ZDRAVSTVENE TEŽAVE - pomagajmo si sami.

[marjan]

Vzroki in posledice sprememb količine aluminija, bakra, joda, svinca in živega srebra v človeškem telesu.


Za zdravo delovanje telesa je potrebno kar lepo število mineralov. V velikih količinah sta potrebna kalcij in fosfor. Elemente v sledovih imenujemo kovine, ki jih naše telo zahteva v količinah, ki ne presegajo 1*g na gram mokre telesne mase. Med raznimi elementi, ki so jih našli v telesu so uspeli le pri petih jasno določiti posledice njihovega pomanjkanja. Teoretično bi lahko prišlo do pomanjkanja enega od teh elementov zaradi mnogih različnih vzrokov, tako kot se to dogaja pri vitaminih, vendar lahko rečemo, da so relevantni predvsem trije vzroki:
• nezadostna preskrba pri totalni parenteralni prehrani
• interferenca z absorpcijo drugih sestavin hrane
• prirojene okvare metabolizma teh elementov, ki vodijo v slabo absorpcijo


ODNOS MED IZPOSTAVLJENOSTJO, DOZO, UČINKOM IN ODZIVOM

Stopnja izpostavljenosti, stopnja vnosa in farmakokinetika so trije parametri, ki določajo odnos izpostavljenost - doza. Izpostavljenost predstavlja vso koncentracijo kovine, ki je v danem trenutku na voljo za vnos v organizem. Koncentracijo kovine ob samem mestu vnosa imenujemo lokalna doza, po absorpciji njenega dela v telo pa sistemska doza, ki pri določeni koncentraciji povzroči kritičen učinek, kar prikažemo v odnosu doza - učinek. To velja zlasti pri kontaminaciji s hrano, pri kontaminaciji z vdihavanjem pa uporabimo kar odnos izpostavitev - učinek. Odnos doza - odziv nam prikaže odstotek prizadete populacije pri določeni dozi.

Poznavanje vseh teh odnosov je bistveno pri ocenjevanju tveganja, vendar je empiričnih podatkov pri nizkih koncentracijah zelo malo, zato si pomagamo z ekstrapolacijo iz višjih koncentracij ali pa s poskusi na živalih. Poleg tega ni dovolj le informacija o kritičnem organu in koncentraciji, ampak je bistveno poznavanje metabolizma kovin, da lahko predvidimo njeno akumulacijo v telesu. Razpolovni čas, stopnja absorpcije, stopnja biotransformacije, distribucija in sekrecija so pomembni parametri za oceno koncentracije v določenem tkivu in jih skupaj izrazimo kot metabolni model za kovino. Razpolovni čas je specifičen za kovine in tudi za različna tkiva (za isto kovino).

Pomanjkanje teh kovin povzroči simptome pomanjkanja, prevelike doze pa zastrupitve.

Kri predstavlja transportni medij za kovine, katerih koncentracija je odvisna od izpostavljenosti in obremenitve telesa s kovino. V krvi so kovine vezane na eritrocite (večinoma neesencialne in toksične kovine) in na plazemske (2-makroglobulin) ter na proste v plazmi  - beljakovine (transferin, ceruloplazmin, na katere je vezan aluminij).

Nekatere kovine zlasti aluminij in svinec pa se nabirajo v kosteh. Koncentracijo izražamo na g mokre teže, suhe teže, teže pepela in v odnosu s koncentracijo Ca.
Ker se zobni enamel tvori že v otroštvu, nam koncentracije kovin v njem omogočajo retrospektivne študije.
Vzorci kosti in zob so težje dosegljivi. Za merjenje obremenitve telesa s svincem uporabimo kostno biopsijo, za meritev izpostavitve svincu pa neinvazivno rentgensko fluorescenco.

Če se kovina v gastrointestinalnem traktu slabo absorbira, potem njena količina v izločenem fecesu v določeni meri korelira z vnosom s hrano. Take kovine so aluminij, svinec in kadmij.


