2. Quellen
Die Hauptvergiftungsursache mit quecksilberhaltigen Substanzen liegt in der Veterinärmedizin in der unbedachten Verfütterung von Getreide oder Getreideerzeugnisssen, die mit quecksilberhaltigen Saatbeizmitteln behandelt worden sind. Dieselbe Problematik hat in der Vergangenheit ebenfalls zu Vergiftungen beim Menschen, dies vor allem in Entwicklungsländern, wie Ghana, Guatemala, Irak oder Pakistan geführt.
Als Saatbeizmittel werden hauptsächlich organische Quecksilberverbindungen wie Methyl-, Dimethyl-, Ethyl- oder Phenylquecksilber verwendet.
Auch der Einsatz von quecksilberhaltigen Desinfektionsmitteln kann zu Vergiftungen führen. Es handelt sich hierbei vor allem um folgende Substanzen: Quecksilber(II)chlorid (Sublimat), Quecksilber(II)oxidcyanid, Phenylquecksilberacetat, -borat oder -nitrat. Merfen besteht aus Phenylquecksilberborat.
Quecksilberverbindungen sind auch als Konservierungsmittel in pharmazeutischen Präparaten und Impfstoffen enthalten (zum Beispiel Thiomersal).
Viele Quecksilberverbindungen wurden in früheren Zeiten für therapeutische Zwecke eingesetzt. Beispiele: Amidoquecksilber(II)chlorid (scharfe Einreibungen), Chlormerodrin (Diuretikum), Kalomel (Laxans und Diuretikum), Mersalyl (Diuretikum), Quecksilber(II)iodid (Rote Blister), Quecksilber(II)oxid (gelbe oder rote Augensalbe), Quecksilber(II)sulfid (rote Hautsalbe), anorganische Quecksilbersalze (gegen die Varroatose der Bienen).
Als weitere Vergiftungsquellen kommen in Frage: Quecksilberhaltige Farben, vor allem Quecksilber(II)sulfid, Thermometer, Barometer oder Batterien (eine Knopfbatterie enthält 1-5 g Quecksilber), aber auch Futtermittel, bei deren Herstellung quecksilberverseuchte Meeresfische (zum Beispiel Thunfisch) verwendet wurden.
3. Kinetik
Die Resorptionsquote und der damit in Verbindung stehende Grad der Toxizität, ist bei den einzelnen Quecksilberverbindungen stark unterschiedlich. Metallisches Quecksilber ist bei oraler Aufnahme und bei Hautkontakt praktisch ungiftig, da die Resorption dieser Substanzen sehr gering ist.
Organische Quecksilberverbindungen zeichnen sich infolge ihrer Lipidlöslichkeit durch eine allgemein gute Resorbierbarkeit und Gewebsverteilung aus, einschliesslich bei Hautkontakt. Die orale Bioverfügbarkeit von Organoquecksilberverbindungen liegt bei 50-100%.
Die Resorption der anorganischen Quecksilberverbindungen hängt von deren Wasserlöslichkeit ab und ist unterschiedlich, so wird zum Beispiel Quecksilber(II)chlorid (Sublimat) wesentlich besser über den Magen-Darm-Trakt resorbiert als Quecksilber(I)chlorid (Kalomel). Die orale Bioverfügbarkeit von anorganischen Quecksilberverbindungen liegt bei 2-15%.
Quecksilber besitzt einen hohen Dampfdruck: Quecksilberdampf wird über die Atemwege aufgenommen und kann somit zu Vergiftungen führen. Auch feinstverteilte Quecksilberpartikel (wie sie zum Beispiel in Salben vorkommen) können über Haut oder Schleimhäute resorbiert werden.
Die dermale Resorption von topischen Quecksilberpräparaten (Salben, Blistern) wird durch die gleichzeitige Applikation von DMSO (Dimethylsulfoxid) gesteigert.
Das resorbierte Quecksilber wird hauptsächlich in Nieren und Leber an Metallothionin gebunden oder in organischer Form (Methylquecksilber) gespeichert.
