Intoxicatia cu Arsen. Genelalitati

Arsenul este o substanta foarte toxica care se gaseste in mancare , apa si in obiectele casnice . Fumul de tigara , detergentul , fructele de mare , berea chiar si apa de baut sunt surse de intoxicare cu arsen . In urma intoxicatiei cu arsen pacienti prezinta : cefalee , confuzie , somnolenta chiar si convulsii . In cazuri de intoxicatii foarte grave pacientii prezinta vomitaturi , diaree , probleme la rinichi , ficat si plamani iar in cazuri extreme poate sa apara chiar decesul . Arsenul este prezent in multe locuri diferite, este folosit ca pesticid pentru a indeparta rozatoare , dar poate fi folosit pentru a ucide orice organism .

Simptomele intoxicatiei cu arsen incep cu dureri de cap , confuzie si ameteala . Pe parcurs ce intoxicatia progreseaza pot sa apara convulsii si schimbari in pigmentatia unghiilor . Cand intoxicatia devine acuta simptomele pot sa include diaree , vomitaturi , sange in urina, crampe musculare , pierderea parului si dureri stomacale . Organele care sunt de obicei afectate de intoxicatia cu arsen sunt rinichii , ficatul , plamanii , pielea . In cazul in care nu este tratata , o intoxicatie grava cu arsen are ca rezultat final coma sau moartea .

In cazurile in care se suspecteaza intoxicatia cu arsen se recomanda consumul de alimente bogate in sulf deoarece gruparile de sulf leaga arsenul in compusi netoxici care pot fi eliminati din organism . Alimentele bogate in sulf sunt ouale , ceapa , fasolea , legumele si usturoiul . Sulful mai poate fi consumat si sub forma de pastile ca si supliment alimentar . Aminoacidul care este o sursa buna de sulf este cisteina . Deasemenea , fibrele pot sa curete o parte din arsenul din organism deoarece se ataseaza de acesta si se elimina impreuna , deci trebuie incluse fibrele in alimentatia zilnica . Surse bune de fibre sunt cerealele integrale , fructele si legumele .

O alta forma de terapie ,mai putin conventionala ,in intoxicatia cu arsen este terapia cu chelatori . Terapia cu chelatori reprezinta un proces chimic in care o solutie sintetica denumita EDTA (acid etilendiaminotetraacetic) este injectata intravenos pentru a elimina metalele grele sau mineralele din organism. A chela inseama a lega, a lua. Injectarea de EDTA determina legarea substantelor ca mercur, fier, arsen, aluminiu, calciu, plumb, cupru si eliminarea lor din organism. In afara utilizarii in otraviri, terapia cu chelatori este controversata si necertificata.

Exemple de intoxicatii

Toxicitatea arsenului reprezinta o problema de sanatate globala care afecteaza milioane de oameni . Principala sursa de expunere la arsen este apa potabila contaminata de surse geologice naturale . Evaluarile de risc curente se bazeaza pe carciogenitatea recunoscuta a arsenului dar peste riscurile neurotoxice sa trecut cu vedera . Un caz elocvent este o intoxicatie in masa care sa produs in randul sugarilor in Japonia in anii 50 care a avut ca rezultat final peste 100 de decese in acel moment si alte cateva sute de decese care si-au gasit cauza in urmarile intoxicatiei grave cu arsen . Sursa a fost laptele praf contaminat produs de compania Morinaga . Din analizele disponibile sa constatat ca laptele obtinut din laptele praf Morinaga continea 4 pana la 7 mg arsen /l . Cazurile clinice de intoxicatie au aparut dupa cateva saptamani de expunere , cu o cantitate totala de arsen consumata de aproximativ 60 mg . In prezent , potrivit rapoartelor , mai mult de 600 de supravietuitori , avand in medie 50 de ani , au ramas cu sechele grave precum retardare , boli neurologice si alte dizabilitati .

Acesta nu este singurul caz inregistrat de intoxicatie in masa cu arsen . In Franta s-au inregistrat 15 decese din 600 dupa consumul de vin intoxicat in 1888 , in Anglia 70 din 6000 de pacienti au decedat dupa ce au consumat bere cu continut mare de arsen in anii 1900-1901 iar in SUA au aparut 15 decese din 28 in urma consumului de cedru contaminat . Procesul de dezvoltare al sistemului nervos este sensibil la interventia a asemenea substante chimice chiar si in doze care nu sunt toxice pentru un sistem matur deaceea trebuie luat in considerare incidentul petrecut in Japonia la mijlocul anilor 50 .

