Stężenie metali w nerkach i miejsce zamieszkania 59 Stężenie kadmu i ołowiu w nerkach a palenie papierosów 61 Stężenie rtęci w nerkach i amalgamatowych plombach dentystycznych 66 Stężenie kadmu, ołowiu i rtęci w nerkach a narażenie zawodowe 68. Stężenie kadmu, ołowiu i rtęci w korze i nerkach rdzeniowych 71 Czynniki biologiczne a stężenie „potrójnych metali śmierci” w nerkach 80 Stężenie Cd, Pb i Hg w nerkach a wiek i płeć pacjentów 80 Stężenie kadmu, ołowiu i rtęci w nerkach w różnych chorobach 81. Znaczenie testu U Manna-Whitneya pomiędzy badanymi grupami nerek 55 Stężenie kadmu, ołowiu i rtęci (w mg/kg suchej masy).
Głównym celem badań było oznaczenie stężeń kadmu, ołowiu i rtęci w części korowej i rdzeniowej nerek u pacjentów po usunięciu nerek (z powodu zmian patologicznych o różnej etiologii) oraz u pacjentów po odrzuceniu wcześniej wszczepionych implantów. . nerki, tzw
Wstęp
1.Przegląd piśmiennictwa
Charakterystyka „trójki metali śmierci”
Ilość metalu wprowadzanego do organizmu człowieka ze środowiska zależy od wielu czynników, m.in. od drogi wchłaniania i okresu narażenia. Proces wchłaniania rtęci przez organizm człowieka odbywa się poprzez drogi oddechowe (pary rtęci), żywność oraz skórę (rtęć metaliczna i jej związki organiczne). Okres półtrwania eliminacji tego metalu z organizmu człowieka zależy od jego postaci: dla metylortęci, jej soli nieorganicznych i wdychanych par rtęci elementarnej wynosi odpowiednio około 70, 40 i 60 dni.
Związki rtęci wydalane są z moczem (głównie w postaci metalotioneiny) i kałem (większość nieorganicznych związków rtęci) [Graeme i Pollack 1998; Castoldi i in.
Metal ten wchłaniany jest w trzech segmentach nerki (oznaczonych jako S1, S2 i S3), jednak badania in vivo wykazały, że w największym stopniu gromadzi się on w segmencie S1, który znajduje się najbliżej ciałka nerkowej (ryc. 2). Najbardziej niebezpieczne dla zdrowia są organiczne, bardziej lipofilowe związki ołowiu, takie jak czterochlorek ołowiu i tetrametyl. Uważa się, że najbardziej wrażliwą częścią nerki jest kora, na granicy z zewnętrzną warstwą rdzenia, a transport rtęci do kanalików bliższych następuje po jej wcześniejszym związaniu z metalotioneiną.
Według innej hipotezy rtęć transportowana jest w kanalikach bliższych po połączeniu z albuminą, grupami sulfhydrylowymi i fosfolipidami.
- Wiek i płeć
- Rak nerkowokomórkowy (ang. Renal Cell Carcinoma) a stężenie kadmu, ołowiu i rtęci w nerce
Nowotwory, zwłaszcza rak jasnokomórkowy nerkowokomórkowy (RCC), często występują w usuniętych, patologicznie zmienionych nerkach. Wskaźnik wykrywalności i prawdopodobieństwo wystąpienia raka nerki jest 8 razy wyższy w krajach wysoko uprzemysłowionych niż w krajach rozwijających się. Mężczyźni są dwukrotnie bardziej narażeni na raka nerki niż kobiety, a rak jasnokomórkowy rozpoznaje się w około 90% przypadków.
Uważa się, że nerki osób chorych na nowotwór tego narządu gromadzą mniej Cd, w większym zaś Pb [Dobrowolski i in.
Wpływ czynników środowiskowych na stężenie kadmu, ołowiu i rtęci w nerce
- Dieta
- Palenie tytoniu
- Amalgamaty stomatologiczne
- Narażenie zawodowe
W przypadku kadmu znacznie częstsze jest zatrucie przewlekłe, spowodowane długotrwałym narażeniem organizmu na ten metal. Ostre zatrucie powoduje encefalopatię i zespół ostrego dyskomfortu w jamie brzusznej, który może również wystąpić w przypadku zatrucia przewlekłego. Zarówno w przypadku zatrucia przewlekłego, jak i ostrego, oprócz objawów neurologicznych może wystąpić odwracalne lub trwałe uszkodzenie nerek.
Konsekwencją przewlekłego narażenia zawodowego na umiarkowane stężenia rtęci w środowisku, prowadzącej do uszkodzenia nerek, są objawy związane głównie z wydalaniem z moczem białek wielkocząsteczkowych (białka całkowite, albuminy).
