Neurologie si AMT
Autor: dr. Marcvart Maria
Datorita cantitatii enorme de metale toxice in mediul inconjurator si dezechilibrelor minerale larg intalnite la omul modern secundar dietei necorespunzatoare, testarea pacientilor pentru depistarea deficitelor, exceselor si imbalantelor minerale este din ce in ce mai importanta. Prin testarea firului de par, analiza minerala tisulara reprezinta o metoda eficienta si fidela pentru determinarea expunerii pe termen lung la minerale toxice si prezentei deficitelor de substante nutritive.
Utilizand AMT, clinicianul poate depista rapid si in consecinta trata dezechilibrele minerale si intoxicatiile care de cele mai multe ori se manifesta mascat, sub forma sindromului oboselii cronice, depresiei, hiperactivitatii (la copii), tulburarilor de comportament, incetinirii proceselor de ideatie, raspunsului alterat la stres, afectiunilor cardiovasculare, neurologice, tiroidiene si altele. Practicienii au gasit metoda deosebit de utila in cazurile in care etiologia bolii nu era depistata sau in cazurile in care existau mai multe cauze sinergice pentru afectiunea respectiva.
AMT este una dintre cele mai avansate metode din medicina, cu aplicatii in ceea ce priveste spectrul terapeutic. Cercetarile din ultimele trei decade sugereaza ca reletia intre concentratiile mineralelor din firul de par si sanatatea umana este un proces complex, legat de expunerea, absorbtia, si distributia tisulara a elementelor esentiale si toxice. Studiile in ceea ce priveste relatia dintre statusul mineral si tulburarile comportamentale, bolile cardiovasculare si cancer ofera variante noi, continuand extinderea aplicatiilor AMT mai departe de binecunoscuta utilizare in cazul expunerii la minerale toxice.
AMT poate detecta valori ale mineralelor de ordinul parti per milion, uneori chiar per miliard. Simplitatea recoltarii si transportului fac din AMT o determinare fiabila si convenabila, iar masurile luate pentru pastrarea integritatii esantionului, cum sunt “camerele ermetice”, garanteaza acuratetea rezultatelor.
Utilitatea determinarii
Majoritatea coplesitoare a reactiilor chimice care guveneaza procesele celulare sunt catalizate de catre enzime. De cele mai multe ori enzimele necesita pentru a opera cofactori minerali. Magneziul si zincul, de exemplu, sunt cofactori in sute de reactii enzimatice. Pe de alta parte, mineralele toxice pot interfera cu cu reactiile enzimatice si pot perturba astfel activitatea celulara. Astfel, excesele sau deficitele minerale au un impact semnificativ asupra sanatatii.
Din nefericire, deficitele minerale sunt pandemice in societatea noastra. Numeroase studii guvernamentale au raportat deficite minerale multiple la un procentaj mare al subiectilor. De exemplu, studiile arata ca mai mult de 1/3 din americani consuma mai putin de 100% din RDA (ratia zilnica recomandata) de calciu (Chattopadhyay A, Roberts T, Jervis R. Scalp hair as a monitor of community exposure to lead. Arch Environ Health 1977;32(5):226-236). Datorita cantitatii enorme de compusi toxici utilizati in industrie, mineralele toxice sunt de asemenea larg raspandite, si daca nu sunt depistate la timp, constituie un risc pentru sanatate. Dezvoltarea rapida a noi tehnologii si cresterea riscului de aparitie a noi surse de expunere necesita metode de testare din ce in ce mai sofisticate.
Analiza firului de par, a sangelui sau a urinii?
De mai mult de 30 de ani se studiaza utilitatea masurarii concentratiei mineralelor in firul de par, sange si urina. Aceste medii biologice reflecta echilibrul dinamic al organismului.
Parul se comporta ca un depozit si indica nivelul de stocare al mineralelor de-a lungul timpului. S-au efectuat studii care au corelat nivelurile mineralelor din firul de par cu expunerea din topitorii sau din mine si cu diferite boli ori efecte fiziopatologice ale exceselor sau deficitelor nutritive. In plus, au fost publicate tendintele geografice si istorice ale nivelurilor minerale din firul de par, iar AMT a fost utilizata si in criminalistica. Deci AMT furnizeaza o inregistrare pe termen lung ce reflecta metabolismul: normal sau anormal, asimilarea si expunerea (Suzuki T, Yamamoto R. Organic mercury levels in human hair with and without storage for eleven years. Bull Environ Contam Toxicol 1982;28:186-188; Airey D. Mercury in human hair due to environment and diet: a review. Env Health Perspectives 1983;52:303-316).
Exista numeroase studii publicate despre acuratetea si eficacitatea testarii firului de par, in special pentru metalele toxice, cum este mercurul (Suzuki T, Yamamoto R. Organic mercury levels in human hair with and without storage for eleven years. Bull Environ Contam Toxicol 1982;28:186-188; Airey D. Mercury in human hair due to environment and diet: a review. Env Health Perspectives. 1983;52:303-316). Agentia de Protectie a Mediului din U.S.A. (The Environmental Protection Agency - E.P.A.) a publicat in 1979 un studiu de evaluare in care au fost analizate peste 400 de rapoarte asupra analizei minerale. Autorii au concluzionat ca parul reprezinta “un tesut relevant si reprezentativ pentru monitorizarea biologica a majoritatii metalelor toxice” (U.S. EPA-600/4-79-049. August 1979). Analiza minerala tisulara este de asemenea utila prin evaluarea profilului biochimic, constituind un mijloc de prognostic pentru patologiile viitoare ale individului respectiv, permitand initierea unui program profilactic sau terapeutic.
