Mercurul si intoxicatia cu mercur

Mercurul era cunoscut de chinezii si indienii antici, fiind gasit si in mormintele egiptene (1500 i.Hr.). In China, India si Tibet, mercurul era utilizat pentru a prelungi durata de viata, pentru a vindeca fracturi si a mentine starea de sanatate, in mod paradoxal fata de ceea ce se cunoaste astazi despre proprietatile acestui element. Se spune ca primul imparat al Chinei, Qin Shi Huang Di, este ingropat intr-un mormant ce contine „rauri curgatoare” de mercur, ce reprezinta miniaturi ale raurilor Chinei. Primul imparat a suferit de dementa si afectiuni ale ficatului, astazi explicate prin otravirea cu pilule ce contineau mercur. Acestea aveau drept scop conferirea vietii vesnice.

Grecii utilizau mercurul in unguente, iar egiptenii si romanii il foloseau in cosmetice. Incepand cu anii 500 i.Hr., mercurul era utilizat la confectionarea unor amalgame cu alte metale. A fost intrebuintat pe scara larga in diferite formule de catre alchimisti. In dialectul hindi, cuvantul „alchimie” are corespondentul „rasavatam”, care inseamna „calea mercurului”.

Alchimistii il considerau „materia primara” din care se formau toate metalele. Se credea ca diferitele metale se puteau produce prin varierea cantitatii sau tipului de sulf care se putea adauga mercurului. Se incercau transformari ale diferitelor metale considerate impure in singurul metal pur, aurul, cu ajutorul mercurului.
Hg este simbolul chimic al mercurului si vine de la forma latinizata hydrargyrum a cuvantului grecesc hydrargyros, cuvant compus din doi termeni care inseamna apa si argint (argint lichid). Elementul a fost denumit mercur, dupa zeul roman Mercur, printre ale carui calitati se numarau mobilitatea si viteza.

Toxicitatea mercurului

Calea de intrare a toxicilor cu mercur poate fi cutanata, digestiva sau inhalatorie, cea din urma fiind forma frecventa de expunere in mediul industrial. Ca mecanism molecular al toxicitatii mercurului, se descrie in principal cel de legare a grupelor sulfhidril din resturi de cisteina a proteinelor structurale sau functionale din organism, sau fosforilice din fosfoproteine si acizi nucleici. Legandu-se de aceste grupe functionale, nu mai permite formarea puntilor –S–S– disulfidice intre cate 2 resturi de Cys. Astfel nu mai este permisa adoptarea unei conformatii specifice a proteinei pentru rolul biologic pe care il indeplineste. Proteina are o alta structura tertiara, tridimensionala cu mercurul legat decat cea pe care ar avea-o in mod fiziologic. Cu noua conformatie, ea nu isi mai poate desfasura activitatea normal.
Asadar, produce inhibitii enzimatice asupra sistemelor fosforilarii oxidative si a citocrom C oxidazei. Blocheaza, de asemenea, transportul intracelular al ionilor de potasiu si transportul monozaharidelor prin membrana. In celula poate interactiona cu alti compusi, inactivandu-se sau biotransformandu-se in compusi mai toxici (de exemplu, se metileaza in organism, formand metilmercurul, compus extrem de toxic).

De asemenea, Hg afecteaza si functionalitatea proteinelor de membrana bazala glomerulara, regasite la nivelul nefronului, in tubulii filtranti. Afectarea lor va duce la afectarea nefronilor si a functiei de filtrare glomerulare ce se traduce prin proteinurie severa. Dintre proteinele structurale mai sunt afectate si microtubulinele, care se gasesc sub forma de centuri in membrana celulara, conferindu-i forma, sau a celor care se gasesc la nivelul cililor si flagelilor sau a celor care sunt implicate in separarea cromozomilor in timpul diviziunii celulare.

Ionii de mercur afecteaza procesul mitotic din celulele somatice si induc aberatii cromozomiale numerice (aneuploidie), defecte ale cromatidelor. S-a dovedit ca metilmercurul produce rupturi monocatenare in molecula de ADN.
In corp, mercurul metalic inhalat sub forma de vapori se poate oxida la nivelul hematiilor, in tesuturile creierului si in tesuturile fetale la Hg2+. De asemenea, ionul Hg2+ se poate reduce la Hg metalic. Hg metalic nu se absoarbe bine din tractul gastrointestinal. Timpul de injumatatire (T½) plasmatic este de aproximativ 60 de zile. Cum am mentionat mai sus, traverseaza bariera hemato-encefalica si placenta. Se poate oxida cu catalaza si apa oxigenata la clorura mercurica si va fi stocat la nivelul creierului si rinichilor timp de cativa ani.

Compusii anorganici ai mercurului se absorb si din tubul digestiv, dar si prin piele. Doze mari distrug mucoasa gastrica, iar astfel li se imbunatateste absorbtia. O parte din cantitatea absorbita se poate reduce la mercur metalic. Ca ioni mercurici, nu traverseaza bariera SNC, dar se stocheaza la nivelul rinichiului. T½ plasmatic este de circa 40 de zile. Doza letala este cuprinsa intre 0,5 si 4,0 grame sare.

