Augenreizungstest: Ein wissenschaftlicher und ethischer Ansatz für die Augensicherheitsbewertung

Das Auge ist eines der empfindlichsten und anfälligsten Organe des Körpers, wenn es Chemikalien ausgesetzt ist. Augengewebe wie Hornhaut, Iris und Bindehaut können bei chemischem Kontakt irreversible Schäden erleiden, was zu schwerwiegenden Folgen führt, die sogar zu dauerhaftem Sehverlust führen können. Daher ist die Bestimmung der akuten reizenden und ätzenden Wirkungen, die Chemikalien, Pestizide, Reinigungsmittel, kosmetische Inhaltsstoffe und industrielle Formulierungen auf das Auge haben können, eine unverzichtbare Voraussetzung für die Sicherheit der Benutzer und die GHS-Klassifizierung. Der Augenreizungstest bildet die wissenschaftliche Grundlage für diese Bewertung. Unser Labor führt Augenreizungs- und Korrosionstests nach den neuesten OECD-Richtlinien, nach GLP-Prinzipien und unter vollständiger Einhaltung des 3R-Ansatzes durch.

Die wissenschaftliche Grundlage und Bedeutung der Augenreizung

Augenreizung ist eine lokale, typischerweise reversible Entzündungsreaktion, die aus dem Kontakt einer Substanz mit dem Auge resultiert. Klinisch manifestiert es sich als Bindehautrötung (Erythema), Bindehautödem (Chemie), Hornhauttrübung, Irisschädigung, Reißen, Schmerz und ein brennendes Gefühl. Augenkorrosion hingegen ist ein schwererer Zustand, in dem eine Substanz irreversible Schäden am Augengewebe verursacht; sie ist durch Hornhautulzeration, Nekrose, Perforation und dauerhaften Sehverlust gekennzeichnet.
Die Unterscheidung zwischen diesen beiden Bedingungen ist von entscheidender Bedeutung, da ein Stoff mit Korrosionspotenzial ein inakzeptables Risiko für die Sicherheit der Anwender darstellt und nach GHS-Kriterien in die höchste Gefahrenkategorie eingestuft wird.

Das Risiko von Augenreizungen ist nicht auf Industriechemikalien beschränkt. Reinigungsprodukte, Körperpflegeprodukte, Kosmetika, landwirtschaftliche Pestizide und sogar einige Lebensmittelzusatzstoffe, die im täglichen Leben verwendet werden, können mit den Augen in Berührung kommen. Insbesondere Kinder sind aufgrund ihrer Gewohnheit, sich die Augen zu reiben, einem höheren Risiko durch solche Substanzen ausgesetzt.

Augenreizungsdaten werden direkt verwendet, um die Gefahrenhinweise und Piktogramme zu bestimmen, die bei der Produktkennzeichnung verwendet werden, Sicherheitsdatenblätter (SDS) vorzubereiten, Notfallreaktionsprotokolle festzulegen und Empfehlungen für persönliche Schutzausrüstung zu definieren.
Darüber hinaus sind diese Daten eine grundlegende Voraussetzung für die Stoffsicherheitsbewertungen und Produktzulassungsprozesse der Aufsichtsbehörden.

OECD TG 405: Klassischer Augenreizungstest

OECD TG 405 ist ein international anerkannter Standard in vivo Prüfprotokoll zur Bewertung des Potenzials für akute Reizungen und Korrosion, das chemische Stoffe und Gemische für das Augengewebe verursachen können. Das Grundprinzip des Tests besteht darin, eine bestimmte Menge der Testsubstanz (normalerweise 0,1 ml Flüssigkeit oder 100 mg Feststoff) in einer einzigen Applikation auf den Bindehautsack des Auges der Testperson aufzubringen und die Augenreaktionen zu bestimmten Zeitpunkten einzustufen. Die Bewertung basiert auf vier Hauptparametern: Hornhauttrübung, Irisschädigung, Bindehautrötung und Bindehautödem. Jeder Parameter wird auf einer Skala von 0 (keine) bis 4 (schwer) bewertet, und der zeitabhängige Verlauf dieser Werte ist entscheidend für die Bestimmung, ob die Wirkung der Substanz auf das Auge reversibel ist.