Elementele stocate in firul de par
Parul uman contine 80% proteine, 15% apa si cantitati mici de lipide si de material anorganic. Continutul mineral al parului este de 0,25 – 0,95% (Katz S, and Chatt A. Hair analysis: applications in the biomedical and environmental sciences. New York: VCH Publishers Inc., 1988:1-16). Dintre cele aproximativ 100.000 de fire de par prezente in mod normal in pielea scalpului, 10% se afla in faza de repaos. In timpul fazei de crestere, foliculii pilosi ai scalpului genereaza firele cu o rata de 0,2-0,5 mm/zi, sau aproximativ 1 cm/luna.
Foliculul pilos este bogat vascularizat, iar sangele care-l scalda reprezinta un mediu de transport atat pentru mineralele esentiale, cat si pentru cele toxice si potential toxice. Odata ce aceste minerale ajung la foliculii pilosi, ele sunt incorporate in proteinele firului care creste. Spre deosebire de celelalte tesuturi ale organismului, parul este un produs finit metabolic, care a incorporat mineralele in structura sa pe parcursul cresterii. Pe masura ce firul de par se apropie de suprafata cutanata, el se intareste prin keratinizare si elementele acumulate pe parcursul formarii sale sunt incastrate in structura sa proteica. Datorita expunerii foliculului pilos pe parcursul cresterii la mediul sanguin, concentratia mineralelor din firul de par reflecta concentratia acestora din tesuturi.
Determinarile urinare si sanguine
Analiza urinii poate furniza informatii importante despre mineralele toxice, care nu sunt oferite de analiza sanguina. Aceste minerale pot fi stocate in diferite tesuturi, unde pot cauza leziuni sau unde pot interfera cu structurile de depozit (rinichi, oase, tesut nervos), fara a fi crescute la nivel sanguin. Mineralele toxice sunt epurate rapid din sange, de aceea doar o scurta perioada de timp nivelurile lor sanguine pot avea relevanta. Cadmiul, de exemplu, are o semiviata biologica de peste 10 ani la om. De aceea, depunerea cumulativa a cadmiului precum si a altor minerale, poate reprezenta un risc semnificativ (Poulson O, Christensen J, Sabbioni E, Van der Venne MT. Trace element reference values in tissues from inhabitants of the European community V: review of trace elements in blood, serum and urine and critical evaluation of reference values for the Danish population. Sci Total Environ 1994;141:197-215; Lauwerys R, Bernard A, Roels H, Buchet J-P. Cadmium: exposure markers as predictors of nephrotoxic effects. Clin Chem 1994; 40(7 Pt 2):1391-94).
Una dintre concluziile importante a cercetarilor in ceea ce priveste testarea sanguina este ca “pentru mineralele prezente la om, apare o uniformitate a valorilor care reflecta controlul exercitat de catre organism, de ex. totalitatea proceselor homeostatice” (Hamilton E, Sabbioni E, Van der Venne M. Element references values in tissues from inhabitants of the European community VI: review of elements in blood, plasma and urine and a critical evaluation of reference values for the United Kingdom population. Sci Total Environ 1994;158:165-190; Hamilton, et al., 187-88). Aceasta uniformitate favorizeaza insa adunarea datelor de referinta si includerea lor ca parametri utili si stabili ai functiilor biologice. Raspunsul homeostatic ilustreaza eficacitatea mecanismelor de clearence din organism si explica utilitatea doar pe termen scurt a analizelor de sange. Este importanta deci investigarea capacitatii de depozit pentru diferite elemente, in special pentru cele toxice, aspect vital indeplinit de catre AMT.
Sa rezumam deci avantajele si dezavantajele diferitelor surse biologice utilizate pentru analiza mineralelor:
- analiza firului de par: parul reprezinta tipul de esantion cel mai potrivit pentru evaluarea dezechilibrelor minerale si a intoxicatiilor. Ea furnizeaza o evaluare pe termen lung, este neinvaziva si permite investigarea interactiunilor minerale nutritive/minerale toxice, care pot fi surprinse doar in faza initiala de catre celelalte determinari mentionate;
- analiza urinii: aceasta arata ce minerale sunt excretate de catre organism in momentul determinarii. Furnizeaza informatii calitative destul de bune in cazul in care persoana a fost expusa recent la un mineral toxic (zile-saptamani), precum si cantitative in ceea ce priveste mineralele excretate.
- analiza sangelui: furnizeaza informatii despre ce a fost recent absorbit in sange (ore-zile). Nivelurile sanguine sunt independente de cele din tesuturile de depozit si variaza si in functie de componenta analizata (plasma, ser, eritrocite). Aceste niveluri sunt tranzitorii si sunt supuse mecanismelor homeostatice care le mentin intr-o plaja ingusta de valori.
Mineralele toxice
Expunerea umana la mineralele toxice utilizate in diferitele procese industriale a crescut dramatic in ultimii 50 de ani. Aceste toxice pot genera o varietate de simptome, iar AMT releva etiologia lor.
