Die Frage der spezifischen Wirkung von Fluor auf die Schilddrüse beim Menschen bleibt umstritten.

Es besteht jedoch kein Zweifel, dass Fälle experimenteller Fluorose durch eine spezifische Toxizität von Fluor für die Schilddrüse gekennzeichnet sind. Es wird eine Hypoaktivität des Schilddrüsenepithels beobachtet, wobei die destruktiven Veränderungen in den Follikelzellen mit zunehmender Intoxikationsdauer zunehmen (1, 9).

Nach Angaben einiger Autoren (6, 12, 13) wird in Fluor-endemischen Gebieten keine spezifische Fluortoxizität für die Schilddrüse beobachtet. Als ausschlaggebende Faktoren für eine Fluorvergiftung gelten die Dosis und die Einwirkungszeit. Bei der beruflichen Fluorexposition von Industriearbeitern (bei Arbeitern in Elektrolysewerkstätten beträgt die durchschnittliche Exposition 10 mg/Schicht) handelt es sich um inhaliertes Fluor. Die Wirkung von inhaliertem Fluor ist 30-mal stärker als die von mit dem Trinkwasser aufgenommenem Fluor (10). Damit ist die industrielle Wirkung von Fluor im Vergleich zur endemischen Situation mit einem Fluorgehalt im Trinkwasser von 10 bis 20 mg/l (1.65, 3.50) stärker (um den Faktor 2-6). Die berichteten Ergebnisse der Untersuchung der Jodabsorptionsfunktion der Schilddrüse unter industriellen Bedingungen sind durch ihre Unterfunktion gekennzeichnet, während klinische Untersuchungen auf eine Überfunktion der Schilddrüse hinweisen, die bei längerer Beschäftigung zunimmt (3). Gleichzeitig wurde in frühen Stadien einer Fluorvergiftung ein Rückgang des Trijodthyroninspiegels (T3) beobachtet, wobei der Spiegel des thyreotropen Hormons (TSH) normal blieb, während bei längerer Exposition eine Abnahme der thyreotropen Funktion der Hypophyse beobachtet wurde (7). Man kann daher den Schluss ziehen, dass das Verständnis des Funktionszustands der Schilddrüse bei industrieller Fluoridexposition nicht eindeutig ist, während Beobachtungsergebnisse spärlich sind.

Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung der Besonderheiten der Schilddrüsenfunktion des Menschen unter den Bedingungen chronischer beruflicher Fluorexposition.

Material und Methoden

Folgende Gruppen von Arbeitern der Elektrolysewerkstätten eines Aluminiumwerks wurden untersucht: 165 Männer im Alter von 30–55 Jahren, davon 27 Männer, die bis zu 10 Jahre in der Anlage gearbeitet hatten; 41 Männer, die 11–15 Jahre in der Anlage gearbeitet hatten; 40 Männer, die 16–20 Jahre in der Anlage gearbeitet hatten; 37 Männer mit einer Betriebszugehörigkeit von 21–25 Jahren und 15 Männer mit einer Betriebszugehörigkeit von über 25 Jahren. Unter den Untersuchten befanden sich Männer mit chronischer Fluorintoxikation (5): 43 Männer mit Fluorose im Stadium 1 (F1); 81 Männer mit Fluorose im Stadium 2 (F2); und 41 Männer mit Verdacht auf Fluorose (SF). Es gab auch eine Gruppe von 37 Männern mit einem toxischen Leberschaden (TPP), der sich in Form eines mittelschweren Zytolysesyndroms manifestierte. Unter ihnen waren 24 Männer mit Fluorose F2, 7 Männer mit Fluorose F1 und 6 Männer mit Verdacht auf Fluorose. Die Kontrollgruppe bestand aus 25 Männern gleichen Alters, die keinen Fluorverbindungen ausgesetzt waren. In einem Krankenhaus wurde eine klinische Studie durchgeführt, bei der die Abmessungen der Schilddrüse durch Palpation bestimmt wurden. Die Werte von TSH, T3 und T4 wurden im Serum mithilfe eines Radioimmunoassays unter Verwendung der Kits ELSA-2-TSH und CIS (Frankreich) auf der Grundlage monoklonaler Antikörper oder ???-T3-?? (Minsk, Weißrussland) bestimmt. Die Absorption von I-131 durch die Schilddrüse über 2, 24 und 48 Stunden wurde ebenfalls untersucht. Die Ergebnisse wurden mithilfe der Varianzanalyse mithilfe des Student-T-Tests verarbeitet.

