Te

1
Težké kovy II
2
Kadmium (Cd)

• Využití
• hute - výroba Cd (Pb, Zn, Cu)
• galvanické pokovování
• výroba Ni/Cd baterií
• soucást pigmentu a stabilizátoru plastu (ochrana
  pred UV)
• zlatnictví a šperkarství (soucást pájek)
• Výskyt v prírode
• kontaminace pud fosfátovými hnojivy s vysokým
  obsahem Cd - fosfáty
• hromadení v rostlinách - napr. korenová zelenina,
  tabák

3
(No Transcript)
4
(No Transcript)
5
Kadmium (Cd)

• Mechanismus úcinku
• Cd se váže na na -SH skupiny v enzymech
• inhibice enzymu obsahujících Zn - atom Zn v
  molekule nahrazen Cd
• vazba na metallothionein - potlacení akutních a
  zvýšení chronických úcinku
• poškození ledvin vede k poruše reabsorpce Ca a P
  - zvýšená exkrece Ca a P

• Metallothionein (MT)
• nízkomolekulární protein produkovaný játry a
  ledvinami obsahující -SH skupiny
• fyziologická funkce - ukládání Zn pro následnou
  syntézu metaloenzymu
• tvorba MT je indukována zvýšeným príjmem Zn a Cd
• vznik toxikokinetické tolerance
• mechanismem úcinku MT je zmena distribuce Cd
  uvnitr jaterních bunek (cytosol)
• celková koncentrace Cd v játrech není ovlivnena

• afinita Cd k MT je vyšší než afinita Zn
• MT prodlužuje T1/2 Cd (gt10 let) - komplex Cd-MT
  podléhá tubulární reabsorpci
• MT pusobí jako antidotum pri akutní otrave Cd

6
Kadmium (Cd)

• Absorpce Cd
• v GI se vstrebává velmi málo - asi 5 - 10
• závisí na rozpustnosti sloucenin - CdCl2
  toxictejší než CdS
• stupen absorpce ovlivnen už prijatým množstvím Cd
  - saturacní efekt
• stupen absorpce snížen soucasným príjmem Zn2,
  Ca2, Mg2, Cr3
• absorpce vyšší pri nízkoproteinové diete s nízkým
  obsahem Fe
• velmi dobre se vstrebává plícemi - 30 - 60

• Distribuce Cd
• 50 - 70 Cd zachyceného v tele se ukládá v
  ledvinách a játrech
• Cd se v tele silne akumuluje - do 50 let
  koncentrace Cd v tele stále stoupá
• rozdíl v obsahu Cd v krvi u mužu a žen -
  genetický polymorfismus

7
(No Transcript)
8
(No Transcript)
9
Kadmium (Cd)

• Metabolismus Cd
• silná vazba na metallothionein - Cd a Zn indukují
  tvorbu tohoto proteinu
• komplex Cd - metallothionein se ukládá v
  ledvinách - díky tomu je T1/2 10 - 30 let
• metalotionein chrání telo pred akutními úcinky Cd

• Akutní orální toxicita
• není castá - kyselé potraviny v nádobí s Cd
  glazurou, obsah Cd ? 16 mg/ kg
• nebo celkem 3 mg
• cílovými orgány - GI (zvracení, krvavý prujem,
  kolika) a ledviny (nekróza)
• po požití krátká doba latence 1 - 1,5 h
• antidota - DMPS a DMSA

• Akutní inhalacní toxicita
• prícina úmrtí v galvanovnách a slévárnách
• cílovými orgány - plíce (akutní edém plic,
  pneumonie) a ledviny
• doba latence až 8 h

10
Kadmium (Cd)

• Subchronická a chronická toxicita
• pri inhalacní expozici Cd vznik emfyzému a
  fibrózy
• v ledvinách se ukládá zejména v proximálním
  tubulu - zvýšená exkrece nízkomolekulárních
  proteinu, aminokyselin, cukru a minerálu
• poškození jater, kosterního systému a srdce

• Itai - Itai disease - Japonsko 1940 - XXXX
• odpadní vody z dolu do reky Jinzu - závlahy polí
  - vysoký obsah Cd v rýži
• poškození ledvin Cd - zvýšená exkrece P a Ca -
  rídnutí kostí
• bolestivé fraktury vznikající bez zjevných prícin
• dále poškození kostní drene (anemie), hypertenze
• nejvíce zasaženy starší ženy s deficitem vit. D