Parul este utilizat de mult timp pentru evidentierea expunerii cronice la metalele toxice in studiile pe animale si pe oameni. Deoarece parul este biologic stabil, pot fi efectuate cu acuratete testari pe esantioane vechi de sute de ani. In acest sens esantioanele de par prelevate de la Napoleon au fost testate pentru a dovedi ca acesta ar fi fost otravit cu arsenic (Smith H, Forshufvud S, Wassen A. Distribution of arsenic in Napoleon’s hair. Nature 1962;194:725).
Simptome si semne legate de expunerea la minerale toxice
Arsenic Fatigabilitate, cefalee, dermatita, hipersalivatie, hipotonie musculara, hipopigmentare cutanata, rash cutanat, pierdere par si unghii, anemie
Cadmiu Pierderea olfactiei, anemie, piele uscata, alopecie, hipertensiune, disfunctii renale
Plumb La copii: retard mental, hiperactivitate, invatare dificila, tulburari de comportament
Copii si adulti: fatigabilitate, anemie, gust metalic, pierderea apetitului, scadere ponderala, cefalee, insomnie, nervozitate, scaderea vitezei de conducere nervoasa, posibil disfunctii de neuron motor
Mercur Scaderea capacitatilor senzoriale (gustative, vizulale, auditive si tactile), gust metalic cu hipersalivatie, fatigabilitate, anorexie, iritabilitate si excitabilitate, psihoze, manie, anemie, parestezii, tremor, lipsa de coordonare, afectiuni cardio-vasculare, hipertensiune cu disfunctie renala.
Actualmente, testarea parului pentru minerale toxice cum ar fi plumbul, mercurul, cadmiul, arsenicul, este validata stiintific. Studiile confirma faptul ca elementele toxice pot influenta direct comportamentul prin afectarea functiei cerebrale, influentarea productiei si utilizarii neurotransmitatorilor si alterarea proceselor metabolice. Sistemele neurologic, gastro-intestinal, cardio-vascular si renal sunt cele mai susceptibile la actiunea nociva a mineralelor toxice.
Expunerea ambientala la minerale toxice poate fi rara si are o mare variabilitate, insa in cazul expunerii cronice, indelungate si a aportului cumulativ, nivelurile din firul de par sunt cele mai relevante (Foo S, Khoo N, Heng A, Chua L, Chia S, Ong C, et al. Metals in hair as biological indices for exposure. Int Arch Occup Environ Health 1993;65:S83-S86; Petering H, Yeager D, Witherup S. Trace metal content of hair. II cadmium and lead of human hair in relation to age and sex.. Arch Environ Health 1973;27:327-333; Rossi LC, Clemente GF, Santaroni G. Mercury and selenium distribution in a defined area and in its population. Arch Environ Health 1976;31(3):160-165). Cercetarile sugereaza ca valorile metalelor grele din firul de par furnizeaza o estimare mai buna pentru acumularile pe termen lung decat cele sanguine (Bax M. Lead and impaired abilities [editorial]. Develop Med Child Neurol 1981;23:565-566). Parul reprezinta un mediu de testare excelent deoarece concentratiile sunt adesea de 300 de ori mai mare decat cele din sange sau urina. Deoarece parul stocheaza aceste elemente, este un barometru al expunerii precoce, a celei cronice si adesea reflecta acumularile toxice inaintea aparitiei simptomelor.
Mineralele toxice au efecte negative chiar si in concentratii extrem de mici, insa efectele variaza in functie de modul si durata expunerii si de metabolismul si capacitatea de detoxifiere a fiecarui individ. Mecanismele toxicitatii sunt multiple si includ: inhibitie enzimatica sau a cofactorilor, potentare enzimatica, leziuni membranare si alterarea proceselor de transport si scaderea functionarii neuronale si a conducerii nervoase. Unele dintre aceste efecte sunt sinergice cu alte minerale sau cu substante chimice toxice.
Nivelul toxicitatii acestor elemente si efectele adverse corespunzatoare variaza de la individ la individ. Expunerea subacuta sau cronica poate conduce la o simptomatologie subtila sau franca, indelungata la unuii indivizi, si in special la copii. In special plumbul si mercurul au efecte negative asupra copiilor, datorate in parte ratei lor mari de crestere si a masei corporale mici. Mineralele toxice interfera cu diferitele procese enzimatice si neurologice gradat si progresiv. In continuare sunt amintite cateva dintre relatiile care exista intre mineralele toxice si diferitele disfunctii si afectiuni.
Aluminiul
Exista amintite in literatura numeroase cazuri si studii in ceea ce priveste legatura dintre interferenta acumularilor de aluminiu cu functiile neurologice normale. S-a dovedit ca la copiii dislexici exista niveluri mai mari ale aluminiului in firul de par comparativ cu loturile de control (Capel I, Pinnock M, Dorrell H, Williams D, Grant E. Comparison of concentrations of some trace, bulk, and toxic metals in the hair of normal and dyslexic children. Clin Chem 1981;6:879-81); si alte tulburari de comportament la scolari sunt corelate cu niveluri ridicate ale acestui element (lowe M; Cossairt A; Moon C; Errera J; MacNeel A; Peak R, et al. Main and interaction effects of metallic toxins on classroom behavior.J Abnorm Child Psychol 1985; 13(2):185-98).
