Toksykologia - wyklad 6.doc

Toksykologia – wyklad 6                            13.11.2006

Pierwiastki

Makropierwisatki – Na, K, Ca

Pierwistki sladowe – Cu, Fe, Mo, Ni,

Pierwiastki niepotrzebne – trujace – Hg, Pb, Cd

As – byl stosowany do tuczu drobiu i swin. Obserwowanu ze przy zastosowaniu jako suplementu poprawia sie wykorzystanie paszy i zmniejsza sie ilosc upadkow. W polsce obecnie wycofany gdyz latwo moga pojawic sie zatrucia. Stosowane rowniez kiedys jako pestycydy.

Pokarm roslinny ktory stanowi glowna pasze dla zwierzat, w jego stosowaniu pojawia sie relacja gleby z roslina. Zatem jezeli wystepuje w glebie te sladowe pierwiastki, przy wystepujacym zmianie pH gleby, pierwiastki te przy pH kwasnym zostaje rozlozona na jony i w takiej postaci rosliny rosnace na tej glebie wychwytuja te pierwiastki. Podobnie jest gdy zastosujemy wapnowanie gleb co spowoduje przesuniecie pH w strone zasadowa. Rosliny ktore stanowia glowny pokram dla zwierzat slabo reaguja na wysokie stezenia tych pierwiastkow. Wystepowanie tych zwiazkow w roslinie moze byc toksyczne, lecz nie zauwazymy zmian makroskopowych tej rosliny.

Rosliny mlode zawieraja mniejsza ilosc blonika zatem jest lepiej przyswajana przez zwierzeta, odwrotnie wyglada to u starszych roslin ktore zawieraja wiecej blonnika.

4 podstawowe elementy w metabolizmie ksenobiotykow

- wchlanianie

- rozmieszczenie – dystrybucja

- przemiany biochemiczne – biotransformacja

- wydalanie – eliminacja

Toksykokinetyka – jest to pojecie odpowiadajace co dzieje sie z trucizna w organizmie.

Toksykodynamika – czyli co dzieje sie z organizmem pod wplywem trucizny

Wchlanianie.

Zachodzi roznymi drogami, najczesciej pokarmowa, dermalna, inhalacyjna. Wchlanianie przez skore ma stosunkowo male znaczenie przy pierwiastkach

W przypadku ukladu oddechowego istotny jest stopien rozdrobnienia. Im bardziej jest zwiazek rozdrobnionym tym jest bardziej niebezpieczny.

Przewod pokarmowy – przy zatruciach przewodu pokarmowego istotne sa blony polprzeposzczalne. Wyksztalcenie jakosci tych blon nastepuje z wiekiem, a zatem im zwierze mlodsze tym stopien narazenia jast wiekszy. W przewodzie pokarmowym wystepuja rowniez interakcje, np wchlanianie fluorkow jest utrudnione w obecnosci jonow Ca, Al w skutek tworzenia sie nierozpuszczalnych zwiazkow. Te substancje ktroe sa wytracane w przewodzie pokarmowym nie sa wchlaniane lecz wydalane. Zn, Cu, Cd – pod wplywem tych pierwiastkow dochodzi do wytworzenia metanotioneiny. Jest to bialko ktore w przewodzie pokarmowym wystepuje normalnie. Bialko to bierze udzial w wiazaniu substancji wprowadzonych do organizmu zawierajacych te pierwiastki. Kompleks ten przenosi sie do watroby.

Druga funkja metalotioneiny jest magazynowanie. Rzenoszac sie do watroby, jesli pierwotnie nie mamy Cd, tworzy sie nowy rodzaj metalotioneiny. Laczy sie z pierwiastkiem i zostaje w watrobie.

Trzecia funkcja jest detoksykacja. Funkcje ta spelnia w nerkach.

Krew i osocze – najwieksza role w wiazaniu substancji metalicznych spelniaja albuminy. Wynika to z duzego powinowactwa, nieswoistosci wiazan, i duzego stezenia w osoczu krwi. Drugim bilakiem silnie wiazacym zwiazki metaliczne sa rowniez globuliny np ceruloplazmina – wiaze Cu, transferyna – Fe, cyjanokobaltamina. Zwiazanie przez bialka zwieksza biologiczny okres poltrwania, opoznia metabolizmy i czas wydalania.

Zwiazki Pb, Cr, Hg, zostaja wychwycone przez krwinki czerwone, lacza sie z blona bialkowo-lipidowym, sa to zwiazki lipofilne ktore wplywaja na hemolize krwinek.

Pierwiastki i ich zwiazki rowniez lacza sie z bialkami narzadowymi. Glownymi frakcjami ktore wiaza pierwiastki jest frakcja jadrowa i cytoplazmatyczna. We frakcji jadrowej Hg i Pb tworza kompleksy z bialkami niehistonowymi chromatyny, a w stosunkow nieznacznym stopniu lacza sie z DNA. W cytoplazmie wystepuja specyficzne bialka ale rowniez inne bialka ktore sa o takich samych cechach jak metanotioneina.

