LOSY KSENOBIOTYKÓW W ORGANIZMIE

Zakład Higieny i Dietetyki

Uniwersytet Jagielloński Collegium Medicum

Kraków

MONITORING

BIOLOGICZNY

Prof. dr hab. Emilia Kolarzyk

Prof. Emilia Kolarzyk


LOSY KSENOBIOTYKÓW

W ORGANIZMIE

Ksenobiotyk - greckie słowo xenos - oznacza obcy.

Ksenobiotykiem jest każda substancja nie będąca naturalnym składnikiem żywego organizmu:

substancja egzogenna

materiał antropogenny o strukturze nie występującej w przyrodzie,

do których organizmy nie przystosowały się na drodze wcześniejszej ewolucji.


Główne grupy substancji obcych dla człowieka to:

- leki,

- pestycydy,

- niektóre substancje celowo dodane do żywności,

- zanieczyszczenia środowiska zewnętrznego.

pochodzenia zawodowego i komunalnego,

wewnątrzdomowe i zewnątrzdomowe

pochodzenia chemicznego i organicznego.


Metabolizm ksenobiotyków w

organizmie obejmuje:

wchłanianie (absorbcja)

rozmieszczenie (dystrybucja)

przemiany biochemiczne ( biotransformacja)

wydalanie


DROGI WCHŁANIANIA

Egzogenne substancje toksyczne wchłaniane

są do organizmu trzema głównymi drogami:

drogi oddechowe

skóra

układ pokarmowy


METABOLIZM SUBSTANCJI

CHEMICZNYCH Substancje chemiczne do tkanek i narządów dostają się po przeniknięciu

przez błony biologiczne na zasadzie transportu:

- biernego

- nośnikowego

- aktywnego

Zostają wówczas pokonane bariery nabłonkowe poszczególnych układów oraz błony białkowo-lipidowe oddzielające różne tkanki od płynów ustrojowych.

Związki silnie polarne np. kwasy sulfonowe lub aminy czwartorzędowe, czy też substancje bardzo lotne np. eter etylowy

NIE ULEGAJĄ PRZEMIANOM METABOLICZNYM

w ustroju człowieka.

Wydalane są w swej pierwotnej formie.


Większość ksenobiotyków ulega

BIOTRANSFORMACJI Wydalane są z ustroju w postaci metabolitów.

1. Metabolity są mniej toksyczne w stosunku do substratu,

lub wręcz stają się nietoksyczne –

DETOKSYKACJA 2. Metabolity te mogą stawać się bardziej toksyczne niż

dostarczony do organizmu substrat.

AKTYWACJA

W związku z tym na określenie przemian wewnątrzustrojowych

ksenobiotyków używany jest termin “biotransformacja”.


Celem biotransformacji ksenobiotyków jest zwiększenie ich

rozpuszczalności w wodzie (czyli zwiększenie ich polarności)

dzięki czemu ułatwione jest ich wydalanie z ustroju.

Bardzo silnie hydrofobowe ksenobiotyki mogłyby przebywać

w tkance tłuszczowej niezmiernie długo.

* Monitoring środowiskowy - pomiar stężeń czynników

szkodliwych w środowisku, mający na celu ocenę wielkości

narażenia oraz ryzyka wystąpienia skutków zdrowotnych, przy

przyjęciu za podstawę odpowiednich danych interpretacyjnych.

** Monitoring biologiczny - systematyczny pomiar stężeń

substancji toksycznych lub ich metabolitów w tkankach,

wydzielinach lub wydalinach, oddzielnie lub łącznie, mający

na celu ocenę wielkości narażenia oraz ryzyka dla zdrowia,

przy przyjęciu za podstawę oceny odpowiednich danych

interpretacyjnych. Prof. Emilia Kolarzyk

FAZA PIERWSZA 1. hydroksylacja - podstawienie grupy hydroksylowej do łańcuchów

bocznych węglowodorów aromatycznych i barbituranów

2. epoksydacja - przyłączenie do podwójnego wiązania atomu tlenu z utworzeniem pierścienia trójczłonowego: (wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne) metabolity epoksydowe mogą wykazywać działanie mutagenne i rakotwórcze

3. oksydatywna dezaminacja - utlenienie amin endogennych (aminy katecholowe, poliaminy, histamina) -> do ketonów pod wpływem oksydazy aminowej w obecności NADPH i tlenu cząsteczkowego

4. desulfurylacja - podstawienie tlenu w miejsce siarki (insektycydy fosfororganiczne, tiobarbiturany) -> ulegają biotransformacji do metabolitów z reguły bardziej toksycznych

5. redukcja związków nitrowych - odpowiednie reduktazy w warunkach beztlenowych przekształcają aromatyczne związki nitrowe i azozwiązki (nitrobenzen, chloramfenikol) do amin pierwszorzędowych.