Exista o corelatie geografica intre boala Alzheimer si valorile crescute ale Al in apa potabila. La pacientii cu boala Alzheimer s-au inregistrat niveluri crescute de Al la AMT, iar unii dintre acesti bolnavi s-a notat o stabilizare a simptomelor dupa tratament cu chelatori de aluminiu (desfeoxamina).
Scleroza laterala amiotrofica poate fi de asemenea legata de continutul in Al al retelei de apa potabila.
Aluminiul este ubicuitar, fiind metalul greu cel mai intalnit in scoarta terestra. Cele mai intalnite surse de expunere non-ocupationale sunt reprezentate:
- de apa potabila (in special din zonele expuse ploilor acide) (Bensryd I, Rylander L, HÃgstedt, Aprea P, Bratt I. Effect of acid precipitation on retention and excretion of elements in man. Sci Total Environ 1994;145(1-2):81-102).
- ustensilele de gatit din aluminiu
- antiacide cu aluminiu (ex. Maalox)
Mercurul
Nu s-a descoperit nici un proces metabolic care sa necesite mercur. La concentratii mari, mercurul produce leziuni hepatice si renale si simptome neurologice (Clarkson T. Mercury-an element of mystery [editorial]. N Engl J Med 1990;323:1137-39).
Exista numeroase cercetari in ceea ce priveste legatura dintre valorile crescute ale Hg in firul de par si diferite afectiuni. In ceea ce priveste patologia neurologica, exista date care arata ca aportul crescut de mercur din pestele slab de apa dulce si acumularea consecutiva a mercurului in organism conduce la cresterea mortalitatii prin cauze vasculare. S-a presupus ca aceasta corelatie se datoreaza promotiei de catre mercur a peroxidarii lipidelor (Salonen J, SeppÃnen K, NyyssÃnen K, Korpela H, Kauhanen J, Kantola M, et al. Intake of mercury from fish, lipid peroxidation, and the risk of myocardial infarction and coronary, cardiovascular, and any death in eastern Finnish men. Circulation 1995;91(3):645-655).
Atat valorile mercurului din firul de par cat si cele urinare au fost asociate semnificativ cu titruri crescute de complexe imune ce contineau LDL oxidat (Salonen J. 645-655). Si alte dovezi indica faptul ca mercurul poate induce afectiuni autoimune atat la om cat si la animalele de laborator (Bigazzi P. Autoimmunity and heavy metals. Lupus 1994;3:449-453).
Mercurul din plombele dentare poate fi factor etiologic pentru aparitia scerozei multiple, deoarece in studiile efectuate mercurul din firul de par a fost gasit emnificativ mai crescut la subiectii cu scleroza multipla comparativ cu lotul sanatos (Siblerud R, Kienholz E. Evidence that mercury from silver dental fillings may be an etiological factor in multiple sclerosis. Sci Total Environ 1994;142(3):191-205).
In ultimul timp a crescut interesul in ceea ce priveste posibilul efect nociv al mercurului eliberat din obturatiile dentare din amalgam precum si al consumului de peste contaminat cu mercur (Lorscheider F, Vimy M, Summers A. Mercury exposure from “silver” tooth fillings: emerging evidence questions a traditional dental paradigm. FASEB J 1995;9:504-08; Al-Shahristani H, Shihab K, Al-Haddad I. Mercury in hair as an indicator of total body burden. Bull World Health Org 1976; 53(Suppl):105-12). Un studiu care a analizat firele de par ale unui lot de medici stomatologi si igienisti dentari din Marea Britanie a arata o concentratie de 2-3 ori mai mare decat a lotului neexpus (Lenihan JM; Smith H; Harvey W. Mercury hazards in dental practice. Br Dent J 135;1973: 365-396). Un alt studiu efectuat pe un lot de medici stomatologi si asistente stomatologice a aratat o relatie de proportionalitate intre valorile nivelurilor crescute de Hg urinar si numarul de obturatii din amalgam pe care le aveau subiectii (Zander D, Ewers U, Freier I, Brockhaus A. Mercury exposure of the population V: mercury exposure of male dentists and dental aides. Zentralbl Hyg Umweltmed (Ger) 1992; 4:318-28).
Parul este utilizat ca indice al acumularii de Hg in organism, cu conditia sa nu fie supus contaminarii externe ocupationale la vapori de mercur (Hac E, Krechniak J. Mercury concentrations in hair exposed in vitro to mercury vapor. Biol Trace Elem Res 1993;39(2-3):109-15; Chang Y, Yeh C, Wang J. Subclinical neurotoxicity of mercury vapor revealed by a multimodality evoked potential study of chloralkali workers. Am J Ind Med 1995;27(2):271-279).
Plumbul
Reprezinta cel mai frecvent intalnit mineral in cazul expunerii cronice la minerale toxice in concentratii mici. Studiile arata ca intoxicatia cu plumb este asociata la copii cu deficite de functionare ale sistemului nervos central, care pot persista si in adolescenta (Minder B, Das-Smaal E, Brand E, Orlebeke J. Exposure to lead and specific attentional problems in schoolchildren. J Learn Disabil 1994;27(6):393-393). Plumbul si aluminiul din firul de par sunt corelate atat cu scaderea scorurilor de inteligenta cat si a scorurilor de aptitudini scolare (Thatcher R, Lester M, McAlaster R, Horst R. Effects of low levels of cadmium and lead on cognitive functioning in children. Arch Environ Health 1982;37(3):159-66).
