Ólom toxicitás: felülvizsgálat

Ab Latif Wani

1 Genetikai szekció, Állattani Tanszék, Élettudományi Kar, Aligarh Muslim University, Aligarh, Utter Pradesh, India

Anjum Ara

1 Genetikai szekció, Állattani Tanszék, Élettudományi Kar, Aligarh Muslim University, Aligarh, Utter Pradesh, India

Jawed Ahmad Usmani

2 Igazságügyi Orvostudományi Kar, Orvostudományi Kar, Jawaharlal Nehru Orvosi Főiskola és Kórház, Aligarh Muslim University, Aligarh, Utter Pradesh, India

Absztrakt

Az ólom toxicitás fontos környezeti betegség, és az emberi szervezetre gyakorolt hatása pusztító. Az emberi testben szinte nincs olyan funkció, amelyet ne befolyásolna az ólom toxicitása. Noha az olyan országokban, mint az Egyesült Államok és Kanada, az ólom felhasználását bizonyos mértékig ellenőrzik, a fejlődő országokban még mindig hevesen használják. Ennek oka elsősorban az, hogy az ólom egyedülálló fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek alkalmassá teszik számos olyan alkalmazásra, amelyekhez az emberek a történelmi időkből származó előnyeit kiaknázták, és ezáltal általános környezeti szennyező anyaggá vált. Az ólom nagyon perzisztens a környezetben, és folyamatos használata miatt szintje szinte minden országban emelkedik, ami komoly veszélyeket jelent. Ez a cikk az irodalomban felsorolt műveket tekinti át az ólom toxicitására vonatkozó legújabb frissítésekkel. A hangsúly az ólomnak a vese-, reproduktív és idegrendszerre gyakorolt mérgező hatásaival is foglalkozik. Végül az ólom-toxicitás kezelésére rendelkezésre álló technikákat néhány legújabb frissítéssel bemutatjuk.

Bevezetés

Az ólom a legfontosabb mérgező nehéz elem a környezetben. Fontos fizikai-kémiai tulajdonságai miatt felhasználása visszavezethető a történelmi időkre. Globálisan bőségesen elterjedt, fontos, mégis veszélyes környezeti vegyi anyag (Mahaffay, 1990a). Fontos tulajdonságai, mint a lágyság, a alakíthatóság, a hajlékonyság, a rossz vezetőképesség és a korrózióval szembeni ellenállás, úgy tűnik, megnehezítik felhagyni használatával. Biológiailag nem lebontható jellege és folyamatos használata miatt koncentrációja növekvő veszélyekkel halmozódik fel a környezetben.

Az ólom és vegyületei által okozott emberi expozíció főleg az ólommal kapcsolatos foglalkozásokban fordul elő, különféle forrásokkal, például ólmozott benzinnel, ipari folyamatokban, például ólom és égése olvasztásában, fazekasságban, csónaképítésben, ólomalapú festésben, ólmot tartalmazó csövekben, akkumulátorok újrahasznosításában, rácsokban, karokban ipar, pigmentek, könyvnyomtatás stb.

Ólommérgezés kimutatása

Számos módszert alkalmaznak az emelkedett vér ólomszint kimutatására. Az ólommérgezés kimutatására a mikroszkóp alatt látható vérsejtek változásainak jelenléte vagy a sűrű vonalak törlése a gyermekek csontjaiban röntgenfelvételen látható. A test ólomszintjének kimutatásának fő eszköze azonban a vérminták ólomszintjének mérése. Ez a teszt azonban csak a keringő vérben lévő ólomról ad számot, de nem tudja megmutatni, hogy mennyi ólom van a szervezetben tárolva. 2012-től a Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok (USA) a felnőtteknél a normál megemelkedett vérzsinórszintet 10 μg/dl-re, a gyermekek számára pedig 5 μg/dL-t határozták meg a teljes vérből (CDC, 2012). Korábban a gyermekek standard ólomszintje 10 μg/dL volt. A klinikai megnyilvánulások megjelenése egyénenként eltérő, más környezeti tényezőktől függően. Egyeseknél a klinikai jellemzők még alacsonyabb szinten is egyértelműen megjelennek, míg egyesek még a testfolyadékokban jelenlévő magasabb ólomszint esetén is tünetmentesek. A gyermekek hajlamosabbak az ólom hatásaira, mivel általában szerveik fejlődő stádiumban vannak. Ezért a vér ólomszintjét alacsonyabbra kell állítani, és gyakran ellenőrizni kell, különösen ott, ahol várható a szennyeződés.