Die Ausscheidung des Metalls erfolgt nur langsam über Harn und Kot. Seine biologische Halbwertszeit beträgt 15 Tage bis mehrere Monate.
4. Toxisches Prinzip
Die toxische Wirkung von Quecksilber beruht auf der Reaktivität der Substanz gegenüber freien Sulfhydrylgruppen in Proteinen. Die klinischen Symptome sind dementsprechend äusserst vielfältig, da schwefelhaltige Enzyme fast ubiquitär im Körper vorkommen.
Vergiftungen durch organisches Quecksilber manifestieren sich in Form von zentralnervösen Störungen wie Ataxie, Hyperästhesie, Tremor, Krämpfen und Paralysen.
Anorganische Quecksilbersalze sind zum Teil stark korrosiv und erzeugen Hautirritationen, Verätzungen der Mundhöhle, des Rachens und des Magen-Darm-Traktes, sowie Nekrosen der renalen Tubuluszellen (Nierenversagen). Mit abnehmender Dosis der Quecksilbersalze treten Reaktionen des Gastrointestinaltraktes und der Nieren in den Hintergrund und werden wiederum von einer zunehmenden ZNS-Symptomatik überlagert.
Möglich sind auch allergische, oder sogar anaphylaktische Reaktionen, zum Beispiel nach Verabreichung von pharmazeutischen Präparaten, die Quecksilberverbindungen als Konservierungsmittel enthalten.
5. Toxizität bei Labortieren
Akute orale LD50 (in mg/kg Körpergewicht):
| | Maus | Ratte | Kaninchen | Huhn |
| Chlormerodrin (Mercoral) | | 82 | | |
| Ethylquecksilber(II)chlorid | 56 | 40 | | |
| Ethylquecksilber(II)phosphat | 48 | 48 | | |
| Natriummercumatilin | | 238 | | |
| Methoxyethylquecksilberacetat | 45 | 25 | | |
| Methoxyethylquecksilberchlorid | | 30 | | |
| Methylquecksilber | 53 | | | |
| Methylquecksilber(II)dicyandiamid | 20 | 68 | | |
| Methylquecksilber-8-hydroxychinolat | 72 | | | |
| Phenylquecksilberacetat | 13 | 22-100 | | 60 |
| Phenylquecksilberchlorid | | 60-100 | | |
| Quecksilber(II)acetat | 24 | 41-104 | 60 | |
| Quecksilber(II)bromid | 35-40 | 35-40 | | |
| Quecksilber(I)chlorid (Kalomel) | 180 | 166-210 | | |
| Quecksilber(II)chlorid (Sublimat) | | 37 | | |
| Quecksilber(II)cyanid | 33 | 26 | | |
| Quecksilber(I)iodid | 110 | 310 | | |
| Quecksilber(II)iodid | 17 | 18 | | |
| Quecksilber(I)nitrat | 49 | 170 | | |
| Quecksilber(II)nitrat | 26 | 25 | | |
| Quecksilber(II)oxid | 16 | 18 | | |
| Quecksilber(I)sulfat | 152 | 20.5 | | |
| Quecksilber(II)sulfat | 25 | 67 | | |
| Quecksilber(II)thiocyanat | 24.5 | 46 | | |
| Thiomersal | 91 | 75 | | |
6. Umwelttoxikologie
Bekannt geworden ist die Verseuchung einer japanischen Meeresbucht (Minamata) durch quecksilberhaltige Industrieemissionen. In der Nachkriegszeit kam es dort zu Massenvergiftungen in der Bevölkerung wegen der Einleitung metallischen Quecksilbers in die Gewässer ("Minamata-Krankheit"). Dabei wurde das Quecksilber zuerst durch Mikroorganismen methyliert, in dieser organischen Bindung wurde es dann von Schalen- und Krustentieren, sowie Fischen aufgenommen und in deren Organismen angereichert. Da die einheimische Bevölkerung sich vorwiegend vom Fischfang ernährte, führte die Kumulation von organischem Methylquecksilber in der marinen Nahrungskette zu Hunderten von Todesfällen, und die Überlebenden litten unter schweren neurologischen Folgeschäden.
