stringtranslate.com

отравление мышьяком

Отравление мышьяком (или арсеникоз ) — это медицинское состояние, которое возникает из-за повышенного уровня мышьяка в организме. [4] Если отравление мышьяком происходит в течение короткого периода времени, симптомы могут включать рвоту , боль в животе , энцефалопатию и водянистую диарею с кровью . [1] Длительное воздействие может привести к утолщению кожи, потемнению кожи , боли в животе, диарее, сердечным заболеваниям , онемению и раку . [1]

Наиболее распространенной причиной долгосрочного воздействия является загрязненная питьевая вода . [3] Грунтовые воды чаще всего загрязняются естественным путем; однако загрязнение может также происходить в результате добычи полезных ископаемых или сельского хозяйства. [1] Он также может быть обнаружен в почве и воздухе. [5] Рекомендуемые уровни в воде составляют менее 10–50 мкг/л (10–50 частей на миллиард ). [1] Другие пути воздействия включают свалки токсичных отходов и псевдомедицину . [1] [3] Большинство случаев отравления являются случайными. [1] Мышьяк действует, изменяя работу около 200 ферментов . [1] Диагностика проводится путем анализа мочи, крови или волос. [1]

Профилактика заключается в использовании воды, не содержащей высокого уровня мышьяка. [1] Это может быть достигнуто путем использования специальных фильтров или использования дождевой воды . [1] Нет убедительных доказательств в поддержку конкретных методов лечения долгосрочного отравления. [1] При острых отравлениях важно лечение обезвоживания . [4] Можно использовать димеркаптоянтарную кислоту или димеркаптопропансульфонат , в то время как димеркапрол (БАЛ) не рекомендуется. [2] Также можно использовать гемодиализ . [4]

Через питьевую воду более 200 миллионов человек во всем мире подвергаются воздействию мышьяка, уровень которого превышает безопасный. [3] Наиболее пострадавшими районами являются Бангладеш и Западная Бенгалия . [3] Воздействие также чаще встречается у людей с низким доходом и представителей меньшинств. [6] Острое отравление встречается редко. [3] Токсичность мышьяка была описана еще в 1500 году до нашей эры в папирусе Эберса . [7]

Признаки и симптомы

Прием большого количества мышьяка может вызвать симптомы, похожие на пищевое отравление , с болью в животе , тошнотой , рвотой и диареей, начинающимися в течение нескольких часов. [8] Кровавая диарея может вызвать сильную потерю жидкости, что приводит к гиповолемическому шоку . [8] Также могут быть затронуты сердце и нервная система, что приводит к нарушению сердечного ритма ( удлинение интервала QT или тахикардия ), сердечной недостаточности, спутанности сознания , судорогам , отеку мозга, коме и смерти. [8] [9] Вдыхание газа арсина — наиболее токсичной формы мышьяка — вызывает мультисистемное заболевание, начинающееся через 2–24 часа после вдыхания. Симптомы включают желудочно-кишечные расстройства, головную боль, слабость, затрудненное дыхание, дисфункцию почек и печени, а также разрушение эритроцитов. [8]

Хроническое употребление мышьяка в низких концентрациях вызывает видимые изменения кожи, как правило, гиперпигментацию (темные участки), но иногда гипопигментацию (светлые участки) или чередование участков того и другого. [10] У некоторых людей наблюдается общее утолщение кожи на ладонях и подошвах ног или небольшие утолщенные участки . [10] Примерно у 5% пострадавших появляются светлые полосы поперек ногтя, называемые линиями Миса . [8] Хроническое воздействие в конечном итоге вызывает заболевания во многих системах организма, включая периферическую невропатию (онемение и покалывание), увеличение печени и селезенки , диабет , болезни сердца , когнитивные нарушения и повреждение воротной вены ( нецирротический портальный фиброз и портальная гипертензия ). [8] [11]

Повторное воздействие мышьяка также увеличивает риск развития нескольких видов рака, особенно рака кожи , легких , печени , мочевого пузыря , простаты и кровеносных сосудов . [8] [11] Наиболее распространенным раком кожи, вызванным мышьяком, является плоскоклеточная карцинома in situ , которая обычно возникает через 2–20 лет после воздействия мышьяка. [12]

Причины

Отравление мышьяком происходит в результате случайного проглатывания или вдыхания мышьяка, как правило, при употреблении загрязненной колодезной воды, пищи, приготовленной на загрязненной воде, или при воздействии содержащих мышьяк пестицидов, народных лекарств или промышленных химикатов. [8] Всемирная организация здравоохранения считает уровни мышьяка выше 10 частей на миллиард (10 микрограммов на литр ) небезопасными. [10]

Источники

Мышьяк — повсеместно встречающийся в природе химический элемент и 20-й по распространенности элемент на Земле. [13] Уровень мышьяка в грунтовых водах варьируется от 0,5 частей на миллиард до 5000 частей на миллиард в зависимости от геологических особенностей местности и возможного присутствия в промышленных отходах. [13] [11] Самые высокие уровни мышьяка в грунтовых водах были зарегистрированы в Бразилии, Камбодже, Афганистане, Австралии и Бангладеш . [11]