Utilizand AMT, clinicianul poate depista rapid si in consecinta trata dezechilibrele minerale si intoxicatiile care de cele mai multe ori se manifesta mascat, sub forma sindromului oboselii cronice, depresiei, hiperactivitatii (la copii), tulburarilor de comportament, incetinirii proceselor de ideatie, raspunsului alterat la stres, afectiunilor cardiovasculare, neurologice, tiroidiene si altele. Practicienii au gasit metoda deosebit de utila in cazurile in care etiologia bolii nu era depistata sau in cazurile in care existau mai multe cauze sinergice pentru afectiunea respectiva.
AMT este una dintre cele mai avansate metode din medicina, cu aplicatii in ceea ce priveste spectrul terapeutic. Cercetarile din ultimele trei decade sugereaza ca reletia intre concentratiile mineralelor din firul de par si sanatatea umana este un proces complex, legat de expunerea, absorbtia, si distributia tisulara a elementelor esentiale si toxice. Studiile in ceea ce priveste relatia dintre statusul mineral si tulburarile comportamentale, bolile cardiovasculare si cancer ofera variante noi, continuand extinderea aplicatiilor AMT mai departe de binecunoscuta utilizare in cazul expunerii la minerale toxice.
AMT poate detecta valori ale mineralelor de ordinul parti per milion, uneori chiar per miliard. Simplitatea recoltarii si transportului fac din AMT o determinare fiabila si convenabila, iar masurile luate pentru pastrarea integritatii esantionului, cum sunt “camerele ermetice”, garanteaza acuratetea rezultatelor.
Utilitatea determinarii
Majoritatea coplesitoare a reactiilor chimice care guveneaza procesele celulare sunt catalizate de catre enzime. De cele mai multe ori enzimele necesita pentru a opera cofactori minerali. Magneziul si zincul, de exemplu, sunt cofactori in sute de reactii enzimatice. Pe de alta parte, mineralele toxice pot interfera cu cu reactiile enzimatice si pot perturba astfel activitatea celulara. Astfel, excesele sau deficitele minerale au un impact semnificativ asupra sanatatii.
Din nefericire, deficitele minerale sunt pandemice in societatea noastra. Numeroase studii guvernamentale au raportat deficite minerale multiple la un procentaj mare al subiectilor. De exemplu, studiile arata ca mai mult de 1/3 din americani consuma mai putin de 100% din RDA (ratia zilnica recomandata) de calciu (Chattopadhyay A, Roberts T, Jervis R. Scalp hair as a monitor of community exposure to lead. Arch Environ Health 1977;32(5):226-236). Datorita cantitatii enorme de compusi toxici utilizati in industrie, mineralele toxice sunt de asemenea larg raspandite, si daca nu sunt depistate la timp, constituie un risc pentru sanatate. Dezvoltarea rapida a noi tehnologii si cresterea riscului de aparitie a noi surse de expunere necesita metode de testare din ce in ce mai sofisticate.
Analiza firului de par, a sangelui sau a urinii?
De mai mult de 30 de ani se studiaza utilitatea masurarii concentratiei mineralelor in firul de par, sange si urina. Aceste medii biologice reflecta echilibrul dinamic al organismului.
Parul se comporta ca un depozit si indica nivelul de stocare al mineralelor de-a lungul timpului. S-au efectuat studii care au corelat nivelurile mineralelor din firul de par cu expunerea din topitorii sau din mine si cu diferite boli ori efecte fiziopatologice ale exceselor sau deficitelor nutritive. In plus, au fost publicate tendintele geografice si istorice ale nivelurilor minerale din firul de par, iar AMT a fost utilizata si in criminalistica. Deci AMT furnizeaza o inregistrare pe termen lung ce reflecta metabolismul: normal sau anormal, asimilarea si expunerea (Suzuki T, Yamamoto R. Organic mercury levels in human hair with and without storage for eleven years. Bull Environ Contam Toxicol 1982;28:186-188; Airey D. Mercury in human hair due to environment and diet: a review. Env Health Perspectives 1983;52:303-316).
Exista numeroase studii publicate despre acuratetea si eficacitatea testarii firului de par, in special pentru metalele toxice, cum este mercurul (Suzuki T, Yamamoto R. Organic mercury levels in human hair with and without storage for eleven years. Bull Environ Contam Toxicol 1982;28:186-188; Airey D. Mercury in human hair due to environment and diet: a review. Env Health Perspectives. 1983;52:303-316). Agentia de Protectie a Mediului din U.S.A. (The Environmental Protection Agency - E.P.A.) a publicat in 1979 un studiu de evaluare in care au fost analizate peste 400 de rapoarte asupra analizei minerale. Autorii au concluzionat ca parul reprezinta “un tesut relevant si reprezentativ pentru monitorizarea biologica a majoritatii metalelor toxice” (U.S. EPA-600/4-79-049. August 1979). Analiza minerala tisulara este de asemenea utila prin evaluarea profilului biochimic, constituind un mijloc de prognostic pentru patologiile viitoare ale individului respectiv, permitand initierea unui program profilactic sau terapeutic.