Compusii organici se fixeaza preponderent in hematii, ficat, rinichi si creier. Metilmercurul se elimina si prin par, in concentratii de 100-350 de ori mai mari decat in oricare alt tesut. Produc necroze la nivelul zonelor de substanta cenusie. Compusii organici se elimina prin fecale sau urina, proportia depinzand de tipul radicalului organic. Organismul raspunde intr-o anumita masura pentru a combate sau limita efectele toxice ale metalului intoxicant. Expunerea la Hg in orice stare de oxidare stimuleaza sinteza de tioneine in rinichi.

Tioneinele sunt o familie de proteine cu greutate moleculara mica, 3 500-14 000 Da, bogate in resturi de cisteina (cca 30% din resturi) capabile sa lege cel putin 18 metale diferite care se gasesc in organism in mod fiziologic sau xenobiotice. Ele au rol de protectie impotriva stresului oxidativ in celula, de protectie impotriva intoxicatiei cu metale grele si de reglare a metalelor fiziologice. Exista 4 izoforme principale la om. Sinteza lor este foarte abundenta in nefroni si hepatocite, dar si in enterocite si celule pancreatice. Biosinteza lor este strict dependenta de disponibilul de metale si de unele nemetale provenite din alimentatie si de concentratiile celulare de histidina si cisteina. Mercurul este embriotoxic, producand malformatii grave la nou-nascutii cu mame expuse la acest metal. Studii arata ca sub forma metilmercurului si a clorurii mercuroase, este cancerigen.

Tratamentul intoxicatiei cu mercur

Intoxicatia acuta cu vapori se trateaza simptomatic, cu hidrocortizon administrat intravenos, pentru complicatiile pulmonare. Intoxicatiile prin ingestie se trateaza cu inducerea emezei, efectuarea de lavaj gastric, administrare de substante cu multe grupe tiolice in molecula pentru a complexa mercurul inca neabsorbit din tubul digestiv. Agenti chelanti, cum sunt dimercaprolul, penicilamina, acidul α– lipoic, acidul dimercaptopropan-sulfonic se utilizeaza doar pentru saruri anorganice, fiindca ei indeparteaza Hg doar din plasma, iar Hg din compusii organici se acumuleaza cu preponderenta la nivelul SNC. Tratamentul nu este complet eficient. Chelatoterapia poate dura si cativa ani.

Cazuri de intoxicatie cu mercur intalnite in literatura de specialitate

Intre 1923 si 1926 s-a initiat un studiu stiintific al intoxicatiei cu mercur, de catre chimistul anorganician Alfred Stock. Cercetatorul s-a intoxicat el insusi cu mercur, impreuna cu colegii din echipa sa, dupa ce au inspirat vapori de mercur emisi de echipamentul de laborator (pompe de difuzie, valve de flotare, manometre) ce continea mercur si care era foarte des utilizat de catre cercetatori.

Prin 1971-1972, intr-o zona rurala din regiunea Basra, Iraq, in urma tratarii de catre localnici a culturilor de grau cu un fungicid pe baza de metilmercur, s-au soldat 6530 de cazuri de intoxicatie, dintre care 459 de morti.
Pe data de 14 august 1996, Karen Wetterhahn, profesor de chimie la Colegiul Dartmouth, SUA, a varsat din greseala 1 sau 2 picaturi de dimetilmercur pe manusa de cauciuc pe care o purta in timp ce manevra substanta. Cinci luni mai tarziu femeia acuza simptome neurologice specifice intoxicatiei cu mercur. Dupa trei saptamani, in ciuda chelatoterapiei agresive, a intrat in coma si a murit.

In 19 martie 2008, Tony Winnet, 55 de ani, cetatean american, a inhalat vapori de mercur dupa ce a incercat sa extraga aur prin procesul de amalgamare din circuitele laptopului sau. 10 zile mai tarziu, barbatul a murit intr-un spital din Oklahoma.

Pentru ABONAMENTE și CREDITE DE SPECIALITATE click AICI!

Bibiografie:

1. Center for Environmental Health Sciences, Mercury – Element of the ancients, Dartmouth College;
2. Environment Canada, Federal Government of Canada, Mercury and the environment – Basic facts, 2004;
3. Qin Shihuang, Ministry of Culture, People’s Republic of China, 2003;
4. Fowler, B. A. et al., Nomenclature of Metallothionein, Metallothionein II: Experimentia Supplementum;  52:19, 1987;
5. Singh V. K., Hanson J., Assessment of metallothionein and antibodies to metallothionein in normal and autistic children having exposure to vaccine-derived thimerosal”. Pediatr. Allergy Immunol. 17(4):291-6, 2006;
6. Clarkson, Thomas W. et al., The Toxicology of Mercury – Current Exposures and Clinical Manifestations, The New England Journal of Medicine 349(18): 1731-1737, 2003;
7. Langford, N. J., Ferner R. E., Toxicity of mercury, Journal of Human Hypertension, 13(10):651-656, 1999.

Iuliana Pirvu

farmacist