Мышьяк является вездесущим элементом, присутствующим в американской питьевой воде. [14] В США Геологическая служба США оценивает, что медианная концентрация в грунтовых водах составляет 1 мкг/л или меньше, хотя некоторые водоносные горизонты грунтовых вод , особенно на западе Соединенных Штатов, могут содержать гораздо более высокие уровни. Например, медианные уровни в Неваде составляли около 8 мкг/л [15], но уровни встречающегося в природе мышьяка до 1000 мкг/л были измерены в Соединенных Штатах в питьевой воде. [16] Грунтовые воды, связанные с вулканами в Калифорнии, содержат As в концентрациях до 48 000 мкг/л, причем основным источником являются содержащие As сульфидные минералы. [17] Геотермальные воды на Доминике на Малых Антильских островах также содержат концентрации As >50 мкг/л. [18] В Висконсине концентрация As в воде в водоносных горизонтах песчаника и доломита достигала 100 мкг/л. Окисление пирита, содержащегося в этих образованиях, было вероятным источником As. [19] В предгорьях Пенсильвании и Нью-Джерси грунтовые воды в водоносных горизонтах мезозойского возраста содержат повышенные уровни As — вода из бытовых скважин в Пенсильвании содержала до 65 мкг/л, [20] тогда как в Нью-Джерси самая высокая концентрация, измеренная недавно, составила 215 мкг/л. [21]

Органический мышьяк менее вреден, чем неорганический. Морепродукты являются распространенным источником менее токсичного органического мышьяка в форме арсенобетаина . [22] Из-за своей высокой токсичности мышьяк редко используется в западном мире, хотя в Азии он по-прежнему является популярным пестицидом. В основном мышьяк встречается в профессиональной деятельности при плавке цинковых и медных руд.

В Соединенных Штатах Шуф и др. оценили среднее потребление для взрослых в 3,2 мкг/день с диапазоном 1–20 мкг/день. [23] Оценки для детей были аналогичными. [24] Пища также содержит много органических соединений мышьяка. Основные органические соединения мышьяка, которые обычно встречаются в пище (в зависимости от типа пищи), включают монометиларсоновую кислоту (MMAsV), диметиларсиновую кислоту (DMAsV), арсенобетаин, арсенохолин, арсеносахара и арсенолипиды. DMAsV или MMAsV можно найти в различных типах рыб, крабов и моллюсков, но часто в очень низких концентрациях. [25]

Арсенобетаин является основной формой мышьяка в морских животных и считается нетоксичным. Арсенохолин, который в основном содержится в креветках, химически похож на арсенобетаин и считается «по существу нетоксичным». [26] Хотя арсенобетаин мало изучен, имеющаяся информация указывает на то, что он не является мутагенным, иммунотоксичным или эмбриотоксичным. [27] Недавно были идентифицированы арсеносахара и арсенолипиды. В настоящее время изучаются воздействие этих соединений и токсикологические последствия. Арсеносахара обнаруживаются в основном в морских водорослях, но также в меньшей степени обнаруживаются в морских моллюсках. [28] Однако исследования, посвященные токсичности арсеносахара, в основном ограничивались исследованиями in vitro, которые показывают, что арсеносахара значительно менее токсичны, чем неорганический мышьяк и трехвалентные метилированные метаболиты мышьяка. [29]

Было обнаружено, что рис особенно восприимчив к накоплению мышьяка из почвы. [30] Согласно исследованию, рис, выращиваемый в Соединенных Штатах, содержит в среднем 260  ppb мышьяка; но потребление мышьяка в США остается намного ниже рекомендуемых Всемирной организацией здравоохранения пределов. [31] Китай установил стандарт для пределов мышьяка в продуктах питания (150 ppb), [32] поскольку его уровни в рисе превышают таковые в воде. [33]

Европейская комиссия (2000) сообщает, что уровни мышьяка в воздухе составляют 0–1 нг/м 3 в отдаленных районах, 0,2–1,5 нг/м 3 в сельской местности, 0,5–3 нг/м 3 в городских районах и до 50 нг/м 3 вблизи промышленных объектов. На основании этих данных Европейская комиссия (2000) подсчитала, что в отношении продуктов питания, курения сигарет, воды и почвы воздух вносит менее 1% от общего воздействия мышьяка. [ требуется лучший источник ]

Пестициды

Использование пестицидов на основе арсената свинца было эффективно прекращено более 50 лет назад. Однако из-за экологической стойкости пестицида, по оценкам, миллионы акров земли все еще загрязнены остатками арсената свинца. Это представляет потенциально серьезную проблему для общественного здравоохранения в некоторых районах Соединенных Штатов (например, Нью-Джерси, Вашингтон и Висконсин), где большие площади земель, которые исторически использовались как сады, были преобразованы в жилые комплексы. [34]

Некоторые современные применения пестицидов на основе мышьяка все еще существуют. Хромированный арсенат меди был зарегистрирован для использования в Соединенных Штатах с 1940-х годов в качестве консерванта древесины, защищающего древесину от насекомых и микробных агентов. В 2003 году производители хромированного арсената меди инициировали добровольный отзыв бытового использования древесины, обработанной этим химикатом. В заключительном отчете Агентства по охране окружающей среды 2008 года указано, что хромированный арсенат меди по-прежнему одобрен для использования в нежилых целях, таких как морские сооружения (сваи и конструкции), опоры коммунальных служб и песчаные дорожные конструкции.

