Intoxicația cu arsenic

Intoxicația cu arsenic sau arsenicoza este o boală cauzată de ingestia, absorbția sau inhalarea unor nivele periculoase de arsenic. Dacă nu este tratată, intoxicația cu arsenic poate determina probleme grave de sănătate, chiar deces.

Arsenicul, al 33-lea element în tabelul periodic al lui Mendeleev este un metal greu care există în natură în trei forme:

• alfa sau alb
• beta sau negru
• gama sau gri.

Arsenicul metal intră și în compoziția anumitor compuși care pot fi organici sau anorganici. Intoxicația cu arsenic apare ca urmare a ingestie, inhalației și absorbției la niveul dermului. Compușii anorganici sunt mult mai toxici comparativ cu compușii organici. Arsenicul elemental (neinclus în niciun compus fie organic sau anorganic) este cel mai puțin toxic. Arsenicul trivalent este foarte bine absorbit prin piele și este de 60 de ori mai toxic comparativ cu arsenicul pentavalent care este bine absorbit la nivel intestinal. Gazul de arsen este foarte toxic. [1]

Toxicitatea arsenicului se datorează efectului său asupra a numeroase enzime celulare care determină afectarea metabolismului și a reparării ADN-ului. Arsenicul este excretat prin urină însă se poate acumula și la nivelul multor țesuturi și organe.

Arsenicul a fost utilizat în medicină, ca pigment, ca pesticid și ca armă chimică. Are în comun multe caracteristici de toxicitate cu alte metale grele precum mercurul sau plumbul. Este utilizat în producția sticlei și a semiconductorilor. Poate fi detectat în apă și în organismele ce trăiesc în oceane și este utilizat și în industrie.

Epidemiologie

În epoca victoriană arsenicul era foarte frecvent folosit în tentativele de crimă și de suicid, însă la momentul actual este folosit mult mai rar în aceste scopuri, întrucât este mult mai greu de procurat. Metodele de protecție a muncii în industrie s-au îmbunătățit considerabil, ceea ce a determinat rărirea cazurilor de intoxicație cronică și acută cu arsenic.

În anumite zone ale globului însă, apa este foarte frecvent contaminată cu acest metal. În Bangladesh și India intoxicația cronică afectează miloane de oameni. Alte regiuni afectate de pe glob sunt: Chile, Argentina, Mexic, anumite zone din Statele Unite ale Americii, China, Taiwan și Thailanda.

Datorită contaminării apei, peste 100 de milioane de oameni la nivel global sunt la risc de intoxicație cu arsenic. În Bangladesh, mai mult de 95% din rezervoarele de apă care alimentează gospodăriile a peste 138 de milioane de oameni sunt potențial contaminate cu arsenic la nivele ce depășesc reglementările Organizației Mondiale a Sănătății.

Persoanele care au cel mai mare risc de intoxicație sunt cele cu diete în care există deficit de vitamină B și antioxidanți, acestea fiind expuse dermatozelor cauzate de arsenic. S-a observat existența unei corelații inverse între consumul de vitamină A, C și E, riboflavină și acid folic și existența manifestărilor dermatologice secundare expunerii la arsenic. Cel mai afectați în zonele cu apă contaminată sunt copiii mai mici de 6 ani, majoritatea victimelor intoxicațiilor fiind de vârstă mică (sub 19 ani). [2], [3]

Etiologie

Sursele de intoxicație cu arsenic sunt următoarele:

• apă de băut contaminată
• anumite medicamente ayurvedice și din medicina clasică Chineză
• pesticidele
• ierbicidele
• fungicidele
• substanțele folosite în consevarea lemnului
• ceramica
• picturile
• tutunul (pentru țigaretele care depășesc reglementările internaționale și conțin mai mult de 6 micrograme de arsenic per pachet)
• arderea combustibililor fosili (arsenicul poate contamina cărbunele și petrolul)
• în Statele Unite wiskey-ul de contrabandă (moonshine) este o sursă de arsenic.

Expunerea profesională poate să apară la lucrătorii în:

• industria metalurgică (arsenicul poate fi prezent în zonele de extracție ale plumbului, aurului, zincului, cobaltului și nichelului)
• industria microelectronicelor
• centralele ce folosesc cărbuni
• industria de manufactură a sticlei și a artificiilor
• agricultura ce utilizează pesticidele
• industria lemnului tratat cu arsenic în vederea conservării.