La inceputul verii anului 1955 , doctorii din vestul Japoniei au inceput sa se ingrijoreze datorita raspandirii unei boli neuzuale caracterizata de anorexie , pigmentarea pielii , diaree , voma , febra si umflaturi abdominale in randul sugarilor , majoritatea cu varsta sub 12 luni . La inceput , inainte sa fie recunoscuta etiologia bolii , medicii au atribuit simptomele unor boli precum bronsite si pneumonie si au administrat antibiotice precum penicilina sau streptomicina . Cativa medici pediatrii au suspectat la un moment dat ca ca este vorba de candidoza deoarece examenul microscopic a aratat prezenta Candida Albicans in urina si in piele la cativa dintre sugari . Totusi , la 20 august , autopsia unui sugar de 5 luni a infirmat ipoteza datorita lipsei semnelor caracteristice candidozei .

In urma investigatiilor aprofundate sa constatat ca singura legatura dintre sugari era faptul ca erau hraniti cu biberonul , in general cu laptele praf Morinaga , aceasta marca fiind una dintre cele mai cunoscute si consumate . Urmand aceasta latura comuna a cazurilor , Dr. Eiji Hamamoto , profesor de pediatrie la spitalul universitar , a inceput sa suspecteze ca efectele clinice erau date de intoxicatia cu un metal sau metaloid . Mai departe el a speculat ca este vorba de arsen datorita tabloului clinic specific . El a cerut laboratorului de medicina legala din cadrul Universitatii Okayama sa

verifice daca arsenul este prezent in laptele praf Morinaga si banuiala lui a fost confirmata . Sugarii prezentau febra , pigmentarea pielii , hepatomegalie si anemie toate in concordanta cu simptomele clinice ale intoxicatiei cu arsen . Arsenul a fost identificat in laptele praf Morinaga pe care sugarii l-au ingerat . In cursul aceleasi zile vanzarea de lapte praf Morinaga a fost interzisa in Japonia iar in timpul autopsiei unui alt sugar sa gasit arsen in tesutul hepatic si in firele de par . Sugarii au fost supusi tratamentului cu dimercaprol care este un chelator . Dupa tratament numarul deceselor a scazut simtitor . .

Etiologia Intoxicatiei Morinaga

Intoxicatia cu arsen a fost legata de laptele praf produs la fabrica Tokushima (complexul Morinaga F ) . Registrele arata la laptele a inceput sa fie contaminat inca din 13 aprilie 1955 . Sursa contaminarii a fost un produs din fosfat disodic adaugat in laptele de vaca ca si stabilizator ca sa pastreze aciditatea constanta dar acest produs specific industrial era de o puritate scazuta si continea 5 pana la 8 procente arsen exprimat ca acid arsenos . Cand acest agent stabilizator a fost analizat sa descoperit ca avea impuritati precum fosfat trisodic , arsenat de sodiu si alte impuritati . Conform relatarilor reprezentantilor Morinaga , aditivul era un produs secundar al procesului de obtinere a aluminiului din bauxit si era compus din aproximativ 45 % apa cristalizata , 14% pentaoxid de fosfor (P2O5) , 28% oxid de sodiu (Na2O) , 2% pentaoxid de vanadiu (V2O5) si 6% pentaoxid de arsen (As2O5) .

In acel moment fabrica Tokushima producea aproximativ 200000 de cutii de 0,5kg lunar . Produsul a fost distribuit in general in partea de vest a Japoniei in consecinta si victimele au fost concentrate in acea zona . O cantitate de lapte praf Morinaga a aparut si in partea estica a Japoniei , inclusiv in pietele din Tokyo dar mare parte a fost retrasa inainte sa fie comercializata .

Concentratia finala de arsen , exprimata in acid arsenos , in laptele praf Morinaga a fost calculata la o valoare cuprinsa intre 0,001 si 0,007 % de catre Institutul de Igiena Hyogo , iar de catre Institutul Metropolitan de Igiena Tokyo concentratia a fost calculata la o valoare cuprinsa intre 0.0015% and 0.0020% in functie de numarul de lot . In final sa stabilit ca laptele praf Morinaga continea aproximativ 21-35µgr/gr .

Conform indicatiilor date de producator tiparite pe eticheta sa calculat cu aproximatie cantitatea de arsen ingerata de sugari , la un consum mediu : 2,5 mg pentru un sugar de 1 luna / zi , 3,2 mg la un sugar de 2 luni / zi si 4,6 mg la un sugar de 6 luni / zi . Asta inseamna 540 µg/kg corp/zi , 590µg/kg corp/zi respectiv 610µg/kg corp/zi . Daca s-ar fi folosit 50% lapte proaspat sau alte dilutii de lapte praf in alimentatia sugarilor , expunerea ar fi fost mai scazuta . Desi durata expunerii nu a fost inregistrata in general , aparitia cazurilor in timpul verii ar fi permis o expunere scurta si de numai cateva saptamani .