BAKER

Odsotnost ceruloplazmina (Mb. Wilson)
Ceruloplazmin je najpomembnejši protein plazme za vezavo bakra. Njegova odsotnost ima za posledico hiter prehod bakra iz krvi v tkiva, kot tudi hitro izločanje preko ledvic. Resorpcija v črevesju se poveča in nastane pozitivna bilanca bakra, kljub povečanemu izločanju z urinom. Najbrž ne gre za motnjo v sintezi ceruloplazmina; motena je pretvorba neaktivne predstopnje v aktivni protein, ki veže baker. Tkivno kopičenje bakra spodbuja nastajanje hidroksilnega radikala, ki povzroča poškodbe celičnih membran, proteinov in DNA. Pri kopičenju v možganih (nevrološka oblika, prizadeti so nevroni substantije nigre) se pojavljajo simptomi podobni Parkinsonovi bolezni (rigor, akinezija, hipersalivacija, hipo- oz. amimija, tremor, nekoordinirano gibanje). Kopičenje v jetrih (hepatična oblika) povzroča cirozo jeter.

GLOBULINI α2
Haptoglobin, ki spada v skupino globulinov α2, veže hemoglobin, ki se sprosti iz propadlih eritrocitov. Ceruloplazmin je pomemben za vezavo bakra v serumu. Makroglobulin α2 spada k visokomolekularnim plazemskim proteinom in deluje kot inhibitor proteaz, zlasti plazmina in trombina, kar posledično vpliva zlasti na zmožnost pravilnega strjevanja krvi.

Pomanjkanje bakra pomeni motnje v procesiranju citokrom C oksidaze, dopamin-b-hidroksilaze, tirozinaze, liziloksidaze in neznanega proteina, ki katalizira tvorbo navzkrižnih povezav v keratinu, povzroča mišično šibkost, nevrološki defekti, hipopigmentacija in abnormalne kolagenske povezave

Povišan baker je eden od štirih indikatorjev kronične holestaze, ostali vzroki so še posledice različne količine izločenega žolča in včasih Mallorijeva telesca, indikatorji pa penasti hepatociti.

WILSONOVA BOLEZEN.
Wilsonova bolezen je avtosomna recesivna motnja v metabolizmu bakra pri kateri je glavni element obolenje jeter. Kaže se v nalaganju toksičnih koncentracij bakra v različnih organih, največ se ga nakopiči v jetrih, očesu in možganih - zato tudi drugo ime hepatolentikularna degeneracija.
Molekularne osnove bolezni še niso povsem pojasnjene, vendar je bistvo v nezmožnosti jetrnih celic pri pravilnem uravnavanju metabolizma bakra. Zaužiti baker se absorbira v želodcu in dvanajstniku in se vezan na albumin hitro transportira do jeter. Prosti baker privzemajo hepatociti, ki ga vgradijo v kompleks apoceruloplazmin, ta pa se sekretira v kri. V ceruloplazminu je 90-95% serumskega bakra in normalno se reciklira preko jeter. Tam kompleks baker-ceruloplazmin disocira in prosti baker se sprosti ter izloči v žolč. Pri Wilsonovi bolezni hepatociti akumulirajo baker. Ne secernirajo niti kompleksa baker-ceruloplazmin v plazmo niti prostega bakra v žolč. Pri petih letih starosti se prosti baker sprosti v kri in naloži še na drugih mestih: možganih, kornei, ledvicah, kosteh, sklepih in paratiroidnih žlezah. Na začetku so mislili, da je vzrok bolezni nezadostna sinteza ceruloplazmina, saj je plazemska koncentracija le tega značilno znižana. Sedaj menijo, da je napaka v lizosomski razgradnji kompleksa baker-ceruloplazmin v jetrnih celicah. Nizke koncentracije ceruloplazmina so posledica okvare hepatocitov zaradi intracelularnega nalaganja bakra. Drugo nerešeno vprašanje je, zakaj je nalaganje bakra toksično. Dejstvo je, da prevelike količine bakra
• začnejo formirati proste radikale
• se vežejo na sulfhidrilne kisline celičnih proteinov in s tem prekinejo njihovo funkcijo
• da izpodrinejo druge kovine iz jetrnih encimov ter tako motijo njihovo encimsko aktivnost.

Šele, ko bodo gen za Wilsonovo bolezen, ki je lociran na 13 kromosomu, klonirali in identificirali njegov proteinski produkt, bodo molekularne osnove te bolezni pojasnjene. V možganih se toksični učinki pokažejo najprej v bazalnih ganglijih in to predvsem v putamnu, ki je lahko atrofiran in celo luknjast. Pri skoraj vseh pacientih z nevrološkimi zapleti se razvijejo poškodbe oči imenovane Kayser-Fleischerjevimi krogi. To so zeleni do zlato - rjavi depoziti bakra v Descemetovi membrani v limbusu kornee.


