Monitoring biologiczny - Zakład Higieny i Dietetyki
Transkrypt
Monitoring biologiczny - Zakład Higieny i Dietetyki
Zakład Higieny i Dietetyki Uniwersytet Jagielloński Collegium Medicum Kraków MONITORING BIOLOGICZNY Prof. dr hab. Emilia Kolarzyk Prof. Emilia Kolarzyk Prof. Emilia Kolarzyk LOSY KSENOBIOTYKÓW W ORGANIZMIE Ksenobiotyk - greckie słowo xenos - oznacza obcy. Ksenobiotykiem jest każda substancja nie będąca naturalnym składnikiem żywego organizmu: substancja egzogenna materiał antropogenny o strukturze nie występującej w przyrodzie, do których organizmy nie przystosowały się na drodze wcześniejszej ewolucji. Prof. Emilia Kolarzyk Główne grupy substancji obcych dla człowieka to: - leki, - pestycydy, - niektóre substancje celowo dodane do żywności, - zanieczyszczenia środowiska zewnętrznego. pochodzenia zawodowego i komunalnego, wewnątrzdomowe i zewnątrzdomowe pochodzenia chemicznego i organicznego. Prof. Emilia Kolarzyk Metabolizm ksenobiotyków w organizmie obejmuje: wchłanianie (absorbcja) rozmieszczenie (dystrybucja) przemiany biochemiczne ( biotransformacja) wydalanie Prof. Emilia Kolarzyk DROGI WCHŁANIANIA Egzogenne substancje toksyczne wchłaniane są do organizmu trzema głównymi drogami: drogi oddechowe skóra układ pokarmowy Prof. Emilia Kolarzyk METABOLIZM SUBSTANCJI CHEMICZNYCH Substancje chemiczne do tkanek i narządów dostają się po przeniknięciu przez błony biologiczne na zasadzie transportu: - biernego - nośnikowego - aktywnego Zostają wówczas pokonane bariery nabłonkowe poszczególnych układów oraz błony białkowo-lipidowe oddzielające różne tkanki od płynów ustrojowych. Związki silnie polarne np. kwasy sulfonowe lub aminy czwartorzędowe, czy też substancje bardzo lotne np. eter etylowy NIE ULEGAJĄ PRZEMIANOM METABOLICZNYM w ustroju człowieka. Wydalane są w swej pierwotnej formie. Prof. Emilia Kolarzyk Większość ksenobiotyków ulega BIOTRANSFORMACJI Wydalane są z ustroju w postaci metabolitów. 1. Metabolity są mniej toksyczne w stosunku do substratu, lub wręcz stają się nietoksyczne – DETOKSYKACJA 2. Metabolity te mogą stawać się bardziej toksyczne niż dostarczony do organizmu substrat. AKTYWACJA W związku z tym na określenie przemian wewnątrzustrojowych ksenobiotyków używany jest termin “biotransformacja”. Prof. Emilia Kolarzyk Celem biotransformacji ksenobiotyków jest zwiększenie ich rozpuszczalności w wodzie (czyli zwiększenie ich polarności) dzięki czemu ułatwione jest ich wydalanie z ustroju. Bardzo silnie hydrofobowe ksenobiotyki mogłyby przebywać w tkance tłuszczowej niezmiernie długo. * Monitoring środowiskowy - pomiar stężeń czynników szkodliwych w środowisku, mający na celu ocenę wielkości narażenia oraz ryzyka wystąpienia skutków zdrowotnych, przy przyjęciu za podstawę odpowiednich danych interpretacyjnych. ** Monitoring biologiczny - systematyczny pomiar stężeń substancji toksycznych lub ich metabolitów w tkankach, wydzielinach lub wydalinach, oddzielnie lub łącznie, mający na celu ocenę wielkości narażenia oraz ryzyka dla zdrowia, przy przyjęciu za podstawę oceny odpowiednich danych interpretacyjnych. Prof. Emilia Kolarzyk FAZA PIERWSZA 1. hydroksylacja - podstawienie grupy hydroksylowej do łańcuchów bocznych węglowodorów aromatycznych i barbituranów 2. epoksydacja - przyłączenie do podwójnego wiązania atomu tlenu z utworzeniem pierścienia trójczłonowego: (wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne) metabolity epoksydowe mogą wykazywać działanie mutagenne i rakotwórcze 3. oksydatywna dezaminacja - utlenienie amin endogennych (aminy katecholowe, poliaminy, histamina) -> do ketonów pod wpływem oksydazy aminowej w obecności NADPH i tlenu cząsteczkowego 4. desulfurylacja - podstawienie tlenu w miejsce siarki (insektycydy fosfororganiczne, tiobarbiturany) -> ulegają biotransformacji do metabolitów z reguły bardziej toksycznych 5. redukcja związków nitrowych - odpowiednie reduktazy w warunkach beztlenowych przekształcają aromatyczne związki nitrowe i azozwiązki (nitrobenzen, chloramfenikol) do amin pierwszorzędowych. Prof. Emilia Kolarzyk FAZA DRUGA Glukuronidacja – reszta glukuronidowa z kwasu UDP-glukuronowego przy udziale enzymów -transferaz glukuronylowych - ulega związaniu przez tlen, azot lub grupę siarkową z substancjami, które posiadają grupy wodorotlenowe, karboksylowe, aminowe i sulfhydrolowe. Wiele związków np. fenole, sterole, alanina, kwas benzoesowy wydalane są pod postacią glukuronidów. Sprzęganie z siarką i siarczanami (sulfatacja) fenole, alkohole pierwszo-i drugorzędowe, aminozwiązki alifatyczne i aromatyczne po reakcji sprzęgania z siarczanem przechodzą w estry siarkowe, cyjanowodór i cyjanki przechodzą w rodanki (izotiocyjaniany), niektóre metale przechodzą w siarczki. Sprzęganie z glutationem Sprzęganie substratu z aktywną grupą glutationu (reszta sulfhydrylowa SH cysteiny). Koniugaty glutationowe ulegają dalszym przemianom: odszczepienie grupy glutamylowej i glicynowej, przyłączenie grupy aminowej. Metylowanie i acetylowanie - reakcje te mają dużą rolę w przemianach endogennych np. adrenalina jest metylowana do noradrenaliny, natomiast w metabolizowaniu obcych związków organicznych zachodzą rzadziej. Prof. Emilia Kolarzyk RODZAJE TOKSYCZNOŚCI ZWIĄZANE Z PRZEMIANĄ KSENOBIOTYKÓW 1. Cytotoksyczność ksenobiotyków Reaktywne postaci ksenobiotyków łączą się kowalencyjnym wiązaniem z makrocząsteczkami komórkowymi doprowadzając do uszkodzenia komórki. 2. Wpływ na strukturę białek i antygenowość Sam ksenobiotyk może nie stymulować powstawania przeciwciał, natomiast po połączeniu z białkami może działać jak hapten. Może dojść wówczas do immunologicznego uszkodzenia komórki. 1. Działanie mutagenne i udział w kancerogenezie chemicznej Niektóre związki chemiczne w swojej pierwotnej postaci nie powinny wywoływać żadnych zmian w materiale genetycznym, a nabierają takich właściwości dopiero w organiźmie człowieka. Najbardziej znanym przykładem jest benzo(a)piren. Substancją rakotwórczą staje się dopiero po aktywacji przez monooksygenazy siateczki śródplazmatycznej Prof. Emilia Kolarzyk Benzo(a)piren jest kancerogenem chemicznym należącym do grupy kancerogenów pośrednich (prekancerogenów). Aktywnym kancerogenem staje się po przekształceniu w endogennych przedziałach organizmu do aktywnej formy o właściwościach elektrofilnych, mających zdolność tworzenia wiązań kowalencyjnych z DNA lub RNA. Prof. Emilia Kolarzyk Prof. Emilia Kolarzyk W metabolicznej aktywacji i detoksykacji B(a)P szczególną rolę odgrywa kilka genów: Geny cytochromu P-450 CYP1A1 i CYP1B1 Geny glutathionu S-transferasy (GST): GSTM1i GSTT2 Polimorfizm genetyczny tych genów może determinować wrażliwość osobniczą w odpowiedzi na środowiskowe narażenie na wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne. Prof. Emilia Kolarzyk Metabolizm benzo[a]pirenu Hecht S. Tabacco carcinogenesis, their biomarkers and tabacco induced cancer. Nature reviews cancer 3, 733-744, 2003., zmienione Prof. Emilia Kolarzyk Enzymy metabolizujące benzo[a]piren: Wykazują zjawisko