Das wichtigste Merkmal von TG 405 ist die schrittweise Teststrategie, die vor Beginn des Tests erforderlich ist. Diese Strategie wurde entwickelt, um unnötigen Tiereinsatz zu verhindern und den Tierschutz in höchstem Maße zu schützen. In der ersten Stufe werden vorhandene Human- und Tierdaten, Struktur-Wirkungs-Beziehungsanalysen und physikochemische Eigenschaften ausgewertet. Insbesondere werden Stoffe mit einem pH-Wert von ≤ 2 oder ≥ 11,5 aufgrund ihrer starken Säure-Basen-Eigenschaften direkt als "Augenätzend" (Kategorie 1) eingestuft. in vivo Tests werden durchgeführt. In der zweiten Stufe wird das Korrosions- und Schwerschadenspotenzial vorab anhand validierter in vitro und ex vivo Prüfungen (OECD TG 437, 438, 491, 492). Wenn diese Schritte jedoch nicht ausreichen, um das Potenzial einer Substanz für Augenreizungen endgültig zu klassifizieren, ist die in vivo Der OECD-Test TG 405 wird als letzter Ausweg durchgeführt.

In unserem Labor in vivo TG 405 Testing ist unvermeidbar, wir beginnen den Test mit einem einzigen Probanden und beziehen auf der Grundlage der Ergebnisse nur bei Bedarf zusätzliche Probanden ein. Dieses sequentielle Testdesign gewährleistet die wissenschaftliche Validität und hält gleichzeitig die Anzahl der Tiere auf ein Minimum. Darüber hinaus überwachen erfahrene Tierärzte die Tiere während des gesamten Tests kontinuierlich; im Falle einer schweren Reaktion wird der Test sofort abgebrochen und eine angemessene analgetische Behandlung durchgeführt.

Moderne Alternativen: In Vitro und Ex Vivo Methoden

Heute gibt es zahlreiche in vitro und ex vivo Methoden—als Alternativen zu Tierversuchen entwickelt und von der OECD validiert—zur Beurteilung von Augenreizungen. Diese Methoden werden nicht nur wegen ihrer Einhaltung der 3R-Prinzipien zunehmend bevorzugt, sondern auch, weil sie schnellere, wirtschaftlichere und reproduzierbarere Ergebnisse liefern.

OECD TG 437 (BCOP — Bovine Corneal Opacity and Permeability Test) ist eine ex vivo Test mit Hornhäuten von Rinderaugen aus Schlachthöfen. Nachdem die Prüfsubstanz auf die Hornhaut aufgetragen wurde, werden Hornhauttrübung (Trübung) und Permeabilität gemessen. Die in vitro Der durch Kombination dieser beiden Parameter ermittelte Reizwert wird verwendet, um das Augenreizungspotenzial der Substanz zu bewerten. Der BCOP bietet eine hohe Genauigkeit, insbesondere bei der Identifizierung von schweren Reizstoffen und ätzenden Substanzen.

OECD TG 438 (ICE — isolierter Hühneraugentest) ist eine ex vivo Test, der Hühneraugen verwendet. Die Prüfsubstanz wird auf ein isoliertes Hühnerauge aufgetragen und Veränderungen der Hornhaut, der Iris und der Bindehaut bewertet. Der ICE-Test ist besonders effektiv bei der Beurteilung des Reizpotenzials von Substanzen wie Tensiden und Alkoholen.

OECD TG 491 (STE — Kurzzeit-In-vitro-Expositionstest) ist eine in vitro Test mit einer humanen Hornhautepithel-Zelllinie. Die Prüfsubstanz wird kurzzeitig auf die Zellen aufgetragen und die Zellviabilität mit dem MTT-Assay gemessen. STE wird speziell zur Beurteilung des Reizungspotenzials wasserlöslicher Substanzen verwendet.

