei den in vitro Studien spielt die Dosierung in vivo eine entscheidende Rolle, da es bei sehr hohen Dosen zu einem Überladungseffekt kommen kann, so dass z.B. Fibrosen ausgelöst werden [3].

 

Literatur arrow down

  1. Chen, Z et al. (2008), Environ Sci Technol, 42(23): 8985-8992.
  2. Johnston, CJ et al. (2000), Toxicol Sci, 56(2): 405-413.
  3. Nishimori, H et al. (2009), Eur J Pharm Biopharm, 72(3): 626-629.

 

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