• Karcinogenní úcinky
• epidemiologické studie ukazují na zvýšený výskyt
  rakoviny plic a prostaty u lidí exponovaných Cd,
  prokázané karcinogenní úcinky na zvíratech

11
Olovo (Pb)

• Využití
• akumulátory
• barviva, keramické výrobky, stínení rentgenového
  zárení
• alkylslouceniny jako antidetonacní prísady v
  benzínech (US EPA v roce 1979 - 0,79 g/l, dnes
  0,13 g/l Pb v benzínech)

12
Olovo (Pb)

• Mechanismus úcinku
• kompetice Pb2 s ionty Ca2 a Fe2
• vazba na -SH skupiny enzymu
• rozrušení hematoencefal bariéry - destrukce
  astrocytu
• demyelinizace nervu, poškození funkce iontových
  kanálu, vliv na uvolnování neurotransmiteru do
  syn. šterbiny
• denaturace bílkovin

• Metabolismus - Absorpce
• vstrebávání v plicích závisí na velikosti cástic
  a rozpustnosti sloucenin
• pri inhalacní expozici se vstrebá až 90
• v GI dospelých se vstrebává 5 - 10 dávky
  (zadrží se 5 vstrebané dávky)
• v GI detí se vstrebá 40 dávky (zadrží se 32
  absorbované dávky)
• vliv výživy - vyšší absorpce pri deficitu Ca, Fe
  a vitamínu D, na lacno

13
Olovo (Pb)

• Metabolismus - Distribuce
• 95 Pb vázáno v kostech
• náhrada Ca v kolagenové matrici
• tato cást má velmi dlouhý T1/2 (gt20 let)
• mobilizace Pb z kostí pri kojení a po menopauze,
  v prubehu osteolýzy
• 4 vázány v mekkých tkáních - CNS, játra,
  ledviny
• koncentrace v mozku hyppocampus gt mozecek gt
  mozková kura gt mícha
• koncentruje se zejména v šedé kure a jádrech
• snadný prostup hematoencefalickou a placentární
  bariérou
• 1 vázáno v krvi (asi 2 z toho na PP, zbytek v
  erytrocytech)
• lehce prochází placentární i hematoencefalickou
  bariéru

14
Koncentrace Cd a Pb v krvi dvojcat
prumerný vek - 68 let, vekové rozpetí 49 - 86 let
MZ - monozygoti (jednovajecná dvojcata) - 100
shodná genetická výbava DZ - dizygoti
(dvojvajecná dvojcata) - 50
sdílených genu
Björkman, Vehter, Pdersen, 2000
15
(No Transcript)
16
Olovo (Pb)

• Toxické úcinky Pb - deti
• vznik encefalopatie (konc. 80 ?g/dL) - poškození
  CNS
• symptomy letargie, ztráta chuti k jídlu,
  zvracení, závrate, dále ataxie, ztáta vedomí,
  koma smrt
• patologické zmeny edém mozku, snížené množství
  neuronu a zvýšené množství gliových bunek
• následky epilepsie, mentální retardace,
  poškození ocního nervu, slepota
• mezi 5 - 35 ?g/dL pripadá na každý ?g/dL pokles
  IQ o 2 - 4 body

17
Olovo (Pb)

• Toxické úcinky Pb - dospelí
• vznik periferní neuropatie (konc. 40 ?g/dL) -
  poškození PNS
• demielinizace (poškození Schwannových bunek) a
  axonopatie - paralýza horních i dolních koncetin
  (foot-drop, wrist-drop)
• senzorické nervy jsou méne citlivé než motorické
• pro vznik encefalopatie musí koncentrace Pb v
  krvi dosáhnout 100 ?g/dL

• vznik anemie
• zkrácení doby života cervených krvinek (poškození
  biomembrán), snížení produkce hemoglobinu

poškození ledvin (nefropatie), zvýšení krevního
tlaku

• reprodukcní a vývojová toxicita
• snížení poctu a pohyblivosti spermií, mužská
  sterilita
• úmrtí novorozencu - malá porodní váha

18
(No Transcript)