Skip to main content
SpringerLink
Log in

Measurement of digitalis-glycoside levels in ocular tissues:

A way to improve postmortem diagnosis of lethal digitalis-glycoside poisoning? I. Digoxin

  • Published:
International Journal of Legal Medicine Aims and scope Submit manuscript

Summary

Prompted by animal studies reporting the accumulation of digitalis-glycosides in ocular tissues, we investigated whether measurement of digoxin levels in human ocular tissues can improve the postmortem diagnosis of lethal digoxin intoxication. Digoxin was measured in the vitreous humor and choroid-retina of patients who had received in-patient treatment with digoxin prior to death (therapeutic group) and in a single case of suicidal intoxication. The results were compared with the digoxin levels in the femoral vein blood, myocardium, kidney and liver, and evaluated in light of the medical history of each patient. In the therapeutic group the mean digoxin level was higher in the choroid-retina than in other tissues and body fluids. The range of variation in levels in the choroid-retina following therapeutic doses was comparable to that in the other tissues. An extremely high level of digoxin was present in the choroid-retina in the case of suicidal intoxication. In all cases, levels in the vitreous humor were very low compared to those in the choroid-retina. Hence, it is unlikely that significant distortion of choroid-retinal levels occurs due to postmortem diffusion of digoxin into the vitreous body. Our results indicate that measurement of digoxin levels in the choroid-retina can aid the postmortem diagnosis of lethal digoxin intoxication.

Zusammenfassung

Nachdem von anderen Autoren tierexperimentell hohe Digitalisglykosidkonzentrationen in okulären Geweben nachgewiesen werden konnten, sollte die Frage geklärt werden, ob durch Bestimmung der Digoxinspiegel in Augengeweben ein Beitrag zur Verbesserung der postmortalen Diagnostik von tödlichen Digoxinintoxikationen geleistet werden kann. Bei mit Digoxin behandelten, in Kliniken verstorbenen Patienten (therapeutisches Kollektiv) sowie in einem Fall einer suicidalen Vergiftung wurden Digoxinkonzentrationen in Glaskörperflüssigkeit und Choroidretina bestimmt. Die in den okulären Geweben bestimmten Werte wurden den Digoxinspiegeln in Femoralvenenblut, Myocard, Niere und Leber gegenübergestellt und unter Berücksichtigung anamnestischer Daten interpretiert. In der Choroidretina wurden im therapeutischen Kollektiv Digoxinkonzentrationen gefunden, die im Mittel deutlich über den in den übrigen Organen bestimmten Werten lagen. Die Streuung der Choroidretinakonzentrationen nach therapeutischer Dosierung war mit der Streuung der übrigen Gewebespiegel vergleichbar. In dem Intoxikationsfall wurde eine ausgesprochen hohe Choroidretinakonzentration festgestellt. Im Vergleich zu den Choroidretinawerten waren die Glaskörperflüssigkeitsspiegel in allen Fällen sehr niedrig; mit einer wesentlichen Verfälschung der Choroidretinakonzentrationen durch eine mögliche Diffusion des Digoxins in den Glaskörper ist danach nicht zu rechnen. Nach unseren Untersuchungsergebnissen ist die Bestimmung des Digoxinspiegels in der Choroidretina in fraglichen Vergiftungsfällen sinnvoll.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Similar content being viewed by others

References

  1. Aderjan R (1980) Probleme bei der Beurteilung von Digoxinvergiftungen. Beitr Gerichtl Med 38:223–226

    Google Scholar 

  2. Aderjan R (1983) Digitoxin-Konzentrationen in postmortal entnommenen Blut- und Gewebeproben des Menschen nach therapeutischer Dosierung. In: Gillmann H, Storstein L (eds) Digitalistherapie heute. Verlag für angewandte Wissenschaften, München, pp 49–57

    Google Scholar 

  3. Aderjan R (1985) Herzglykosid-Intoxikationen; Postmortale Befundung bei Digoxin und Digitoxin. Zentralbl Rechtsmed 27:379–390

    Google Scholar 

  4. Aderjan R, Mattern R (1980) Zur Wertigkeit postmortaler Digoxin-Konzentrationen im Blut. Z Rechtsmed 86:13–20

    Google Scholar 

  5. Aderjan R, Rietbrock N (1983) Stellenwert von Konzentrationsmessungen zur postmortalen Klärung von HerzglykosidIntoxikationen. In: Rietbrock N, Schnieders B, Schuster B (eds) Wandlungen in der Therapie der Herzinsuffizienz. Vieweg, Braunschweig Wiesbaden, pp 221–236

    Google Scholar 

  6. Aderjan R, Buhr H, Schmidt G (1979) Investigation of cardiac glycoside levels in human post mortem blood and tissues determined by a special radioimmunoassay procedure. Arch Toxicol 42:107–114