Arsenicul organic poate fi găsit în pește și fructe de mare și nu este toxic, consumul acestor preparate nefiind o cauză de intoxicație cu arsenic. Un exemplu similar este acela al expunerii pe termen lung în industria lemnului la tăierea și arderea lemnului conservat cu arsenat de cupru sau crom care duce la creșterea nivelelor sanguine de arsenic dar nu la intoxicație, concentrațiile acestea nefiind toxice. [4], [1]

Tablou clinic

Expunerea la arsenic poate fi fie de natură ocupațională fie întâmplătoare, prin staționarea într-un mediu ce conține compuși bogați în arsenic, însă poate să apară și intoxicație deliberată cu arsenic, în scop suicidar.
Expunerea la gaz de arsen este în general rezultatul unui accident industrial.

În momentul în care un pacient se prezintă la medic cu neuropatie periferică dureroasă debutată brusc trebuie luată o anamneză amănunțită care să cuprindă istoricul călătoriilor și descrierea condițiilor de la locul de muncă al pacientului. Pacientul va fi chestionat și cu privire la activitățile recreaționale, consumul de alcool (mai ales forme de alcool care nu se găsesc în comerț), suplimente alimentare medicamentoase, medicamente naturiste.

Intoxicația cu arsenic afectează mai multe organe și sisteme. [2]

Simptomele debutează într-un interval de 30 de minute până la două ore de la expunere. Ingestia acută de arsenic (cantitate mare la o singură administrare) este urmată de o gastroenterită severă, respirație cu miros de usturoi și hipersalivație. Există o secvență caracteristică de apariție a insuficienței multiorganice care începe cu simptome neurologice (în primele ore) și simptome cardiace, urmate de detresă respiratorie și culminând cu insuficiență renală și insuficiență hepatică. Supresia medulară apare la câteva zile sau câteva săptămâni la supraviețuitori. Tot la supraviețuitori apar și alopecia și neuropatia motorie ascendentă. [5]

Intoxicația acută

Manifestările intoxicației acute sunt următoarele:

• miros pregnant de usturoi al respirației și al țesuturilor
• manifestări gastrointestinale: hpersalivație, durere abdominală, vărsături, diaree severă ce poate duce la șoc hipovolemic iar în cazul în care otrăvirea a fost cu arsenic trivalent care este coroziv, apar arsurile mucoasei orale, esofagiene și gastrice cu disfagie și hemoragie gastro-intestinală.
• manifestări cardiovasculare: insuficiență cardiacă, deshidratare, hipovolemie sau șoc cardiogen, modificări ale electrocardiogramei (activității electrice a cordului) incluzând modificări de segment ST, prelungirea intervalului QT, tahicardie ventriculară, torsada vârfurilor și fibrilație ventriculară. La nivel periferic apare gangrena extremităților.
• manifestări respiratorii: edem pulmonar acut, sindrom de detersă respiratorie a adultului și insuficiență respiratorie acută. Inhalarea arsenicului sub formă de gaz de arsen cauzează iritația căilor respiratorii, bronhospasm și edem pulmonar acut.
• manifestări hepatice și renale: hematurie sau hemoglobinurie cauzate de hemoliza acută, proteinurie, necroză tubulară acută ș i insuficiență renală acută. Afectarea ficatului determină icter și hepatomegalie la care se poate asocia și pancretita ca afectare secundară de organ cauzată de afectarea hepatică.
• manifestări neurologice: deprimarea sistemului nervos central, encefalopatie, convulsii și comă.
• manifestări hematologice: hemoliză acută și aplazie medulară. Pe frotiul de sânge periferic se pot observa punctații bazofile și formarea de rulouri de hematii.
• manifestări cutanate: erupții tegumentare. [2], [4]

Intoxicația cu gaz de arsen determină anemie hemolitică acută și frisoane violente. Hemoglobinuria determină colorația închisă a urinei (maro spre negru- hemoliză severă), în timp ce pacientul devine rapid șocat și obnubilat.

Manifestările intoxicației cronice sunt următoarele:

• Leziuni cutanate: sunt tipice și apar tardiv, la aproximativ 10 ani de la expunere. Keratoza palmelor și plantelor este caracteristică. Apar liniile lui Mee la nivelul unghiilor (linii albe, transversale). Hiperpigmentarea cutanată este prezentă în general pe brațe și în zona superioară a trunchiului și nu este liniară ci sub formă de porțiuni întunecate de piele sau pete pigmentare. Dermatita exfoliativă, alopecia, conjunctivita și ulcerațiile corneene (afectarea mucoasei oculare) pot fi de asemenea prezente.
• Leziuni gastrointestinale: anorexie, pierdere în greutate, durere abdominală, diaree, icter, hepatomegalie.
• Leziuni cardiace și respiratorii: miocardită, pericardită, hipertensiune arterială (sau risc crescut de hipertensiune), boală pulmonară restrictivă sau obstructivă.
• Manifestări hematologice: pancitopenie, anemie aplastică
• Manifestări neurologice: neuropatie periferică (mixtă, senzitivă și motorie la 1-3 săptămâni), fasciculații musculare și atrofie musculară, ataxie cerebeloasă. [3]

