Arsenicul: Cum recunosti acest mineral, de ce trebuie sa-l eviti. Otravirea cu arsenic

Arsenicul este absorbit de caile digestive, respiratorii si dermice. Atunci cand se gaseste in tesuturi, arsenicul isi exercita efectele toxice prin legarea grupurilor de sulhidridi ale diferitelor sisteme enzimatice, ceea ce inhiba activitatea sa. Arsenicul a fost unul dintre primii cancerigeni identificati si se pare ca provoaca modificari cromozomiale, din pricina efectelor nocive asupra enzimelor implicate in replicarea si repararea ADN-ului.

Arsenicul din apa este sub forma de arsenat si poate fi usor absorbit in tractul gastro-intestinal, intr-un raport intre 40% si 100%. Arsenicul anorganic ingerat trece in sange, unde se leaga de hemoglobina si in 24 de ore poate fi gasit in ficat, rinichi, vezica urinara, plamani, splina si piele. Principalele organe de stocare sunt pielea, oasele si muschii.

Ce este arsenicul?

Arsenicul este un element si un mineral care este distribuit pe scara larga in mediul inconjurator. Sursele de expunere la arsenic din mediu includ alimente, apa, sol si aer. Arsenicul persista in mediu si nu se deterioreaza. Eliberarea arsenicului in mediu este rezultatul atat al activitatilor umane, cat si al activitatilor naturale. Arsenicul poate intra in mod natural in mediul inconjurator in apele subterane, minerale si procese geotermale.

Arsenicul este eliberat in mediu de vulcani, prin eroziunea depozitelor minerale care contin arsenic si prin diverse procese comerciale si industriale. Arsenicul se gaseste in mod natural in scoarta pamantului. O mare parte din dispersia sa in mediu se datoreaza proceselor miniere si comerciale. In industrie, arsenicul este un produs secundar al procesului de topire (separarea metalului si a rocii) a diferitelor minerale metalice, cum ar fi cobaltul, nichelul, aurul, plumbul, zincul.

Efectele arsenicului asupra organismului uman

Arsenicul afecteaza practic fiecare dispozitiv si sistem din organism, interferand cu reactiile enzimatice distribuite pe scara larga. Cele mai clare efecte ale expunerii la arsenic sunt observate la nivelul pielii. Unele dintre efectele fiziologice ale expunerii la arsenic vor fi discutate in detaliu mai jos.

Toxicitatea si carcinogenitatea arsenicului sunt strans legate de starile sale de oxidare si de formele sale chimice, indiferent daca este legat sau nu de atomii de carbon. Adica, in forme organice sau anorganice, prezentarile sale anorganice sunt considerate cele mai toxice, dintre care cele mai frecvente in mediu sunt arsenatul si arsenitul. Pe de alta parte, formele organice, prezente in mediu, sunt produse finale ale metabolismului fiintelor vii si sunt considerate a fi slab toxice sau netoxice, desi ar trebui evidentiate doua in special: acid monometil-arsenic si acid dimetillarsenic (utilizat ca erbicid si conservant pentru lemn), care sunt extrem de toxice pentru om.

Absorbtia de arsenic apare in intestinul subtire, iar odata absorbit, intra in hepatocite, unde este transformat in produse secundare, care, in cele din urma, ajung sa fie metilate. Excretia dureaza 4-5 zile si, in cazurile de aport cronic, tinde sa se acumuleze in ficat, rinichi, inima, sistemul nervos, plamani, ficat, rinichi, muschi, tract gastro-intestinal si splina. Dezvoltarea arsenicismului in functie de timpul de admisie, conform OMS, este dupa cum urmeaza:

Starea preclinica: Pacientul nu prezinta simptome, dar arsenicul poate fi detectat in probele de tesut si urina.
Clinica: Intunecarea pielii (melanoza), de obicei in palma, pete intunecate pe piept, spate, membre si gingii. Un simptom mai grav este keratoza sau intarirea pielii sub forma de noduli pe talpi si maini. 
Complicatii: Simptome clinice mai pronuntate, implicarea organelor interne, inflamatia ficatului, rinichilor si splinei a fost raportata.
Malignitateꓽ Aparitia tumorilor in organe

In primele doua etape, daca pacientul inlocuieste sursa de apa potabila cu o sursa fara arsenic, recuperarea este aproape completa. In cea de-a treia etapa, daunele pot fi reversibile, dar in cea de-a patra etapa nu mai sunt reversibile. Expunerea cronica la arsenic a fost recunoscuta la nivel mondial ca o problema de mediu legata de sanatate din cauza poluarii pe scara larga si asocierii sale cu numeroase boli, care vor fi mentionate mai jos

Pentru piele
S-a constatat arsenism cronic: Keratodermia palmoplantara difuza in 40 cazuri (91%), keratoza arsenica in 35 (82%) si discromia (hipocromia, hipercromia sau ambele) in 20 (45%).

Sistemul cardiovascular
Consumul cronic de apa cu concentratii care depasesc valoarea de referinta data de OMS a prezentat un risc crescut de accident vascular cerebral, hipertensiune arteriala, ateroscleroza carotida, boli arteriale periferice, mortalitate din cauza infarctului miocardic acut, cresterea bolilor cardiovasculare la populatia pediatrica si diabetul zaharat de tip II.

Sistemul imunitar
Dupa cum stim cu totii, sistemul nostru imunitar ne protejeaza spontan impotriva bolilor. Dovezile de pana acum indica faptul ca dozele mici sau moderate de arsenic afecteaza dezvoltarea celulelor T prin cai genotoxice si non-genotoxice. Dovezile de pana acum sustin cu tarie ideea ca, concentratiile de arsenic relevante din punct de vedere ecologic moduleaza dezvoltarea sistemului imunitar in timus.