Выплавка меди

Исследования воздействия в медеплавильной промышленности гораздо более обширны и установили четкую связь между мышьяком, побочным продуктом плавки меди, и раком легких через вдыхание. [35] В некоторых из этих исследований также были отмечены кожные и неврологические эффекты. [36] Хотя со временем профессиональный контроль стал более строгим, и рабочие подвергались воздействию меньших концентраций мышьяка, воздействие мышьяка, измеренное в этих исследованиях, варьировалось от примерно 0,05 до 0,3 мг/м 3 и значительно выше, чем воздействие мышьяка в окружающей среде (которое варьируется от 0 до 0,000003 мг/м 3 ). [37]

Патофизиология

Мышьяк влияет на продолжительность жизни клеток, аллостерически ингибируя комплекс важнейшего метаболического фермента пируватдегидрогеназы , который катализирует окисление пирувата до ацетил-КоА с помощью НАД + . При ингибировании фермента нарушается энергетическая система клетки, что приводит к клеточному апоптозу . Биохимически мышьяк препятствует использованию тиамина, что приводит к клинической картине, напоминающей дефицит тиамина . Отравление мышьяком может повысить уровень лактата и привести к лактатацидозу . Низкий уровень калия в клетках увеличивает риск возникновения опасной для жизни проблемы с сердечным ритмом из-за триоксида мышьяка. [ необходима цитата ] Мышьяк в клетках явно стимулирует выработку перекиси водорода (H 2 O 2 ). Когда H 2 O 2 реагирует с некоторыми металлами, такими как железо или марганец, он производит высокореактивный гидроксильный радикал . Неорганический триоксид мышьяка, обнаруженный в грунтовых водах, особенно влияет на потенциалзависимые калиевые каналы , [38] нарушая электролитную функцию клеток, что приводит к неврологическим расстройствам, сердечно-сосудистым эпизодам, таким как удлинение интервала QT, нейтропения , высокое кровяное давление , [39] дисфункция центральной нервной системы, анемия и смерть.

Воздействие мышьяка играет ключевую роль в патогенезе дисфункции эндотелия сосудов, поскольку оно инактивирует эндотелиальную синтазу оксида азота, что приводит к снижению генерации и биодоступности оксида азота. Кроме того, хроническое воздействие мышьяка вызывает высокий окислительный стресс, который может повлиять на структуру и функцию сердечно-сосудистой системы. Кроме того, было отмечено, что воздействие мышьяка вызывает атеросклероз за счет увеличения агрегации тромбоцитов и снижения фибринолиза . Более того, воздействие мышьяка может вызвать аритмию за счет увеличения интервала QT и ускорения перегрузки клеток кальцием. Хроническое воздействие мышьяка повышает экспрессию фактора некроза опухоли-α, интерлейкина-1, молекулы адгезии сосудистых клеток и фактора роста эндотелия сосудов, вызывая сердечно-сосудистый патогенез.

—  Питчай Балакумар и Джагдип Каур, «Воздействие мышьяка и сердечно-сосудистые заболевания: обзор», Cardiovascular Toxicology , декабрь 2009 г. [40]

Было также показано, что мышьяк вызывает гипертрофию сердца , активируя определенные факторы транскрипции , участвующие в патологическом ремоделировании сердца. [41] Исследования культуры тканей показали, что соединения мышьяка блокируют как каналы IKr, так и каналы Iks и в то же время активируют каналы IK-ATP. Соединения мышьяка также нарушают выработку АТФ посредством нескольких механизмов. На уровне цикла лимонной кислоты мышьяк ингибирует пируватдегидрогеназу и, конкурируя с фосфатом, разъединяет окислительное фосфорилирование , тем самым ингибируя связанное с энергией восстановление НАД+ , митохондриальное дыхание и синтез АТФ. Также увеличивается выработка перекиси водорода, что может привести к образованию активных форм кислорода и окислительного стресса. Эти метаболические помехи приводят к смерти от полиорганной недостаточности , вероятно, из-за некротической гибели клеток, а не апоптоза . Вскрытие показывает слизистую оболочку кирпично-красного цвета из-за сильного кровотечения . Хотя мышьяк вызывает токсичность, он также может играть защитную роль. [42]

Механизм

Арсенит ингибирует не только образование ацетил-КоА, но и фермент сукциндегидрогеназу. Арсенат может заменять фосфат во многих реакциях. Он способен образовывать Glc-6-арсенат in vitro; поэтому утверждается, что гексокиназа может быть ингибирована. [43] (В конечном итоге это может быть механизмом, приводящим к мышечной слабости при хроническом отравлении мышьяком.) В реакции глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы арсенат атакует связанный с ферментом тиоэфир. Образовавшийся 1-арсено-3-фосфоглицерат нестабилен и гидролизуется спонтанно. Таким образом, образование АТФ в гликолизе ингибируется, минуя реакцию фосфоглицераткиназы. (Более того, может быть затронуто образование 2,3-бисфосфоглицерата в эритроцитах, за которым следует более высокое сродство гемоглобина к кислороду и впоследствии усиленный цианоз.) Как показал Грессер (1981), субмитохондриальные частицы синтезируют аденозин-5'-дифосфат-арсенат из АДФ и арсената в присутствии сукцината. Таким образом, посредством различных механизмов арсенат приводит к нарушению клеточного дыхания и последующему уменьшению образования АТФ. [44] Это согласуется с наблюдаемым истощением АТФ в экспонированных клетках и гистопатологическими данными о набухании митохондрий и клеток, истощении гликогена в клетках печени и жировых изменениях в печени, сердце и почках.

Эксперименты продемонстрировали усиление артериального тромбоза в модели крысы, повышение уровня серотонина, тромбоксана А[2] и адгезионных белков в тромбоцитах, в то время как тромбоциты человека показали схожие реакции. [45] Эффект на сосудистый эндотелий может в конечном итоге быть опосредован образованием оксида азота, вызванным мышьяком. Было продемонстрировано, что концентрации +3 As, существенно ниже концентраций, необходимых для ингибирования лизосомальной протеазы катепсина L в линии В-клеток TA3, были достаточны для запуска апоптоза в той же линии В-клеток, в то время как последний мог быть механизмом, опосредующим иммуносупрессивные эффекты. [46]

Его комутагенные эффекты можно объяснить вмешательством в процесс восстановления оснований и нуклеотидов путем эксцизионной репарации, в конечном итоге, посредством взаимодействия со структурами цинковых пальцев. [47] Диметиларсиновая кислота, DMA(V), вызывала разрывы одноцепочечной ДНК в результате ингибирования ферментов репарации на уровнях от 5 до 100 мМ в человеческих эпителиальных клетках II типа . [48] [49]

