Fluorid

Fluorid (Fluorverbindung) ist die anorganische Anionenform (negativ geladenes Teilchen) des Elements Fluor (chemisches Element) aus der Gruppe der Halogene (Elementgruppe). Es kommt im menschlichen Körper (Organismus) in Spuren vor und wird überwiegend in Knochen (Skelett) und Zahnhartsubstanzen (Zahnschmelz und Dentin) gespeichert.

In der klinischen Labordiagnostik (Untersuchung von Blut- und Körperflüssigkeiten) dient Fluorid primär dem Nachweis einer Exposition (Kontakt mit einem Stoff) bzw. Intoxikation (Vergiftung) sowie der arbeitsmedizinischen Überwachung und – heute nur noch selten – der Therapiekontrolle unter fluoridhaltiger Medikation (Behandlung mit fluoridhaltigen Arzneimitteln).

Synonyme

• Fluoride
• Fluoridion (geladenes Fluor-Teilchen)
• Fluor

Das Verfahren

• Benötigtes Material:
  • Serum/Plasma (Blutflüssigkeit)
  • Urin (Spontanurin; ggf. 24-h-Sammelurin (über 24 Stunden gesammelter Urin) bei Expositionsdiagnostik)
• Vorbereitung des Patienten:
  • Keine spezielle Vorbereitung erforderlich
  • Bei Therapiekontrollen Angabe des Zeitpunkts der letzten Einnahme
  • Bei arbeitsmedizinischen Fragestellungen standardisierte Probenentnahme (z. B. Schichtende (Ende der Arbeitszeit))
• Störfaktoren:
  • Kontamination (Verunreinigung) durch fluoridhaltige Materialien oder ungeeignete Probengefäße
  • Vorangegangene Anwendung fluoridhaltiger Zahnpflegeprodukte
  • Niereninsuffizienz (eingeschränkte Nierenfunktion) (verminderte renale Elimination (Ausscheidung über die Niere))
  • Methodenspezifische Interferenzen (Messstörungen) bei ionenselektiver Elektrodenmessung (Messverfahren mit spezieller Elektrode)
• Methode:
  • Ionenselektive Elektrode (ISE) (Messverfahren für geladene Teilchen)
  • Selten photometrische Verfahren (Messung über Lichtabsorption)

Normbereiche (je nach Labor)

Normbereiche sind methoden- und laborabhängig.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Verdacht auf akute Fluoridintoxikation (Vergiftung)
• Verdacht auf chronische Fluoridexposition (langfristige Belastung) (Fluorose (Fluoridablagerung im Körper))
• Arbeitsmedizinische Überwachung bei beruflicher Exposition (Kontakt mit Schadstoffen am Arbeitsplatz)
• Umweltmedizinische Expositionsdiagnostik (Untersuchung von Umweltbelastungen)
• Seltene Therapiekontrolle unter fluoridhaltiger Medikation (Behandlung mit fluoridhaltigen Arzneimitteln)

Interpretation

• Erhöhte Werte:
  • Akute Intoxikation (Vergiftung) (z. B. Ingestion (Aufnahme durch den Mund), inhalative Exposition (Einatmen von Stoffen))
  • Chronische Fluoridbelastung (langfristige Belastung) (Fluorose (Fluoridablagerung im Körper))
  • Berufliche Exposition (Kontakt mit Schadstoffen am Arbeitsplatz) (z. B. Aluminium-, Glas-, Düngemittel-, Metallindustrie, Galvanik (Metallbeschichtung))
  • Iatrogene Überdosierung (durch medizinische Behandlung verursachte Überdosierung)
  • Eingeschränkte Nierenfunktion (verminderte Ausscheidung)
• Erniedrigte Werte:
  • In der Regel ohne klinische Relevanz (ohne Krankheitsbedeutung)
• Spezifische Konstellationen:
  • Serumwerte (Blutwerte) reflektieren kurzfristige Exposition (kurzzeitigen Kontakt)
  • Urinwerte sind für die Expositionsdiagnostik (Nachweis einer Belastung) sensitiver (empfindlicher)
  • Chronische Belastung besser über Urin (kreatininbezogen (auf einen Referenzwert bezogen) oder 24-h-Urin (über 24 Stunden gesammelter Urin)) erfassbar
  • Akute Intoxikation (Vergiftung): Übelkeit, Erbrechen, Bauchschmerzen, Diarrhö (Durchfall), Krämpfe, Hypocalcämie (niedriger Calciumspiegel im Blut), Arrhythmien (Herzrhythmusstörungen)
  • Chronische Fluorose (Fluoridablagerung im Körper): dentale Fluorose (Zahnschädigung), Skelettfluorose (Knochenerkrankung) mit Osteosklerose (Verdichtung des Knochens), Knochenschmerzen und Gelenkbeschwerden