Hipotezy i cele pracy
Materiał i metody
- Materiał
Wśród pacjentów przeprowadzono (za ich zgodą) ankietę zawierającą pytania o wiek, płeć, miejsce zamieszkania, nawyki żywieniowe (np. częstotliwość i ilość spożywanych ryb i skorupiaków), czy mają plomby amalgamatowe (zawierają ok. 50% rtęci metalicznej). , palenie tytoniu, możliwe narażenie zawodowe na zwiększone stężenia metali ciężkich w miejscu pracy. Zarówno nerki po nefrektomii, jak i wszczepione przeszczepy są materiałem przeznaczonym do utylizacji, lecz zgodę na pobranie ich do badań uzyskano od Komisji Bioetyki Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego (uchwała nr KB.
Miejsce zamieszkania
Nawyki żywieniowe
Palenie papierosów
Posiadam amalgamatowe wypełnienia stomatologiczne
- Metody
- Przygotowanie próbek do oznaczeń chemicznych
- Oznaczanie rtęci całkowitej (THg)
- Ocena poprawności toku postępowania analitycznego
- Analiza statystyczna
Świeże próbki zważono z dokładnością do 0,0001 g na wadze analitycznej (Sartorius YPD03–OCE), a następnie wysuszono do stałej masy. Procedura ta pozwoliła później określić procentową zawartość wody (wagowo) i przeliczyć stężenia badanych pierwiastków na masę suchą i mokrą, a na koniec porównać własne wyniki z danymi innych autorów. Poprawność procesu analitycznego kontrolowano poprzez oznaczenie badanych pierwiastków w materiale referencyjnym o znanym stężeniu (NIST SRM 1577c Beef Liver).
Do oznaczenia całkowitego stężenia rtęci (THg) wykorzystano metodę atomowej spektrometrii absorpcyjnej (AAS) oraz analizator rtęci AMA 254 (Altec, Czechy). Urządzenie to jest powszechnie stosowane w badaniach zawartości rtęci w materiałach biologicznych, a próbki nie wymagają wcześniejszej mineralizacji na mokro [Lucia i in., 2008]. Właściwa analiza pojedynczej wysuszonej próbki (o masie ~100 mg) na analizatorze AMA 254 odbywała się w trzech etapach i odstępach czasowych (suszenie 60 s, rozkład 200 s, oczekiwanie na pomiar i wyświetlenie wyniku 45 s) .
Dokładność oznaczeń analitycznych sprawdzono poprzez oznaczenie stężenia Hg w materiale referencyjnym o znanym stężeniu (NIST SRM 1577c Bovine Liver). Dokładność oznaczeń analitycznych sprawdzono poprzez oznaczenie badanych pierwiastków w materiale referencyjnym o znanym stężeniu: NIST SRM 1577c Bovine Liver. Wartości stężeń badanych pierwiastków w certyfikowanym materiale z wątroby wołowej NIST SRM 1577c (w mg/kg suchej masy) podane przez producenta (WR) oraz przepisy własne (OW) i procentowy uzysk.
Ponieważ rozkład danych nie był zgodny z oczekiwanym rozkładem normalnym, do porównania średnich zastosowano test nieparametryczny. Wyznaczono także współczynniki korelacji rang Spearmana, które wyrażają zależności pomiędzy metalami w badanych materiałach biologicznych (kora i rdzeń nerki) oraz pomiędzy nimi.
Wyniki
- Zawartość wody i suchej masy w badanym materiale
- Stężenie kadmu, ołowiu i rtęci w korze i rdzeniu nerek pochodzących od całej badanej grupy pacjentów
- Relacje między analizowanymi metalami w nerkach pacjentów
- Analiza stężeń Cd, Pb i Hg w korze i rdzeniu nerki uwzględniająca parametry biologiczne
- Koncentracja metali w nerce a płeć i wiek pacjentów
- Stężenia metali w różnych grupach nerek a zdiagnozowane w nich jednostki chorobowe
- Analiza stężeń Cd, Pb i Hg w korze i rdzeniu nerki uwzględniająca wybrane czynniki środowiskowe
- Koncentracja metali w nerce a dieta rybna
- Stężenie metali w nerce a miejsce zamieszkania pacjentów
- Stężenie kadmu i ołowiu w nerce a palenie papierosów
- Stężenie rtęci w nerce a amalgamatowe wypełnienia stomatologiczne u badanych pacjentów
- Stężenie kadmu, ołowiu i rtęci w nerce a narażenie zawodowe
Stężenie kadmu, ołowiu i rtęci w korze i rdzeniu nerek w całej badanej grupie pacjentów z całej grupy badanej. Porównując stężenia (medianę) kadmu, ołowiu i rtęci w dwóch badanych materiałach (korze i rdzeniu), przy uwzględnieniu płci pacjentów, stwierdzono różnicę istotną statystycznie (U=115, p<0,03 ) ) odnośnie stężenia ołowiu w części rdzeniowej. W pierwszej kolejności zbadano, czy istnieją statystycznie istotne różnice pomiędzy stężeniami kadmu, ołowiu i rtęci w nerkach z nowotworami z grupy N2 i N3.