MMA(III) и DMA(III) также оказались напрямую генотоксичными, вызывая разрывы в суперспиральной ДНК ΦX174. [50] Повышенное воздействие мышьяка связано с повышенной частотой хромосомных аберраций, [51] микроядер [52] [53] и обменов сестринскими хроматидами. Объяснением хромосомных аберраций является чувствительность белка тубулина и митотического веретена к мышьяку. Гистологические наблюдения подтверждают воздействие на клеточную целостность, форму и локомоцию. [54]

DMA(III) способен образовывать активные формы кислорода путем реакции с молекулярным кислородом. Образующиеся метаболиты — радикал диметилмышьяка и пероксильный радикал диметилмышьяка. [55] Было показано, что как DMA(III), так и DMA(V) высвобождают железо из селезенки лошади, а также из ферритина печени человека, если аскорбиновая кислота вводилась одновременно. Таким образом, может быть стимулировано образование активных форм кислорода. [56] Более того, мышьяк может вызывать окислительный стресс, истощая антиоксиданты клетки, особенно те, которые содержат тиоловые группы. Накопление активных форм кислорода, подобных упомянутым выше, а также гидроксильных радикалов, супероксидных радикалов и перекисей водорода вызывает аберрантную экспрессию генов при низких концентрациях и повреждения липидов, белков и ДНК при более высоких концентрациях, что в конечном итоге приводит к клеточной смерти. В модели крысы, уровни мочи 8-гидрокси-2'-дезоксигуанозина (как биомаркера повреждения ДНК активными формами кислорода) были измерены после лечения DMA(V). По сравнению с контрольными уровнями, они оказались значительно повышенными. [57] Эта теория дополнительно подтверждается перекрестным исследованием, которое обнаружило повышенные средние уровни липидных перекисей в сыворотке у лиц, подвергшихся воздействию As, которые коррелировали с уровнями в крови неорганического мышьяка и метилированных метаболитов и обратно коррелировали с уровнями небелковых сульфгидрилов (NPSH) в цельной крови. [58]

Другое исследование обнаружило связь уровней As в цельной крови с уровнем реактивных оксидантов в плазме и обратную связь с антиоксидантами плазмы. [59] Результаты последнего исследования указывают на то, что метилирование может фактически быть путем детоксикации в отношении окислительного стресса: результаты показали, что чем ниже была способность метилирования As, тем ниже был уровень антиоксидантной способности плазмы. Как было рассмотрено Китчином (2001), теория окислительного стресса дает объяснение предпочтительным местам опухолей, связанным с воздействием мышьяка. [60] Учитывая, что в легких присутствует высокое парциальное давление кислорода, а DMA(III) выводится в газообразном состоянии через легкие, это кажется правдоподобным механизмом особой уязвимости. Тот факт, что DMA вырабатывается путем метилирования в печени, выводится через почки и затем хранится в мочевом пузыре, объясняет другие локализации опухолей.

Что касается метилирования ДНК, некоторые исследования предполагают взаимодействие As с метилтрансферазами, что приводит к инактивации генов-супрессоров опухолей через гиперметилирование; другие утверждают, что гипометилирование может происходить из-за недостатка SAM, что приводит к аберрантной активации генов. [61] Эксперимент Чжуна и др. (2001) с клетками легких человека A549, почек UOK123, UOK109 и UOK121, подвергшимися воздействию арсенита, выделил восемь различных фрагментов ДНК с помощью полимеразной цепной реакции с произвольным праймированием, чувствительной к метилированию. [62] Оказалось, что шесть фрагментов были гипер-, а два из них были гипометилированы. [62] Были обнаружены более высокие уровни мРНК ДНК-метилтрансферазы и активности фермента. [62]

Китчин (2001) предложил модель измененных факторов роста, которые приводят к пролиферации клеток и, таким образом, к канцерогенезу . [60] Из наблюдений известно, что хроническое отравление мышьяком в низких дозах может привести к повышенной толерантности к его острой токсичности. [63] [64] Клетки опухоли легких GLC4/Sb30, сверхэкспрессирующие MRP1, плохо накапливают арсенит и арсенат. Это опосредовано MRP-1-зависимым оттоком. [65] Отток требует глутатиона, но не образования комплекса мышьяк-глутатион. [66]

Хотя было предложено много механизмов, не может быть предложена определенная модель для механизмов хронического отравления мышьяком. Преобладающие события токсичности и канцерогенности могут быть весьма специфичны для тканей. Текущий консенсус относительно способа канцерогенеза заключается в том, что он действует в первую очередь как стимулятор опухолей. Его сопутствующая канцерогенность была продемонстрирована в нескольких моделях. Однако вывод нескольких исследований о том, что хронически подвергающиеся воздействию мышьяка популяции Анд (как наиболее сильно подвергающиеся воздействию УФ-излучения) не заболевают раком кожи при хроническом воздействии мышьяка, вызывает недоумение. [67]

Кинетика

Две формы неорганического мышьяка, восстановленная (трехвалентный As(III)) и окисленная (пентавалентный As(V)) могут всасываться и накапливаться в тканях и жидкостях организма. [68] В печени метаболизм мышьяка включает ферментативное и неферментативное метилирование; наиболее часто выделяемым метаболитом (≥ 90%) в моче млекопитающих является диметилмышьяковая кислота или какодиловая кислота, DMA(V). [69] Диметилмышьяковая кислота также известна как Агент Блю и использовалась в качестве гербицида во время американской войны во Вьетнаме .