    Google Scholar 

  7. Andersson K-E, Bertler A, Wettrell G (1975) Postmortem distribution and tissue concentrations of digoxin in infants and adults. Acta Paediatr Scand 64:497–504

    Google Scholar 

  8. Anschütz F (1984) Möglichkeiten und Grenzen der Digitalisspiegelmessung. Ärztl Lab 30:377–381

    Google Scholar 

  9. Arnold W, Puschel K (1979) Toxikologische und morphologische Befunde bei Digoxinvergiftung in forensischer Sicht. Z Rechtsmed 83:265–272

    Google Scholar 

  10. Binnion PF, Frazer G (1980) (3H)Digoxin in the optic tract in digoxin intoxication. J Cardiovasc Pharmacol 2:699–706

    Google Scholar 

  11. Binnion PF, Morgan LM, Stevenson HM, Fletcher M (1969) Plasma and myocardial digoxin concentrations in patients on oral therapy. Br Heart J 31:636–640

    Google Scholar 

  12. Bonting SL, Caravaggio LL, Canandy MR (1964) Studies on sodium-potassium-activated adenosine triphosphatase. X. Occurrence in retinal rods and relation to rhodopsin. Exp Eye Res 3:47–56

    Google Scholar 

  13. Carroll PR, Gelbart A, O'Rourke MIT, Shortus J (1973) Digoxin concentrations in the serum and myocardium of digitalised patients. Aust N Z J Med 3:400–403

    Google Scholar 

  14. Coe JI (1981) Forensic aspects of cardiac medications. Am J Forensic Med Pathol 2:329–332

    Google Scholar 

  15. Coltart J (1978) Significance of plasma concentration of digoxin in relation to the myocardial concentration of the drug. In: Bodem G, Dengler HJ (eds) Cardiac glycosides. International Boehringer Mannheim Symposia. Springer, Berlin Heidelberg NewYork, pp 135–158

    Google Scholar 

  16. Denden A (1962) Elektroretinographische Spektralsensitivität bei Farbigsehen nach Acetyldigoxinbehandlung. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 165:185–194

    Google Scholar 

  17. Dickson SJ, Blazey ND (1977) Postmortem digoxin levels — two unusual case reportes. Forensic Sci 9:145–150

    Google Scholar 

  18. DiMaio VJM, Garriott JC, Putnam R (1975) Digoxin concentrations in postmortem specimens after overdose and therapeutic use. J Forensic Sci 20:340–347

    Google Scholar 

  19. Duncker G (1990) Untersuchungen zur Wirkung von Digitalisglykosiden am Auge. Habilitationsschrift, Kiel

    Google Scholar 

  20. Duncker G, Herzig S (1989) On the ocular distribution of cardiac glycosides in guinea pigs following acute administration. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 227:55–59

    Google Scholar 

  21. Eriksson M, Lindquist O, Edlund B (1984) Serum levels of digoxin in sudden cardiac deaths. Z Rechtsmed 93:29–32

    Google Scholar 

  22. Gibson HC, Smith DM, Alpern M (1965) II5 specificity in digitoxin toxicity. Arch Ophthalmol 74:154–158

    Google Scholar 

  23. Habermann E, Löffler H (1983) Spezielle Pharmakologie und Arzneitherapie. 4. Aufl, Springer, Berlin Heidelberg New York Tokyo

    Google Scholar 

  24. Härdle W, Aderjan R (1983) Klassifizierung von DigoxinBlut— und Gewebekonzentrationen bei Vergiftungsverdacht. Z Rechtsmed 91:1–15

    Google Scholar 

  25. Härtel G, Kyllönen K, Merikallio E, Ojala K, Manninen V, Reissell P (1976) Human serum and myocardium digoxin. Clin Pharmacol Ther 19:153–157

    Google Scholar 

  26. Haustein K-O, Oltmanns G, Rietbrock N, Alken RG (1982) Differences in color vision impairment caused by digoxin, digitoxin, or pengiroxin. J Cardiovasc Pharmacol 4:536–541

    Google Scholar 

  27. Hollwich F, Seifert J (1990) Verteilung von radioaktiv markiertem Digitalis am Auge. Klin Monatsbl Augenheilk 196:158–159

    Google Scholar 

  28. Holt DW, Benstead JG (1975) Postmortem assay of digoxin by radioimmunoassay. J Clin Pathol 28:483–486

    Google Scholar 

  29. Iisalo E, Nuutila M (1973) Myocardial digoxin concentrations in fatal intoxications. Lancet 1: 257

    Google Scholar 

  30. Karjalainen J, Ojala K, Reissell P (1974) Tissue concentrations of digoxin in an autopsy material. Acta Pharmacol Toxicol 34:385–390

    Google Scholar 

  31. Koren G, Parker R (1985) Interpretation of excessive serum concentrations of digoxin in children. Am J Cardiol 55:1210–1214