FAZA DRUGA Glukuronidacja – reszta glukuronidowa z kwasu UDP-glukuronowego przy

udziale enzymów -transferaz glukuronylowych - ulega związaniu przez tlen, azot lub grupę siarkową z substancjami, które posiadają grupy wodorotlenowe, karboksylowe, aminowe i sulfhydrolowe.

Wiele związków np. fenole, sterole, alanina, kwas benzoesowy wydalane są pod postacią glukuronidów.

Sprzęganie z siarką i siarczanami (sulfatacja)

- fenole, alkohole pierwszo-i drugorzędowe, aminozwiązki alifatyczne i aromatyczne po reakcji sprzęgania z siarczanem przechodzą w estry siarkowe, cyjanowodór i cyjanki przechodzą w rodanki (izotiocyjaniany), niektóre metale przechodzą w siarczki.

Sprzęganie z glutationem

Sprzęganie substratu z aktywną grupą glutationu (reszta sulfhydrylowa SH cysteiny). Koniugaty glutationowe ulegają dalszym przemianom: odszczepienie grupy glutamylowej i glicynowej, przyłączenie grupy aminowej.

Metylowanie i acetylowanie - reakcje te mają dużą rolę w przemianach endogennych np. adrenalina jest metylowana do noradrenaliny, natomiast w metabolizowaniu obcych związków organicznych zachodzą rzadziej.


RODZAJE TOKSYCZNOŚCI ZWIĄZANE Z

PRZEMIANĄ KSENOBIOTYKÓW

1. Cytotoksyczność ksenobiotyków

Reaktywne postaci ksenobiotyków łączą się kowalencyjnym wiązaniem z makrocząsteczkami komórkowymi doprowadzając do uszkodzenia komórki.

2. Wpływ na strukturę białek i antygenowość

Sam ksenobiotyk może nie stymulować powstawania przeciwciał, natomiast po połączeniu z białkami może działać jak hapten. Może dojść wówczas do immunologicznego uszkodzenia komórki.

1. Działanie mutagenne i udział w kancerogenezie chemicznej

Niektóre związki chemiczne w swojej pierwotnej postaci nie powinny wywoływać żadnych zmian w materiale genetycznym, a nabierają takich właściwości dopiero w organiźmie człowieka. Najbardziej znanym przykładem jest benzo(a)piren. Substancją rakotwórczą staje się dopiero po aktywacji przez monooksygenazy siateczki śródplazmatycznej


Benzo(a)piren jest kancerogenem chemicznym

należącym do grupy kancerogenów pośrednich

(prekancerogenów).

Aktywnym kancerogenem staje się po przekształceniu w endogennych przedziałach

organizmu do aktywnej formy o właściwościach

elektrofilnych, mających zdolność tworzenia wiązań

kowalencyjnych z DNA lub RNA.



W metabolicznej aktywacji i detoksykacji B(a)P szczególną rolę odgrywa kilka genów:

Geny cytochromu P-450 CYP1A1 i CYP1B1 Geny glutathionu S-transferasy (GST): GSTM1i GSTT2 Polimorfizm genetyczny tych genów może

determinować wrażliwość osobniczą w odpowiedzi na środowiskowe narażenie na wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne.


Hecht S. Tabacco carcinogenesis, their biomarkers and tabacco induced cancer. Nature reviews cancer 3, 733-744, 2003., zmienione

Metabolizm benzo[a]pirenu


Enzymy metabolizujące benzo[a]piren:

Wykazują zjawisko polimorfizmu względem pojedynczych nukleotydów (SNP)

Istnieją doniesienia o korelacji pomiędzy konkretnymi SNP a skłonnością do choroby nowotworowej

Rozkład alleli jest zależny od populacji (np. delecja GSTM1 obejmująca ok. 50% populacji kaukazkiej)*

* Saadat M., et al., Frequency of Glutathione S-Transferase M1 (GSTM1) and GSTT1, null genotypes in Fars population South Iran. Iranian J. Publ. Health vol. 30, 83-86, 2001.