Wyniki badań dla ołowiu i rtęci były istotne w obu badanych przekrojach nerek pomiędzy grupą N2+N3 a grupą N4 oraz pomiędzy grupami N1 i N4 (tab. 12). W przypadku ołowiu najwięcej tego metalu wykryto w części rdzeniowej ze zmianami nowotworowymi (N2+N3), a jego stężenie wyniosło 0,737 mg/kg s.m., natomiast w grupie N4 stężenie tego metalu w materiale analogicznym. było to tylko 0,027 mg/kg s.m. Analizując stężenia badanych metali w poszczególnych grupach stwierdzono, że w przypadku kadmu można uporządkować szeregi: N1>(N2+N3)>N4, natomiast dla ołowiu i rtęci (N2 +N3)>N1. >N4 (Tabela 10).
Przeprowadzono analizę mającą na celu określenie możliwych zależności pomiędzy wybranymi czynnikami środowiskowymi a stężeniem kadmu, ołowiu i rtęci w nerkach pacjentów. Warto jednak zaznaczyć, że w przypadku ołowiu i rtęci najwyższe stężenia tych metali odnotowano w grupie R2, czyli w nerkach osób jedzących najwięcej ryb. Stężenie kadmu, ołowiu i rtęci (w mg/kg suchej masy) w nerkach pacjentów różniących się częstotliwością spożycia ryb (R0, osoby niejedzące ryb; R1, osoby jedzące ryby raz w miesiącu; R2, osoby jedzące ryby raz w tygodniu; AM – średnia arytmetyczna; SD – odchylenie standardowe; CV – współczynnik zmienności w.
Stężenie kadmu, ołowiu i rtęci (w mg/kg suchej masy) u pacjentów różniących się miejscem zamieszkania (odpowiednio M0, M1 i M2, pacjenci ze wsi, małych miast <100 tys. mieszkańców i dużych miast > 100 tys. mieszkańców) AM , średnia arytmetyczna Stężenie kadmu i ołowiu (w mg/kg suchej masy) u pacjentów palących i niepalących (P, palacze; KP, byli palacze; NP, osoby niepalące; AM, średnia arytmetyczna; SD , odchylenie standardowe CV , współczynnik zmienności w. Biorąc pod uwagę współczynnik narażenia zawodowego, nie stwierdzono istotnych statystycznie różnic pomiędzy stężeniami kadmu, ołowiu i rtęci w badanym materiale.
Porównanie stężeń kadmu, ołowiu i rtęci (w mg/kg sm) w analogicznych materiałach pomiędzy osobami narażonymi i nienarażonymi zawodowo (NZ, osoby narażone zawodowo; NNZ, pacjenci nienarażeni zawodowo; AM, średnia arytmetyczna; SD, odchylenie standardowe; CV, współczynnik zmienności In.
Dyskusja
- Stężenie kadmu, ołowiu i rtęci w części korowej rdzeniowej nerki
- Czynniki biologiczne a koncentracja „trójki metali śmierci”
- Stężenia Cd, Pb i Hg w nerkach a wiek i płeć pacjentów
- Stężenie kadmu, ołowiu i rtęci w nerkach ze schorzeniami o różnej etiologii
- Wpływ czynników środowiskowych na stężenia Cd, Pb i Hg w nerkach człowieka
- Miejsce zamieszkania a kumulacja badanych metali w nerce
- Dieta rybna a stężenie rtęci w nerkach człowieka
- Palenie tytoniu
- Amalgamaty stomatologiczne
- Narażenie zawodowe
Jednakże w innych publikacjach, w których przedmiotem badań była jedynie kora nerek, stwierdzono jeszcze wyższe stężenia tego metalu, przekraczające nawet 230 mg/kg suchej masy. 2008] stwierdzili, że u mieszkańców Japonii stężenie Cd w nerkach kobiet było prawie dwukrotnie wyższe niż u mężczyzn (odpowiednio ~480 i ~270 mg/kg s.m.). 1993b] w badaniach mieszkańców środkowej Polski – w korze nerek kobiet średnie stężenie Cd było o ponad 27% niższe w porównaniu do mężczyzn, a odpowiadające im wartości wynosiły: 197,5 i 239,5 mg/kg s.m. ( Tabela 21).