II. Spezielle Toxikologie - Pferd
1. Toxizität
Wegen ihrer guten Lipidlöslichkeit ist die Toxizität der organischen Quecksilberverbindungen höher als die der anorganischen Verbindungen. Die minimale toxische Dosis für Pferde (oral) wird wie folgt angegeben: Sublimat, 8-16 mg/kg Körpergewicht; Kalomel, 24-32 mg/kg. Genaue Angaben für andere Verbindungen liegen nicht vor.
2. Latenz
Die Latenzzeit variiert wegen der unterschiedlichen Aufnahmekinetik der verschiedenen Quecksilberpräparate sehr stark. Es sind sowohl akute wie chronische Vergiftungen möglich.
3. Symptome
| 3.1 | Allgemeinzustand, Verhalten |
| Anorexie, Ataxie, ZNS-Depression, gelegentlich Hyperthermie |
| |
| 3.2 | Nervensystem |
| Tremor, Krämpfe aber auch Schwäche der Gliedmassen bis Lähmungen |
| |
| 3.3 | Oberer Gastrointestinaltrakt |
| Salivation, Stomatitis, bläulicher bis schwarzer Gingivasaum, bei chronischen Vergiftungen: Zahnverlust |
| |
| 3.4 | Unterer Gastrointestinaltrakt |
| Gastroenteritis, Kolik, Durchfall, blutiger Kot, Meläna |
| |
| 3.5 | Respirationstrakt |
| Keine Symptome |
| |
| 3.6 | Herz, Kreislauf |
| Keine Symptome |
| |
| 3.7 | Bewegungsapparat |
| Keine Symptome |
| |
| 3.8 | Augen, Augenlider |
| Beeinträchtigung des Sehvermögens |
| |
| 3.9 | Harntrakt |
| Erst Polyurie später Anurie, schliesslich Nierenversagen, Hämaturie |
| |
| 3.10 | Fell, Haut, Schleimhäute |
| Hautekzem, Verlust der Langhaare |
| |
| 3.11 | Blut, Blutbildung |
| Hämolytische Anämie, blasse Schleimhäute |
| |
| 3.12 | Fruchtbarkeit, Jungtiere, Laktation |
| Keine Symptome |
4. Sektionsbefunde
Quecksilbervergiftungen hinterlassen Tubulonekrosen, primäre Axondegenerationen, Hirnödem, eventuell Degeneration der Purkinjefasern und Spinalganglien, Ödeme und Ulcera von Dünn- und Dickdarmwand, Gastroenteritis, blutiger Darminhalt und petechiale Blutungen der Schleimhäute.
5. Weiterführende Diagnostik
| 5.1 | Nachweis von Quecksilber im Futter: Futtermittel sollten weniger als 1 ppm Quecksilber enthalten (bezogen auf das Trockengewicht). |
| |
| 5.2 | Nachweis in Harn (Normalwert bis 50 ppb), Kot, Blut (Normalwert bis 30 ppb), Haaren (Normalwert bis 10 ppm) und postmortem in den Nieren oder Leber (Normalwert bis 1 ppm). Methode: Atomabsorptionsspektrometrie. |
| |
| 5.3 | Kreatinin- und Harnstoffbestimmung im Blut sowie Harnanalyse zum Nachweis der Niereninsuffizienz. |
6. Differentialdiagnosen
Die Differentialdiagnosen sind sehr umfangreich:
Blei-,
Fluor-,
Arsen- oder
Thalliumvergiftung, sowie andere Ursachen für Gastroenteritis, ZNS-Störungen oder Niereninsuffizienz. Weitere Differentialdiagnosen:
Pflanzenvergiftung.