У людей неорганический мышьяк восстанавливается неферментативно из пентоксида в триоксид с использованием глутатиона или опосредовано ферментами. Восстановление пентоксида мышьяка до триоксида мышьяка увеличивает его токсичность и биодоступность. Метилирование происходит через ферменты метилтрансферазы. S-аденозилметионин (SAM) может служить донором метильной группы. Используются различные пути, основной путь зависит от текущей среды клетки. [70] Образующиеся метаболиты — монометиларсонистая кислота, MMA(III), и диметиларсинистая кислота, DMA(III).

Метилирование рассматривалось как процесс детоксикации [ кем? ], но восстановление с +5 As до +3 As можно рассматривать как биоактивацию [ требуется разъяснение ] . [71] Другое предположение заключается в том, что метилирование может быть детоксикацией, если «промежуточные продукты As[III] не будут накапливаться», поскольку пятивалентные органомышьяки имеют более низкое сродство к тиоловым группам, чем неорганические пятивалентные мышьяки. [70] Гебель (2002) заявил, что метилирование является детоксикацией посредством ускоренного выведения. [72] Что касается канцерогенности, было высказано предположение, что метилирование следует рассматривать как интоксикацию. [60] [73] [74]

Мышьяк, особенно +3 As, связывается с одиночными, но с более высоким сродством к соседним сульфгидрильным группам , таким образом, реагирует с различными белками и подавляет их активность. Было также высказано предположение, что связывание арсенита с несущественными сайтами может способствовать детоксикации. [75] Арсенит подавляет членов семейства дисульфидоксидоредуктаз, таких как глутатионредуктаза [76] и тиоредоксинредуктаза. [77]

Оставшийся несвязанный мышьяк (≤ 10%) накапливается в клетках, что со временем может привести к раку кожи, мочевого пузыря, почек, печени, легких и простаты. [69] Другие формы токсичности мышьяка у людей наблюдались в тканях крови, костного мозга, сердца, центральной нервной системы, желудочно-кишечного тракта, гонад, почек, печени, поджелудочной железы и кожи. [69]

Минимальная смертельная доза мышьяка для взрослых оценивается в 70–200 мг или 1 мг/кг/день. [78]

Реакция на тепловой шок

Другим аспектом является сходство эффектов мышьяка с реакцией на тепловой шок. Кратковременное воздействие мышьяка оказывает влияние на сигнальную трансдукцию, вызывая белки теплового шока с массами 27, 60, 70, 72, 90 и 110 кДа, а также металлотионеин , убиквитин , митоген-активируемые [MAP] киназы, внеклеточную регулируемую киназу [ERK], терминальные киназы c-jun [JNK] и p38. [54] [79] Через JNK и p38 он активирует c-fos, c-jun и egr-1, которые обычно активируются факторами роста и цитокинами. [54] [80] [81] Эффекты во многом зависят от режима дозирования и могут быть также обратными.

Как показали некоторые эксперименты, рассмотренные Del Razo (2001), активные формы кислорода, вызванные низкими уровнями неорганического мышьяка, увеличивают транскрипцию и активность активаторного белка 1 (AP-1) и ядерного фактора-κB ( NF-κB ) (возможно, усиленного повышенными уровнями MAPK), что приводит к активации c-fos/c-jun, избыточной секреции провоспалительных и стимулирующих рост цитокинов, стимулирующих пролиферацию клеток. [79] [82] Germolec et al. (1996) обнаружили повышенную экспрессию цитокинов и пролиферацию клеток в биопсиях кожи у людей, хронически подвергавшихся воздействию питьевой воды, загрязненной мышьяком. [83]

Увеличение AP-1 и NF-κB, очевидно, также приводит к повышению регуляции белка mdm2, что снижает уровни белка p53. [84] Таким образом, принимая во внимание функцию p53, его отсутствие может вызвать более быстрое накопление мутаций, способствующих канцерогенезу. Однако высокие уровни неорганического мышьяка ингибируют активацию NF-κB и пролиферацию клеток. Эксперимент Ху и др. (2002) продемонстрировал повышенную связывающую активность AP-1 и NF-κB после острого (24 ч) воздействия +3 арсенита натрия, тогда как длительное воздействие (10–12 недель) дало противоположный результат. [85] Авторы приходят к выводу, что первое можно интерпретировать как защитную реакцию, тогда как последнее может привести к канцерогенезу. [85] Как показывают противоречивые результаты и связанные с ними механистические гипотезы, существует разница в остром и хроническом воздействии мышьяка на передачу сигнала, которая пока не до конца понята. [ необходима ссылка ]

Окислительный стресс

Исследования показали, что окислительный стресс, вызванный мышьяком, может нарушить пути передачи сигнала ядерных транскрипционных факторов PPARs, AP-1 и NF-κB, [69] [85] [86], а также провоспалительных цитокинов IL-8 и TNF-α. [69] [85] [86] [87] [88] [89 ] [90] [91] Вмешательство окислительного стресса в пути передачи сигнала может повлиять на физиологические процессы, связанные с ростом клеток, метаболическим синдромом X, гомеостазом глюкозы, метаболизмом липидов, ожирением, резистентностью к инсулину , воспалением и диабетом 2-го типа. [92] [93] [94] Недавние научные данные пролили свет на физиологическую роль PPAR в ω-гидроксилировании жирных кислот и ингибировании провоспалительных факторов транскрипции (NF-κB и AP-1), провоспалительных цитокинов (IL-1, -6, -8, -12 и TNF-α), молекул адгезии cell4 (ICAM-1 и VCAM-1), индуцируемой синтазы оксида азота, провоспалительного оксида азота (NO) и антиапоптотических факторов. [69] [87] [92] [94] [95]

