Metalele grele au fost prezente înca de la începuturile Terrei. Erupțiile vulcanice, incendiile de pădure sau prezența unor roci pot fi surse naturale de contaminare.
Din păcate, proporția cu adevărat importantă, care are un impact negativ major asupra sănătății, o reprezintă sursele industriale de poluare cu metale grele.
Perioada revoluțiilor industriale și perioadele care au urmat au produs o contaminare a mediului înconjurător extrem de importantă, cu creșterea secundară a nivelului global de metale grele.
Circuitul metalelor grele
Indiferent de sursa de proveniență, fie naturală, fie industrială, metalele grele sunt poluanți ai mediului înconjurator, fiind prezente atât în apă, sol, cât și în aer.
Din momentul în care au fost eliminate în mediul înconjurător, vor intra într-un ciclu natural, care va sta la baza unui cerc vicios.
Metalele grele sunt poluanți persistenți ai mediului înconjurător. Această caracteristică le conferă capacitatea de a fi în permanență transferați între diferitele medii (aer, apă, sol), folosind ca puncte de staționare fauna sau vegetația, dar din nefericire și omul.
Din punct de vedere statistic, cele mai frecvențe metale grele care contaminează omul sunt: mercurul, plumbul, aluminiul, arsenicul și cadmiul.
Metalele grele sunt caracterizate de două proprietăți importante: bio-acumularea în organism și bio-accelerare. Bio-acumularea de metale grele în organism apare ca urmare a timpului de înjumătățire foarte lung al acestora, dar și din cauza faptului că organismul nu posedă capacități fiziologice de eliminare.
În acest fel, expunerea la metale grele devine cumulativă, inițial fiind asimptomatică. În momentul în care nivelul de metal bio-depozitat este suficient de mare, încep să apară progresiv semnele și simptomele, care vor fi proporționale cu gradul de expunere al organismului.
Simptomatologia este foarte individuală, astfel încât la un nivel similar de expunere pot exista simptome diferite. Această individualitate a simptomelor se pare că este modulată genetic și are la bază capacitățile de detoxificare fiziologică diferite, de la persoană la persoană.
Al doilea element este reprezentat de bio-accelerare. Acest fenomen constă în faptul că aceste metale grele se acumulează în organism proporțional cu evoluția lanțului trofic.
Poluarea excesivă și alimentația nesănătoasă sunt principalii factori care afectează populația. Contaminarea apelor mărilor și oceanelor cu mercur a determinat un fenomen de acumulare a acestui metal în viețuitoarele din aceste zone.
Fenomenul de bio-accelerare a fost descris pentru prima dată la nivelul peștilor. Ca urmare a acestui proces, cu cât peștele este mai evoluat pe lanțul trofic, cu atât cantitatea de mercur acumulată este mai mare.
Făcând o comparație între o sardină și un rechin, putem concluziona că acesta din urmă are o cantitate de peste 300 de ori mai mare de mercur, cunoscând că rechinul a ingerat toate speciile de pești contaminate la rândul lor cu mercur, aflate sub nivelul lui trofic.
Expunerea de joasă toxicitate
În prezent, nu mai putem vorbi de intoxicații acute cu metale grele, decât în rândul lucrătorilor din industria de profil sau în cazul unor accidente industriale sau ecologice.
Însă, astăzi, discutăm despre o nouă patologie asociată metalelor grele, care este reprezentată de expunere de joasă toxicitate.
Acest tip de expunere particulară este caracterizată de nivele ale metalelor grele situate în apropierea ariei de normalitate.
Însa determinările efectuate pentru stabilirea nivelului de expunere din sânge, urină sau unele țesuturi, printre care cel mai utilizat este părul, nu oferă o imagine completă, reală și exactă a cantităților bio-depozitate.
Spre exemplu, metil-mercurul se depozitează la nivelul creierului, fiind extrem de dificil de apreciat cantitatea depozitată acolo.
