Arbeitsmedizinische Feldstudie zur chronischen Neurotoxizität von Mangandioxid (Heidelberger Manganstudie)

Ziel: Das wesentliche Ziel der Studie war es die Frage zu beantworten, ob bei Beschäftigten in der Trockenbatterieherstellung Mangan-typische Gesundheitsstörungen, insbesondere des zentralen Nervensystems, nachzuweisen sind. Methode und Kollektiv: Untersucht wurden 58 Männer und 32 Frauen, die durchschnittlich 11 Jahre (Bereich: 1–42 Jahre) am Arbeitsplatz gegenüber Mangandioxid inhalativ exponiert waren. Das Untersuchungsprogramm umfasste eine standardisierte Anamneseerhebung, eine körperliche Untersuchung mit Berücksichtigung der Einschätzung extrapyramidal-(psycho-)motorischer Störungen nach der „Webster Rating Skala“, die Anwendung des Arbeitsmedizinisch-Neurotoxischen Evaluierungs-Systems (ANES), eine magnetresonanztomographische Untersuchung des Kopfes, ein Elektroenzephalogramm, die Ableitung visuell evozierter Potenziale sowie peripherer Nervenleitgeschwindigkeiten und die Bestimmung klinisch-chemischer Basisparameter sowie nephrogenerBeanspruchungsmarker (Alpha 1-Mikroglobulin, N-Acetyl-β-DGlucosamidase und Retinol-bindendes Protein). Die aktuelle innere Mangan-Belastung hatten wir atomabsorptionsspektrometrisch in einer Blutund Urinprobe bestimmt. Unter Berücksichtigung von Arbeitsanamnese, Tätigkeitsbereich, Luftmessergebnissen des Betriebes und dem aktuellen Blutmanganspiegel wurde ein chronischer Belastungs-Index (CBI) berechnet. Der CBI dient zur Analyse von Expositions-Effekt-Beziehungen unter Einschluss weiterer Variablen. Ergebnisse: Die mittlere Mangankonzentration im Arbeitsbereich mit der höchsten Staubbelastung (sogenannter „Schwarzbereich“) ergibt rund 0,4 mg/m3 mit einem Maximum von 0,8 mg/m3 (aktueller MAKWert: 0,5 mg/m3). Die durchschnittliche Blutmangankonzentration dieser Beschäftigten liegt bei 14 μg/l (Bereich 6,1 bis 23,3) und beträgt somit rund das Doppelte der Hintergrundbelastung von 7,5 μg/l (Bereich 2,6 bis 15,1). Im Rahmen der körperlichen Untersuchung finden sich keine psychomotorischen Auffälligkeiten im Sinne eines Parkinson-Syndroms. Mn-exponierte Beschäftigte zeigen leicht eingeschränkte komplexe psychomotorische Leistungen, die signifikant mit dem CBI korrelieren. Statistisch signifikante Zusammenhänge ergeben sich zwischen der chronischen Manganexposition und neuropsychologischen Untersuchungsergebnissen zur Aufmerksamkeits- und Gedächtnisleistung. Hinweise für klinisch bedeutsame kognitive Defizite liegen nicht vor. Die gemessenen neurophysiologischen Parameter weisen keine bedeutsamen Unterschiede auf. Der magnetresonanztomographisch bestimmte Pallidum-Index korreliert im Falle der Männer signifikant positiv mit dem chronischen Belastungs-Index, jedoch ohne mit den weiteren Untersuchungsbefunden signifikant assoziiert zu sein.
Schlussfolgerungen:
1. Zur Beurteilung einer beruflichen Mangan-Exposition ist der Blutmanganspiegel ein valider Biomonitoring-Parameter.
2. Bei Blutmangankonzentrationen bis 20 μg/l (entspricht dem aktuellen BAT-Wert) ist nicht mit dem Auftreten von neurologischen und neuropsychologischen Funktionsstörungen zu rechnen.
3. Die magnetresonanztomographisch festgestellte erhöhte Signalintensität im Bereich des Globus pallidus weist auf eine erhöhte Mangankonzentration in dieser Hirnregion hin. Dieser Befund ist nicht mit funktionellen Störungen assoziiert.
4. Um die arbeitsmedizinische Bedeutung der auffälligen neuropsychologischen Befunde weiter abzuklären, ist eine Verlaufsuntersuchung (Follow-up) erforderlich.
5. Zur arbeitsmedizinischen Prävention von Mangan-induzierten Gesundheitsstörungen empfehlen wir ein Biomonitoring (Blutmanganbestimmung) und die Anwendung arbeitsmedizinisch-neuropsychologischer Untersuchungsmethoden (ANES).