Эпидемиологические исследования предположили наличие корреляции между хроническим потреблением питьевой воды, загрязненной мышьяком, и заболеваемостью диабетом 2 типа. [69] Человеческая печень после воздействия терапевтических препаратов может проявлять печеночную нецирротическую портальную гипертензию, фиброз и цирроз. [69] Однако в литературе недостаточно научных доказательств, чтобы показать причинно-следственную связь между мышьяком и возникновением сахарного диабета 2 типа. [69]

Диагноз

Мышьяк может быть измерен в крови или моче для контроля чрезмерного воздействия окружающей среды или на рабочем месте, подтверждения диагноза отравления у госпитализированных жертв или для оказания помощи в судебно-медицинском расследовании в случае смертельной передозировки. Некоторые аналитические методы способны различать органические и неорганические формы элемента. Органические соединения мышьяка, как правило, выводятся с мочой в неизмененном виде, в то время как неорганические формы в значительной степени преобразуются в органические соединения мышьяка в организме до выведения с мочой. Текущий индекс биологического воздействия для американских рабочих в размере 35 мкг/л общего содержания мышьяка в моче может быть легко превышен здоровым человеком, употребляющим в пищу морепродукты. [96]

Существуют тесты для диагностики отравления путем измерения мышьяка в крови, моче, волосах и ногтях. Анализ мочи является самым надежным тестом на воздействие мышьяка в течение последних нескольких дней. Анализ мочи необходимо провести в течение 24–48 часов для точного анализа острого воздействия. Тесты на волосах и ногтях могут измерить воздействие высоких уровней мышьяка за последние 6–12 месяцев. Эти тесты могут определить, подвергался ли человек воздействию мышьяка выше среднего уровня. Однако они не могут предсказать, повлияют ли уровни мышьяка в организме на здоровье. [97] Хроническое воздействие мышьяка может оставаться в системах организма в течение более длительного периода времени, чем более короткое или более изолированное воздействие, и может быть обнаружено в течение более длительного периода времени после введения мышьяка, что важно для попытки определить источник воздействия.

Волосы являются потенциальным биоиндикатором воздействия мышьяка из-за своей способности сохранять микроэлементы из крови. Включенные элементы сохраняют свое положение во время роста волос. Таким образом, для временной оценки воздействия необходимо провести анализ состава волос с одним волосом, что невозможно при использовании старых методов, требующих гомогенизации и растворения нескольких прядей волос. Этот тип биомониторинга был достигнут с помощью новых микроаналитических методов, таких как рентгеновская флуоресцентная спектроскопия на основе синхротронного излучения и рентгеновское излучение, индуцированное микрочастицами. Высокосфокусированные и интенсивные лучи изучают небольшие пятна на биологических образцах, позволяя проводить анализ на микроуровне вместе с химическим составом. В исследовании этот метод использовался для отслеживания уровня мышьяка до, во время и после лечения оксидом мышьяка у пациентов с острым промиелоцитарным лейкозом. [98]

Уход

Хелатирование

Димеркапрол и димеркаптосукциновая кислота являются хелатирующими агентами , которые изолируют мышьяк от белков крови и используются при лечении острого отравления мышьяком. Наиболее важным побочным эффектом является гипертония . Димеркапрол значительно более токсичен, чем сукцимер. [ необходима цитата ] [99] Моноэфиры димеркаптосукциновой кислоты, например, MiADMSA, являются перспективными антидотами при отравлении мышьяком. [100]

Питание

Дополнительный калий снижает риск возникновения опасных для жизни проблем с сердечным ритмом из-за триоксида мышьяка. [101]

История

Реклама в газете 1889 года « мышьяковых вафель для лица». [102] В викторианскую эпоху считалось, что мышьяк ядовит . [103]

Начиная примерно с 3000 г. до н. э. мышьяк добывался и добавлялся в медь при изготовлении бронзы , но неблагоприятные последствия для здоровья при работе с мышьяком привели к тому, что от него отказались, когда была обнаружена приемлемая альтернатива — олово. [104]

Помимо того, что мышьяк является ядом, на протяжении столетий его использовали в медицинских целях. Он использовался более 2400 лет как часть традиционной китайской медицины. [105] В западном мире соединения мышьяка, такие как сальварсан , широко использовались для лечения сифилиса до появления пенициллина . В конечном итоге его заменили в качестве терапевтического средства сульфаниламидные препараты , а затем и другие антибиотики . Мышьяк также входил в состав многих тоников (или « патентованных лекарств »).

Кроме того, в эпоху елизаветинской империи некоторые женщины использовали смесь уксуса , мела и мышьяка, наносимую местно, чтобы отбеливать кожу. Такое использование мышьяка было направлено на предотвращение старения и образования складок на коже, но некоторое количество мышьяка неизбежно попадало в кровоток. [ необходима цитата ]

В викторианскую эпоху (конец XIX века) в Соединенных Штатах американские газеты рекламировали «мышьяковые вафли для лица», которые обещали удалить такие недостатки лица, как родинки и прыщи. [103]

Некоторые пигменты, особенно популярный Emerald Green (известный также под несколькими другими названиями), были основаны на соединениях мышьяка. Чрезмерное воздействие этих пигментов было частой причиной случайных отравлений художников и мастеров.