Weiterführende Diagnostik

• Nierenparameter – Kreatinin, Cystatin C, Harnstoff
• Elektrolyte – Calcium, Magnesium, Phosphat
• Blutgasanalyse (BGA) (Analyse der Blutgase) bei schwerer Intoxikation (Vergiftung)
• Elektrokardiogramm (EKG) (Herzstromkurve) bei kardialer Beteiligung (Beteiligung des Herzens)
• Bildgebung des Skeletts (Darstellung der Knochen) bei Verdacht auf Skelettfluorose (Knochenerkrankung durch Fluorid)
• Arbeitsmedizinische und umweltmedizinische Expositionsanamnese (Erhebung der Vorgeschichte von Belastungen)

Klinische und toxikologische Grundlagen

• Physiologie:
  • Speicherung überwiegend in Knochen (Skelett) und Zahnhartsubstanzen (Zahnschmelz und Dentin)
  • Beteiligung an der Remineralisation (Wiederhärtung) des Zahnschmelzes
• Aufnahme, Resorption und Elimination:
  • Hohe enterale Resorption (Aufnahme über den Darm) (ca. 80-90 %)
  • Überwiegend renale Ausscheidung (Ausscheidung über die Niere)
• Referenzzufuhr (Deutschland):
  • Erwachsene: ca. 3,0 mg/Tag (Frauen), 3,5 mg/Tag (Männer)
  • Säuglinge: ca. 0,25 mg/Tag
• Expositionsquellen:
  • Trinkwasser, fluoridiertes Speisesalz
  • Zahnpflegeprodukte (topische Anwendung (äußerliche Anwendung))
  • Schwarzer und grüner Tee, Meeresfisch
  • Berufliche Exposition (Kontakt mit Schadstoffen am Arbeitsplatz) (z. B. Aluminium-, Glas-, Düngemittelindustrie)
• Toxizität:
  • Akute Intoxikation (Vergiftung): gastrointestinale Beschwerden (Magen-Darm-Beschwerden), Krämpfe, Hypocalcämie (niedriger Calciumspiegel), Herzrhythmusstörungen
  • Chronische Exposition (langfristige Belastung) (Fluorose (Fluoridablagerung im Körper)): dentale Veränderungen (Zahnschäden), Skelettfluorose (Knochenerkrankung) mit Osteosklerose (Verdichtung des Knochens)
• Therapeutische Einordnung:
  • Fluorid wird primär lokal zur Kariesprävention (Vorbeugung von Zahnkaries) eingesetzt
  • Eine systemische Fluoridtherapie (Behandlung über den ganzen Körper) der Osteoporose (Knochenschwund) ist nicht leitliniengerecht

Literatur

1. Peckham S, Awofeso N. Water fluoridation: A critical review of the physiological effects of ingested fluoride as a public health intervention. ScientificWorldJournal. 2014;2014:293019. https://doi.org/10.1155/2014/293019
2. Guth S, Hüser S, Roth A, et al. Toxicity of fluoride: critical evaluation of evidence for human developmental neurotoxicity in epidemiological studies, animal experiments and in vitro analyses. Arch Toxicol. 2020;94(5):1375-1415. https://doi.org/10.1007/s00204-020-02725-2
3. National Research Council. Fluoride in Drinking Water: A Scientific Review of EPA’s Standards. Washington (DC): National Academies Press; 2006. https://doi.org/10.17226/11571