Se mai asociază la intoxicația cronică și un risc crescut de diabet și risc crescut de cancer, în special cancer al pielii, cancer pulmonar, al ficatului, al vezicii urinare, al rinichiului, al laringelui și al sistemului limfatic (limfoame maligne Hodgkin și non Hodgkin). [1]

Diagnostic diferențial

Se face cu alte forme de intoxicație cu metale grele precum plumb și mercur. Se mai adaugă diagnosticul diferențial cu boli cu manifestări asemănătoare precum botulismul, gastroenterita și sindromul hemolitic uremic. Diagnosticul leziunilor cutanate se face cu alte forme de dermatită (dermatită atopică, dermatită de contact, dermatită exfoliativă).

Alte entități de diagnostic diferențial:

• anemie gravă
• anxietate
• criză de apendicită
• encefalită
• ingestia de sodă caustică
• intoxicația cu fier
• intoxicația cu ciuperci
• intoxicația cu teofilină. [2]

Investigații diagnostice

Este obligatorie monitorizarea pacientului pentru cel puțin 4 ore de la ingestie cumonitorizarea pulsului, a tensiunii arteriale, afrecvenței respiratorii, a saturației în oxigen, a activității electrice cardiace (electrocardiograma) și a debitului urinar (prin montarea de sondă urinară).
Orice pacient cu simptome acute trebuie investigat prin recoltarea analizelor uzuale de hematologie și biochimie a sângelui, la care se adaugă monitorizarea valorilor gazelor arteriale. Examenul sumarului de urină este obligatoriu iar diagnosticul intoxicației cu arsenic este pus de determinarea nivelului de arsenic în sânge și urină.
Se va face și o radiografie cardio-pulmonară urmată de o radiografie abdominală pe gol (compușii anorganici de arsenic sunt radioopaci și se pot vizualiza pe radiografie). [1]
Nivelele normale de arsenic în sânge și urină sunt următoarele:

• nivel normal de arsenic în sânge: sub 50 micrograme/litru. Atenție la faptul că nivelul de arsenic în sânge are uz limitat în determinarea diagnosticului și urmărirea terapiei întrucât timpul de înjumătățire al arsenicului anorganic în sânge este foarte scăzut (aproximativ două ore) prin urmare concentrația reală a arsenicului în organism poate fi determinată de nivelul sanguin de arsenic numai în primele două ore de la expunere.
• nivelul normal de arsenic în urină este sub 50micrograme/24 de ore.
• concentrația normală de arsenic în urină este sub 30 de micrograme/litru. Compușii organici de arsenic detectați în urină provin de obicei din surse alimentare precum pește și fructe de mare și nu sunt cauzate de o intoxicație cu arsenic. În cazul în care aceste preparate au fost consumate cu 1-2 zile înainte de investigație, nivelele de arsenic organic în urină pot fi crescute însă laboratorul trebuie să diferențieze arsenicul organic (non-toxic) de arsenicul anorganic (toxic).
• arsenicul poate fi detectat în foliculii piloși la 30 de ore de la expunere dar această investigație poate da rezultate fals pozitive. Analiza concentrației de arsenic în foliculul pilos nu poate diferenția între intoxicație prin ingestie de arsenic și expunerea exterioară (expunerea scalpului la arsen).

În intoxicația cronică sunt foarte utile pentru diagnostic nivelul urinar de arsenic și concentrația arsenicului în foliculii piloși. Nivelul de arsenic în apa de băut trebuie analizat întrucât o concentrație crescută de arsenic în apă asociată cu simptome caracteristice este o corelație utilă pentru diagnosticul intoxicației cronice.
Investigația și screeningul pentru complicații pot fi utile (diabet, hipertensiune, eventual cancer). [2], [3], [5]

Tratamentul intoxicației acute

Pacientul adus la unitatea de primiri-urgențe și este preluat de către medicul toxicolog. Este obligatorie îndepărtarea cât mai rapidă a pacientului de sursa de arsenic. În cazul în care contactul a fost cutanat se spală cu apă din abundență înainte de sosirea paramedicilor și se înlătură hainele contaminate.
La locul accidentului se va efectua resuscitarea pacientului după principiile ABC ale Basic Life Support (libertatea căilor aeriene, asigurarea respirației și circulației). În unitatea de primiri-urgențe se va efectua un lavaj gastric în cazul în care a fost ingerată o cantitate semnificativă de arsenic (compus ce conține arsenic) și în cazul în care a trecut mai puțin de o oră de la ingestie și pacientul nu a vărsat sau în cazul în care radiografia abdominală pe gol indică existența arsenicului (radioopac) la nivel gastric. Cărbunele activat nu are niciun beneficiu deoarece nu absoarbe arsenicul, prin urmare se evită administrarea lui. [4]

