Udvikling af en reagensglasmetode til at forudsige akut lungetoksicitet af imprægneringssprayprodukter

Jorid Birkelund Sørli, Søren Thor Larsen

Sprayprodukter til imprægnering fx sko, tekstiler og byggematerialer er udbredt både i private husholdninger og i industrien. Produkterne er beregnet til at danne en vand- og smudsafvisende film på overfladen af materialerne, som derved beskyttes.

I forbindelse med påføringen vil der dannes små væskedråber i luften (aerosoler) som kan indåndes. En mindre del af de markedsførte produkter har desværre vist sig at kunne give anledning til akut forgiftning af brugeren og andre personer som opholder sig i nærheden af denne under sprayprocessen. Symptomerne er typisk hoste og åndenød, men kan i alvorligere tilfælde også inkludere nedsat lungefunktion og delvist sammenklappede lunger.

Den gældende standardmetode til at undersøge sprayprodukter for akut lungetoksicitet er at lade mus eller rotter indånde aerosoler af produktet og måle på dyrenes vejrtrækningsfunktion.

Vi har påvist, at giftigheden af imprægneringssprays kan skyldes at de ødelægger de såkaldte lungesurfaktant, som findes i den tynde væskefilm, som dækker lungernes inderside. Lungesurfaktant sørger for, at lungerne ikke klapper sammen under vejrtrækningen, og netop det forhold at visse imprægneringssprayprodukters kan ødelægge lungesurfaktantens virkning, er en del af forklaringen på, at delvist lungekollaps ses ved sværere forgiftninger med disse produkter.

Ved at teste virkningen af en række sprayprodukter på lungesurfaktant isoleret fra slagtesvin har vi påvist at de produkter, som giver anledning til en akut lungetoksisk reaktion i mus, også ødelægger lungesurfaktant i en reagensglasopstilling. Desværre virker den eksisterende reagensglasmetode kun for produkter, som kan opløses i vand. Dermed har det ikke været muligt at teste de mange olieopløselige produkter som findes på markedet.

Formålet med det nye projekt er at videreudvikle reagensglasmetoden, så en bredere vifte af imprægneringssprayprodukter, herunder også de olieopløselige, kan testes. Hvis metoden viser sig brugbar, kan den bruges til at screene nye sprayprodukter for akut lungegiftighed og dermed nedbringe antallet af forsøgsdyr til dette formål.

Projektstatus pr. januar 2017

Sprayprodukter til imprægnering af fx sko, tekstiler, møbler og byggematerialer bruges både privat og professionelt. Når produkterne påføres, dannes der små væskedråber i luften (aerosoler), som kan indåndes. Nogle produkter har givet akut forgiftning af personer under sprayprocessen. Symptomerne er typisk hoste og åndenød, men kan være alvorligere, såsom nedsat lungefunktion.

Den gældende standardmetode involverer brug af forsøgsdyr og er forbundet med ubehag og nogen lidelse for dyrene. Vi har vist, at imprægneringssprays er giftige – primært fordi de hæmmer funktionen af lungesurfaktant, der er vital for, at lungerne fungerer. Med fungerende
lungesurfaktant er vejrtrækningen ubesværet. Når giftige imprægneringssprayprodukter åndes
dybt ned i lungerne og reagerer med lungesurfaktantlaget, ødelægges surfaktantens funktion. Resultatet er, at lungeblærerne (alveolerne) begynder at klappe sammen. Åbningen og sammenklapningen af alveolerne forklarer de forgiftningssymptomer, som brugere oplever kort tid efter påføring af giftige produkter.

I dette projekt har vi testet 22 produkter i en dynamisk model af lungesurfaktantfunktion – en kunstig alveole. Lungesurfaktantens overflade øges og reduceres i samme frekvens og
udstrækning som i lungerne, og samtidig udsættes surfaktanten for imprægneringssprayproduktet.
Produkterne blev opdelt i to grupper – giftige eller ikke giftige – baseret på, om surfaktantfunktionen blev hæmmet eller ej.

For at teste nyttigheden af reagensglasmetoden blev de samme produkter testet med en modificeret in vivo model. Den modificerede metode begrænser dyrenes ubehag og lidelse til et minimum ved blandt andet at stoppe eksponeringen, inden musene bliver meget
påvirket af produkterne. Der er god overensstemmelse mellem in vitro og in vivo metoden.

I 77 % af tilfældene forudsiger in vitro modellen udfaldet af giftigheden for musene. Brugen af
reagensglasmetoden kan reducere nødvendigheden af brug af forsøgsdyr for at teste imprægneringssprayprodukters giftighed – endda inden markedsføring – og derved forhindre, at brugere forgiftes ved påføring.

Den "kunstige lunge"
3R CenterPlay

I filmen kan du se, hvordan den "kunstige lunge" ser ud, som udvikles for at teste imprægneringsmidler i stedet for at anvende forsøgsdyr.

Søg på 3rcenter.dk