Ergebnisse und Diskussion

In der untersuchten Gruppe von Männern wurde kein diffuser Kropf festgestellt. Allerdings hatte ein Drittel der Arbeiter mit einer Betriebszugehörigkeit von weniger als 10 Jahren eine Schilddrüsenvergrößerung 1. oder 2. Grades, während in der Gruppe der Arbeiter mit längerer Betriebszugehörigkeit nur wenige Arbeiter durch denselben Zustand gekennzeichnet waren. Der Funktionszustand der Schilddrüse wurde klinisch als euthyreot definiert, was mit den Befunden einiger anderer Autoren übereinstimmt (2, 3, 6). Es muss jedoch darauf hingewiesen werden, dass die meisten der untersuchten Arbeiter 3-7 Jahre älter aussahen als ihr Passalter.

Bei 131 % der beobachteten Arbeiter wurde bei der Untersuchung der interthyroidalen Phase des Jodaustauschs eine Abnahme der Jod-40.7-Absorptionsfunktion der Schilddrüse festgestellt. Eine Ansammlung von Jod-131 in der Schilddrüse, die 26 Stunden lang weniger als 24 % betrug, wurde als vermindert (d. h. Unterfunktion) angesehen; eine Ansammlung von 42 % wurde als erhöht (d. h. Überfunktion) angesehen, wobei die normale Funktion in dem von Jod betroffenen Gebiet 36.6 ± 6.0 % betrug. Zu beachten ist, dass die meisten der beobachteten Personen am ersten Tag eine zufriedenstellende Jodabsorptionsfunktion aufwiesen, am zweiten Tag jedoch ein gestörtes Jodorganisierungsstadium aufwiesen, was auf eine geringere Peroxidaseaktivität hinweisen könnte.

Bei der Hälfte der untersuchten Arbeiter mit einer Betriebszugehörigkeit von über 20 Jahren sowie bei denjenigen, die an Fluorose F2 litten, wurde eine Hypofunktion beobachtet. Im Gegensatz dazu nimmt die Häufigkeit des Auftretens einer Hyperfunktion (die bei den Arbeitern mit kurzer Betriebszugehörigkeit 30 % beträgt) deutlich ab und reduziert sich sowohl bei längerer Betriebszugehörigkeit als auch bei Fällen von Fluorose im Stadium 2 (F2) auf Einzelfälle (siehe Abbildung).

Abbildung: Häufigkeit (n %) von Unterfunktion (helle Säulen) und Überfunktion (schattierte Säulen) in Abhängigkeit von der Leistungsdauer (a) und dem Krankheitsstadium (b).

Somit wird die interthyreoidale Phase des Jodaustausches bei chronischer Fluoridexposition als vermindert (Unterfunktion) definiert und kann als eines der Anzeichen zur Diagnose einer chronischen Fluorintoxikation verwendet werden.

Bei den Arbeitern, die länger als 10 Jahre in der Einrichtung tätig waren, war der T3-Spiegel im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant niedriger als in der Kontrollgruppe. Mit zunehmender Betriebszugehörigkeit sank der T3-Spiegel weiter und erreichte bei den Männern mit einer Betriebszugehörigkeit von über 20 Jahren sowie bei denjenigen mit F2-Fluorose niedrige Werte, die einer Hypothyreose entsprechen (siehe Tabelle ).

Bei Arbeitern mit längerer Exposition wurden niedrige T3-Werte in 47 % der Fälle festgestellt. Die Werte stiegen mit zunehmender Expositionsdauer und fortgeschrittenem Krankheitsstadium deutlich an und erreichten bei einer Betriebszugehörigkeit von 20 Jahren und mehr bis zu 65 % und bei Fluorose F2 sogar 54.4 % (siehe Tabelle ). Der T4-Wert veränderte sich nicht wesentlich, was darauf hindeutet, dass die Hormonbiosynthese in der Schilddrüse nicht beeinträchtigt ist. Ein Abfall des T3-Wertes gegenüber dem normalen T4-Hintergrundwert wurde auch von anderen Autoren in Fluorid-Endemiegebieten und unter Bedingungen beruflicher Fluoridexposition beobachtet (2, 7).

