Extrapolation from results of animal studies to humans for the endpoint male fertility

Es wurden sowohl Übersichtsartikel als auch Studien zu einzelnen Verbindungen in Hinblick auf die Eignung unterschiedlicher Studientypen und Endpunkte analysiert, Effekte auf die männliche Fortpflanzung in verschiedenen Versuchstierspezies zu entdecken. LOAELs in Versuchstieren und beim Menschen wurden verglichen, um allgemeine Prinzipien für die Extrapolation von den Versuchstierspezies auf den Menschen abzuleiten.

Histopathologie der Hoden erwies sich als empfindlichster Endpunkt. Wenn geeignete Fixierungs- und Einbettungstechniken angewendet werden, können Effekte schon nach 4 Wochen Behandlung nachgewiesen werden. Andere empfindliche Parameter waren die Gewichte der Gonaden und akzessorischen Geschlechtsorgane, d. h. Hoden-, Nebenhoden-, Prostata- und Samenbläschengewichte und Spermienparameter wie Spermienzahl, Spermienmorphologie und Beweglichkeit der Spermien. Letzterer ist besonders wichtig, weil er sich in manchen Fällen als empfindlicher als die Histopathologie erwiesen hat. Wegen der hohen Variabilität einiger dieser Parameter können nur ausgeprägte Effekte nachgewiesen werden. Versuchstierspezies sind noch fruchtbar wenn die Spermienzahl um 90 bis 99 % verringert ist. Folglich zeigten Parameter, die eine Beeinflussung der Fertilität anzeigen, eine geringere Empfindlichkeit als andere. In den meisten Fällen ist nicht nur ein einzelner Endpunkt betroffen, vielmehr sind mehrere Parameter beeinflusst. Beim Vergleich der Ergebnisse der sogenannten Continuous Breeding Studien mit 90 Tages-Studien mit zusätzlicher Messung von Spermienparametern wurde eine hohe Übereinstimmung gefunden.

Zur Fruchtbarkeit beim Mann liegen nur wenige Studien vor. Es besteht eine beträchtliche interindividuelle Variabilität aber auch bei den gleichen Individuen von Messung zu Messung. Spermienzahl, -beweglichkeit, -morphologie und Spermavolumen sind mit Fertilität beim Mann assoziiert, aber möglicherweise sind auch andere noch unbekannte Faktoren involviert.

Interspezies-Extrapolationsfaktoren (IEF) wurden durch Vergleich des empfindlichsten Endpunktes beim Versuchstier mit Effekten auf die Spermienzahl beim Menschen ermittelt. Die geringe Datenbasis und Beschränkungen der einzelnen Studien verhindern eine abschließende Aussage. Tendenziell waren viele IEF nahe bei 1, wenn sie auf der Basis des Kalorienverbrauchs berechnet wurden, was darauf hinweist, dass der Mensch nicht grundsätzlich empfindlicher auf reproduktionstoxische Stoffe reagiert als die Versuchstierspezies, wie ursprünglich angenommen wurde, Deshalb können dieselben Standard-Bewertungsfaktoren wie für andere Endpunkte angewendet werden. Nach der ausgewerteten Datenbasis reicht zur Identifizierung von reproduktionstoxischen Stoffen eine subakute Studie mit Konzentrationen, die zu erheblicher allgemeiner Toxizität führen, aus. Für die Risikoabschätzung müssen zur Ableitung des NOAEL Untersuchungen zu möglichst empfindlichen Endpunkten vorliegen, wie differenzierte Histopathologie der Hoden, Spermienbeweglichkeit und Gewichte von Hoden, Nebenhoden, Prostata und Samenbläschen. Falls nur eine subakute Studie vorliegt, sollte ein Bewertungsfaktor von > 2 zur Extrapolation auf subchronische Dauer verwendet werden. Falls nur Ein- oder Mehrgenerationenstudien ohne vertiefte Histopathologie und Spermienparameter vorliegen, soll, um die geringere Empfindlichkeit der Versuchstierspezies wegen der hohen Spermienreserve auszugleichen, ein Bewertungsfaktor von > 3 angewendet werden.

Es wird empfohlen, Kaninchen verstärkt für Untersuchungen zum Endpunkt männliche Fertilität einzusetzen, da mit dieser Spezies zeitliche Verläufe sowie der Einfluss von Chemikalien auf das Sexualverhalten besser zu untersuchen sind.

Bibliografische Angaben

Titel:  Extrapolation from results of animal studies to humans for the endpoint male fertility

Verfasst von:  Mangelsdorf, I.; Buschmann, J.

1. Auflage.  Bremerhaven:  Wirtschaftsverlag NW Verlag für neue Wissenschaft GmbH, 2003. 
(Schriftenreihe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin: Forschungsbericht , Fb 984)

ISBN: 3-89701-967-1, Seiten: 156, Projektnummer: F 1642, Papier, PDF-Datei

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