Przykład polimorfizmu genetycznego enzymów I fazy detoksykacji CYP 1A1 – główny enzym biorący udział w

detoksykacji PAH

Odnaleziono 19 miejsc SNP (single nucleotide polymorphism) wśród nich jedno mieszczące się w regionie wiążącym hem – Ile462Val oraz wprowadzające miejsce cięcia dla MspI

Istnieją doniesienia o korelacji występowania nowotworu narządów mowy z mutacją Ile462Val: 51% pacjentów posiadało przynajmniej jedną mutację Ile|Val, podczas gdy u osób zdrowych zaledwie 17 %*

* Sreelekha T. et al. Genetic polymorphism of CYP 1A1, GSTM1 and GSTT1 genes in Indian oral cancer. Oral oncology, 37, 593 -598, 2001.


Enzymy II fazy detoksykacji np.: GSTP1 (mutacja Ile105Val koreluje z występowaniem choroby nowotworowej*)

* To – Figueras J. Genetic polymorphism of Glutathione S-transferase P1 gene and lung cancer risk. Cancer Causes and Control 10: 65-70, 1999.


Wśród genów dla których potwierdzono

zależność pomiędzy polimorfizmem a występowaniem choroby nowotworowej znajdują się m.in.: CYP 1A1, CYP 1B1, CYP2E1, GSTM1 czy GSTT1*.

Duża ilość miejsc SNP, zależność alleli od rasy, różna dystrybucja enzymów w tkankach powodują że pojawiają się w literaturze także sprzeczne informacje.

* Thier R., et al., Markers of genetic susceptibility in human environmental hygiene and toxicology: The role of selected CYP, NAT and GST genes., International Journal of Hygiene And Environmental Health, vol. 206, 3, 149 – 171, 2003


Do tej pory nie było jednak praktycznych możliwości zróżnicowania eksponowanej populacji w aspekcie

indywidualnej reakcji ustroju oraz

wczesnego wyselekcjonowania osób zagrożonych rozwojem procesów kancerogennych, głównie raka płuc,

ale także skóry i pęcherza moczowego.

Obecnie istnieją nowe możliwości i nowe wskazania do przeprowadzania monitoringu

środowiskowego i biologicznego.


W powietrzu środowiska pracy zalecane jest monitorowanie stężenia benzo(a) pirenu, fenantrenu oraz pirenu.

W monitoringu biologicznym wskazane jest oznaczanie nie tylko już wcześniej polecanych metabolitów, takich jak:

suma stężeń mono-hydroksy-fenantrenów oraz

1 hydroksy-piren w moczu (w przeliczeniu na g kreatyniny), ale co jest najistotniejsze, istnieje możliwość oznaczania

3 hydroksy-benzo(a)pirenu w moczu. 3 hydroksy-B(a)P jest traktowany jako czuły i specyficzny biomarker wrażliwości i jest uznany za obiektywny miernik kancerogennej frakcji metabolitów B(a)P.


Pracownicy

przemysłu

B aP

(µg/m3)

Fenantren

(µg/m3)

Piren

(µg/m3)

3-OH-BaP

ng/g kreatyn

S-OH-Fen

µg/g kreatyn

1-OH-Pir

µg/g kreatyn

n 199 199 199 223 225 225

Poniżej detekcji(LOD)

35 0 14 3 0 1

Zakres <LOD - 44.30 0.14 -298.28 <LOD -560.52 <LOD- 19.53 0.67- 313.41 <LOD - 279.63

Średnia 2.73 21.41 8.48 1.74 23.97 11.84

Mediana 0.62 6.61 1.44 0.78 12.65 6.05

Monitoring środowiskowy i biologiczny benzo(a)pirenu

i innych wielopierśceniowych węglowodorów aromatycznych

Monitoring środowiskowy Monitoring biologiczny

3-OH-BaP - 3 hydroksy-B(a)P w moczu S-OH-Fen - suma stężeń mono-hydroksy-fenantrenów w moczu

1-OH-Pir - 1 hydroksy-piren


Grupa niemieckich badaczy opracowała referencyjne stężenia, uzyskane z badań reprezentatywnej grupy eksponowanych osób: średnia - 1.74; mediana - 0.78, 95 percentyl – 6.74 ng/g kreatyniny ( Occupational and Environmental Medicine , 2008;65:224-229). Ważne jest również podkreślenie, że nie stwierdzono istotnych różnic w stężeniu 3 hydroksy-B(a)P w moczu palących papierosy i niepalących pracowników (różnicowanych poprzez oznaczenie stężenia kotyniny w moczu).