polimorfizmu względem pojedynczych nukleotydów (SNP) Istnieją doniesienia o korelacji pomiędzy konkretnymi SNP a skłonnością do choroby nowotworowej Rozkład alleli jest zależny od populacji (np. delecja GSTM1 obejmująca ok. 50% populacji kaukazkiej)* * Saadat M., et al., Frequency of Glutathione S-Transferase M1 (GSTM1) and GSTT1, null genotypes in Fars population South Iran. Iranian J. Publ. Health vol. 30, 83-86, 2001. Prof. Emilia Kolarzyk Przykład polimorfizmu genetycznego enzymów I fazy detoksykacji CYP 1A1 – główny enzym biorący udział w detoksykacji PAH Odnaleziono 19 miejsc SNP (single nucleotide polymorphism) wśród nich jedno mieszczące się w regionie wiążącym hem – Ile462Val oraz wprowadzające miejsce cięcia dla MspI Istnieją doniesienia o korelacji występowania nowotworu narządów mowy z mutacją Ile462Val: 51% pacjentów posiadało przynajmniej jedną mutację Ile|Val, podczas gdy u osób zdrowych zaledwie 17 %* * Sreelekha T. et al. Genetic polymorphism of CYP 1A1, GSTM1 and GSTT1 genes in Indian oral cancer. Oral oncology, 37, 593 -598, 2001. Prof. Emilia Kolarzyk Enzymy II fazy detoksykacji np.: GSTP1 (mutacja Ile105Val koreluje z występowaniem choroby nowotworowej*) * To – Figueras J. Genetic polymorphism of Glutathione S-transferase P1 gene and lung cancer risk. Cancer Causes and Control 10: 65-70, 1999. Prof. Emilia Kolarzyk Wśród genów dla których potwierdzono zależność pomiędzy polimorfizmem a występowaniem choroby nowotworowej znajdują się m.in.: CYP 1A1, CYP 1B1, CYP2E1, GSTM1 czy GSTT1*. Duża ilość miejsc SNP, zależność alleli od rasy, różna dystrybucja enzymów w tkankach powodują że pojawiają się w literaturze także sprzeczne informacje. * Thier R., et al., Markers of genetic susceptibility in human environmental hygiene and toxicology: The role of selected CYP, NAT and GST genes., International Journal of Hygiene And Environmental Health, vol. 206, 3, 149 – 171, 2003 Prof. Emilia Kolarzyk Do tej pory nie było jednak praktycznych możliwości zróżnicowania eksponowanej populacji w aspekcie indywidualnej reakcji ustroju oraz wczesnego wyselekcjonowania osób zagrożonych rozwojem procesów kancerogennych, głównie raka płuc, ale także skóry i pęcherza moczowego. Obecnie istnieją nowe możliwości i nowe wskazania do przeprowadzania monitoringu środowiskowego i biologicznego. Prof. Emilia Kolarzyk W powietrzu środowiska pracy zalecane jest monitorowanie stężenia benzo(a) pirenu, fenantrenu oraz pirenu. W monitoringu biologicznym wskazane jest oznaczanie nie tylko już wcześniej polecanych metabolitów, takich jak: suma stężeń mono-hydroksy-fenantrenów oraz 1 hydroksy-piren w moczu (w przeliczeniu na g kreatyniny), ale co jest najistotniejsze, istnieje możliwość oznaczania 3 hydroksy-benzo(a)pirenu w moczu. 3 hydroksy-B(a)P jest traktowany jako czuły i specyficzny biomarker wrażliwości i jest uznany za obiektywny miernik kancerogennej frakcji metabolitów B(a)P. Prof. Emilia Kolarzyk Monitoring środowiskowy i biologiczny benzo(a)pirenu i innych wielopierśceniowych węglowodorów aromatycznych Monitoring środowiskowy Monitoring biologiczny Pracownicy B aP Fenantren Piren przemysłu (µg/m3) (µg/m3) (µg/m3) n 199 199 199 223 225 225 Poniżej detekcji (LOD) 35 0 14 3 0 1 Zakres <LOD - 44.30 0.14 -298.28 <LOD -560.52 3-OH-BaP S-OH-Fen 1-OH-Pir ng/g kreatyn µg/g kreatyn µg/g kreatyn <LOD- 19.53 0.67- 313.41 <LOD - 279.63 Średnia 2.73 21.41 8.48 1.74 23.97 11.84 Mediana 0.62 6.61 1.44 0.78 12.65 6.05 3-OH-BaP S-OH-Fen 1-OH-Pir - 3 