OECD TG 492 (RhCE — Reconstituted Human Corneal-Like Epithelial Test) ist eine in vitro Test mit dreidimensionalen Gewebemodellen, die das menschliche Hornhautepithel nachahmen. Die Prüfsubstanz wird auf das Gewebemodell aufgetragen und die Zellviabilität gemessen. RhCE ist eine bevorzugte Methode, insbesondere für Kosmetika und Körperpflegeprodukte, da Tierversuche nach der EU-Kosmetikverordnung verboten sind.

In der nachstehenden Tabelle sind die wichtigsten OECD-Leitlinien für die Beurteilung von Augenreizungen und ihre Merkmale zusammengefasst.

GHS-Klassifizierung und Augenreizungskategorien

Die Ergebnisse der Augenreizung werden nach den Kriterien des Globally Harmonized System (GHS) in drei Hauptkategorien eingeteilt. Kategorie 1 (Schwerer Augenschaden / Augenätzend) ist gekennzeichnet durch irreversible Augengewebeschädigung oder dauerhafte Beeinträchtigung der Hornhaut, Iris oder Bindehaut bei mindestens einem Probanden innerhalb von 21 Tagen. Diese Kategorie ist mit der Aussage "Verursacht schwere Augenschäden" gekennzeichnet und mit dem korrosiven Piktogramm (GHS05) gekennzeichnet. Die Kategorie 2A (Eye Irritant) zeichnet sich durch positive Augenreaktionen aus, die innerhalb von 21 Tagen bei mindestens zwei Probanden vollständig reversibel sind; sie ist mit der Aussage "Causes serious eye irritation" gekennzeichnet und mit dem Ausrufezeichenpiktogramm (GHS07) gekennzeichnet. Kategorie 2B (Mild Eye Irritant) umfasst dagegen leichte und vorübergehende Wirkungen, die die Kriterien der Kategorie 2A nicht vollständig erfüllen, aber innerhalb von 7 Tagen vollständig auflösen; diese Kategorie wird in einigen Vorschriften nicht verwendet.

Diese Klassifizierung wird direkt verwendet, um zahlreiche regulatorische Anforderungen zu bestimmen, die von der Produktkennzeichnung bis hin zu Transport, Lagerung und Gebrauchsanweisungen reichen.
Eine fehlerhafte oder unvollständige Klassifizierung kann sowohl zu rechtlichen Sanktionen als auch zu Risiken für die Sicherheit der Benutzer führen. Daher sind das richtige Design und die sorgfältige Durchführung von Augenreizungstests kritische Faktoren, die sich direkt auf die Zuverlässigkeit und die Einhaltung der Vorschriften auf dem Markt auswirken.

Durchführung von Augenreizungstests in unserem Labor

In unserem GLP-zertifizierten Labor führen wir Augenreizungs- und Korrosionstests unter vollständiger Einhaltung internationaler Standards durch. Unsere Teststrategie folgt dem von der OECD empfohlenen schrittweisen Ansatz: zuerst eine Bewertung der vorhandenen Daten und physikochemischen Eigenschaften; dann die Anwendung von validierten in vitro/ex vivo Tests; und, als letztes Mittel, die Durchführung von in vivo Prüfung. Diese Strategie gewährleistet ein Höchstmaß an wissenschaftlicher Gültigkeit und ethischer Verantwortung.

Für in vitro und ex vivo Tests bietet unser Labor die Methoden BCOP (TG 437), ICE (TG 438), STE (TG 491) und RhCE (TG 492) in ihrer Gesamtheit an. Diese Tests reduzieren die Verwendung von Tieren erheblich und ermöglichen eine direktere Extrapolation auf das menschliche Auge. Insbesondere für Kosmetika und Körperpflegeprodukte, da Tierversuche nach der EU Kosmetikverordnung verboten sind, sind diese in vitro Methoden sind die einzige obligatorische Option.