ALUMINIJ

RENALNA OSTEODISTROFIJA KOT POSLEDICA
Kronično popuščanje ledvic ( zlasti pri bolnikih ki so na dializi) je pogosto povezana s kompleksnimi spremembami kostnine (O.F.C. hkrati z osteomalacijo, zraven pa se pogosto pojavijo spremembe, ki so posledica toksičnosti aluminija). Ta mešanica kostnih sprememb, ki se ji reče renalna osteodistrofija, ima več vzrokov. Delno je posledica sekundarnega hiperparatiroidizma, ki je povezan z odpovedjo ledvic, delno hipokalcemije in delno je tudi posledica direktnega toksičnega vpliva aluminija na mineralizacijo kosti.
Vpliv aluminija je manj jasen. Izvor aluminija je hrana ( vsebuje proteine za vezavo fosfata, ki vsebujejo aluminij ). Aluminija pa je zelo malo v dializni tekočini. Aluminij direktno zavre osteoblastno funkcijo in s tem nastanek nove kostnine (število osteoblastov je manjše in so videti neaktivni). Aluminij tudi ovira mineralizacijo, torej prispeva k nizkemu turnover-u. Stanje je podobno osteomalaciji. Potrebno je tudi omeniti, da je pri bolnikih s kroničnim popuščanjem ledvic aluminij kriv za "dializno encefalopatijo" in mikrocitno anemijo.


SVINEC

Težje ocenimo in raziskujemo distalne efekte onesnaževalcev, ki lahko potekajo kot subklinična kronična vnetja in fibroze, ki rezultirajo iz dolgotrajnih izpostavljenosti škodljivim agensom, ponavljajočim preobčutljivostnim reakcijam in degenerativnim spremembam. Rezultat takega delovanja je malfunkcija različnih organov, kot npr. disfunkcija CŽS pri otrocih z kronično zastrupitvijo s svincem. Prav tako lahko polutanti povzračijo kongenitalne spremembe ploda, če je le-ta izpostavljen njihovemu delovanju v zgodnji embriogenezi ali v fazi gametogeneze. Rak se lahko razvije zaradi mutagenih agensov ali takih, ki delujejo kot promotorji. Alkoholne pijače, zlasti vina, vsebujejo visoke koncentracije svinca.


ŽIVO SREBRO

Hg se veže na sulfidrilne skupine proteinov celične membrane in drugih proteinov. To povzroči povečano permeabilnost membrane in inhibicijo od ATP - aze odvisnega transporta. Številni antineoplastični kemoterapevtiki in antibiotiki tudi delujejo direktno citotoksično.
Živo srebro in nekatere druge težke kovine povzročijo nefrotoksična ATN.
Centralni in periferni živčni sistem sta tarči velikega števila snovi iz okolja, tako velikega da ga ne moremo tukaj niti v osnovi opisati. V glavne kategorije nevrotoksičnih substanc spadajo metali najnevarnejši so svinec, živo srebro in arzenik.


JOD

Jod je pomemben za tvorbo hormonov T3(trijodtironin) in T4(tetrajodtironin). Odvisno od starosti v kateri se pojavi pomanjkanje hormona, poznamo dve obliki kretenizma:
• nevrološki kretenizem
• miksedematozni kretenizem

Prvega najdemo v področjih, kjer primanjkuje joda. Je posledica premajhne količine tiroksina in trijodotironina v zgodnji nosečnosti, še preden se razvije otrokova ščitnica. Normalno materini hormoni prečkajo placento in so pomembni za razvoj otrokovih možganov, ki imajo receptorje za tiroidne hormone. Kadar je zmanjšana količina tiroidnih hormonov kasneje v nosečnosti, ko je že razvita otrokova ščitnica, se lahko možgani normalno razvijejo, vendar pride do upočasnjenega somatskega razvoja.
Klinične znake lahko vidimo že ob rojstvu, vendar niso očitni nekaj mesecev. Kažejo se v mentalni zaostalosti, saj se otrok ne razvija mentalno enako hitro kot njegovi vrstniki, redkeje je temu dodana tudi nizka rast, grobe obrazne poteze s štrlečim jezikom, kasnejša rast zob, suha koža in izstopajoč trebuh. Na žalost postanejo fizične napake vidne šele takrat, ko je mentalna prizadetost že ireverzibilna. Kadar dovolj hitro posumimo na takšno motnjo in hkrati dokažemo nizke vrednosti tiroksina in trijodotironina v serumu ali nizek TSH (razen, če ni defekt supratiroiden), nam zgodnja diagnoza omogoči uspešno zdravljenje.
_________________
Lep pozdrav
Marjan