Untersuchungen über die Haarstruktur bei Thalliumvergiftung

Summary

The alterations in the hair roots discovered by Widy in 1956 were interpreted as accumulations of pigment which form as a consequence of a catalytic action of the poison. The goal of the present investigation was to clarify the structure of these inclusions. Hair from the heads of six victims who were involved in the poisoning of Würzburg medical students in January 1983 was available as investigation material.

In the investigation in transmitted light and in polarized light, the black zones typical for thallium intoxication were found filling to varying extents the root and hair shaft near the root. Their intensity corresponded to the degree of severity of the intoxication. When examined under reflected light, the inclusions were shown up with a white color. They thus showed the same optical behavior as the air-filled medullary strand of normal hairs. This indicates that gaseous constituents are involved.

This hypothesis could be confirmed by further investigations. After mechanical damage to the hair (pressing under high pressure), the gaseous inclusions disappeared and with them the “thallium strip.” The same effect was attained by the chemical action of various acids, embedding agents, and dye solutions. This process was especially rapid after exposure to thioglycolic acid; the escape of the gas bubbles can be directly observed here.

Scanning electron microscopic investigations on transverse sections of hair revealed a loosening of the spindle-shaped elements of the fiber layer as signs of structural disturbance. The gaseous constituents in thallium hair arise as the result of a trophic disorder in keratin formation. The structural alteration due to this leads to alopecia.

Zusammenfassung

Die von Widy 1956 entdeckten Veränderungen in den Haarwurzeln wurden als Pigmentansammlungen gedeutet, die sich infolge einer katalytischen Gifteinwirkung bilden. Die Aufgabe der vorliegenden Untersuchung bestand darin, die Struktur dieser Einschlüsse zu klären. Als Untersuchungsmaterial standen Haupthaare von 6 Personen zur Verfügung, die von dem Giftanschlag auf Würzburger Medizinstudenten im Januar 1983 betroffen waren.

Bei der Untersuchung im Durchlicht und im polarisierten Licht fanden sich die für Thalliumvergiftung typischen schwarzen Zonen, welche die Wurzel und den wurzelnahen Haarschaft in unterschiedlicher Ausdehnung ausfüllten. Ihre Intensität entsprach dem Schweregrad der Vergiftung. Bei Auflichtbetrachtung stellten sich die Einschlüsse in weißer Farbe dar. Sie zeigten somit optisch dasselbe Verhalten wie der luftgefüllte Markstrang normaler Haare. Dies sprach dafür, daß es sich um gasförmige Bestandteile handelt.

Durch weitere Untersuchungen konnte diese Vermutung bestätigt werden. Nach mechanischer Schädigung der Haare (Pressen unter hohem Druck) verschwanden die gasförmigen Einschlüsse und mit ihnen der „Thalliumstreifen“. Durch chemische Einwirkung mit verschiedenen Säuren, Einbettungsmitteln und Farblösungen wurde derselbe Effekt erzielt. Besonders rasch ging dieser Vorgang nach Einwirkung von Thioglykolsäure vonstatten; das Entweichen der Gasblasen kann hierbei direkt beobachtet werden.

Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen an Haarquerschnitten erbrachten als Zeichen der Gefügestörung eine Auflockerung der spindelformigen Elemente der Faserschicht. Bei den Einschlüssen in Thalliumhaaren handelt es sich somit entgegen der Lehrmeinung weder um Pigment noch um morphologisch erkennbares Thallium, sondern um Gasblasen. Sie entstehen infolge einer trophischen Störung bei der Keratinbildung. Die dadurch bedingte Strukturveränderung führt zum Haarausfall.