سمية المعادن

المعادن لها توزيع في كل مكان وهي مسؤولة عن التراكم في السلسلة الغذائية. يمكن أن تتراكم هذه المعادن في الأعضاء ويتم إفرازها من خلال العرق والبول والبراز وتقشير الجلد وأخيراً من خلال الشعر.المعدن السام ، في حين أن التقييم الذي يقدم أسرع النتائج هو تحليل السوائل البيولوجية ، مثل البول أو تحاليل الدم.

الطريقة التي تتلامس بها المعادن مع أجسامنا تتضمن بشكل أساسي المسارات التنفسية والجلدية.
يمكن تقسيم المعادن إلى:

الأساسيات مثل النحاس والحديد والمغنيسيوم والزنك (النحاس ، الحديد ، المغنيسيوم ، الزنك).
ليست ضرورية مثل الكادميوم أو الزرنيخ أو الرصاص أو الزئبق (Cd، As، Pb، Hg).

تُعرَّف الأولى على أنها معادن أساسية لأنها توجد داخل الخلايا وهي ضرورية لبقاء الخلايا نفسها ، على سبيل المثال ، يوجد الحديد داخل الهيموجلوبين (مجموعة - EME) وفي السيتوكروم P450.

بالنسبة لجميع المعادن الأساسية ، يجب أن نتحدث عن السمية بسبب النقص والزيادة. تُعرَّف هذه الأخيرة على أنها معادن غير أساسية لأنه لا ينبغي أن توجد داخل أجسامنا ، بل إنها في الواقع لا تتعاون في نشاط الخلايا ، لأن عملها يضر بالخلايا نفسها. في هذا الصدد ، تم تحديد المستويات القصوى التي يتحملها أجسامنا ، والتي لا يسبب فيها المعدن أي آثار ضارة. بمجرد تجاوز هذا الحد المحدد ، يمكن أن يتسبب المعدن المأخوذ عن طريق الخطأ بدلاً من ذلك في تأثيرات سامة.
المعادن - بالإضافة إلى تصنيفها إلى أساسية وغير أساسية - يمكن تصنيفها إلى عضوية وغير عضوية. الصيغة الكيميائية مهمة للغاية لأنها تحدد التوافر البيولوجي للمعدن لجسمنا. الشكل العضوي محب للدهون للغاية ، وبالتالي يسهل امتصاصه عبر الجلد ومن خلال BEE. من ناحية أخرى ، فإن الشكل غير العضوي للمعادن قابل للذوبان في الماء وله امتصاص بطيء للغاية. يمكن أن تكون المعادن غير العضوية خطرة بنفس القدر ، لأنها تمر عبر الكلى ليتم التخلص منها ، لذلك يمكن أن تسبب سمية كلوية.
بشكل عام ، الآليات التي تعطي المعادن من خلالها تأثيرات سامة هي:

التفاعل مع المواقع النشطة للأنزيمات ، مثل مجموعات -OH ، -SH ، -COOH ، -NH2. تتفاعل كل هذه المجموعات مع المعدن مسببة فقدان أو تقليل الوظيفة الأنزيمية.
إنها تحل محل معدن أساسي موجود في إنزيم أو بروتين لا غنى عنه. الرصاص ، على سبيل المثال ، يمكن أن يحل محل الحديد في فيريتين الأمعاء ، أو يمكن أن يحل الرصاص محل الكالسيوم في جميع تلك الإنزيمات أو البروتينات التي ينشطها الكالسيوم.

قد تختلف مواقع العمل اعتمادًا على التقارب بين المعدن وجزء من جسمنا. على سبيل المثال ، يفضل الزئبق والكادميوم الأنسجة الكلوية (السامة للكلية) والزئبق والرصاص في الجهاز العصبي المركزي (السمية العصبية) والكادميوم والرصاص في الجهاز التناسلي بينما في النهاية يفضل الألمنيوم والزرنيخ والكروم والنيكل أنسجة الجهاز التنفسي.

يمكن لخلية الثدييات أن تدافع عن نفسها ضد التجاوزات المحتملة للمعادن غير الأساسية بفضل وجود مجموعة من البروتينات تسمى METALLOTIONEIN. هذه هي البروتينات التي تخلب أو تحبس المعدن غير الضروري ، وبالتالي تقلل من احتمالية بقائها حرة وممارسة نشاطها السام. المعادن المخلبة بشكل أساسي هي النحاس والكادميوم والزنك والزئبق والرصاص.

من الآثار السامة التي يمكن أن تحدثها المعادن هي تفاعلات الحساسية ، والمعروفة أيضًا باسم تفاعلات فرط الحساسية. المعادن التي يمكن أن تسبب هذه التفاعلات هي الزئبق والذهب والبلاتين والبيريل والكروم والنيكل ، وهناك أربع تفاعلات يمكن أن تسبب.

تحلل الضرع بإطلاق IgE ؛
تمزق الكريات الحمراء مع إطلاق IgG و IgM (فقر الدم الانحلالي) ؛
تكوين مركب مضادات الأجسام المضادة مع إطلاق IgG و IgM (التهاب الكلية الكبيبي) ؛
التهاب الجلد التلامسي مع تكاثر الخلايا اللمفاوية التائية وإطلاق السيتوكينات التي بدورها تنشط TNF α. يحدث التهاب الجلد التماسي في معظم الحالات بسبب الكروم والنيكل.