7. Therapie
| 7.1 | Dekontamination |
| Dekontamination mittels Aktivkohle und Glaubersalz oder Paraffinöl per Nasenschlundsonde, Entfernung der Quecksilberpräparate von der Haut |
| |
| 7.2 | Kreislauf |
| Flüssigkeit- und Elektrolytersatz |
| |
| 7.3 | Nierenfunktion |
| Unterstützung der Nierenfunktion durch Diurese |
| |
| 7.4 | Forcierte Ausscheidung |
| Die renale Quecksilberausscheidung kann durch Komplexierung mit Dithiolverbindungen - zum Beispiel Dimercaptopropansulfonat (DMPS) - beschleunigt werden: Dosierung von DMPS: 5 mg/kg langsam - während 10 Minuten - i.v.; 6 Verabreichungen im Abstand von 4 Stunden; danach: 2 mg/kg p.o. alle 8-12 Stunden für 21 Tage. Andere Komplexbildner - wie zum Beispiel Dimercaprol - sind nur bei Vergiftungen mit anorganischen Quecksilberverbindungen effektiv. |
| Weil Komplexbildner am Tier selten Anwendung finden, muss sich die Therapie oft auf die symptomatischen Massnahmen beschränken. |
8. Fallbeispiele
| 8.1 | Eine 3 Jahre alte Stute wurde wegen einer beidseitigen Vorhandlahmheit mit einem quecksilberhaltigen Blister behandelt (Sublimat, Quecksilbergehalt 5.3%). Die Behandlung wurde am nächsten Tag wiederholt, weil die Stute den Blister abgeleckt hatte. Am dritten Tag zeigte das Pferd Koliksymptome, die mit Paraffinöl und Flunixin-Meglumin behandelt wurden. Weitere Symptome waren: erhöhte Herz- und Atemfrequenz, Ulcera der Maul- und Zungenschleimhaut, Meläna, Polyurie. Die Quecksilberkonzentrationen in Serum und Urin lagen bei 16.4 ppm beziehungsweise 13 ppb. Nach einigen Tagen begannen die Mähnenhaare auszufallen. Ferner bekam die Stute Fieber und es entwickelte sich eine Hufrehe mit beidseitiger Hufbeinsenkung. Die Stute wurde mit Elektrolytinfusionen, D-Penicillamin (3 mg/kg p.o. alle 6 Stunden), Phenylbutazon und Acetylsalycylsäure weiterbehandelt. Aufgrund der schlechten Prognose wurde sie später euthanasiert. Die Quecksilberkonzentrationen im Gewebe waren wie folgt: Niere, 44.3 ppm; Leber, 21.6 ppm; Gehirn, 10 ppm bezogen auf das Feuchtgewicht (Guglick et al., 1995). |
| |
| 8.2 | Ein 4-jähriger Hengst, der einige Tage zuvor mit einem Blister (10% Quecksilberiodid) behandelt worden war, entwickelte Fieber (39.2°C) und kam zum Festliegen. Die Herzfrequenz (84), die Atemfrequenz (68) und die Kapillarfüllzeit (3.5 Sekunden) waren erhöht. Die behandelten Hautpartien wiesen Erosionen und Krusten auf. An Lippen und Zunge fanden sich Ulcerationen. Darmgeräusche waren nicht hörbar. Eine rektale Untersuchung war wegen Tenesmus und rektalem Schleimhautödem nicht möglich. Die Blutuntersuchung ergab neben Hyponaträmie, Hypokalämie, Hypochlorämie, Hyperglykämie und Hyperphospatämie auch deutlich erhöhte Harnstoff- und Kreatininwerte. Therapeutisch wurde Glukose, Natriumhydrogencarbonat und Ringer infundiert und Insulin, Flunixin und Penicillin verabreicht. Ausserdem wurden alle 4 Stunden 3 mg Dimercaprol/kg Körpergewicht i.m. gespritzt. Um die Nierenfunktion zu verbessern, wurden dann 1 mg/kg Mannitol und alle 4 Stunden 1.5 mg/kg Furosemid i.v. gegeben. Trotzdem verstarb der Patient 9 Stunden später. Bei der Sektion wurden Hämorrhagien und Ödeme im Dünndarm sowie Ulcera im Magen und Colon gefunden. Beide Nieren waren blass, weich und geschwollen. Der Quecksilbergehalt war mit 25 ppm in den Nieren und 13 ppm in der Leber stark erhöht (Markel et al., 1984). |