Urmarile cazului Morinaga

In Okayama cazurile de intoxicatie s-au produs in perioada august 1955 – aprilie 1956 si au dus la intoxicatia fatala a 24 de sugari , 2005 pacienti care au supravietuit si 84 de cazuri in care nu a fost confirmata intoxicatia cu arsen desi prezentau anumite simptome specifice . Din aceste 2113 cazuri sugari intre 6 si 10 luni au fost predominanti (954) , 1223 pacienti de sex masculin ( ÷58%) si 890 de sex feminin (42%) . Distributia pe varste a variat de la 1 luna la 61 de ani . Se pare ca primul caz a aparut in aprilie 1955 si incidenta cazurilor a atins culmea in lunile iulie si august a aceluiasi an .

Este greu de estimat cantitatea de arsen ingerata de fiecare persoana deoarece continutul de arsen varia de la un lot la altul , numarul exact de cutii de lapte praf cumparat de fiecare familie era necunoscut iar laptele praf , deseori , nu era consumat doar de sugari ci si de catre alti membrii ai familiei . In functie de datele adunate de la pacientii a caror dieta era bazata strict pe lapte praf , doza critica care cauza intoxicatia clinica a fost estimata la 5 cutii de lapte praf , adica 2,5 kg . Conform instructiunilor producatorului un sugar de 2 lunii consuma aceasta cantitate in 2-3 saptamani .

Graficul de mai jos reprezinta un bilant aproximativ al numarului de victime in urma incidentului de la Okayama . Primul tabel prezinta simptomele clinice documentate de catre medicii de la spitalul universitar Okayama de pe un esantion de 381 de sugari . Totalitatea pacientilor prezentau hepatomegalie , la examenul EKG aproape jumatate au avut rezultate anormale precum supradenivelare pe segment STcare este semn de ischemie miocardica , unda T aplatizata sau interval QT prelungit care poate da complicatii precum aritmi ventriculare. Al doilea tabel arata rezultatele testelor clinice efectuate pe 59 de pacienti . Testele de urina au dezvaluit prezenta globulelor rosii in urina la cativa dintre pacienti dat nici unul nu a prezentat o cantitate mare de proteine urinare (≥0,3 gr/zi) . Din pacate disfunctiile neuromotoare nu au putut fi documentate la acesti pacienti . Numarul de cazuri:

Simptome clinice si semne observate la 381 dintre sugarii intoxicati

Simptom Numar de pacienti Frecventa

Febra 358 94,0%

Diaree 269 70,6%

Voma 125 32,8%

Tuse 134 35,2%

Scurgeri oculare 141 37,0%

Pigmentari de piele 349 91,6%

Iritatii ale pielii 151 39,4%

Descuamare 182 47,8%

Edem 58 15,2%

Umflaturi abdominale 105 27,6%

Rezultatele examenelor clinice a 61 dintre persoanele intoxicate

Parametru Anomali in randul pacientilor Frecventa

Hepatomegalie 61/61 100%

Electrocardiograma 26/57 45,6%

Numarul de celule rosii

≤300x104/µl 35/59 59,3%

≤200x104/µl 12/59 20,2%

Numarul de leucocite

≤5000/µl 25/59 42,4%

≤3000/µl 05/59 8,5%

Numarul de celule rosii in urina ( eritrociturie)

14/59 23,7%

Intoxicatii cu arsen in masa . India

Un alt caz de intoxicatie cu arsen relevant pentru industria alimentara a fost subliniat de Departamntul de Apa , Sol si Mediu din cadrul Universitatii Dhaka si de CSIRO (Common-wealth Scientific and Industrial Research Organisation ) printr-un studiu numit “ Arsenul in panza freatica in Bangladesh : contaminarea lantului alimentar” . Pentru acest studiu au fost examinate 1000 de mostre din culturile de cereale si legume , 1000 de mostre de sol si 400 de mostre de apa din 50 de comunitati din 15 dintre zonele cele mai afectate .