Różnice te były widoczne zarówno w części korowej, jak i rdzeniowej, przy czym stężenie rtęci w nerkach chorych na nowotwór było około dwukrotnie wyższe niż w nerkach bez takich zmian (tab. 10). Należy podkreślić, że wśród badanych grup nerek jedynie w przeszczepach stężenie ołowiu było wyższe w korze niż w rdzeniu i wynosiło odpowiednio ~0,60 i 0,06 mgPb/kg s.m. Stężenie kadmu w nerkach mieszkańców Katowic było o 25% wyższe niż u mieszkańców Łodzi, a średnie wartości wynosiły 173 i 131 mg/kg s.m.
W nerkach mieszkańców Gdańska stężenie tego metalu było co najmniej dwukrotnie niższe od wartości podanych i nie przekraczało 50 mg/kg s.m. [Hać i in. 1998] (Tabela 21). W nerkach pacjentów szczecińskiej kliniki najwyższe stężenie kadmu kształtowało się nieco powyżej 55 mg/kg s.m., ale średnie wartości były mniejsze niż 10. W korze nerek pierwszej grupy pacjentów było prawie dwukrotnie tyle samo kadmu, co u mieszkańców okolicznych wsi (odpowiednio 4,63 i 9,62) mg/kg s.m.).
W części rdzennej stężenie tego metalu wśród mieszkańców Szczecina było czterokrotnie wyższe niż wśród ludności wiejskiej. Ponadto zaobserwowano istotne różnice w stężeniu kadmu pomiędzy mieszkańcami Szczecina i mniejszych miast (do 100 tys. mieszkańców), gdzie stężenie było o 10 mg/kg niższe. 1993a] stwierdzili, że wśród mieszkańców południowej Polski (Katowice) palacze mieli istotnie wyższe średnie stężenie kadmu w korze nerek niż osoby niepalące i wynosiły one odpowiednio 238 i 173 mg/kg s.m.
U osób bez takich wypełnień stężenie tego metalu w korze nerkowej było 0,21 mgHg/kg (mediana 0,139 mg/kg), natomiast u pacjentów z więcej niż trzema amalgamatami stężenie tego metalu było ponad dwukrotnie wyższe.
Podsumowanie i wnioski
Badania własne
Analizując stężenia „potrójnych metali śmierci” w trzech grupach nerek, najwyższe stężenia ołowiu i rtęci (zarówno w części korowej, jak i rdzeniowej nerki) stwierdzono w nerkach bez zmian nowotworowych, z takimi zmianami oraz w nerkach przeszczepionych. . przeszczepy nerek. Badanie to wykazało, że stężenia kadmu, ołowiu i rtęci są silnie powiązane z kilkoma czynnikami środowiskowymi, w tym z miejscem zamieszkania, paleniem tytoniu i wypełnieniami amalgamatowymi w zębach. W przypadku zamieszkania najwyższe stężenie kadmu stwierdzono w nerkach pacjentów z dużego miasta (Szczecin), następnie z małych miast (do 100 tys. mieszkańców), a najniższe u osób ze wsi.
Istotność różnic potwierdzono statystycznie (w zakresie kory i rdzenia nerkowego) pomiędzy mieszkańcami Szczecina i mniejszych miast oraz pomiędzy mieszkańcami dużego miasta i wsi. Istotnie wyższe stężenia kadmu wykryto w korze nerek palaczy papierosów w porównaniu do byłych palaczy i pacjentów, którzy nigdy nie palili, a w rdzeniu nerkowym stężenie tego metalu było wyższe u palaczy niż u osób niepalących i pacjentów, którzy wcześniej palili. wędzony. papierosy. W części szpikowej nerek osób, które miały więcej niż trzy plomby amalgamatowe, stwierdzono istotnie wyższe stężenie rtęci w porównaniu do pacjentów bez amalgamatu.
Porównania z pracami innych autorów
- Piśmiennictwo
Cadmium, mercury and lead in the renal cortex of the general Swedish population: a study of biopsies from living kidney donors. Cadmium, zinc, copper and metallothionein levels in the kidney and liver of residents of Upper Silesia (Poland). Cadmium, zinc, copper and metallothionein levels in kidney and liver of humans from central Poland.
Renal and neurological effects of cadmium, lead, mercury, and arsenic in children: evidence of early effects and multiple interactions across environmental exposure levels. Mercury, selenium and cadmium in human autopsy samples from Idrija residents and mercury mine workers. Cadmium content in human kidneys and hair in the Gdansk region 1998, Total Environ Sci.
Effects of aging on cadmium and tubular dysfunction markers in urine of adult women in non-polluted areas. Multi-element analysis of trace element levels in human autopsy tissues using inductively coupled atomic emission spectrometry technique (ICP-AES). Retrospective study of temporal and regional variations of methylmercury concentrations in preserved umbilical cords collected from residents of the Minamata area, Japan.
Cadmium levels in lung, liver, renal cortex and urine samples from Australians without occupational metal exposure. Harmful health effects of chronic exposure to cadmium in food and cigarette smoke.