Se poate efectua irigația întregului intestin cu ajutorul unei clisme cu polietilen glicol pentru a preveni absorbția arsenicului la nivelul tractului gastro-intestinal.
La tratamentul de dezintoxicare se adaugă tratamentul suportiv care persupune administrarea de oxigen (umidificat în cazul în care intoxicația s-a făcut prin inhalare de gaz arsen), bronhodilatatoare pentru tratamentul bronhospasmului și ventilație mecanică cu presiune expiratorie pozitivă (PEEP) pentru prevenția apariției edemului pulmonar acut.
Hipovolemia este tratată cu fluide intravenoase, iar în cazul în care a avult loc o hemoragie gastro-intestinală severă se va efectua o transfuzie de sânge. Insuficiența cardiacă și șocul cardiogen se tratează cu medicamente inotrop pozitive care să stimuleze bătăile cordului. Torsada vârfurilor poate fi tratată cu sulfat de magneziu sau cu izoprenalină. Convulsiile se tratează cu diazepam, lorazepam și/sau fenitoină.
Pacientului i se administrează analgezice. [3]

Se va alcaliniza urina prin utilizarea de bicarbonat de sodiu. Hemodializa nu reduce concentrația de arsenic din corp dar este utilizată pentru tratamentul insuficienței renale acute în cazul în care aceasta se declanșează.
Aplazia medulară se tratează cu transfuzie de hematii și/sau trombocite. Se va efectua și tratamentul arsurilor cutanate (în cazul în care contaminarea a avut loc prin piele) iar în cazul în care apar iritațiile conjunctivei datorită contactului ocular aceasta se va trata similar cu arsurile chimice.
Terapia de chelare se folosește la pacienții simptomatici și care au o concentrație a arsenicului în urină mai mare de 200 micrograme/Litru. DMPS (acid 2, 3-Dimercapto-1-propansulfonic) este agentul de elecție pentru chelare, în timp ce DMSA (acid dimercaptosuccini) este o alternativă fiind un preparat oral, deci nepotrivit pentru administrarea la pacientul care varsă. Dimercaprolul și penicilamina au fost de asemenea folosite însă DMPS și DMSA au un efect mult mai rapid și mai persistent. [2], [1]

Tratamentul intoxicației cronice

În țările în curs de dezvoltare se vor controla atent rezervoarele de apă deoarece reducerea cantității de arsenic din apa potabilă la nivele acceptate de Organizația Mondială a Sănătății va scădea drastic cazurile de intoxicație cronică. Keratozele palmelor și plantelor s-au remis în zonele în care s-a încetat expunerea populației la cantități mari de arsenic provenind din apa de băut.

Terapia de chelare cu DMPS sau DMSA joacă un rol în recuperarea pacientului dar studiile referitoare la eficiența ei sunt încă neconcludente. Administrarea terapiei de chelare la persoanele din zone în care expunerea la arsenic din apa potabilă nu a încetat este inutilă, deoarece aceasta trebuie administrată doar în vederea tratării intoxicației cronice, nu a prevenției ei.

Micronutrienții și antioxidanții pot fi benefici în special la populația malnutrită. Este necesar ca pacienților cu leziuni cutanate să li se administreze multivitamine.

Anumiți compuși naturali din plante pot ajuta la înlăturarea arsenicului de la niveul țesuturilor cutanate.

Se va efectua tratamentul keratozelor deoarece acestea predispun pacientul la dezvoltarea de infecții cutanate bacteriene și micotice. Se va face screening-ul pentru complicațiile intoxicației cu arsenic: diabet zaharat, hipertensiune. Se vor verifica toți membrii unei familii deoarece în zonele cu apă potabilă contaminată expunerea este la nivel de colectivitate. Gravidele și lăuzele trebuie ferite de contactul cu acest metal greu întrucât arsenicul poate fi transportat prin placentă către produsul de concepție, iar laptele poate fi contaminat. [2], [1], [3]

Prognostic

Prognosticul pacienților intoxicați cu arsenic variază în funcție de cantitatea de arsenic și de tipul de expunere (acut sau cronic). Efectele și complicațiile pot să apară la un timp scurt (zile-săptămâni pentru neuropatia periferică mixtă) sau ani de la expunere (alopecia, diabetul zaharat, hipertensiunea arterială).

În zonele în care au existat cazuri de intoxicație cu arsenic se va testa apa de băut în vederea evidențierii arsenicului. Se lucrează la metode de eliminare a arsenicului din mediu în zonele industriale, iar populația care trăiește în zone cu apă contaminată este obligată să stocheze apă potabilă îmbuteliată. [4]