Wchlanianie do mozgu. Najszybciej dostaja sie zwiazki lipofilne i nielektrolity np organiczne polaczenia Hg. Przenikanie pierwiastkow u mldych jest znacznie szybsze jak u starszych, mlode nie posiadaja jeszcze np astrcytow.

Bariera lozyskowa.

Lozysko jest rowniez bardzo narazone. U roznych gatunkow szybkosc przenikania jest uzalezniona od budowy lozyska. Lozysko nie spelnia funkcji magazynujacej dla pierwiastkow i innych srodkow trujacych. Maja one dzialanie teratogenne, badz wplywaja na wyksztalcenie wad rozwojowych np, metylowe polaczenia Hg, I, Sr, Ca, Cz

Lepsza bariera wychwytujaca jest bariera krew-jadro. Gromadzi te substanje, uniemozliwiajac ich oddzialywanie na gonady.

Kumulacje.

Kumulacje w tkance kostnej – F, Sr, Pb, Rd. Wiazanie substancji zachodzi zwykle na powierzchni tkanki kostnej i laczy sie z hydroksyapatytem. Wchodzenie na miejsce Ca. Substanja zmagazynowana w kosciach moze byc obojetna. Niebezpieczenstwo zachodzi wowczas gdy zadziala mechanzim poznej wymiany. Przemiany te odbywaja sie poprzez osteoblasty i osteklasty. Nagromadzony Pb moze byc usuniety i przedostac sie do krwi, dajac okreslone objawy zatrucia w zaleznosci od jego ilosci. Magazynowanie Pb w malych ilosci odbywa sie w jednoste czasowej – brak reakcji organzimu, natomiast w wyniku funkcjonowania czynnikow osteoklastycznych czy blastycznych zaczyna uwalniac sie z kosci.

Szkodliwe gromadzenie w kosccu daja fluorki.

Wydalanie pierwiastkow

- z zolcia – Mn, Ag, Pb, Zn, As

- komorki znajdujace sie w blonie sluzowej jelit

- ze slina – Hg, Cd, Pb, Sr

- z potem – Pb, As, Hg, Fe

- wlosy i wywtory skory – As, Se, F, Si, Br

- mleko – sole Li, metoloHg, pierwiasty radioaktywne Sr, I,

Helaty – zwiazki o podbnej budowie do trucizny

Odtrutki

- dimerkaprol (BAL, baryl) jest swoista odtrutak w zatruciu As, nieorganicznych zw Hg, podaje sie go domiesniowo z uwagi ze jest rozpuszczalny w lipidach. Laczy sie rowniez z pierwiastkami ktore uprzednio zostaly polaczone z grupami SH enzymow. Moze laczac sie z enzymami i je odblokowywac. Wada – ulega rozkladowi w kanalikach nerkowych i moze powtornie wraca do organizmu.

- dimerkaptopropanosulfon (DMPS, Unithol, Dimaval) – dobrze rozpuszcza sie w wodzie. Mozna go stosowac p.o. Gdy trucizna zwiazana jest z krwia mozna podawac go dozylnie.

- kwas dimerkaptobursztynowy (DMS)

- wersanian disodowo-potasowy (Chelaton, EDTA) – jest swoistym healtem przy zatruciach Pb. Slabo wchlania sie z przewodu pokarmowego. Podobnie jak BAL’u rowniez moze laczyc sie z zablokowanymi enzymami lub krwinkami i w takiej postaci odrywa trucizne i usuwany jest na zewnatrz.

- wersenian disodowo-wapniowy – podajemy go po podaniu tego powyzej, nastepuje wymiana z Pb, a Ca zostaje w organizmie. Mozna go podac i.m. lecz jest to bardzo bolesny zabieg

- penicylamina (Cuprenil) – jest to produkt hydrolizy penicyliny. Stosuje sie go glownie dla Cu, Hg, Pb, Cd. Wymiana z grupami sulfhydrolowymi. Stosuje sie go p.o. z tego wzgledu ze dobrze sie rozpuszcza.

- kwas dietylenotriaminopentaoctowy (DTPA) – jest syntetykiem, w postaci soli wapniowej. Stosuje sie w zatruciach Pb, Mn, Fe, Zn. Stosuje sie go przy pierwiastkach promieniotworczych Cz, Pluton.

- deferoksamina (Desferal) – odtrutka zwiazkow Fe. Wyodrebniona z grzybow. 

Zatrucia szczawianami – preparaty wapniowe

Parafina ciekla przy zatruciach fosforem ktory rozpuszcza sie w tluszczach. Parafina nie wchlania sie z przewodu pokarmowego.

W zatruciach doustnych jodem podaje sie skrobie, azotanem srebra – chlorek sodu, nadmanganian potasu przy zatruciach fosforem i fosforkiem cynku.