Мышьяк стал излюбленным методом убийства в Средние века и эпоху Возрождения , особенно среди правящих классов в Италии. Поскольку симптомы похожи на симптомы холеры , которая была распространена в то время, отравление мышьяком часто оставалось незамеченным. [106] : 63  К 19 веку он приобрел прозвище «порошок наследства», возможно, потому что было известно или подозревалось, что нетерпеливые наследники используют его, чтобы обеспечить или ускорить получение наследства. [106] : 21  Это также был распространенный метод убийства в 19 веке в ситуациях домашнего насилия, таких как случай Ребекки Копин , которая пыталась отравить своего мужа, «положив мышьяк в его кофе». [107]

В Венгрии после Первой мировой войны мышьяк, извлеченный из кипящей липкой бумаги, использовался, по оценкам, в 300 убийствах группой «Создатели ангелов» из Надьрева .

В императорском Китае триоксид мышьяка и сульфиды использовались при убийствах, а также для смертной казни членов королевской семьи или аристократии. Судебно-медицинские исследования определили, что император Гуансюй (ум. 1908) был убит мышьяком, скорее всего, по приказу вдовствующей императрицы Цыси или генералиссимуса Юань Шикая . Аналогично, в древней Корее , и особенно в династии Чосон , соединения мышьяка и серы использовались в качестве основного ингредиента саяка (사약; 賜藥), который был ядовитым коктейлем, используемым при смертной казни высокопоставленных политических деятелей и членов королевской семьи. [108] Из-за социальной и политической известности осужденных многие из этих событий были хорошо задокументированы, часто в Анналах династии Чосон ; они иногда изображаются в исторических телевизионных мини-сериалах из-за их драматического характера. [109]

Один из самых страшных случаев отравления мышьяком через колодезную воду произошел в Бангладеш , который Всемирная организация здравоохранения назвала «крупнейшим массовым отравлением населения в истории» [110] и признала серьезной проблемой общественного здравоохранения. Загрязнение речных равнин Ганга-Брахмапутра в Индии и речных равнин Падма-Мегхна в Бангладеш оказало неблагоприятное воздействие на здоровье человека. [111]

Считается, что отравление мышьяком из-за воздействия грунтовых вод стало причиной заболевания, перенесенного очевидцами падения астероида Каранкас в Перу в 2007 году , когда местные жители вдыхали пар, загрязненный мышьяком, образовавшимся из грунтовых вод, которые закипели от сильного жара и давления, возникших при падении метеорита хондрита на землю. [112]

Законодательство

В США в 1975 году в соответствии с Законом о безопасной питьевой воде Агентство по охране окружающей среды США определило Национальные временные основные нормы по питьевой воде, в которых уровень мышьяка (неорганического загрязнителя – МЗП) составляет 0,05 мг/л (50 частей на миллиард – ppb). [113]

На протяжении многих лет многие исследования сообщали о дозозависимых эффектах мышьяка в питьевой воде и раке кожи. Чтобы предотвратить новые случаи и смерть от раковых и нераковых заболеваний, Закон о безопасной питьевой воде поручил Агентству по охране окружающей среды пересмотреть уровни мышьяка и указал максимальный уровень загрязнения (MCL). MCL устанавливаются как можно ближе к целям здравоохранения, учитывая стоимость, выгоды и способность общественных систем водоснабжения обнаруживать и удалять загрязняющие вещества с помощью подходящих технологий очистки. [113] [114]

В 2001 году Агентство по охране окружающей среды приняло более низкий стандарт MCL 0,01 мг/л (10 частей на миллиард) для мышьяка в питьевой воде, который применяется как к коммунальным системам водоснабжения, так и к постоянным некоммунальным системам водоснабжения. [113]

В некоторых других странах при разработке национальных стандартов питьевой воды на основе нормативных значений необходимо учитывать различные географические, социально-экономические, диетические и другие условия, влияющие на потенциальное воздействие. Эти факторы приводят к национальным стандартам, которые существенно отличаются от нормативных значений. Так обстоит дело в таких странах, как Индия и Бангладеш, где допустимый предел мышьяка при отсутствии альтернативного источника воды составляет 0,05 мг/л. [115] [116]

Проблемы внедрения

Технологии удаления мышьяка являются традиционными процессами обработки, которые были адаптированы для улучшения удаления мышьяка из питьевой воды. Хотя некоторые из процессов удаления, такие как процессы осаждения, процессы адсорбции, процессы ионного обмена и процессы разделения (мембранные), могут быть технически осуществимы, их стоимость может быть непомерно высокой. [113]

Для слаборазвитых стран проблема заключается в поиске средств для финансирования таких технологий. Например, Агентство по охране окружающей среды оценило общую годовую стоимость обработки, мониторинга, отчетности, ведения учета и администрирования для обеспечения соблюдения правила MCL примерно в 181 миллион долларов. Большая часть расходов связана с установкой и эксплуатацией технологий обработки, необходимых для снижения содержания мышьяка в системах общественного водоснабжения. [117]

Беременность

Воздействие мышьяка через грунтовые воды вызывает большую обеспокоенность в течение перинатального периода. Беременные женщины являются группой высокого риска, поскольку они не только подвержены риску неблагоприятных исходов, но и внутриутробное воздействие также представляет риски для здоровья плода.

