Arsenico:
Arsenico (As) esiste in un certo numero di forme tossiche e non tossiche. Le forme tossiche sono le specie inorganiche Come (5+), indicate anche come(V), la più tossica Come(3+), nota anche come(III), e i loro metaboliti parzialmente disintossicati, monometilarsina (MMA) e dimetilarsina (DMA). La disintossicazione si verifica nel fegato come As (3+) viene ossidato in As(5+) e quindi metilato in MMA e DMA., Come risultato di queste fasi di disintossicazione, As(3+) e As(5+) si trovano nelle urine poco dopo l’ingestione, mentre MMA e DMA sono le specie che predominano più di 24 ore dopo l’ingestione.
Le concentrazioni ematiche di arsenico sono elevate per un breve periodo dopo l’esposizione, dopo di che l’arsenico scompare rapidamente nei tessuti perché se la sua affinità per le proteine tissutali. Il corpo tratta l’arsenico come il fosfato, incorporandolo ovunque il fosfato venga incorporato., L’arsenico “scompare” nel normale pool corporeo di fosfato e viene escreto alla stessa velocità del fosfato (emivita di escrezione di 12 giorni). L’emivita dell’arsenico inorganico nel sangue è di 4-6 ore e l’emivita dei metaboliti metilati è di 20-30 ore. Concentrazioni anomale di arsenico nel sangue (>12 ng/mL) indicano un’esposizione significativa, ma saranno rilevate solo immediatamente dopo l’esposizione. È improbabile che l’arsenico venga rilevato in campioni di sangue prelevati più di 2 giorni dopo l’esposizione perché si è integrato nei tessuti non vascolari., Di conseguenza, il sangue non è un buon campione per lo screening per l’arsenico, anche se i livelli ematici periodici possono essere determinati per seguire l’efficacia della terapia. L’urina è il campione preferito per la valutazione dell’esposizione all’arsenico.
Una vasta gamma di segni e sintomi può essere osservata in avvelenamento da arsenico acuto tra cui mal di testa, nausea, vomito, diarrea, dolore addominale, ipotensione, febbre, emolisi, convulsioni e cambiamenti dello stato mentale. I sintomi di avvelenamento cronico, chiamato anche arseniasis, sono per lo più insidiosi e non specifici., Il tratto gastrointestinale, la pelle e il sistema nervoso centrale sono solitamente coinvolti. Possono verificarsi nausea, dolore epigastrico, coliche (dolore addominale), diarrea e parestesie delle mani e dei piedi.
Piombo:
Il piombo è un metallo pesante che si trova comunemente nell’ambiente dell’uomo che può essere una tossina acuta e cronica.
Il piombo è stato bandito dalle vernici per uso domestico nel 1978, ma si trova ancora nella vernice prodotta per uso non domestico e nei pigmenti artistici., I prodotti ceramici disponibili da fornitori non commerciali (come artisti locali) contengono spesso quantità significative di piombo che possono essere lisciviate dalla ceramica da acidi deboli come aceto e succhi di frutta. Il piombo si trova nello sporco proveniente da aree adiacenti alle case dipinte con vernici a base di piombo e autostrade dove il piombo si accumula dall’uso di benzina al piombo. L’uso di benzina al piombo è diminuito in modo significativo dall’introduzione di benzine non caricate che sono state richieste nelle automobili personali dal 1972. Il piombo si trova nel terreno vicino a siti industriali abbandonati in cui potrebbe essere stato utilizzato il piombo., L’acqua trasportata attraverso il piombo o il tubo saldato al piombo conterrà del piombo con concentrazioni più elevate che si trovano nell’acqua debolmente acida. Alcuni alimenti (ad esempio: moonshine distillato in tubi di piombo) e alcuni farmaci domestici tradizionali contengono piombo.
La dieta tipica negli Stati Uniti contribuisce da 1 a 3 mcg di piombo al giorno, di cui l ‘ 1% al 10% viene assorbito; i bambini possono assorbire fino al 50% dell’assunzione dietetica e la frazione di piombo assorbita è aumentata dalla carenza nutrizionale., La maggior parte dell’assunzione giornaliera viene escreta nelle feci dopo il passaggio diretto attraverso il tratto gastrointestinale. Mentre una frazione significativa del piombo assorbito viene rapidamente incorporata nell’osso e negli eritrociti, il piombo si distribuisce in ultima analisi tra tutti i tessuti, con tessuti densi di lipidi come il sistema nervoso centrale particolarmente sensibili alle forme organiche di piombo. Tutto il piombo assorbito viene infine escreto nella bile o nelle urine. Il ricambio dei tessuti molli del piombo avviene entro circa 120 giorni.