Ólommérgezés hatásai

Illusztráció, hogy az emberek ki vannak téve a vegyi anyagoknak a környezetben, és az ilyen vegyi anyagok emberi egészségre gyakorolt hatása.

Egy nemrégiben készült tanulmányban ólom- és kadmiumtartalmat vizsgáltak az Egyesült Államokban a különböző bűnüldöző szervek által lefoglalt hamis cigarettákban. Úgy találták, hogy az ólom és a kadmium szintje szignifikánsan magasabb, mint valódi egyenértékük. Az eredmények arra engednek következtetni, hogy a hamisított cigaretta okozhatja a közegészségügy súlyos következményeinek magasabb kockázatát (He et al., 2015).

Az ólommérgezés lehetséges útja

A Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok iránymutatásokat is kiadtak bizonyos népi gyógyszerek beviteléről, amelyek magas ólmot tartalmaznak, és ólmot vagy ólomvegyületeket tehetnek ki az emberekbe. Például a Daw Tway egy emésztést segítő anyag, amelyet Thaiföldön és Mianmarban (Burmában) használnak. A Daw Tway minták elemzése 970 ppm ólmot mutatott. A Daw Tway minták magas arzéntartalmat is tartalmaztak, akár 7100 ppm.

Az ólom toxicitását a termesztett talaj magas ólomszintjével szennyezett gyümölcs és zöldség okozhatja. A talaj általában ólomszintet halmoz fel a csövekből, az ólomfestékből és az ólmozott benzin maradványkibocsátásából, amelyet a Környezetvédelmi Ügynökség 1980 körüli kibocsátása előtt használtak. Annak megakadályozása érdekében, hogy a lakosság ólommérgezést okozzon a lakosság számára, meg kell oktatni az embereket a következőkről: az ólommérgezés fő forrásai.

Az otthonokba érkező vízvezetékekből származó ólom az egyik fő forrás (Moore, 1977). A bevitt ólom esetében a test felszívódási aránya nagyon magas, csaknem 20–70%, gyermekeknél pedig még magasabb. A szervetlen ólom bőrfelszívódásának mértéke azonban alacsony.

Munkahelyi kitettség

Az ólom általános környezeti szennyező anyag. Az ólomnak való kitettség főleg a munkahelyeken, ólom-sav akkumulátorok vagy csövek gyártásában, fém újrahasznosításban és öntödékben történik (Woolf és mtsai, 2007). Az ilyen helyek közelében élő gyermekeket is veszélyezteti a megemelkedett vérzsinórszint. 2009 augusztusában 2000 cink- és mangánolvasztó közelében élő gyermekről kiderült, hogy ólommal mérgezték meg az eseményt, amely zavargásokat eredményezett (Watts, 2009). Az ólom kitettségét okozó egyéb gyakori dolgok a levegőben lévő ólom, a háztartási por, a talaj, a víz és a kereskedelmi termékek (Rossi, 2008).