Elementele stocate in firul de par
Parul uman contine 80% proteine, 15% apa si cantitati mici de lipide si de material anorganic. Continutul mineral al parului este de 0,25 – 0,95% (Katz S, and Chatt A. Hair analysis: applications in the biomedical and environmental sciences. New York: VCH Publishers Inc., 1988:1-16). Dintre cele aproximativ 100.000 de fire de par prezente in mod normal in pielea scalpului, 10% se afla in faza de repaos. In timpul fazei de crestere, foliculii pilosi ai scalpului genereaza firele cu o rata de 0,2-0,5 mm/zi, sau aproximativ 1 cm/luna.
Foliculul pilos este bogat vascularizat, iar sangele care-l scalda reprezinta un mediu de transport atat pentru mineralele esentiale, cat si pentru cele toxice si potential toxice. Odata ce aceste minerale ajung la foliculii pilosi, ele sunt incorporate in proteinele firului care creste. Spre deosebire de celelalte tesuturi ale organismului, parul este un produs finit metabolic, care a incorporat mineralele in structura sa pe parcursul cresterii. Pe masura ce firul de par se apropie de suprafata cutanata, el se intareste prin keratinizare si elementele acumulate pe parcursul formarii sale sunt incastrate in structura sa proteica. Datorita expunerii foliculului pilos pe parcursul cresterii la mediul sanguin, concentratia mineralelor din firul de par reflecta concentratia acestora din tesuturi.
Determinarile urinare si sanguine
Analiza urinii poate furniza informatii importante despre mineralele toxice, care nu sunt oferite de analiza sanguina. Aceste minerale pot fi stocate in diferite tesuturi, unde pot cauza leziuni sau unde pot interfera cu structurile de depozit (rinichi, oase, tesut nervos), fara a fi crescute la nivel sanguin. Mineralele toxice sunt epurate rapid din sange, de aceea doar o scurta perioada de timp nivelurile lor sanguine pot avea relevanta. Cadmiul, de exemplu, are o semiviata biologica de peste 10 ani la om. De aceea, depunerea cumulativa a cadmiului precum si a altor minerale, poate reprezenta un risc semnificativ (Poulson O, Christensen J, Sabbioni E, Van der Venne MT. Trace element reference values in tissues from inhabitants of the European community V: review of trace elements in blood, serum and urine and critical evaluation of reference values for the Danish population. Sci Total Environ 1994;141:197-215; Lauwerys R, Bernard A, Roels H, Buchet J-P. Cadmium: exposure markers as predictors of nephrotoxic effects. Clin Chem 1994; 40(7 Pt 2):1391-94).
Una dintre concluziile importante a cercetarilor in ceea ce priveste testarea sanguina este ca “pentru mineralele prezente la om, apare o uniformitate a valorilor care reflecta controlul exercitat de catre organism, de ex. totalitatea proceselor homeostatice” (Hamilton E, Sabbioni E, Van der Venne M. Element references values in tissues from inhabitants of the European community VI: review of elements in blood, plasma and urine and a critical evaluation of reference values for the United Kingdom population. Sci Total Environ 1994;158:165-190; Hamilton, et al., 187-88). Aceasta uniformitate favorizeaza insa adunarea datelor de referinta si includerea lor ca parametri utili si stabili ai functiilor biologice. Raspunsul homeostatic ilustreaza eficacitatea mecanismelor de clearence din organism si explica utilitatea doar pe termen scurt a analizelor de sange. Este importanta deci investigarea capacitatii de depozit pentru diferite elemente, in special pentru cele toxice, aspect vital indeplinit de catre AMT.
Sa rezumam deci avantajele si dezavantajele diferitelor surse biologice utilizate pentru analiza mineralelor:
- analiza firului de par: parul reprezinta tipul de esantion cel mai potrivit pentru evaluarea dezechilibrelor minerale si a intoxicatiilor. Ea furnizeaza o evaluare pe termen lung, este neinvaziva si permite investigarea interactiunilor minerale nutritive/minerale toxice, care pot fi surprinse doar in faza initiala de catre celelalte determinari mentionate;
- analiza urinii: aceasta arata ce minerale sunt excretate de catre organism in momentul determinarii. Furnizeaza informatii calitative destul de bune in cazul in care persoana a fost expusa recent la un mineral toxic (zile-saptamani), precum si cantitative in ceea ce priveste mineralele excretate.
- analiza sangelui: furnizeaza informatii despre ce a fost recent absorbit in sange (ore-zile). Nivelurile sanguine sunt independente de cele din tesuturile de depozit si variaza si in functie de componenta analizata (plasma, ser, eritrocite). Aceste niveluri sunt tranzitorii si sunt supuse mecanismelor homeostatice care le mentin intr-o plaja ingusta de valori.
Mineralele toxice
Expunerea umana la mineralele toxice utilizate in diferitele procese industriale a crescut dramatic in ultimii 50 de ani. Aceste toxice pot genera o varietate de simptome, iar AMT releva etiologia lor.