hydroksy-B(a)P w moczu - suma stężeń mono-hydroksy-fenantrenów w moczu - 1 hydroksy-piren Prof. Emilia Kolarzyk Grupa niemieckich badaczy opracowała referencyjne stężenia, uzyskane z badań reprezentatywnej grupy eksponowanych osób: średnia - 1.74; mediana - 0.78, 95 percentyl – 6.74 ng/g kreatyniny ( Occupational and Environmental Medicine , 2008;65:224-229). Ważne jest również podkreślenie, że nie stwierdzono istotnych różnic w stężeniu 3 hydroksy-B(a)P w moczu palących papierosy i niepalących pracowników (różnicowanych poprzez oznaczenie stężenia kotyniny w moczu). Wdrożenie oznaczania stężeń tego biomarkera może mieć fundamentalne znaczenie dla oceny zagrożenia w kierunku rozwoju choroby nowotworowej u pracowników eksponowanych na benzo(a) piren i inne WWA, głównie w stężeniach przekraczających wartość NDS. Prof. Emilia Kolarzyk Udowodnienie związku przyczynowo-skutkowego pomiędzy: - oddziaływaniem środowiska zewnętrznego - odpowiedzią ustroju w postaci rozwoju konkretnej jednostki chorobowej może nastręczać dużo trudności. Etiologia wielu chorób ma bowiem wieloczynnikowe podłoże: czynniki genetyczne czynniki wynikające z nieprawidłowego stylu życia czynniki środowiskowe. W udowodnieniu znaczenia czynników środowiskowych pomocne mogą być biomarkery. Prof. Emilia Kolarzyk BIOMARKERY Do oceny efektów działania substancji chemicznych na organizm oraz określenia interakcji między układem biologicznym a zagrożeniem środowiskowym (chemicznym, fizycznym i biologicznym) służą biomarkery. Biomarker –wskaźnik procesów zachodzących w organiźmie, pozwalający na ocenę wielkości narażenia na czynniki chemiczne i efektów działania w postaci skutków zdrowotnych, jakie te czynniki powoduję w eksponowanym organiźmie. Prof. Emilia Kolarzyk Najczęściej wyróżnia się trzy klasy biomarkerów: - biomarkery ekspozycji: egzogenne substancje lub ich metabolity, a także produkty interakcji między czynnikiem chemicznym (ksenobiotykiem) i docelowymi cząsteczkami lub komórkami; są one obecne i mierzone w wewnętrznych przedziałach organizmu biomarkery skutków (efektu) – mierzalne biochemiczne, fizjologiczne, behawioralne i inne zmiany zachodzące wewnątrz organizmu, które mogą być rozpoznane jako łączące się z: - już obecnymi, -mogącymi się pojawić zaburzeniami zdrowia biomarkery wrażliwości – wskaźniki wrodzonej lub nabytej zdolności organizmu do odpowiedzi wywołanej ekspozycją na specyficzny ksenobiotyk Część związków chemicznych o charakterze ksenobiotyków po dostaniu się do organizmu może ulegać: 1. bioakumulacji. Prof. Emilia Kolarzyk 2. biotransformacji. BIOMARKERY EKSPOZYCJI. Biomonitoring pomocny w określeniu interakcji pomiędzy organizmem człowieka a zagrożeniem środowiskowym: Ekspozycja Biomarkery ekspozycji Arsen (As) arsen w moczu, włosach, paznokciach kwas monometyloarsenowy + kwas dimetyloarsenowy Kadm (Cd) kadm w moczu, beta 2 - mikroglobulina w moczu Ołów (Pb) ołów we krwi i w moczu , protoporfiryna erytrocytarna, cynkoporfiryna erytrocytarna we krwi, kwas delta-aminolewulinowy i koproporfiryny w moczu Rtęć (Hg) rtęć w moczu Chrom (Cr) chrom w moczu Benzen benzen we krwi, fenol w moczu Dwusiarczek węgla kwas 4-tio-4-tiazolidyno karbonylowy w moczu Fenol fenol w moczu Ksyleny kwasy metylohipurowe w moczu Nitrobenzen nitrofenol w moczu i w osoczu , MetHb we krwi Styren kwas migdałowy oraz kwas fenyloglioksalowy w moczu kwas hipurowy w moczu, toulen we krwi Toulen Prof. Emilia Kolarzyk O toksyczności stwierdzanej w wewnętrznych przedziałach organizmu danej