Il piombo esprime la sua tossicità con diversi meccanismi., Inibisce avidamente l’acido aminolevulinico disidratasi e ferrochelatasi, 2 degli enzimi che catalizzano la sintesi dell’eme; il risultato finale è la diminuzione della sintesi dell’emoglobina con conseguente anemia. Il piombo è anche un elettrofilo che forma avidamente legami covalenti con il gruppo sulfidrilico della cisteina nelle proteine. Pertanto, le proteine in tutti i tessuti esposti al piombo avranno il piombo legato a loro. I siti più comuni interessati sono le cellule epiteliali del tratto gastrointestinale e le cellule epiteliali del tubulo prossimale del rene.
Evitare l’esposizione al piombo è il trattamento di scelta., Tuttavia, la terapia di chelazione è disponibile per trattare la malattia grave. Dimercaprol orale può essere utilizzato in ambito ambulatoriale tranne nei casi più gravi.
Cadmio:
La tossicità del cadmio assomiglia agli altri metalli pesanti (arsenico, mercurio e piombo) in quanto attacca il rene; la disfunzione renale con proteinuria ad esordio lento (per un periodo di anni) è la presentazione tipica. Respirare i fumi dei vapori di cadmio porta al deterioramento epiteliale nasale e alla congestione polmonare simile all’enfisema cronico.,
La fonte più comune di esposizione cronica proviene dalla verniciatura a spruzzo di vernici a base organica senza l’uso di un respiratore protettivo; i meccanici di riparazione automatica rappresentano un gruppo suscettibile alla tossicità del cadmio. Inoltre, un’altra fonte comune di esposizione al cadmio è il fumo di tabacco.
Mercurio:
Il mercurio (Hg) è essenzialmente non tossico nella sua forma elementare. Se Hg(0) viene modificato chimicamente nella specie ionizzata e inorganica, Hg(2+), diventa tossico., Un’ulteriore bioconversione ad un alchil Hg, come il metil Hg (), produce una specie di mercurio che è altamente selettiva per i tessuti ricchi di lipidi come i neuroni ed è molto tossica. Il relativo ordine di tossicità è:
Non Tossico — Hg(0) < Hg(2+) << ( + ) – Molto Tossico
il Mercurio può essere chimicamente convertito dalla elementale stato ionizzato stato. Nell’industria, questo viene spesso fatto esponendo Hg (0) a forti agenti ossidanti come il cloro., Hg (0) può essere bioconvertito sia Hg(2+) che alchil Hg da microrganismi che esistono sia nell’intestino umano normale che nel sedimento inferiore di laghi, fiumi e oceani. Quando Hg (0) entra nel sedimento inferiore, viene assorbito da batteri, funghi e piccoli microrganismi; lo convertono metabolicamente in Hg(2+), ( + ) e (CH3)(2+)Hg. Se questi microrganismi vengono consumati da animali marini e pesci più grandi, il mercurio attraversa la catena alimentare in forma piuttosto tossica.,
Il mercurio esprime la sua tossicità in 3 modi:
-Hg(2+) è prontamente assorbito e reagisce con gruppi sulfidrilici di proteine, causando un cambiamento nella struttura terziaria della proteina-un cambiamento stereoisomerico-con conseguente perdita dell’attività unica associata a quella proteina. Poiché Hg (2+) si concentra nel rene durante i processi di clearance regolari, questo organo bersaglio sperimenta la massima tossicità.,
-Con il cambiamento terziario notato in precedenza, alcune proteine diventano immunogeniche, suscitando una proliferazione di linfociti T che generano immunoglobuline per legare il nuovo antigene; i tessuti di collagene sono particolarmente sensibili a questo.
-Le specie alchiliche Hg, come ( + ), sono lipofile e si legano avidamente ai tessuti ricchi di lipidi come i neuroni. La mielina è particolarmente suscettibile alla rottura da questo meccanismo.
I membri del pubblico saranno occasionalmente preoccupati per l’esposizione al mercurio da amalgami dentali., L’odontoiatria restaurativa ha utilizzato un amalgama mercurio-argento per circa 90 anni come materiale di riempimento. Una piccola quantità di mercurio (2-20 mcg / giorno) viene rilasciata da un amalgama dentale quando è stata manipolata meccanicamente, ad esempio masticando. L’abitudine di masticare la gomma può causare il rilascio di mercurio dagli amalgami dentali molto al di sopra del normale. La normale flora batterica presente nella bocca converte una frazione di questo in Hg(2+) e (+), che è stato dimostrato essere incorporato nei tessuti del corpo. Lo standard di sicurezza dell’Organizzazione mondiale della sanità per l’esposizione giornaliera al mercurio è di 45 mcg/giorno., Pertanto, se non si ha altra fonte di esposizione, la quantità di mercurio rilasciata dagli amalgami dentali non è significativa.(1) Molti alimenti contengono mercurio. Ad esempio, i pesci commerciali considerati sicuri per il consumo contengono meno di 0,3 mcg/g di mercurio, ma alcuni pesci di selvaggina contengono più di 2,0 mcg/g e, se consumati regolarmente, contribuiscono a carichi corporei significativi.