Parul este utilizat de mult timp pentru evidentierea expunerii cronice la metalele toxice in studiile pe animale si pe oameni. Deoarece parul este biologic stabil, pot fi efectuate cu acuratete testari pe esantioane vechi de sute de ani. In acest sens esantioanele de par prelevate de la Napoleon au fost testate pentru a dovedi ca acesta ar fi fost otravit cu arsenic (Smith H, Forshufvud S, Wassen A. Distribution of arsenic in Napoleon’s hair. Nature 1962;194:725).
Simptome si semne legate de expunerea la minerale toxice
Arsenic Fatigabilitate, cefalee, dermatita, hipersalivatie, hipotonie musculara, hipopigmentare cutanata, rash cutanat, pierdere par si unghii, anemie
Cadmiu Pierderea olfactiei, anemie, piele uscata, alopecie, hipertensiune, disfunctii renale
Plumb La copii: retard mental, hiperactivitate, invatare dificila, tulburari de comportament
Copii si adulti: fatigabilitate, anemie, gust metalic, pierderea apetitului, scadere ponderala, cefalee, insomnie, nervozitate, scaderea vitezei de conducere nervoasa, posibil disfunctii de neuron motor
Mercur Scaderea capacitatilor senzoriale (gustative, vizulale, auditive si tactile), gust metalic cu hipersalivatie, fatigabilitate, anorexie, iritabilitate si excitabilitate, psihoze, manie, anemie, parestezii, tremor, lipsa de coordonare, afectiuni cardio-vasculare, hipertensiune cu disfunctie renala.
Actualmente, testarea parului pentru minerale toxice cum ar fi plumbul, mercurul, cadmiul, arsenicul, este validata stiintific. Studiile confirma faptul ca elementele toxice pot influenta direct comportamentul prin afectarea functiei cerebrale, influentarea productiei si utilizarii neurotransmitatorilor si alterarea proceselor metabolice. Sistemele neurologic, gastro-intestinal, cardio-vascular si renal sunt cele mai susceptibile la actiunea nociva a mineralelor toxice.
Expunerea ambientala la minerale toxice poate fi rara si are o mare variabilitate, insa in cazul expunerii cronice, indelungate si a aportului cumulativ, nivelurile din firul de par sunt cele mai relevante (Foo S, Khoo N, Heng A, Chua L, Chia S, Ong C, et al. Metals in hair as biological indices for exposure. Int Arch Occup Environ Health 1993;65:S83-S86; Petering H, Yeager D, Witherup S. Trace metal content of hair. II cadmium and lead of human hair in relation to age and sex.. Arch Environ Health 1973;27:327-333; Rossi LC, Clemente GF, Santaroni G. Mercury and selenium distribution in a defined area and in its population. Arch Environ Health 1976;31(3):160-165). Cercetarile sugereaza ca valorile metalelor grele din firul de par furnizeaza o estimare mai buna pentru acumularile pe termen lung decat cele sanguine (Bax M. Lead and impaired abilities [editorial]. Develop Med Child Neurol 1981;23:565-566). Parul reprezinta un mediu de testare excelent deoarece concentratiile sunt adesea de 300 de ori mai mare decat cele din sange sau urina. Deoarece parul stocheaza aceste elemente, este un barometru al expunerii precoce, a celei cronice si adesea reflecta acumularile toxice inaintea aparitiei simptomelor.
Mineralele toxice au efecte negative chiar si in concentratii extrem de mici, insa efectele variaza in functie de modul si durata expunerii si de metabolismul si capacitatea de detoxifiere a fiecarui individ. Mecanismele toxicitatii sunt multiple si includ: inhibitie enzimatica sau a cofactorilor, potentare enzimatica, leziuni membranare si alterarea proceselor de transport si scaderea functionarii neuronale si a conducerii nervoase. Unele dintre aceste efecte sunt sinergice cu alte minerale sau cu substante chimice toxice.
Nivelul toxicitatii acestor elemente si efectele adverse corespunzatoare variaza de la individ la individ. Expunerea subacuta sau cronica poate conduce la o simptomatologie subtila sau franca, indelungata la unuii indivizi, si in special la copii. In special plumbul si mercurul au efecte negative asupra copiilor, datorate in parte ratei lor mari de crestere si a masei corporale mici. Mineralele toxice interfera cu diferitele procese enzimatice si neurologice gradat si progresiv. In continuare sunt amintite cateva dintre relatiile care exista intre mineralele toxice si diferitele disfunctii si afectiuni.
Aluminiul
Exista amintite in literatura numeroase cazuri si studii in ceea ce priveste legatura dintre interferenta acumularilor de aluminiu cu functiile neurologice normale. S-a dovedit ca la copiii dislexici exista niveluri mai mari ale aluminiului in firul de par comparativ cu loturile de control (Capel I, Pinnock M, Dorrell H, Williams D, Grant E. Comparison of concentrations of some trace, bulk, and toxic metals in the hair of normal and dyslexic children. Clin Chem 1981;6:879-81); si alte tulburari de comportament la scolari sunt corelate cu niveluri ridicate ale acestui element (lowe M; Cossairt A; Moon C; Errera J; MacNeel A; Peak R, et al. Main and interaction effects of metallic toxins on classroom behavior.J Abnorm Child Psychol 1985; 13(2):185-98).
Exista o corelatie geografica intre boala Alzheimer si valorile crescute ale Al in apa potabila. La pacientii cu boala Alzheimer s-au inregistrat niveluri crescute de Al la AMT, iar unii dintre acesti bolnavi s-a notat o stabilizare a simptomelor dupa tratament cu chelatori de aluminiu (desfeoxamina).