Krónikus expozíció esetén az ólom gyakran a legmagasabb koncentrációban szeparálja először a csontokban, majd a vesékben. Az Egyesült Államok Betegségmegelőzési és Megelőzési Központja és az Egészségügyi Világszervezet szerint a 10 μg/dl vagy annál magasabb vér ólomszint aggodalomra ad okot. Nincs azonban olyan küszöbérték, amely alatt az ólom-expozíció biztonságosnak tekinthető. Megállapították, hogy alacsonyabb szinten is károsítja a fejlődést és káros hatásokkal jár (Rossi, 2008; Barbosa et al., 2005). Az ólom által képzett vegyületek különféle formái léteznek a környezetben, különböző formákban (Grant, 2009). A mérgezés és jellemzői a szerves és a szervetlen ólom között is különböznek (Kosnett, 2007). A szerves ólommérgezés ma már nagyon ritka az egész világon, mivel a szerves ólomvegyületeket benzin-adalékként visszavonják. Mindazonáltal ezeket a vegyületeket még mindig használják ipari környezetben. A szerves ólomvegyületek könnyen és gyorsan átjutnak a bőrön és a légzőrendszeren, főleg a központi idegrendszert érintve.

jelek és tünetek

Az ólommérgezés különféle tüneteket okoz, beleértve a rendellenes viselkedést, amely személyenként változik, míg az expozíció ideje fontos szerepet játszik (Kosnett, 2005). Vannak olyan tanulmányok is, amelyek még a szervezetben megnövekedett ólomszint mellett sem mutatnak ólommérgezési tüneteket (Mycyk et al., 2005). Az a kérdés, ami ilyen különbségeket okoz az emberi testben, komoly aggodalomra ad okot. Miért vannak ilyen különbségek az ólom vagy más mérgező anyagok toxicitásának elérésében? Miért jelent az emberek egy csoportja számára a koncentráció bármilyen növekedése toxicitást, egy másik esetében ugyanez a szint nincs hatással. Jelenleg az irodalomban nincs bizonyíték ilyen különbségekre, azonban reméljük, hogy a jövőbeni kutatások feltárhatják ezt a területet és kideríthetik a lehetséges okokat. Általában hetek vagy hónapok szükségesek ahhoz, hogy krónikus ólom-expozíció révén a testben megnyilvánulások felépüljenek; azonban akut tünetek és tünetek rövid ideig tartó intenzív expozícióból is jelentkeznek (Dart et al., 2004)

A szerves ólom talán mérgezőbb, mint a szervetlen ólom, lipidben oldódó jellege miatt, ami gyors következményekkel jár (Timbrell, 2008). Azonban az ólomszint, amelynél a jelek és tünetek megjelennek, nagymértékben változik, az egyes személyek ismeretlen jellemzőitől függően (Bellinger, 2004).

A 25 és 60 μg/dL közötti ólomszint neuropszichiátriai hatásokat eredményez, például késleltetett reakcióidő, ingerlékenység és koncentrációs nehézségek, valamint lelassítja a motoros idegvezetést és a fejfájást (Merill et al., 2007). Vérszegénység 50 μg/dL-nél magasabb vér ólomszintnél jelentkezhet (Merill et al., 2007). Felnőtteknél a hasi kólika, amely fájdalom paroxizmákkal jár, 80 μg/dL-nél magasabb vér ólomszintnél jelentkezhet (Kosnett, 2005). A 100 μg/dl-t meghaladó magas ólomszint nagyon súlyos megnyilvánulásokat okoz, például az enkefalopátia jeleit (agyduzzadás jellemzi), amelyet a koponyán belüli megnövekedett nyomás, delírium, kóma, görcsrohamok és fejfájás kísérnek (Henritig, 2006). Az ilyen megnyilvánulások azonban a gyermekeknél 70 μg/dl vagy annál nagyobb ólomszintnél jelentkeznek.

A központi idegrendszer és a neuromuszkuláris megnyilvánulások általában intenzív expozícióból származnak, míg a gyomor-bélrendszeri jellemzők általában hosszabb ideig tartó expozícióból származnak (Brunton et al., 2007). A krónikus expozíció jelei és tünetei közé tartozik a rövid távú memória vagy koncentráció elvesztése, depresszió, hányinger, hasi fájdalom, a koordináció elvesztése, valamint a végtagok zsibbadása és bizsergése (Patrick, 2006). Fáradtság, alvási problémák, fejfájás, kábulat, beszédelégtelenség és vérszegénység szintén megtalálható a krónikus ólommérgezésben (Pearce, 2007). A krónikus mérgezésben szenvedő gyermekek általában agresszív viselkedést mutatnak, és nem hajlandók játszani.