Situatia din India a fost descrisa de un expert ca cea mai mare otravire in masa din istorie datorita faptului ca peste 36000000 de oameni sunt expusi la nivele ridicate de arsen in delta raului Gange . Potrivit Organizatiei Mondiale de Sanatate pana la 270000 de oameni pot muri datorita consumului de apa contaminata cu arsen . Dar aceste cifre devin inspaimantatoare daca si hrana este contaminate datorita irigatiei culturilor cu apa contaminata . In paralel s-au mai colectat 70 de mostre din diferite parti din Bangladesh si mostre de orez din 7regiuni diferite . Unde s-au gasit pompe de irigatie contaminate cu arsen s-au gasit nivele foarte ridicate de arsen si in sol . Orezul din zonele contaminate contine nivele periculoase de arsen spre deosebire de orezul din zone necontaminate . In trei mostre sa gasit o cantitate de 1,7 mg As/ kg orez . Limita maxima acceptata a concentratiei de arsen in Australia , care de altfel este sigura tara cu reglementari vizavi de concentratia acceptata , este de 1 mg As / kg .

Culturile din Bangladesh sunt contaminate cu arsen din apa de irigatie . S-au gasit concentratii mari de arsen in orez si in plantele leguminoase . Trebuie cautate surse de apa necontaminate avand in vedere ca a 1/5 din populatia din zonele contaminate consuma arsen din orez , cereale si legume . In studiul amintit mai sus s-a mai punctat ca mancarea gatita cu apa contaminate contine cantitati mari de arsen iar cantitatile de arsen din alimente difera de la o zona la alta avand in vedere ca unele tipuri de sol retin mai bine aceasta substanta fata de altele , deci cantitatile de arsen eliberate din sol in plante sunt foarte diferite si unele culturi se pot considera in siguranta .

Cercetatorii au mai studiat si mostre de mancare gatita din zonele afectate si au descoparit diferite concentratii : in orezul gatit 0,35 mg/kg , in curry cu legume 0,81 mg/kg , 0,33mg/kg in mancare de spanac , 0,39 mg/kg in curry cu peste , 0,27 mg/kg in dovleac . In vinete , in lintea gatita si in oua nu s-au gasit urme de arsen iar in alte alimente s-au gasit comcentratii foarte mari :cele mai mari valori s-au gasit in arum,si anume 150 mg per kg , 5.1 mg/kg in fasole, 20.1 mg/kg in rosii , 0.83 mg/kg to 1.1 mg/kg in papaya, 1.8 to 2.7 mg/kg in conopida , 0.05 to 7.2 mg/kg in varza , 1.9 to 4.5 mg/kg in legumele frunzoase , spanac rosu si in codite la spanacul verde , 1 mg/kg in orz .

Principala ingrijorare este ca arsenul intra in orez , cultura simbol in Bangladesh. Productia de cereale a crescut in Bangladesh cu 270% intre anii 1971-2005 , perioada

post independenta in care si populatia aproape s-a dublat . Cresterea cea mai semnificativa a inregistrat-o productia de orez care a ajuns la 26,18 milioane de tone in anul fiscal 2004-2005 de la 9,7 milioane de tone in anul fiscal 1971-1972 .

In Bangladesh orezul si curry se gatesc cu o cantitate mare de apa care uneori este contaminata , Apa care nu este absorbita de orez este aruncata . S-au facut cercetari pentru a determina daca acest mod de a gati are efect asupra concentratiei de arsen si s-a descoperit ca este mai mare in orezul gatit decat suma concentratiilor orezului crud si a cantitatii de apa absorbita sugerand un efect chelator a boabelor de orez sau o concentrare a arsenului datorita evaporarii apei din timpul gatitului . Din moment ce un barbat indian consuma in medie 1500 grame de orez gatit zilnic care contine aproximativ 1 litru de apa , consumul de apa prin orez gatit ridica sansele intoxicarii cu arsen . Orezul gatit si curry-ul sunt o sursa importanta de arsen daca sunt gatite cu apa contaminata .

Concluzii

Pe langa Bangladesh unde situatia este cea mai grava , intoxicatii similare s-au raportat si in alte state precum Taiwan, Chile , Argentina , S.U.A , Mongolia, Noua Zeelanda , Ungaria , Nepal , Thailanda , Cambodia si Vietnam . Arsenul este clasificat ca si carcinogen . Expunerea cronica la nivele mari de arsen a avut efecte grave asupra sanatatii precum cancer de piele , cancer la organele interne , bolii cardiovasculare si neurologice . Ingerarea si inhalarea de compusi ai arsenului sunt rute comune de intoxicatie . Arsenul este o substanta care se gaseste in mod natural in sol . Cand se combina cu alte elemente si formeaza compusi anorganici este mai toxic decat in compusii organici desi in ambele forme este daunator pentru oameni . Sunt cateva surse de arsen la care trebuie avut grija dar ele includ pamantul pe care traim , apa care o bem si aerul pe care il respiram aceasta deoarece aceste medii sunt contaminate artificial .