Tocmai această caracteristică definește și explică nivelele de joasă toxicitate, care în mod normal nu ar trebui să producă simptome, dar care în realitate produc efecte negative resimțite de către pacient.
În cadrul acestor expuneri de joasă toxicitate apare o inactivare enzimatică preponderentă la nivelul selenoenzimelor sau a enzimelor ce posedă grupări tiolice.
În acest mod, zeci de enzime esențiale în homeostazia organismului sunt inactivate, determinând un haos în funcționarea diferitelor aparate și sisteme.
Mercurul
Mercurul organic reacționează cu grupările sulfhidril din organism, interferând în acest mod cu funcțiile celulare și subcelulare.
Modifică sinteza proteinelor și transcripția acizilor nucleici, în special a ADN-ului. Aceste modificări stau la baza unor ipoteze actuale care plasează mercurul în rândul toxicelor cu potențial carcinogen.
Mercurul are un efect toxic și la nivel subcelular, afectând mitocondria, integritatea membranelor celulare, intensifică producția de radicali liberi de oxigen și stresul oxidativ, modifică neurotransmisia la nivelul sistemului nervos.
Poate determina leziuni atât la nivelul creierului, dar și în sistemul nervos periferic. Reduce capacitatea imună, cu afectarea unor celule implicate în apărarea imunitară.
Principala manifestare a expunerii la mercur este reprezentată de neurotoxicitate. Manifestări banale, cum ar fi: scăderea capacității de atenție, concentrare, o oboseală nervoasă nejustificată pot fi primele semne ale intoxicației cu mercur.
Prezența semnelor periferice de toxicitate reprezentate de parestezii, furnicături la nivelul membrelor pot de asemenea să completeze tabloul clinic.
Plumbul
Plumbul este o particulă toxică care are afinitate pentru sistemul osos. În plus îsi exercită efectul toxic asupra sintezei de hemoglobină, determinând anemie.
Acumularea de plumb în organism va determina afectarea funcției renale, cu scăderea progresivă a ratei de filtrare glomerulară.
Arsenicul
În afara romanelor polițiste scrise de Agatha Christie în care arsenicul era utilizat ca armă a crimei, toxicitatea arsenicului reprezintă o problemă de sănătate la nivel global.
Doar arsenicul inactivează peste 200 de enzime implicate în funcționarea organismului.
O mare parte dintre aceste enzime sunt dedicate unor funcții importante, cum ar fi: căile de energie la nivel celular, sinteza proteică și repararea acizilor nucleici (ADN).
Expunerea cronică la arsenic este o boală multisistemică, afectând întreg organismul. Ca și mercurul, arsenicul este cunoscut ca fiind o particulă capabilă să inducă procesele de carcinogeneză.
Sursele de expunere sunt reprezentate de apa contaminată cu arsenic, dar și de eșantioane de orez provenind din zone poluate.
Cadmiul
Expunerea la cadmiu a crescut semnificativ în urma evoluției tehnologice. Este utilizat în industria bateriilor, a vopselurilor, proceselor de electroplacare, producția de plastice cu clorură de polivinil.
Cadmiul se leagă la nivel mitocondrial, blocând respirația celulară. Produce depleția unor molecule esențiale în apărarea antitoxică, printre care: glutationul, dar și a unor enzime antioxidante cum ar fi: catalaza, superoxide-dismutaza.
Expunerea cotidiană la poluare, dar și alimentația plină de chimicale a determinat în ultimii o explozie a numărului de pacienți simptomatici care au nivele anormale de metale grele.
În acest context, cauza diferitelor boli trebuie regândită, iar cauza toxică trebuie să reprezinte un element ce este necesar a fi investigat.
În plus toxicologia alimentației trebuie să devină un punct de sprijin important în strategiile de sănatate publică, iar oamenii să manifeste o mai mare preocupare pentru alimentația sănătoasă.
Dr. Radu Țincu este medic primar ATI și șef lucrări la UMF „Carol Davila“