Gyermekekre gyakorolt hatások

Azoknál a terhes nőknél, akiknél magas a vér ólomszintje, fennáll a korai születés vagy az alacsony születési súlyú csecsemők veszélye. A magzat káros hatással lehet, ha a vér ólomkoncentrációja jóval 25 μg/deciliter alatt van (Bellinget et al., 1987). Megállapították, hogy az újszülöttekben a vér ólomszintje magasabb, mint az anya egyidejű ólomszintje (Shannon, 2003; Bellinger, 2005). Azok a lesoványodott nők, akiknek a terhesség előtt jelentősen ki vannak téve az ólomnak, fokozott kockázatnak vannak kitéve.

Többször is beszámoltak arról, hogy a gyermekeknél nagyobb az ólommérgezés kockázata, mert testük növekedési és fejlődési állapotban van (Chisolm & Harrison, 1956). Sőt, az ólom felszívódása gyorsabban fordul elő gyermekeknél, mint felnőtteknél. A gyermekek gyermeki magatartásuk miatt hajlamosabbak az ólommal szennyezett por lenyelésére és belélegzésére (Landrigan, 2002). Azt, hogy miként válnak a gyermekek könnyű ólommérgezési célpontokká, a 2. ábra szemlélteti

Rajzolja be, hogyan válnak a gyermekek az ólommérgezés célpontjaivá a környezet otthonában.

Kórélettan

Az ólom hosszú évekig tartó kitettsége miatt sokkal lassabb a kitisztulás. Ennek oka az ólom hosszan tartó felhalmozódása a hosszú ideig felszabaduló csontokban (Grant, 2009). A csontok, a fogak és a vér mellett sok más szövet tárolja az ólmot a testben, vagyis az agyban, a lépben, a vesében, a májban és a tüdőben (Dart et al., 2004). Megállapították, hogy kis mennyiségű ólmot ürítenek a székleten keresztül, kis mennyiséget pedig a hajon, a körmön és az izzadságon keresztül (Rubin & Strayer, 2008). És mégis, az érdekes szempont, hogy fel kell venni, hogy az ólomnak nincs fiziológiai szerepe a szervezetben (Wolf és mtsai., 2007; Rubin és Strayer, 2008), miközben káros hatásai sokfélék. Az ólom hatásait sejtes szinten is jól tanulmányozták. A nehézfémek, beleértve az ólmot is, reaktív gyököket hoznak létre, amelyek károsítják a sejtek szerkezetét, beleértve a DNS-t és a sejtmembránt (Kosnett, 2006). Az ólom zavarja a D-vitamin szintézisét elősegítő enzimeket, valamint a sejtmembrán integritását fenntartó enzimeket is. Azt találták, hogy az ólom zavarja a DNS-transzkripciót is. Az illusztrációkat a 3. ábra mutatja .

Az ólom enzimekre gyakorolt hatásának illusztrációja, amely a D-vitamin szintézisének megzavarásához, a sejtmembrán és a DNS-transzkripció fenntartásához vezet.

Mivel az ólom megzavarja a sejtmembrán fenntartását, a sérült membránnal rendelkező vörösvérsejtek törékenyebbé válnak, ami vérszegénységet eredményez (White et al., 2007). Az ólommal az erek áteresztőképességének és a kollagén szintézisének megváltoztatására is gondolnak (Needlemann, 2004). Az immunrendszer sejtjeinek, például a polimorfonukleáris leukociták sérült aktivitása csökkenő immunaktivitást eredményez (Kosnett, 2006).

Vese rendszer

Szaporító rendszer

A HCG szerkezetét megváltoztató ólom ábrázolása.