Wdrożenie oznaczania stężeń tego biomarkera może mieć fundamentalne znaczenie dla oceny zagrożenia w kierunku rozwoju choroby nowotworowej u pracowników eksponowanych na benzo(a) piren i inne WWA, głównie w stężeniach przekraczających wartość NDS.


Udowodnienie związku przyczynowo-skutkowego pomiędzy:

- oddziaływaniem środowiska zewnętrznego

- odpowiedzią ustroju w postaci rozwoju konkretnej jednostki

chorobowej

może nastręczać dużo trudności.

Etiologia wielu chorób ma bowiem wieloczynnikowe podłoże:

- czynniki genetyczne

- czynniki wynikające z nieprawidłowego stylu życia

- czynniki środowiskowe.

W udowodnieniu znaczenia czynników środowiskowych

pomocne mogą być biomarkery.


BIOMARKERY Do oceny efektów działania substancji chemicznych na

organizm oraz określenia interakcji między układem biologicznym a zagrożeniem środowiskowym (chemicznym, fizycznym i biologicznym) służą biomarkery.

Biomarker –wskaźnik procesów zachodzących w organiźmie, pozwalający na ocenę wielkości narażenia na czynniki chemiczne i efektów działania w postaci skutków zdrowotnych, jakie te czynniki powoduję w eksponowanym organiźmie.


Najczęściej wyróżnia się trzy klasy biomarkerów:

- biomarkery ekspozycji:

egzogenne substancje lub ich metabolity,

a także produkty interakcji między czynnikiem chemicznym

(ksenobiotykiem) i docelowymi cząsteczkami lub komórkami;

są one obecne i mierzone w wewnętrznych przedziałach organizmu

biomarkery skutków (efektu) –

mierzalne biochemiczne, fizjologiczne, behawioralne i inne zmiany

zachodzące wewnątrz organizmu,

które mogą być rozpoznane jako łączące się z:

- już obecnymi,

-mogącymi się pojawić zaburzeniami zdrowia

biomarkery wrażliwości –

wskaźniki wrodzonej lub nabytej zdolności organizmu do odpowiedzi

wywołanej ekspozycją na specyficzny ksenobiotyk

Część związków chemicznych o charakterze ksenobiotyków po dostaniu

się do organizmu może ulegać:

1. bioakumulacji.

2. biotransformacji. Prof. Emilia Kolarzyk

BIOMARKERY EKSPOZYCJI. Biomonitoring pomocny w określeniu interakcji pomiędzy

organizmem człowieka a zagrożeniem środowiskowym:

Ekspozycja

Biomarkery ekspozycji

Arsen (As)

arsen w moczu, włosach, paznokciach

kwas monometyloarsenowy + kwas dimetyloarsenowy

Kadm (Cd)

kadm w moczu, beta 2 - mikroglobulina w moczu

Ołów (Pb)

ołów we krwi i w moczu ,

protoporfiryna erytrocytarna, cynkoporfiryna erytrocytarna we krwi,

kwas delta-aminolewulinowy i koproporfiryny w moczu

Rtęć (Hg)

rtęć w moczu

Chrom (Cr)

chrom w moczu

Benzen

benzen we krwi, fenol w moczu

Dwusiarczek węgla

kwas 4-tio-4-tiazolidyno karbonylowy w moczu

Fenol

fenol w moczu

Ksyleny

kwasy metylohipurowe w moczu

Nitrobenzen

nitrofenol w moczu i w osoczu , MetHb we krwi

Styren

kwas migdałowy oraz kwas fenyloglioksalowy

w moczu

Toulen

kwas hipurowy w moczu, toulen we krwi


O toksyczności stwierdzanej w wewnętrznych

przedziałach organizmu danej substancji chemicznej

- traktowanej jako biomarker ekspozycji - mówimy

wówczas, gdy występuje ona w stężeniu

przekraczającym DSB.