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| 8.3 | Die Phlegmone am Hinterbein eines 10-jährigen Wallachs wurde mit 150 g "grauer" Quecksilbersalbe (30% Quecksilber) behandelt. Das Pferd entwickelte daraufhin ein massives, fast den ganzen Körper überziehendes, nässendes Hautekzem, schliesslich lösten sich Haare büschelweise. Die Untersuchung auf Pilze und Parasiten verlief negativ. Ohne weitere Behandlung erholte sich das Pferd im Laufe einiger Monate vollständig (Leuthold, 1963). |
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| 8.4 | Einem 7-jährigen Hengst wurden die Beine vom Besitzer erst mit DMSO und dann mit quecksilberhaltigem Blister (10% Quecksilberiodid) eingerieben. Das Pferd zeigte folgende Symptome: Herzfrequenz 90, Atemfrequenz 45, Temperatur 42°C, Dehydratation, Unterbauchödem, Exkoriationen an allen 4 Röhrbeinen und Laminitis. Die Laborergebnisse (Proteinurie und deutlich erhöhte Harnstoff- und Kreatininwerte im Serum) deuteten auf Niereninsuffizienz hin. Der Quecksilbergehalt im Urin lag bei 14 ppm. Trotz intensiver Behandlung mit Infusionen, nicht steroidalen Antiphlogistika und Antibiotika musste der Patient zwei Tage später euthanasiert werden. Die Sektion brachte folgende Ergebnisse: Ulcera der Maulschleimhaut, ödematöse Nieren, flüssigkeitsgefüllter und dilatierter Dickdarm, fokale Infarkte in Caecum und Colon. Die Nieren enthielten 7 ppm und die Leber 5 ppm Quecksilber (Schuh et al., 1988). |
9. Literatur
Gangolli S (1999) The dictionary of substances and their effects, Second Edition. Royal Society of Chemistry, Cambridge
Guglick MA, Macallister CG, Chandra AM, Edwards WC, Qualls CW & Stephens DH (1995) Mercury toxicosis caused by ingestion of a blistering compound in a horse. J Am Vet Med Ass 206, 210-214
Hoff B, Boermans HJ & Baird JD (1998) Retrospective study of toxic metal analyses requested at a veterinary diagnostic toxicology laboratory in Ontario (1990-1995). Can Vet J 39, 39-43
Hamring A, Jansson E & Kallings P (1992) Prescription of mercury-containing blisters to be stopped. Svensk Veterinartidning 44, 171-173
Hamring A, Kallings P, Lindholm A, Janssen E & Luttropp I (1990) Blistering of horses - the risks in using preparations containing mercury. Svensk Veterinartidning 42, 361-365
Kühnert M & Gaede W (1991) Vergiftungen durch Emissionen und Immissionen. In: Veterinärmedizinische Toxikologie (M Kühnert, ed) Gustav Fischer, Jena, pp 197-306
Leuthold A (1963) Zur Kenntniss der Quecksilbervergiftung beim Pferd. Schw Arch Tierheilkd 105, 668-672
Markel MD, Dyer RM & Hattel AL (1984) Acute renal failure associated with application of a mercuric blister in a horse. J Am Vet Med Ass 185, 92-94
Roberts MC & Seawright AA (1978) The effects of prolonged daily low level mercuric chloride dosing in a horse. Vet Hum Toxicol 20, 410-415
Roberts MC, Seawright AA & Norman PD (1982) Some effects of chronic mercuric chloride intoxication on renal function in a horse. Vet Hum Toxicol 24, 415-420
Schuh JC, Ross C & Mechter C (1988) Concurrent mercuric blister and dimethyl sulphoxide (DMSO) application as a cause of mercury toxicity in two horses. Equine Vet J 20, 68-71
Seawright A (1979) Mercury poisoning in the horse. New Zealand Vet J 27, 67
Short SB & Edwards WC (1988) Are your patients safe from unnecessary mercury poisoning? Vet Med 83, 287-293
Windholz M (1983) The Merck Index, Merck & Co, Rahway, New Jersey