Die Männer der untersuchten Hauptgruppe hatten im Vergleich zur Kontrollgruppe einen signifikant erhöhten TSH-Spiegel. Die Zahl der Personen mit einem TSH-Spiegel knapp über dem oberen Bereich war unter den Arbeitern der Einrichtungen 1.5-mal höher als in der Kontrollgruppe, nämlich 21.7 % bzw. 14 %. Bei erhöhter Belastung und höherem Fluorosestadium war eine Tendenz zu einem erhöhten TSH-Spiegel zu beobachten. Die Unterschiede im TSH-Blutspiegel der Arbeiter mit einer Betriebszugehörigkeit von über 10 Jahren sind im Vergleich zu denen der Arbeiter mit einer Belastung von weniger als 10 Jahren signifikant. Bei Patienten mit Fluorosestadium 1 und 2 sowie Personen mit Fluoroseverdacht wurden keine signifikanten Unterschiede im TSH-Blutspiegel beobachtet.

So zeigte die Untersuchung des Schilddrüsenzustands bei Arbeitern in Elektrolytwerkstätten in Abhängigkeit von der Fluoridexpositionsdauer und dem Krankheitsstadium bestimmte Besonderheiten des Funktionszustands der Schilddrüse, die weder mit dem klinischen Bild einer Hypo- noch einer Hyperthyreose einhergehen. Die mit zunehmender Expositionsdauer und fortgeschrittenem Krankheitsstadium zunehmende Verringerung der Jodabsorptionsfunktion der Schilddrüse ist moderat und führt nicht zu einer Störung der Biosynthese und Sekretion von Schilddrüsenhormonen, wovon der unveränderte T4-Spiegel zeugt. Eine mit zunehmender Dienstzeit und fortgeschrittenem Fluorosestadium zunehmende Verringerung der T3-Konzentration ist recht ausgeprägt und entspricht einer Hypothyreose. Höchstwahrscheinlich ist das Syndrom des niedrigen T3-Spiegels auf die Wirkung von Fluor auf die periphere Umwandlung von T4 in T3 auf zellulärer Zielebene zurückzuführen, obwohl diese Wirkung indirekt sein und aus der Störung der Funktionsaktivität anderer endokriner Drüsen resultieren kann. Insbesondere die in den letzten Jahren gut untersuchte Abnahme des Androgenstatus unter den Bedingungen einer chronischen Fluorintoxikation (8) kann zu damit verbundenen Veränderungen der Schilddrüsenfunktion führen (4, 14).

Das Niedrig-T3-Syndrom kann mit Leberschäden einhergehen, die häufig bei Fluorose beobachtet werden. Die höchste Häufigkeit (75.6 %) des Niedrig-T3-Syndroms findet sich in der Gruppe der Arbeiter mit TPP (toxischer Leberschädigung) (siehe Tabelle ). Dies unterstreicht die Bedeutung der Leber für die periphere Deiodierung von T4 im Leberparenchym (11). Die Leber spielt somit eine entscheidende Rolle bei der Entstehung des Niedrig-T3-Syndroms. Dieses Syndrom, das bei vielen akuten und chronischen Erkrankungen sowie Stoffwechselstörungen ähnlich wie Hunger oder Unterernährung auftritt, kann zu einem verlangsamten Stoffwechsel führen, der auf Energieeinsparung ausgerichtet ist.

Schlussfolgerungen

1. Bei chronischer Fluorintoxikation bei Industriearbeitern werden Schilddrüsenfunktionsstörungen beobachtet, die durch eine verminderte Jodabsorptionsfunktion der Schilddrüse, ein T3-Low-Level-Syndrom und eine leichte Erhöhung des TSH-Spiegels gekennzeichnet sind.

2. Die beobachteten Veränderungen verstärkten sich mit zunehmender Fluoridexposition und einem fortgeschritteneren Krankheitsstadium.

3. Die höchste Häufigkeit des Auftretens des Low-Level-T3-Syndroms wurde bei Arbeitnehmern mit chronischer Fluoridvergiftung einschließlich TPP (toxischer Leberschaden) beobachtet.

4. Eine verminderte Jodabsorptionsfunktion der Schilddrüse und/oder das Low-Level-T3-Syndrom können als diagnostische Zeichen einer chronischen Fluorintoxikation dienen.

5. Der Rückgang des T3-Spiegels ist höchstwahrscheinlich auf die gestörte Umwandlung von T4 in T3 auf Zellzielebene zurückzuführen. Die Störung der Umwandlung kann durch Fluor verursacht werden, das das Enzymsystem der Deiodierung beeinflusst, sowie durch die dadurch verursachten toxischen Leberschäden.