    Google Scholar 

  32. Larbig D, Haasis R, Kochsiek K (1978) Die Glykosidkonzentration und ihre klinische Bedeutung. Forum Cardiologicum 15, Studienreihe Boehringer Mannheim: 77–105

  33. Lissner W, Greenlee JE, Cameron JD, Goren SB (1971) Localization of tritiated digoxin in the rat eye. Am J Ophthalmol 72:608–614

    Google Scholar 

  34. Lufkin MW, Harrison CF, Henderson JW, Ogle KN (1967) Ocular distribution of digoxin-3H in the cat. Am J Ophthalmol 64:1134–1140

    Google Scholar 

  35. Margot PA, Finkle BS, Peat MA (1983) Analysis and problems of interpretation of digoxin in post-mortem blood and tissues. Proc West Pharmacol Soc 26:393–396

    Google Scholar 

  36. Ottoson A, Edvinsson L, Sjögren A, Löwenhielm P (1988) Digoxin, magnesium, and potassium levels in a forensic autopsy material of sudden death from ischemic heart disease. Z Rechtsmed 101:27–36

    Google Scholar 

  37. Plum J, Daldrup T (1985) Verteilung von Digoxin, Digitoxin und ihren kardioaktiven Metaboliten im menschlichen Herzund Nierengewebe. Eine post mortem — Untersuchung. Z Rechtsmed 94:257–272

    Google Scholar 

  38. Redfors A, Bertler A, Schüller H (1973) The ratio between myocardial and plasma levels of digoxin in man. In: Storstein O (ed) Symposium on digitalis. Gyldendahl Norsk, Oslo, pp 265–269

    Google Scholar 

  39. Rietbrock N, Oeff F, Maertin K, Kuhlmann J (1978a) Glykosidkonzentrationen im Plasma und Intoxikationshäufigkeit nach ß-Methyldigoxin und β-Acetyldigoxin unter standardisierten Bedingungen. Eine prospektive Studie. Herz Kreisl 10:267–273

    Google Scholar 

  40. Rietbrock N, Wojahn H, Weinmann J, Hasford J, Kuhlmann J (1978b) Tödlich verlaufene \-Methyldigoxin-Intoxikation in suicidaler Absicht. Dtsch Med Wochenschr 103:1841–1844

    Google Scholar 

  41. Ritz S, Kaatsch H-J (1990) Zur Interpretation von postmortalen Digoxinspiegeln: Überprüfung eines “Korrekturfaktors” für postmortal gemessene Digoxinkonzentrationen im Blut. Z Rechtsmed 103:573–580

    Google Scholar 

  42. Ritz S, Harding P, Martz W, Schütz HW, Kaatsch H-J (1992) Measurement of digitalis-glycoside levels in ocular tissues: a way to improve postmortem diagnosis of lethal digitalis-glycoside poisoning? Il. Digitoxin. Int J Leg Med (in press)

  43. Robertson DM, Hollenhorst RW, Callahan JA (1966) Receptor function in digitalis therapy. Arch Ophthalmol 76: 852–857

    Google Scholar 

  44. Rosenkranz B (1986) Kosten-Nutzen-Analyse der Plasmakonzentrationsbestimmung von Digoxin. In: Frölich JC (ed) Plasmaspiegel — Wirkungsbeziehungen von Pharmaka. Fischer, Stuttgart NewYork, pp 155–166

    Google Scholar 

  45. Steentoft A (1973) Fatal digitalis poisoning. Acta Pharmacol Toxicol 32:353–357

    Google Scholar 

  46. Vorpahl TE, Coe JI (1978) Correlation of antemortem and postmortem digoxin levels. J Forensic Sci 23:329–334

    Google Scholar 

  47. Weinmann J, Hasford J, Kuhlmann J, Bippus PH, Lichey J, Rietbrock N (1979) Digoxinkonzentrationen in Plasma und Gewebe. Med Klin 74:613–619

    Google Scholar 

  48. Withering W (1785) An account of the foxglove and some of its medical uses: with practical remarks on dropsy, and other diseases. M Swinney, Birmingham

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. Institut für Rechtsmedizin, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Arnold-Heller-Strasse 12, W-2300, Kiel, Germany

    S. Ritz, P. Harding, W. Martz, H. W. Schütz & H. -J. Kaatsch

Authors
  1. S. Ritz
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. P. Harding
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  3. W. Martz
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  4. H. W. Schütz
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  5. H. -J. Kaatsch
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Additional information

This study contains results from the dissertation of P. Harding

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Ritz, S., Harding, P., Martz, W. et al. Measurement of digitalis-glycoside levels in ocular tissues:. Int J Leg Med 105, 149–154 (1992). https://doi.org/10.1007/BF01625167

Download citation

  • Received:

  • Revised:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01625167

Key words

Schlüsselwörter

Search

Navigation