DSB - najwyższe dopuszczalne stężenie

biologiczne ( dla dawki pochłoniętej ) związków

szkodliwych lub ich metabolitów w płynach

ustrojowych ( przede wszystkim we krwi i w

moczu) oraz w tkankach.


BIOMARKERY SKUTKÓW ( EFEKTU)

Preferowane są biomarkery, które łączą się z mechanizmami toksycznymi

i określają ilościowo zależność dawka - odpowiedź.

Trudności interpretacyjne wiążą się jednak z faktem, że:

* obserwuje się dużą zmienność wewnątrzosobniczą w odpowiedzi na

takie same dawki substancji chemicznych

* niektóre biomarkery są niespecyficzne lub niedostatecznie specyficzne i

określają więcej niż jedno uszkodzenie narządowe lub proces

chorobowy.

Dlatego wprowadzono dodatkowe pojęcie

-biomarker funkcji danego narządu.

Sposób postępowania diagnostycznego w aspekcie przyczynowo-

skutkowym zostanie podany na przykładzie biomarkerów funkcji płuc.


Biomarkery funkcji płuc zwiększona liczba neutrofilów w BALF (bronchoalveolar lavage fluid)

- reakcja zapalna w regionie oskrzelowo-pęcherzykowym

zwiększone stężenie białka w BALF - zwiększenie przepuszczalności bariery pęcherzykowo-włośniczkowej

beta -glukoronidaza - marker nasilonej fagocytozy

zwiększony poziom wydzielanego przez makrofagi płucne nowotworowego czynnika martwicyTNF (tumor necrosis factor) - procesy zwłóknienia w płucach

obniżony poziom glutationu - biomarker stresu oksydacyjnego

Narażenie środowiskowe na tlenki azotu i ozon może doprowadzać do:

upośledzenia antyoksydacyjnych mechanizmów obronnych poprzez zaburzenie równowagi oksydacyjno-antyoksydacyjnej,

indukować stany zapalne doprowadzając do przewlekłej obturacyjnej choroby płuc.


Zakładając, że diagnozujemy np. spawacza, który w środowisku pracy

narażony był zarówno na tlenki azotu jak i ozon w stężeniu

przekraczającym NDS, to aby wnioskować że:

• narażenie to było przyczyną toczącego się stanu zapalnego należałoby

uzyskać zwiększoną liczbę neutrofilów w BALF.

W przypadku, gdyby uzyskano prawidłowe stężenie glutationu w surowicy

krwi można by wnioskować , że nie nastąpiło upośledzenie funkcji

antyoksydacyjnych.

Biomarkerami przekształcania się komórek prawidłowych w komórki

nowotworowe, wraz z ich wzrostem , prowadzącym do nowotworu , mogą

być:

• alkilowane puryny

• addukty alfatoksyn z guaniną

• addukty cis-platyny

• addukty tyminoglikolu

• N-nitrozo-prolina w moczu jako marker endogennych N-

nitrozozwiązków


BIOMARKERY WRAŻLIWOŚCI Wrażliwość osobnicza na ksenobiotyki uzależniona jest od

szeregu czynników; najważniejsze z nich to:

czynniki genetyczne. wiek, ogólny stan zdrowia, stan

odżywienia, styl życia -> palenie papierosów, używki.

Biomarkery wrażliwości identyfikują tych osobników w

populacji, którzy mają genetyczną lub nabytą odmienność

we wrażliwości na skutki spowodowane ekspozycją na

substancje chemiczne. Wiadomo bowiem, że jeśli np.

eksponowana jest grupa osobników na działanie substancji

rakotwórczej, to z całą pewnością nie dojdzie do rozwoju

choroby nowotworowej u wszystkich robotników, ale u

części z nich czynnik ten może być przyczyną choroby.