In vivo Tests sind unvermeidlich, wir arbeiten in voller Übereinstimmung mit den 3R-Prinzipien. Wir beginnen den Test mit einem einzelnen Thema und nehmen nur bei Bedarf zusätzliche Themen auf der Grundlage der Ergebnisse auf. Erfahrene Tierärzte überwachen die Probanden während des Tests kontinuierlich; Im Falle einer schweren Reaktion wird der Test sofort beendet und eine angemessene analgetische Behandlung verabreicht. Alle Beobachtungen werden nach GLP-konformen Standardverfahren aufgezeichnet.

Einer der wichtigsten Vorteile unseres Labors ist, dass Testergebnisse direkt in Ihre behördlichen Einreichungen integriert werden können. Umfassende Studienberichte, die der OECD-Vorlage entsprechen, erfüllen die Anforderungen der EU REACH- und CLP-Verordnungen, der US-EPA FIFRA und TSCA sowie der türkischen KKDIK. Darüber hinaus stellen wir Ihnen alle erforderlichen Daten zur Verfügung, um das Sicherheitsdatenblatt (SDS) Ihres Produkts zu erstellen.

Häufig Gestellte Fragen

Eine der häufigsten Fragen, die wir bezüglich des Augenreizungstests erhalten, ist, welche OECD-Richtlinie für welches Produkt geeignet ist. Die Auswahl hängt von der physischen Form des Produkts, der Löslichkeit und Ihrem regulatorischen Ziel ab. Für wasserlösliche Stoffe kann TG 491 (STE) geeignet sein; für wasserunlösliche Stoffe TG 437 (BCOP) oder TG 492 (RhCE); für Tenside TG 438 (ICE). Wann in vivo Für die endgültige Einstufung ist eine Prüfung erforderlich, es wird TG 405 verwendet. Unser Labor bewertet die Eigenschaften Ihres Produkts, um die am besten geeignete Methode zu empfehlen.

Eine weitere häufige Frage ist, ob eine TG 405-Prüfung für eine Substanz mit einem extremen pH-Wert erforderlich ist.
Nein. Stoffe mit einem pH-Wert ≤ 2 oder ≥ 11,5 werden ohne Anwendung der OECD TG 405 direkt als "Schwer augenschädigend / ätzend" (Kategorie 1) eingestuft. Dieser Ansatz wurde von der OECD beauftragt, unnötige Tierversuche zu verhindern.

Es wird auch häufig gefragt, ob in vitro Testergebnisse können als Ersatz für OECD TG 405 dienen. Ja, in vielen Fällen können sie das. Insbesondere validiert in vitro Tests wie BCOP und RhCE können ausreichen, um eine Substanz als "Kategorie 1" (ätzende/ernste Augenschädigung) oder "Nicht-Kategorie 2" (nicht reizend) einzustufen. Jedoch für die Kategorie 2A/2B Unterscheidung, ein in vivo In einigen Fällen kann ein Test erforderlich sein. In Bezug auf die Testdauer ist die in vivo TG 405-Test dauert etwa 3-4 Wochen, einschließlich einer Beobachtungszeit, die bis zu 21 Tage dauern kann; in vitro Alternative Tests hingegen liefern typischerweise Ergebnisse innerhalb von 1-2 Wochen. Einschließlich der Berichterstattung und Qualitätssicherungsprüfungen beträgt die Gesamtdauer 4-6 Wochen.

Die Augen sind unsere am meisten gefährdeten Organe gegen chemische Gefahren, und diese Empfindlichkeit sollte für jeden verantwortungsbewussten Hersteller wissenschaftlich nachgewiesen werden. Mit Hilfe von OECD TG 405 und ergänzenden In-vitro-Alternativtests ermittelt unser Labor das Augensicherheitsprofil Ihrer Produkte nach höchsten wissenschaftlichen Standards und unter vollständiger Einhaltung der 3R-Prinzipien. Für Ihre Augenreizungs- und Korrosionsbewertungsanforderungen wenden Sie sich an unser GLP-zertifiziertes Labor und planen Sie gemeinsam Ihre maßgeschneiderte Teststrategie.