substancji chemicznej - traktowanej jako biomarker ekspozycji - mówimy wówczas, gdy występuje ona w stężeniu przekraczającym DSB. DSB - najwyższe dopuszczalne stężenie biologiczne ( dla dawki pochłoniętej ) związków szkodliwych lub ich metabolitów w płynach ustrojowych ( przede wszystkim we krwi i w moczu) oraz w tkankach. Prof. Emilia Kolarzyk BIOMARKERY SKUTKÓW ( EFEKTU) Preferowane są biomarkery, które łączą się z mechanizmami toksycznymi i określają ilościowo zależność dawka - odpowiedź. Trudności interpretacyjne wiążą się jednak z faktem, że: * obserwuje się dużą zmienność wewnątrzosobniczą w odpowiedzi na takie same dawki substancji chemicznych * niektóre biomarkery są niespecyficzne lub niedostatecznie specyficzne i określają więcej niż jedno uszkodzenie narządowe lub proces chorobowy. Dlatego wprowadzono dodatkowe pojęcie -biomarker funkcji danego narządu. Sposób postępowania diagnostycznego w aspekcie przyczynowoskutkowym zostanie podany na przykładzie biomarkerów funkcji płuc. Prof. Emilia Kolarzyk Biomarkery funkcji płuc zwiększona liczba neutrofilów w BALF (bronchoalveolar lavage fluid) - reakcja zapalna w regionie oskrzelowo-pęcherzykowym zwiększone stężenie białka w BALF - zwiększenie przepuszczalności bariery pęcherzykowo-włośniczkowej beta -glukoronidaza - marker nasilonej fagocytozy zwiększony poziom wydzielanego przez makrofagi płucne nowotworowego czynnika martwicyTNF (tumor necrosis factor) procesy zwłóknienia w płucach obniżony poziom glutationu - biomarker stresu oksydacyjnego Narażenie środowiskowe na tlenki azotu i ozon może doprowadzać do: upośledzenia antyoksydacyjnych mechanizmów obronnych poprzez zaburzenie równowagi oksydacyjno-antyoksydacyjnej, indukować stany zapalne doprowadzając do przewlekłej obturacyjnej choroby płuc. Prof. Emilia Kolarzyk Zakładając, że diagnozujemy np. spawacza, który w środowisku pracy narażony był zarówno na tlenki azotu jak i ozon w stężeniu przekraczającym NDS, to aby wnioskować że: • narażenie to było przyczyną toczącego się stanu zapalnego należałoby uzyskać zwiększoną liczbę neutrofilów w BALF. W przypadku, gdyby uzyskano prawidłowe stężenie glutationu w surowicy krwi można by wnioskować , że nie nastąpiło upośledzenie funkcji antyoksydacyjnych. Biomarkerami przekształcania się komórek prawidłowych w komórki nowotworowe, wraz z ich wzrostem , prowadzącym do nowotworu , mogą być: • alkilowane puryny • addukty alfatoksyn z guaniną • addukty cis-platyny • addukty tyminoglikolu • N-nitrozo-prolina w moczu jako marker endogennych Nnitrozozwiązków Prof. Emilia Kolarzyk BIOMARKERY WRAŻLIWOŚCI Wrażliwość osobnicza na ksenobiotyki uzależniona jest od szeregu czynników; najważniejsze z nich to: czynniki genetyczne. wiek, ogólny stan zdrowia, stan odżywienia, styl życia -> palenie papierosów, używki. Biomarkery wrażliwości identyfikują tych osobników w populacji, którzy mają genetyczną lub nabytą odmienność we wrażliwości na skutki spowodowane ekspozycją na substancje chemiczne. Wiadomo bowiem, że jeśli np. eksponowana jest grupa osobników na działanie substancji rakotwórczej, to z całą pewnością nie dojdzie do rozwoju choroby nowotworowej u wszystkich robotników, ale u części z nich czynnik ten może być przyczyną choroby. Prof. Emilia Kolarzyk Biomarkery wrażliwości na czynniki środowiskowe i genetyczne ----------------------------------------------------------------------------------------------------Biomarker Czynnik Choroba wrażliwości środowiskowy ----------------------------------------------------------------------------------------------------Indukowalność hydroksylazy WWA rak płuca węglowodorów ----------------------------------------------------------------------------------------------------Alfa 1-antytrypsyna dym tytoniowy rozedma płuc ----------------------------------------------------------------------------------------------------Indukcja cytochromu P-450IIE1 spoż. alkoholu rak o różnej lokalizacji Prof. Emilia Kolarzyk Prof. Emilia Kolarzyk ODPOWIEDŹ USTROJU NA EKSPOZYCJĘ ŚRODOWISKOWĄ I ZAWODOWĄ 1.Sposób określania związku przyczynowo-skutkowego między ekspozycją zawodową a odpowiedzią organizmu człowieka omówiony zostanie na przykładzie narażenia na rtęć (I), 2.Określanie związku przyczynowo-skutkowego w ekspozycji zarówno komunalnej jak i zawodowej na przykładzie narażenia na ołów (II) Prof. Emilia Kolarzyk I. Narażenie na rtęć metaliczną i jej pary ma miejsce przy obsłudze różnego rodzaju aparatury pomiarowej wypełnionej rtęcią i przy czyszczeniu rtęci. Do ostrego zatrucia dochodzi w przypadku rtęci rozlanej w pomieszczeniach nieodpowiednio przystosowanych. Przewlekła ekspozycja prowadząca do zatrucie przewlekłego najczęściej ma miejsce w przemyśle chemicznym (elektroliza), w przemyśle elektrochemicznym (lampy rtęciowe, prostowniki ). Rtęć do organizmu dostaje się głównie poprzez układ oddechowy. Na poziomie komórkowym jej toksyczność przejawia się uszkodzeniem błon komórkowych (powinowactwo do grup sulfhydrylowych białek). Rtęć przenika przez barierę krew-mózg. W obrazie klinicznym przeważają objawy uszkodzenia układu nerwowego. W początkowym okresie rozwija się zespól rzekomonerwicowy, potem nerwica rtęciowa. Zmiany w obwodowym układzie nerwowym mają charakter polineuropatii. Najwięcej rtęci gromadzi się w nerkach, mimo to objawy uszkodzenia nerek obserwuje się rzadko. Prof. Emilia Kolarzyk Początkowa odpowiedź organizmu na działanie rtęci jest niespecyficzna. Aby etiologię zespołu rzekomonerwicowego powiązać z ekspozycją na rtęć należy stwierdzić w pomiarach środowiskowych stężenie rtęci przekraczające NDS. NDS dla rtęci podawane jest jako suma rtęci i związków nieorganicznych i wynosi 50 μg/m3, a NDS chwilowe 150 μg/ m3. Biomarkerem ekspozycji na rtęć jest obecność rtęci w moczu. DSB wynosi 50ug/l (0,25 μmol/l ) i w przypadku zatrucia rtęcią DSB powinno być przekroczone. Przy ewentualnym uszkodzeniu nerek powinny być stwierdzane biomarkery funkcji tego narządu. W zależności od lokalizacji uszkodzenia biomarkery są różne. Jako biomarker uszkodzenia kłębków nerkowych uznawane są kreatynina i beta 2mikroglobulina w surowicy krwi oraz białka o ciężarze cząsteczkowym > 400000 w moczu. Przy uszkodzeniu kanalików nerkowych stwierdzane są antygeny kanalikowe (BB50, BBA, HF5) oraz enzymy w moczu (N-acetylo-beta-D-glukozoamidaza i B-galaktozydaza. Kalikrenina w moczu i glikoproteina Thamm-Horfsfalla świadczyć mogą o uszkodzeniu pętli Henlego i kanalika dystalnego. Prof. Emilia Kolarzyk II. Ekspozycja na ołów może być rozpatrywana w podwójnym aspekcie: narażenie w środowisku bytowania człowieka narażenie w środowisku pracy Źródłem zanieczyszczenia środowiska naturalnego ołowiem może być: sąsiedztwo przemysłu, -spaliny benzyny etylizowanej -ołowiane instalacje wodociągowe. Od 1998 roku: D24 -2 μg/m3, D30- 5 μg/m3, DA-0,5 μg/m3. Prof. Emilia Kolarzyk II. OŁÓW Ekspozycja na ołów może być rozpatrywana w podwójnym aspekcie: 1. narażenie w środowisku bytowania człowieka 2. narażenie w środowisku pracy