Scleroza laterala amiotrofica poate fi de asemenea legata de continutul in Al al retelei de apa potabila.
Aluminiul este ubicuitar, fiind metalul greu cel mai intalnit in scoarta terestra. Cele mai intalnite surse de expunere non-ocupationale sunt reprezentate:
- de apa potabila (in special din zonele expuse ploilor acide) (Bensryd I, Rylander L, HÃgstedt, Aprea P, Bratt I. Effect of acid precipitation on retention and excretion of elements in man. Sci Total Environ 1994;145(1-2):81-102).
- ustensilele de gatit din aluminiu
- antiacide cu aluminiu (ex. Maalox)
Mercurul
Nu s-a descoperit nici un proces metabolic care sa necesite mercur. La concentratii mari, mercurul produce leziuni hepatice si renale si simptome neurologice (Clarkson T. Mercury-an element of mystery [editorial]. N Engl J Med 1990;323:1137-39).
Exista numeroase cercetari in ceea ce priveste legatura dintre valorile crescute ale Hg in firul de par si diferite afectiuni. In ceea ce priveste patologia neurologica, exista date care arata ca aportul crescut de mercur din pestele slab de apa dulce si acumularea consecutiva a mercurului in organism conduce la cresterea mortalitatii prin cauze vasculare. S-a presupus ca aceasta corelatie se datoreaza promotiei de catre mercur a peroxidarii lipidelor (Salonen J, SeppÃnen K, NyyssÃnen K, Korpela H, Kauhanen J, Kantola M, et al. Intake of mercury from fish, lipid peroxidation, and the risk of myocardial infarction and coronary, cardiovascular, and any death in eastern Finnish men. Circulation 1995;91(3):645-655).
Atat valorile mercurului din firul de par cat si cele urinare au fost asociate semnificativ cu titruri crescute de complexe imune ce contineau LDL oxidat (Salonen J. 645-655). Si alte dovezi indica faptul ca mercurul poate induce afectiuni autoimune atat la om cat si la animalele de laborator (Bigazzi P. Autoimmunity and heavy metals. Lupus 1994;3:449-453).
Mercurul din plombele dentare poate fi factor etiologic pentru aparitia scerozei multiple, deoarece in studiile efectuate mercurul din firul de par a fost gasit emnificativ mai crescut la subiectii cu scleroza multipla comparativ cu lotul sanatos (Siblerud R, Kienholz E. Evidence that mercury from silver dental fillings may be an etiological factor in multiple sclerosis. Sci Total Environ 1994;142(3):191-205).
In ultimul timp a crescut interesul in ceea ce priveste posibilul efect nociv al mercurului eliberat din obturatiile dentare din amalgam precum si al consumului de peste contaminat cu mercur (Lorscheider F, Vimy M, Summers A. Mercury exposure from “silver” tooth fillings: emerging evidence questions a traditional dental paradigm. FASEB J 1995;9:504-08; Al-Shahristani H, Shihab K, Al-Haddad I. Mercury in hair as an indicator of total body burden. Bull World Health Org 1976; 53(Suppl):105-12). Un studiu care a analizat firele de par ale unui lot de medici stomatologi si igienisti dentari din Marea Britanie a arata o concentratie de 2-3 ori mai mare decat a lotului neexpus (Lenihan JM; Smith H; Harvey W. Mercury hazards in dental practice. Br Dent J 135;1973: 365-396). Un alt studiu efectuat pe un lot de medici stomatologi si asistente stomatologice a aratat o relatie de proportionalitate intre valorile nivelurilor crescute de Hg urinar si numarul de obturatii din amalgam pe care le aveau subiectii (Zander D, Ewers U, Freier I, Brockhaus A. Mercury exposure of the population V: mercury exposure of male dentists and dental aides. Zentralbl Hyg Umweltmed (Ger) 1992; 4:318-28).
Parul este utilizat ca indice al acumularii de Hg in organism, cu conditia sa nu fie supus contaminarii externe ocupationale la vapori de mercur (Hac E, Krechniak J. Mercury concentrations in hair exposed in vitro to mercury vapor. Biol Trace Elem Res 1993;39(2-3):109-15; Chang Y, Yeh C, Wang J. Subclinical neurotoxicity of mercury vapor revealed by a multimodality evoked potential study of chloralkali workers. Am J Ind Med 1995;27(2):271-279).
Plumbul
Reprezinta cel mai frecvent intalnit mineral in cazul expunerii cronice la minerale toxice in concentratii mici. Studiile arata ca intoxicatia cu plumb este asociata la copii cu deficite de functionare ale sistemului nervos central, care pot persista si in adolescenta (Minder B, Das-Smaal E, Brand E, Orlebeke J. Exposure to lead and specific attentional problems in schoolchildren. J Learn Disabil 1994;27(6):393-393). Plumbul si aluminiul din firul de par sunt corelate atat cu scaderea scorurilor de inteligenta cat si a scorurilor de aptitudini scolare (Thatcher R, Lester M, McAlaster R, Horst R. Effects of low levels of cadmium and lead on cognitive functioning in children. Arch Environ Health 1982;37(3):159-66).