Idegrendszer

A hippokampusz az agy része, amely részt vesz a tanulásban és a memóriában. Az ólomnak elsősorban a gyermekek tanulását zavaró fő okai az, hogy károsítja a hippokampusz sejtjeit. Az ólomnak kitett patkányokban olyan szerkezeti károsodásokról számoltak be, mint a szabálytalan magok és a mielin denaturációja (Mycyk és mtsai, 2005).

Az ólom részt vesz a neurotranszmitterek felszabadulásának megzavarásában is (Dart et al., 2004; Needlemann, 2004). A neurotranszmitterek azok a vegyi anyagok, amelyeket az idegsejtek használnak jelek küldésére más sejtekhez. Ez az interferencia a sejtek közötti kommunikáció megszakadásához vezet. Az ólom általában zavarja a neurotranszmitter glutamátot, amely számos funkció, például a tanulás szempontjából fontos. Az NMDA receptorok blokkolásával működik. Úgy gondolják, hogy az ilyen receptorok blokkolása az ólom toxicitás fő célpontja. Egy tanulmány megállapította, hogy az NMDA receptor gátlása mellett az ólom-expozíció is csökkentette ennek a receptornak a gén mennyiségét az agy egy részében (Kosnett, 2005). Az ólom állatkísérletekben is szerepet játszik az agysejtek apoptózisában (Nedlemann, 2004).

Diagnózis

Az ólommérgezés és a toxicitás megelőzése érdekében a megfelelő diagnózis elsődleges és meglehetősen fontos kérdés. A megfelelő diagnózis felállítása érdekében feltétlenül meg kell kérdezni az expozíció lehetséges módjait (Nevin, 2007). A vizsgálatnak tartalmaznia kell a kórtörténetet és a klinikai tünetek meghatározását. A megfelelő személyzet, azaz a klinikai toxikológusok és az orvosi szakemberek bevonása segíthet a megfelelő diagnózis és kezelés kialakításában.

Megelőzés és kezelés

Az ólommérgezés súlyos hatásokat okoz, és komoly aggodalomra ad okot, mégis fontos, hogy megelőzhető. A legjobb megközelítés az ólomnak való kitettség elkerülése (Rossi, 2008). Javasoljuk, hogy gyakran mossa meg a gyermekek kezét, és emelje a kalcium- és vasfogyasztást is. Javasoljuk továbbá a gyermekek visszatartását attól, hogy szokásosan szennyezett kezüket a szájukba tegyék, növelve ezzel az ólommérgezés esélyét. A gyakran történő porszívózás, valamint az ólmot tartalmazó tárgyak, például árnyékolók és ékszerek használatának és jelenlétének kiküszöbölése a házban szintén elősegítheti az expozíciót. A régi házakba beépített ólmot vagy vízforrasztót tartalmazó házvezetékeket ki kell cserélni, hogy elkerüljék az ólom ivóvízzel történő szennyeződését. Úgy gondolják, hogy a forró víz magasabb ólomszintet tartalmaz, mint a hideg víz, ezért ajánlatos, hogy háztartási célokra a hideg vizet részesítsék előnyben a meleg víz helyett (Baselt & Randall, 2008).

Az ólommérgezés kezelése dimerkaprolból és szukimimerből áll (Park és mtsai., 2008). Az ólommérgezés által kiváltott kognitív deficitek állandó megállapításai miatt, különösen gyermekeknél, az expozíció széles körű csökkentését kötelezővé kell tenni.

Következtetés

Elismerés

A szerzők nagyon hálásak az Aligarh Muszlim Egyetem Állattani Tanszékének elnökének és a befogadó intézménynek a kutatás lehetőségeinek biztosításáért. Az Újdelhiben működő Egyetemi Támogatási Bizottság PhD-ösztöndíj formájában az ALW-nek nyújtott ösztöndíjat szintén elismerik. A szerzők szintén hálásak Prof. Anjum Arának a kézirat elkészítése során tanácskozásáért, miközben elhagyta ezt a világot, és nem látja végleges formában.

Összeférhetetlenség

A szerzők kijelentik, hogy nincs összeférhetetlenség.