Τοξικότητα μετάλλων

Τα μέταλλα έχουν πανταχού παρούσα κατανομή και είναι υπεύθυνα για τη συσσώρευση στην τροφική αλυσίδα. Αυτά τα μέταλλα μπορούν να συσσωρευτούν στα όργανα και να αποβληθούν από τον ιδρώτα, τα ούρα, τα κόπρανα, το ξεφλούδισμα του δέρματος και τέλος μέσω των μαλλιών. Το τοξικό μέταλλο, ενώ η αξιολόγηση που προσφέρει τα γρηγορότερα αποτελέσματα είναι η ανάλυση βιολογικών υγρών, όπως ούρα ή ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΙΜΑΤΟΣ.

Ο τρόπος με τον οποίο τα μέταλλα έρχονται σε επαφή με το σώμα μας περιλαμβάνει ουσιαστικά την αναπνευστική οδό και το δέρμα.
Τα μέταλλα μπορούν να χωριστούν σε:

ΟΥΣΙΑΣΤΙΚΑ όπως χαλκός, σίδηρος, μαγνήσιο και ψευδάργυρος (Cu, Fe, Mg, Zn).
ΟΧΙ ΟΥΣΙΑΣΤΙΚΑ όπως κάδμιο, αρσενικό, μόλυβδος ή υδράργυρος (Cd, As, Pb, Hg).

Τα πρώτα ορίζονται ως απαραίτητα μέταλλα επειδή βρίσκονται μέσα στα κύτταρα και είναι απαραίτητα για την επιβίωση των ίδιων των κυττάρων. Για παράδειγμα, ο σίδηρος βρίσκεται μέσα στην αιμοσφαιρίνη (ομάδα - EME) και στο κυτόχρωμα P450.

Για όλα τα απαραίτητα μέταλλα πρέπει να μιλάμε για τοξικότητα λόγω ανεπάρκειας και περίσσειας. Τα τελευταία ορίζονται ως μη απαραίτητα μέταλλα επειδή δεν πρέπει να βρίσκονται μέσα στον οργανισμό μας. Στην πραγματικότητα, δεν συνεργάζονται στη δραστηριότητα των κυττάρων, καθώς η δράση τους είναι επιβλαβής για τα ίδια τα κύτταρα. Από αυτή την άποψη, έχουν καθοριστεί τα μέγιστα επίπεδα ανεκτά από το σώμα μας, εντός των οποίων το μέταλλο δεν προκαλεί επιβλαβείς επιδράσεις. Μόλις ξεπεραστεί αυτό το καθορισμένο όριο, το μέταλλο που λαμβάνεται κατά λάθος μπορεί να προκαλέσει τοξικές επιδράσεις.
Τα μέταλλα - εκτός από την ταξινόμηση σε απαραίτητα και μη - μπορούν να ταξινομηθούν σε οργανικά και ανόργανα. Ο χημικός τύπος είναι πολύ σημαντικός γιατί καθορίζει τη βιοδιαθεσιμότητα του μετάλλου για το σώμα μας. Η οργανική μορφή είναι πολύ λιπόφιλη, επομένως απορροφάται εύκολα μέσω του δέρματος και μέσω του ΜΕΛΙΣΣΑ. Η ανόργανη μορφή των μετάλλων, από την άλλη πλευρά, είναι πολύ υδατοδιαλυτή και έχει πολύ αργή απορρόφηση. Τα ανόργανα μέταλλα μπορεί να είναι εξίσου επικίνδυνα, επειδή περνούν από τα νεφρά για να αποβληθούν, οπότε μπορούν να προκαλέσουν νεφροτοξικότητα.
Γενικά, οι μηχανισμοί με τους οποίους τα μέταλλα δίνουν τοξικές επιδράσεις είναι:

Αλληλεπίδραση με τις δραστικές θέσεις ενζύμων, όπως -OH, -SH, -COOH, -NH2 ομάδες. Όλες αυτές οι ομάδες αλληλεπιδρούν με το μέταλλο προκαλώντας απώλεια ή μείωση της ενζυματικής λειτουργίας.
Εκτοπίζουν ένα βασικό μέταλλο που υπάρχει σε ένα απαραίτητο ένζυμο ή πρωτεΐνη. Ο μόλυβδος, για παράδειγμα, μπορεί να αντικαταστήσει τον σίδηρο στην εντερική φερριτίνη ή ο μόλυβδος μπορεί να αντικαταστήσει το ασβέστιο σε όλα εκείνα τα ένζυμα ή τις πρωτεΐνες που ενεργοποιούνται από το ασβέστιο.

Οι θέσεις δράσης μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με τη συγγένεια μεταξύ μετάλλου και μέρους του οργανισμού μας. Για παράδειγμα, ο υδράργυρος και το κάδμιο προτιμούν τον νεφρικό ιστό (νεφροτοξικό), τον υδράργυρο και οδηγούν αυτόν του ΚΝΣ (νευροτοξικότητα), το κάδμιο και οδηγούν αυτόν του αναπαραγωγικού συστήματος , ενώ τελικά το αλουμίνιο, το αρσενικό, το χρώμιο και το νικέλιο προτιμούν τον αναπνευστικό ιστό.

Το κύτταρο θηλαστικών μπορεί να υπερασπιστεί τον εαυτό του από πιθανές υπερβολές μη βασικών μετάλλων χάρη στην παρουσία μιας ομάδας πρωτεϊνών που ονομάζεται METALLOTIONEIN. Αυτές είναι πρωτεΐνες που χηλώνουν ή δεσμεύουν το μη απαραίτητο μέταλλο, μειώνοντας έτσι την πιθανότητα να παραμείνει ελεύθερο και να ασκήσει την τοξική του δράση. Κυρίως, τα χηλικά μέταλλα είναι ο χαλκός, το κάδμιο, ο ψευδάργυρος, ο υδράργυρος και ο μόλυβδος.

Ένα από τα τοξικά αποτελέσματα που μπορεί να έχουν τα μέταλλα είναι οι αντιδράσεις αλλεργικού τύπου, γνωστές και ως αντιδράσεις υπερευαισθησίας. Τα μέταλλα που μπορούν να προκαλέσουν αυτές τις αντιδράσεις είναι ο υδράργυρος, ο χρυσός, η πλατίνα, το βηρύλιο, το χρώμιο και το νικέλιο. Υπάρχουν τέσσερις αντιδράσεις που μπορούν να προκαλέσουν.

ΑΠΟΡΡΥΩΣΗ ΜΑΣΤΟΚΥΤΩΝ με απελευθέρωση IgE.
ΡΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΟΚΚΙΝΩΝ ΓΛΑΜΒΟΥΛΩΝ με απελευθέρωση IgG και IgM (αιμολυτική αναιμία).
ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΤΟΥ ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΟΣ ΑΝΤΙΓΟΝΟ-ΑΝΤΙΣΟΔΟΣ με απελευθέρωση IgG και IgM (σπειραματική νεφρίτιδα).
ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΗΣΤΕ ΔΕΡΜΑΤΙΤΙΣΗ με πολλαπλασιασμό Τ λεμφοκυττάρων και απελευθέρωση κυτοκινών οι οποίες με τη σειρά τους ενεργοποιούν τον TNFα. Η δερματίτιδα εξ επαφής προκαλείται στις περισσότερες περιπτώσεις από χρώμιο και νικέλιο.