Abstract
Ethylenglykol, Methanol und Diethylenglykol sind in vielen Haushalts- und handelsüblichen Produkten leicht verfügbar. Während diese Alkohole selbst relativ ungiftig sind, sind ihre sauren Metaboliten toxisch und können zu erheblicher Morbidität und Mortalität führen. Wir berichten hier über einen tödlichen Fall von massiver Ethylenglykol-Ingestion bei einem Suizid mit einem rekordverdächtig hohen Spiegel (1254 mg/dL) und Bildern der histologischen Untersuchung der Nieren, die beeindruckende Kalziumoxalat-Kristallablagerungen zeigen. Der Autopsiebefund zeigte auch Hinweise auf ein leichtes Hirnödem.
1. Einleitung
Ethylenglykol, Methanol und Diethylenglykol sind in vielen Haushalts- und handelsüblichen Produkten wie Frostschutzmittel, Scheibenwaschflüssigkeit und Kraftstoffadditiven leicht erhältlich. Ethylenglykol ist farb- und geruchlos und hat einen süßen Geschmack; diese Eigenschaften machen es zu einer Quelle für versehentliches und absichtliches Verschlucken. Im Gegensatz zu Ethanol und Isopropylalkohol, deren Toxizität mit ihrer Alkoholkomponente zusammenhängt, hängt die Toxizität von Ethylenglykol, Methanol und Diethylenglykol mit ihren sauren Metaboliten zusammen, die aus Oxidationen durch Alkoholdehydrogenase (ADH) und Aldehyddehydrogenase resultieren. Glykolsäure und Oxalsäure sind die toxischen Metaboliten von Ethylenglykol. Das National Poison Data System der USA aus dem Jahr 2014 zeigt, dass von den Substanzen, die der Mensch am häufigsten zu sich nimmt, die toxischen Alkohole am häufigsten vorkommen.
Die Hauptmerkmale der Ethylenglykol-Toxizität sind Rauschzustände oder Enzephalopathie, eine große Anionenlücke, metabolische Azidose, Ablagerung von Kalziumoxalatkristallen im Urin und akute Nierenschädigung. Nahezu alle Organsysteme können betroffen sein, was zu Multisystem-Organversagen führt; Kalziumoxalatkristalle können im Gehirn, in der Lunge, in den Nieren und im Herzen gefunden werden. Klinisch offensichtliche Toxizität tritt normalerweise bei einer Aufnahme von 1 g/kg (ca. 2,6 oz bei einer 75 kg schweren Person) oder Serum-Ethylenglykol-Konzentrationen von >20 mg/dL auf.
2. Fallvorstellung
Ein 37-jähriger Mann mit einer Vorgeschichte von Depressionen wurde nicht ansprechbar in seiner Wohnung aufgefunden, mit zwei leeren 1-Liter-Frostschutzmittelflaschen und einem Abschiedsbrief in der Nähe. Der Rettungsdienst wurde verständigt und der Patient wurde in ein örtliches Krankenhaus gebracht. Bei der Ankunft im externen Krankenhaus hatte er einen Glasgow Coma Score von 4 mit Kussmaul-Beatmung und normaler Hämodynamik; er wurde endotracheal intubiert. Das erste arterielle Blutgas zeigte einen pH-Wert von 6,79 mit einem pCO2 von 37 mmHg, pO2 von 115 mmHg und Bikarbonat von 5,5 mEq/L. Screening-Tests auf Salicylate, Paracetamol und Drogenmissbrauch waren negativ. Seine Blutchemie zeigte einen Blutzucker von 232 mg/dL, Bikarbonat von 8,4 mEq/L, Kreatinin von 1,5 mg/dL und eine Anionenlücke von 33. Er wurde in unsere Einrichtung verlegt und das Giftkontrollzentrum wurde kontaktiert und auf den Verdacht der Einnahme von Ethylenglykol aufmerksam gemacht.
Bei der Ankunft in unserer Einrichtung, etwa 3,5 Stunden nach der Erstvorstellung, war der Patient nicht ansprechbar und stand nicht unter Sedierung. Sein Blutdruck war im Abwärtstrend, wenn auch noch innerhalb der normalen Grenzen, und er war tachykard und fieberfrei. Seine Pupillen waren träge, aber reaktiv, und er hatte Spontanatmung. Seine Laborwerte waren bemerkenswert mit einem venösen pH-Wert von 6,78, einer Anionenlücke von 43, einer Plasmaosmolalität von 828 mOsm/kg, einer Osmolalitätslücke von 483 mOsm/kg und einem Serumlaktat von >30 mEq/L. In seinem Urin wurden Kalzium-Oxalat-Kristalle nachgewiesen. Sein Ethylenglykolspiegel betrug 1254 mg/dL. Das Screening auf andere flüchtige Alkohole war negativ.
