Toxiciteit van metalen

Metalen hebben een alomtegenwoordige verspreiding en zijn verantwoordelijk voor accumulatie in de voedselketen. Deze metalen kunnen zich ophopen in de organen en worden uitgescheiden via zweet, urine, uitwerpselen, het vervellen van de huid en uiteindelijk via het haar.Het giftige metaal, terwijl de evaluatie die de snelste resultaten oplevert de analyse is van biologische vloeistoffen, zoals urine of bloedtesten.

De manier waarop metalen in contact komen met ons lichaam heeft voornamelijk betrekking op de luchtwegen en de huid.
Metalen kunnen worden onderverdeeld in:

ESSENTIALS zoals koper, ijzer, magnesium en zink (Cu, Fe, Mg, Zn).
GEEN ESSENTIALS zoals cadmium, arseen, lood of kwik (Cd, As, Pb, Hg).

De eerstgenoemde worden gedefinieerd als essentiële metalen omdat ze in cellen worden aangetroffen en noodzakelijk zijn voor het overleven van de cellen zelf.IJzer wordt bijvoorbeeld gevonden in hemoglobine (groep - EME) en in cytochroom P450.

Voor alle essentiële metalen moeten we spreken van toxiciteit door tekort en overmaat. Deze laatste worden gedefinieerd als niet-essentiële metalen omdat ze niet in ons organisme mogen worden aangetroffen.In feite werken ze niet mee aan de activiteit van de cellen, omdat hun werking schadelijk is voor de cellen zelf. In dit opzicht zijn maximale niveaus vastgesteld die door ons lichaam worden getolereerd, waarbinnen het metaal geen schadelijke effecten veroorzaakt. Zodra deze vastgestelde limiet wordt overschreden, kan het per ongeluk ingenomen metaal in plaats daarvan toxische effecten veroorzaken.
Metalen kunnen niet alleen worden ingedeeld in essentieel en niet-essentieel, maar kunnen ook worden ingedeeld in organisch en anorganisch. De chemische formule is erg belangrijk omdat deze de biologische beschikbaarheid van het metaal voor ons lichaam bepaalt. De organische vorm is zeer lipofiel en wordt daarom gemakkelijk door de huid en door de BIJ opgenomen. De anorganische vorm van metalen daarentegen is zeer goed oplosbaar in water en heeft een zeer langzame absorptie. Anorganische metalen kunnen even gevaarlijk zijn, omdat ze door de nieren gaan om te worden geëlimineerd en dus nefrotoxiciteit kunnen veroorzaken.
Over het algemeen zijn de mechanismen waarmee metalen toxische effecten geven:

Interactie met de actieve plaatsen van enzymen, zoals -OH, -SH, -COOH, -NH2 groepen. Al deze groepen gaan een wisselwerking aan met het metaal, wat een verlies of vermindering van de enzymatische functie veroorzaakt.
Ze verdringen een essentieel metaal dat aanwezig is in een onmisbaar enzym of eiwit. Lood kan bijvoorbeeld ijzer in darmferritine vervangen, of lood kan calcium vervangen in al die enzymen of eiwitten die door calcium worden geactiveerd.

De werkingsplaatsen kunnen variëren afhankelijk van de affiniteit tussen metaal en een deel van ons organisme.Kwik en cadmium geven bijvoorbeeld de voorkeur aan nierweefsel (nefrotoxisch), kwik en lood dat van het CZS (neurotoxiciteit), cadmium en lood dat van het voortplantingssysteem , terwijl uiteindelijk aluminium, arseen, chroom en nikkel de voorkeur geven aan het ademhalingsweefsel.

De zoogdiercel kan zich verdedigen tegen mogelijke overmaat aan niet-essentiële metalen dankzij de aanwezigheid van een groep eiwitten die METALLOTIONEIN wordt genoemd. Dit zijn eiwitten die het niet-essentiële metaal chelateren of sekwestreren, waardoor de mogelijkheid wordt verkleind dat het vrij blijft en zijn toxische activiteit uitoefent. De gechelateerde metalen zijn voornamelijk koper, cadmium, zink, kwik en lood.

Een van de toxische effecten die metalen kunnen hebben, zijn allergische reacties, ook wel overgevoeligheidsreacties genoemd. De metalen die deze reacties kunnen veroorzaken zijn kwik, goud, platina, beryl, chroom en nikkel.Er zijn vier reacties die kunnen veroorzaken.

DEGRANULATIE VAN MASTOCYTEN met afgifte van IgE;
SCHEURING VAN RODE BOLLETJES met afgifte van IgG en IgM (hemolytische anemie);
VORMING VAN HET ANTIGEN-ANTILICHAAM COMPLEX met afgifte van IgG en IgM (glomerulaire nefritis);
CONTACTDERMATITIS met proliferatie van T-lymfocyten en afgifte van cytokinen die op hun beurt TNFα activeren. Contactdermatitis wordt in de meeste gevallen veroorzaakt door chroom en nikkel.