Źródłem zanieczyszczenia środowiska naturalnego ołowiem może być: - sąsiedztwo przemysłu, -spaliny benzyny etylizowanej -ołowiane instalacje wodociągowe. EK ZhiD UJCM Obserwowany jest spadek stężenia ołowiu np. w Krakowie w 94 stężenie średnioroczne w powietrzu atmosferycznym wynosiło 0,15 μg/m3 -DA 0,2 μg/m3, w 98r stężenie ołowiu wynosiło 0,109 -DA-0,5 μg/m3. Narażenie zawodowe ma miejsce głównie w hutach cynku i ołowiu podczas przeróbki i wytapiania z rud, ale także w przemyśle kaflarskim i ceramicznym oraz przy wyrobie szkła kryształowego, przy wyrobie i remontach akumulatorów oraz w składnicach złomu . NDS dla ołowiu wynosi 50 μg/m3 Ołów do ustroju wprowadzany jest z powietrzem atmosferycznym, wodą i pokarmami. Zatrucie ołowiem objawia się przede wszystkim uszkodzeniem: układu krwiotwórczego (dochodzi do hamowania syntezy hemoglobiny i skrócenia czasu przeżycia krwinek czerwonych) układu nerwowego(polineuropatia i encephalopatia). Prof. Emilia Kolarzyk Znaczne zwiększenie stężenia ołowiu we krwi może prowadzić do powstania ostrych objawów pod postacią kolki ołowiczej. Wczesny okres zatrucia ołowiem przebiega bezobjawowo. Objawy ołowicy są niespecyficzne . W rozpoznaniu różnicowym należy pamiętać o tym, że: - niedokrwistość oraz choroby ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego mogą mieć etiologię niezależną od ołowicy, - kolkę ołowiową należy różnicować z kolką nerkową, żółciową, zapaleniem trzustki, czy jelit. Dlatego niezmiernie ważne jest oznaczenie biomarkerów ekspozycji na ołów. Nie mniej jednak również biomarkery mogą być niespecyficzne lub niedostatecznie specyficzne. Np. związane z ekspozycją na ołów zahamowanie aktywności enzymów biosyntezy hemu znajduje odzwierciedlenie we wzroście poziomu wolnej protoporfiryny erytrocytarnej. Jednak poziom wolnej protoporfiryny erytrocytarnej wzrasta również w stanach niedoboru żelaza. Dlatego stosuje się kompleksowe oszacowanie. Prof. Emilia Kolarzyk W praktyce klinicznej oznaczane jest: • stężenie ołowiu we krwi • stężenie kwasu delta –aminolewulinowego w moczu. DSB dla ołowiu we krwi wynosi 600 μg/l (2,28 μmol/l), a u kobiet w wieku rozrodczym 300 μg/l (1,44 μmol/l). DSB dla kwasu delta–aminolewulinowego (wg metody Grabskiego) wynosi 17mg/l (129,6umol/l), a dla protoporfiryny w krwinkach czerwonych 10ug/gHb (1400 ug/l krwi). Górne granice stężeń tych biomarkerów dla populacji nienarażonej zawodowo są oczywiście niższe. Ołów we krwi: 200 μg/l (0,97 μmol/l) , kwas delta –aminolewulinowy: 10mg/l (76,3umol/l), protoporfiryna w erytrocytach- 2,5 ug/gHb (350 ug/l) Prof. Emilia Kolarzyk Wrażliwość osobnicza na ekspozycję środowiskową uzależniona jest od całego szeregu czynników. Oprócz czynników genetycznych dużą rolę odgrywa ogólny stan zdrowia, stan odżywienia oraz styl życia. Natomiast jako biomarker wrażliwości uważane mogą być niedobory IgA. Powyższy sposób diagnozowania schorzeń o etiologii środowiskowej odgrywa rolę przede wszystkim w początkowym okresie jeszcze przed ujawnieniem się typowych objawów klinicznych. Prof. Emilia Kolarzyk Piśmiennictwo Kolarzyk E. Wybrane problemy higieny i ekologii człowieka, Wyd. UJ, Kraków 2008 Jethon Z, Grzybowski A. Medycyna zapobiegawcza i środowiskowa. PZWL, Warszawa 2000. Karczewski JK (red.). Higiena. Podręcznik dla studentów pielęgniarstwa. Wyd. Czelej, Lublin 2002. WIOŚ Kraków 2014 . Raport o stanie środowiska w województwie małopolskim w 2013r www.krakow.pios.gov.pl www.krakowskialarmsmogowy.pl/smog Prof. Emilia Kolarzyk