Biomarkery wrażliwości na czynniki środowiskowe i genetyczne

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

Biomarker Czynnik Choroba

wrażliwości środowiskowy

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

Indukowalność hydroksylazy WWA

rak płuca

węglowodorów

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

Alfa 1-antytrypsyna dym tytoniowy rozedma

płuc

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

Indukcja cytochromu P-450IIE1 spoż. alkoholu rak o różnej

lokalizacji



ODPOWIEDŹ USTROJU NA EKSPOZYCJĘ

ŚRODOWISKOWĄ I ZAWODOWĄ

1.Sposób określania związku przyczynowo-skutkowego

między ekspozycją zawodową a odpowiedzią

organizmu człowieka omówiony zostanie na

przykładzie narażenia na rtęć (I),

2.Określanie związku przyczynowo-skutkowego w

ekspozycji zarówno komunalnej jak i zawodowej na

przykładzie narażenia na ołów (II)


I.

Narażenie na rtęć metaliczną i jej pary ma miejsce przy obsłudze różnego

rodzaju aparatury pomiarowej wypełnionej rtęcią i przy czyszczeniu rtęci.

Do ostrego zatrucia dochodzi w przypadku rtęci rozlanej w

pomieszczeniach nieodpowiednio przystosowanych.

Przewlekła ekspozycja prowadząca do zatrucie przewlekłego najczęściej

ma miejsce w przemyśle chemicznym (elektroliza), w przemyśle elektro-

chemicznym (lampy rtęciowe, prostowniki ).

Rtęć do organizmu dostaje się głównie poprzez układ oddechowy.

Na poziomie komórkowym jej toksyczność przejawia się uszkodzeniem

błon komórkowych (powinowactwo do grup sulfhydrylowych białek).

Rtęć przenika przez barierę krew-mózg. W obrazie klinicznym przeważają

objawy uszkodzenia układu nerwowego. W początkowym okresie rozwija

się zespól rzekomonerwicowy, potem nerwica rtęciowa.

Zmiany w obwodowym układzie nerwowym mają charakter polineuropatii.

Najwięcej rtęci gromadzi się w nerkach, mimo to objawy uszkodzenia nerek

obserwuje się rzadko.


Początkowa odpowiedź organizmu na działanie rtęci jest niespecyficzna.

Aby etiologię zespołu rzekomonerwicowego powiązać z ekspozycją na rtęć należy

stwierdzić w pomiarach środowiskowych stężenie rtęci przekraczające NDS.

NDS dla rtęci podawane jest jako suma rtęci i związków nieorganicznych i

wynosi 50 μg/m3, a NDS chwilowe 150 μg/ m3.

Biomarkerem ekspozycji na rtęć jest obecność rtęci w moczu.

DSB wynosi 50ug/l (0,25 μmol/l ) i w przypadku zatrucia rtęcią DSB powinno być

przekroczone.

Przy ewentualnym uszkodzeniu nerek powinny być stwierdzane biomarkery

funkcji tego narządu.

W zależności od lokalizacji uszkodzenia biomarkery są różne.

Jako biomarker uszkodzenia kłębków nerkowych uznawane są kreatynina i beta 2-

mikroglobulina w surowicy krwi oraz białka o ciężarze cząsteczkowym > 400000

w moczu.

Przy uszkodzeniu kanalików nerkowych stwierdzane są antygeny kanalikowe

(BB50, BBA, HF5) oraz enzymy w moczu (N-acetylo-beta-D-glukozoamidaza i

B-galaktozydaza.

Kalikrenina w moczu i glikoproteina Thamm-Horfsfalla świadczyć mogą o

uszkodzeniu pętli Henlego i kanalika dystalnego.


II.

Ekspozycja na ołów może być rozpatrywana w podwójnym aspekcie:

narażenie w środowisku bytowania człowieka

narażenie w środowisku pracy

Źródłem zanieczyszczenia środowiska naturalnego ołowiem może być:

sąsiedztwo przemysłu,

-spaliny benzyny etylizowanej

-ołowiane instalacje wodociągowe.

Od 1998 roku:

D24 -2 μg/m3,

D30- 5 μg/m3,

DA-0,5 μg/m3.


II. OŁÓW

Ekspozycja na ołów może być rozpatrywana w podwójnym aspekcie:

1. narażenie w środowisku bytowania człowieka

2. narażenie w środowisku pracy

Źródłem zanieczyszczenia środowiska naturalnego ołowiem może być:

- sąsiedztwo przemysłu,

-spaliny benzyny etylizowanej

-ołowiane instalacje wodociągowe.