Sistemul neurologic
Mai multe studii epidemiologice au aratat ca expunerea la arsenic este asociata cu deficite neurologice si cognitive. Neuropatia poate fi primul semn al arsenismului cronic. Pot aparea boli neurodegenerative, cum ar fi boala Alzheimer, iar numeroasele studii epidemiologice in zonele cu niveluri ridicate de arsenic au aratat ca expunerea cronica la arsenic a cauzat multe anomalii neuropsihologice.

Sistemul hepatic
Arsenicul din ficat provoaca un efect semnificativ in cazurile de expunere prelungita, cu activitate enzimatica crescuta si ciroza hepatica. Ingestia de apa cu doze mari de arsenic (300,0 mg / L) a fost asociata semnificativ cu hepatita cronica si ciroza. Aceasta asociere a fost cea mai evidenta la persoanele fara alti factori de risc cunoscuti, cum ar fi consumul de alcool sau infectia cu hepatita virala.

Sistemul renal si respirator
Arsenicul provoaca leziuni renale, ale tractului respirator, laringita, bronsita si cancer pulmonar.

Sistemul embrionar
Arsenicul trece cu usurinta prin placenta in timpul dezvoltarii. Mai mult decat atat, expunerea la arsenic in timpul embriogenezei intarzie proliferarea si diferentierea celulelor stem neuronale in epiteliul olfactiv.

Potential cancerigen
Studiile epidemiologice asociaza intoxicatia cu arsenic cu un un risc crescut de cancer de piele, plamani si ficat. Expunerea la arsenicul din apa potabila este un factor de risc bine cunoscut pentru cancerul vezicii urinare, ceea ce duce la o crestere a incidentei specifice cancerului si a ratelor de mortalitate. Mai multe studii epidemiologice au stabilit o asociere puternica intre cancerul pulmonar uman si expunerea la arsenic, fie din cauza apei potabile, fie din cauza poluarii aerului.

Diferente dintre hemotoxine si neurotoxine. Ce secrete toxice ascunde arsenicul

Hemotoxinele sunt toxine care distrug celulele rosii din sange, perturba coagularea sangelui si / sau provoaca colapsul organelor si deteriorarea tesuturilor pe scara larga. Termenul hemotoxina este folosit ca toxine care afecteaza sangele si alte tesuturi. Deteriorarea unei componente hemotoxice este adesea foarte dureroasa si poate provoca neplaceri permanente si, in cazuri severe, deces.

Efectele dauntatoare ale hemotoxinei se pot inrautati si cu un tratament rapid. Toxinele animale includ enzime si alte proteine ​​care sunt hemotoxice sau neurotoxice sau, uneori, ambele. La unele reptile, hemotoxicele actioneaza nu numai ca otrava, ci si ajuta la digestie, otrava poate descompune proteinele din sectiunea muscaturii, facand carnea de prada mai usor de digerat.

Neurotoxinele sunt componentele ce pot fi letale sau distructive pentru tesutul nervos. Ele actioneaza printr-un mecanism care duce la interferenta sau deteriorarea componentelor necesare din sistemul nervos. Deoarece sistemul nervos in majoritatea organismelor vii este extrem de complex si esential pentru supravietuire, acesta a devenit, evident, o tinta usoara. Organismele vii otravitoare sau toxice isi folosesc adesea neurotoxinele pentru a subjuga pradatorii sau pentru a captura prada.

Neurotoxinele sunt o gama larga de agresiuni chimice neurologice exogene care pot afecta negativ atat dezvoltarea, cat si functia tesutului nervos matur. Acestea impiedica controlul neuronilor prin membrana celulara sau perturba comunicarea dintre neuroni printr-o sinapsa. In plus, neurotoxinele pot afecta sistemul nervos central si sistemul nervos periferic. Mai multe tratamente care vizeaza scaderea leziunilor celulare mediate de neurotoxina includ administrarea de antioxidanti si antitoxine.

Tu stii cum sa te aperi in caz de intoxicatie?

Bibligrafie:

Adams PD, Afonine PV, Bunkoczi G, Chen VB, Davis IW, Echols N, Headd JJ, Hung LW, Kapral GJ, Grosse-Kunstleve RW, McCoy AJ, Moriarty NW, Oeffner R, Read RJ, Richardson DC, Richardson JS, Terwilliger TC, Zwart PH. PHENIX: a comprehensive Python-based system for macromolecular structure solution. Acta Crystallogr D Biol Crystallogr. 2010;
Amatsu S, Sugawara Y, Matsumura T, Kitadokoro K, Fujinaga Y. Crystal structure of Clostridium botulinum whole hemagglutinin reveals a huge triskelion-shaped molecular complex. J Biol Chem. 2013;
Arndt JW, Gu J, Jaroszewski L, Schwarzenbacher R, Hanson MA, Lebeda FJ, Stevens RC. The structure of the neurotoxin-associated protein HA33/A from Clostridium botulinum suggests a reoccurring beta-trefoil fold in the progenitor toxin complex. J Mol Biol. 2005;
Arnon SS, Schechter R, Inglesby TV, Henderson DA, Bartlett JG, Ascher MS, Eitzen E, Fine AD, Hauer J, Layton M, Lillibridge S, Osterholm MT, O'Toole T, Parker G, Perl TM, Russell PK, Swerdlow DL, Tonat K. Botulinum toxin as a biological weapon: medical and public health management. JAMA. 2001;
Barthelson R, Mobasseri A, Zopf D, Simon P. Adherence of Streptococcus pneumoniae to respiratory epithelial cells is inhibited by sialylated oligosaccharides. Infect Immun. 1998;