Der Patient erhielt bei der Ankunft eine Ladedosis Fomepizol und wurde mit einer intermittierenden Hämodialyse begonnen. Innerhalb weniger Minuten nach Beginn der Dialyse erlitt er einen Herzstillstand. Nachdem der Spontankreislauf wiederhergestellt war, wurde er mit einer Druckunterstützung begonnen und auf eine kontinuierliche Nierenersatztherapie umgestellt. Er blieb auf Fomepizol und wurde zusätzlich mit Thiamin und Folat behandelt. Im Laufe mehrerer Stunden wurden die Pupillen des Patienten starr und erweitert, und er entwickelte eine fortschreitende Hypotonie, Apnoe, autonome Dysfunktion und eine Abflachung der Wellen in seinem Elektroenzephalogramm. Der Patient starb 22 Stunden nach der Erstvorstellung. Die Autopsie ergab ein leichtes Hirnödem mit hypoxisch-ischämischer neuronaler Schädigung und Kalziumoxalatkristallen in den Nierentubuli (Abbildung 1).
(a)
(b)
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3. Diskussion
In Situationen, in denen die vorliegenden Umstände unbekannt sind, kann eine schwere metabolische Azidose mit einer großen Anionenlücke und osmolaren Lücke der erste Hinweis auf eine Ethylenglykol-Vergiftung sein; das Vorhandensein von Kalziumoxalatkristallen im Urin ist im Wesentlichen diagnostisch. Eine frühzeitige Diagnose und Behandlung einer solchen Toxizität ist für einen erfolgreichen Ausgang von größter Bedeutung. Dieser Fall ist bemerkenswert wegen der Menge des konsumierten Ethylenglykols und eines anfänglichen Serumspiegels von 1254 mg/dL, der fast 1,5 Mal höher ist als die zuvor berichteten Rekordwerte. Leider überlebte der Patient trotz des Wissens um die Einnahme zum Zeitpunkt der Vorstellung und der Behandlung mit evidenzbasierten Therapien nicht.
Zu den Hauptpfeilern der Behandlung einer Ethylenglykol-Vergiftung gehören die Hemmung der ADH, um die Bildung der toxischen sauren Metaboliten zu verhindern, und die Hämodialyse. Die ADH-Hemmung kann durch die Gabe von Ethanol, einem kompetitiven ADH-Substrat, oder Fomepizol, einem potenten kompetitiven ADH-Hemmer, erreicht werden. Ethanol hat eine unvorhersehbare Pharmakokinetik, die eine intensive Überwachung der Serumkonzentrationen erfordert, kann die Enzephalopathie verschlimmern und verursacht Hypoglykämie. Außerdem muss die Ethanoltherapie mit einer Hämodialyse kombiniert werden. Fomepizol hingegen hat eine gut charakterisierte Pharmakokinetik, erfordert keine Überwachung der Serumkonzentrationen und kann in vielen Fällen eine Hämodialyse überflüssig machen. Ergänzend können Thiamin und Pyridoxin gegeben werden, um die Metabolisierung der toxischen Metaboliten zu gutartigen Endprodukten zu fördern. Die Praxisrichtlinien der American Academy of Clinical Toxicology besagen, dass Fomepizol als Mittel der ersten Wahl eingesetzt werden sollte und Ethanol verwendet werden sollte, wenn Fomepizol nicht zur Verfügung steht.
Zusammenfassend beschreiben wir einen tödlichen Fall von Ethylenglykol-Vergiftung mit einer rekordverdächtig hohen Konzentration und einer beeindruckenden Kalziumoxalatablagerung in den Nierentubuli. Es ist wichtig, einen hohen Verdachtsindex für toxische Alkoholvergiftungen zu haben und bei Verdacht auf Ingestion oder bei Vorliegen einer metabolischen Azidämie unbekannter Ätiologie frühzeitig mit der Behandlung zu beginnen. Die Zusammenarbeit mit einer Vergiftungszentrale oder einem Toxikologen wird empfohlen.
Konkurrierende Interessen
Der Autor erklärt, dass es keinen Interessenkonflikt in Bezug auf die Veröffentlichung dieser Arbeit gibt.
Danksagungen
Der Autor dankt Dr. Dennis J. Firchau, Abteilung für Pathologie, für die Bereitstellung der Bilder in Abbildung 1 und Dr. Gregory Schmidt für die Unterstützung bei der Erstellung des Manuskripts.