Inter-individuelle Expositionsvariabilitätsinterpretation durch Reflexion eines Algorithmus des biologischen Alters im physiologisch-basierten Toxikokinetik-Modell: Anwendung auf die Risikobewertung beim Menschen von Di-isobutylphthalat.

Altersbedingte Veränderungen und interindividuelle Variabilität beim Grad der Exposition gegenüber Schadstoffen in der Umwelt sind relevante Faktoren, die bei der Risikobewertung für Menschen berücksichtigt werden müssen. Bestehende Risikobewertungen folgen oft einem Einheitsansatz, ohne angemessene Berücksichtigung von interindividuellen toxikokinetischen Variabilitätsfaktoren wie dem Alter. Ziel dieser Studie war es, von der bestehenden Risikobewertung von Schadstoffen auf der Grundlage der Toxikokinetik zu einer präzisen Risikobewertung für Menschen voranzuschreiten, indem zusätzlich die Auswirkungen von physiologischen und metabolischen Schwankungen sowie interindividuelle Variabilität beim Alter berücksichtigt werden. Qualitative altersabhängige physiologische und metabolische Veränderungen beim Menschen, gewonnen durch eine Metaanalyse, wurden quantitativ modelliert, um den endgültigen Biological-Age-Algorithmus (BAA) zu erzeugen. Die entwickelten BAAs (für Männer) wurden erweitert und auf das berichtete, auf reproduktive Hodentoxizität ausgerichtete physiologisch-basierte toxikokinetische (PBTK) Modell für Di-isobutylphthalat (DiBP)-Mono-isobutylphthalat (MiBP) bei Männern angewendet. Das fortgeschrittene PBTK-Modell in Kombination mit dem BAA wurde auf die Risikobewertung für Menschen angewendet, basierend auf MiBP-Biomonitoring-Daten. Dadurch konnten spezialisierte DiBP-Expositionswerte von außen für jedes Alter geschätzt werden. Darüber hinaus konnten durch die Anwendung der Monte-Carlo-Simulation die Verteilung der internen Expositionsdiversität zwischen Personen bei gleicher externer Expositionsdosis geschätzt werden. Die Beiträge von physiologischen und metabolischen Faktoren zu den altersbedingten toxikokinetischen Veränderungen betrugen ungefähr 93,41–99,99 und 0,01–6,59 %. Darüber hinaus war der relative Beitrag von Stoffwechselfaktoren bei Säuglingen erheblich und nahm mit zunehmendem Alter ab (bis etwa zum 30. Lebensjahr). Diese Studie bietet eine schrittweise Plattform, die weit verbreitet angewendet werden kann, um die Grenzen bestehender toxikokinetischer Modelle zu überwinden, die weiterhin Erklärungen zur interindividuellen pharmakokinetischen Variabilität erfordern. Dies wird für die Rationalisierung und Erklärung der interindividuellen Variabilität in der Pharmakokinetik vieler Stoffe wichtig sein.