EK ZhiD UJCM

Obserwowany jest spadek stężenia ołowiu np.

w Krakowie w 94 stężenie średnioroczne w powietrzu atmosferycznym wynosiło

0,15 μg/m3 -DA 0,2 μg/m3,

w 98r stężenie ołowiu wynosiło 0,109 -DA-0,5 μg/m3.

Narażenie zawodowe ma miejsce głównie w hutach cynku i ołowiu podczas

przeróbki i wytapiania z rud, ale także w przemyśle kaflarskim i ceramicznym oraz

przy wyrobie szkła kryształowego, przy wyrobie i remontach akumulatorów oraz w

składnicach złomu .

NDS dla ołowiu wynosi 50 μg/m3

Ołów do ustroju wprowadzany jest z powietrzem atmosferycznym, wodą i

pokarmami.

Zatrucie ołowiem objawia się przede wszystkim uszkodzeniem:

układu krwiotwórczego (dochodzi do hamowania syntezy hemoglobiny i skrócenia

czasu przeżycia krwinek czerwonych)

układu nerwowego(polineuropatia i encephalopatia).


Znaczne zwiększenie stężenia ołowiu we krwi może prowadzić do powstania

ostrych objawów pod postacią kolki ołowiczej. Wczesny okres zatrucia ołowiem

przebiega bezobjawowo.

Objawy ołowicy są niespecyficzne .

W rozpoznaniu różnicowym należy pamiętać o tym, że:

- niedokrwistość oraz choroby ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego

mogą mieć etiologię niezależną od ołowicy,

- kolkę ołowiową należy różnicować z kolką nerkową, żółciową, zapaleniem

trzustki, czy jelit.

Dlatego niezmiernie ważne jest oznaczenie biomarkerów ekspozycji na ołów.

Nie mniej jednak również biomarkery mogą być niespecyficzne lub niedostatecznie

specyficzne.

Np. związane z ekspozycją na ołów zahamowanie aktywności enzymów

biosyntezy hemu znajduje odzwierciedlenie we wzroście poziomu wolnej

protoporfiryny erytrocytarnej.

Jednak poziom wolnej protoporfiryny erytrocytarnej wzrasta również w stanach

niedoboru żelaza.

Dlatego stosuje się kompleksowe oszacowanie.


W praktyce klinicznej oznaczane jest:

• stężenie ołowiu we krwi

• stężenie kwasu delta –aminolewulinowego w moczu.

DSB dla ołowiu we krwi wynosi 600 μg/l (2,28 μmol/l), a u kobiet w wieku

rozrodczym 300 μg/l (1,44 μmol/l).

DSB dla kwasu delta–aminolewulinowego (wg metody Grabskiego) wynosi

17mg/l (129,6umol/l), a dla protoporfiryny w krwinkach czerwonych -

10ug/gHb (1400 ug/l krwi).

Górne granice stężeń tych biomarkerów dla populacji nienarażonej

zawodowo są oczywiście niższe.

Ołów we krwi: 200 μg/l (0,97 μmol/l) ,

kwas delta –aminolewulinowy: 10mg/l (76,3umol/l), protoporfiryna w

erytrocytach- 2,5 ug/gHb (350 ug/l)


Wrażliwość osobnicza na ekspozycję środowiskową

uzależniona jest od całego szeregu czynników.

Oprócz czynników genetycznych dużą rolę odgrywa ogólny

stan zdrowia, stan odżywienia oraz styl życia.

Natomiast jako biomarker wrażliwości uważane mogą być

niedobory IgA.

Powyższy sposób diagnozowania schorzeń o etiologii

środowiskowej odgrywa rolę przede wszystkim w

początkowym okresie jeszcze przed ujawnieniem się

typowych objawów klinicznych.


Piśmiennictwo

Kolarzyk E. Wybrane problemy higieny i ekologii

człowieka, Wyd. UJ, Kraków 2008

Jethon Z, Grzybowski A. Medycyna zapobiegawcza

i środowiskowa. PZWL, Warszawa 2000.

Karczewski JK (red.). Higiena. Podręcznik dla studentów

pielęgniarstwa. Wyd. Czelej, Lublin 2002.

WIOŚ Kraków 2014 . Raport o stanie środowiska w

województwie małopolskim w 2013r

www.krakow.pios.gov.pl

www.krakowskialarmsmogowy.pl/smog


Documents

LOSY KSENOBIOTYKÓW W ORGANIZMIE