Существует дозозависимая связь между перинатальным воздействием мышьяка и детской смертностью, что означает, что у младенцев, рожденных от людей, подвергавшихся воздействию более высоких концентраций или подвергавшихся воздействию в течение более длительного периода времени, наблюдается более высокий уровень смертности. [118]

Исследования показали, что попадание мышьяка в организм через грунтовые воды во время беременности представляет опасность для беременной женщины, включая, помимо прочего, боли в животе, рвоту, диарею, изменения пигментации кожи и рак. [119] Исследования также показали, что воздействие мышьяка также вызывает низкий вес при рождении, низкий размер при рождении, детскую смертность и ряд других последствий у младенцев. [119] [120] Некоторые из этих эффектов, такие как снижение рождаемости и размера, могут быть связаны с воздействием мышьяка на набор веса во время беременности. [120]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcdefghijklmnop Ratnaike RN (1 июля 2003 г.). «Острая и хроническая токсичность мышьяка». Postgraduate Medical Journal . 79 (933): 391–396. doi :10.1136/pmj.79.933.391. PMC  1742758. PMID  12897217 .
  2. ^ ab Andersen O, Aaseth J (декабрь 2016 г.). «Обзор ловушек и прогресса в лечении отравлений металлами с помощью хелатирования». Журнал микроэлементов в медицине и биологии . 38 : 74–80. Bibcode :2016JTEMB..38...74A. doi :10.1016/j.jtemb.2016.03.013. hdl : 11250/2430866 . PMID  27150911.
  3. ^ abcdef Naujokas MF, Anderson B, Ahsan H , Aposhian HV, Graziano JH, Thompson C, Suk WA (3 января 2013 г.). «Широкий спектр последствий для здоровья от хронического воздействия мышьяка: обновление информации о всемирной проблеме общественного здравоохранения». Environmental Health Perspectives . 121 (3): 295–302. doi :10.1289/ehp.1205875. PMC 3621177. PMID 23458756  . 
  4. ^ abc Vahidnia A, van der Voet G, de Wolff F (1 октября 2007 г.). «Нейротоксичность мышьяка. Обзор». Human & Experimental Toxicology . 26 (10): 823–832. Bibcode : 2007HETox..26..823V. doi : 10.1177/0960327107084539. PMID  18025055. S2CID  24138885.
  5. ^ Hughes MF, Beck BD, Chen Y, Lewis AS, Thomas DJ (октябрь 2011 г.). «Воздействие мышьяка и токсикология: историческая перспектива». Toxicological Sciences . 123 (2): 305–32. doi :10.1093/toxsci/kfr184. PMC 3179678 . PMID  21750349. 
  6. ^ Joca L, Sacks JD, Moore D, Lee JS, Sams R, Cowden J (2016). «Систематический обзор дифференциального воздействия неорганического мышьяка на меньшинства, малообеспеченное и коренное население в Соединенных Штатах». Environment International . 92–93: 707–15. Bibcode : 2016EnInt..92..707J. doi : 10.1016/j.envint.2016.01.011. PMID  26896853.
  7. ^ Хауи Ф. (2013). Уход и сохранение геологического материала. Routledge. стр. 135. ISBN 978-1-135-38521-7. Архивировано из оригинала 2017-09-10.
  8. ^ abcdefgh Махаджан П.В. (2020). «Интоксикация тяжелыми металлами». Учебник педиатрии Нельсона (21-е изд.). Elsevier. С. 3792–3796.
  9. ^ "Мышьяк". Всемирная организация здравоохранения. 7 декабря 2022 г. Получено 5 октября 2023 г.
  10. ^ abc Мартинес-Кастильо М, Гарсиа-Монтальво Э.А., Арельяно-Мендоса М.Г., Санчес-Пенья Л.Д., Сориа Хассо Л.Е., Искьердо-Вега Х.А., Валенсуэла О.Л., Эрнандес-Завала А. (декабрь 2021 г.). «Воздействие мышьяка и неканцерогенные последствия для здоровья». Hum Exp Токсикол . 40 (12_дополнение): S826–S850. Бибкод : 2021HETox..40S.826M. дои : 10.1177/09603271211045955 . ПМИД  34610256.
  11. ^ abcd Chen QY, Costa M (январь 2021 г.). «Мышьяк: глобальная экологическая проблема». Annu Rev Pharmacol Toxicol . 61 : 47–63. doi : 10.1146/annurev-pharmtox-030220-013418 . PMID  33411580.
  12. ^ Санта-Крус DJ, Гру AA (2021). «Опухоли кожи». Диагностическая гистопатология опухолей (5-е изд.). Elsevier. стр. 1762–1918.
  13. ^ ab Gupta DK, Tiwari S, Razafindrabe BH, Chatterjee S (2017). «Загрязнение мышьяком от исторических аспектов до настоящего времени». В Gupta DK, Chatterjee S (ред.). Загрязнение мышьяком окружающей среды: проблемы и решения . Springer. стр. 1–12. doi :10.1007/978-3-319-54356-7_1. ISBN 978-3-319-54354-3.
  14. ^ "USGS NAWQA Arsenic in Groundwater". Архивировано из оригинала 2010-05-31.
  15. ^ Райкер В. «Мышьяк в грунтовых водах США: новый анализ в национальном масштабе» (PDF) .
  16. ^ DRL (1999). «Мышьяк в питьевой воде в Юте: когортное исследование смертности». Перспективы охраны окружающей среды . 107 (5): 359–365. doi :10.1289/ehp.99107359. PMC 1566417. PMID  10210691 . 
  17. ^ Welch AH, Lico MS, Hughes JL (1 мая 1988 г.). «Мышьяк в грунтовых водах западной части Соединенных Штатов». Ground Water . 26 (3): 333–347. Bibcode : 1988GrWat..26..333W. doi : 10.1111/j.1745-6584.1988.tb00397.x. ISSN  1745-6584.
  18. ^ Breuer C, Pichler T (1 июня 2013 г.). «Мышьяк в морских гидротермальных жидкостях». Chemical Geology . 348 : 2–14. Bibcode : 2013ChGeo.348....2B. doi : 10.1016/j.chemgeo.2012.10.044.
  19. ^ Thornburg K, Sahai N (1 октября 2004 г.). «Распространенность мышьяка, его подвижность и замедление в песчаниковых и доломитовых формациях долины реки Фокс, Восточный Висконсин». Environmental Science & Technology . 38 (19): 5087–5094. Bibcode : 2004EnST...38.5087T. doi : 10.1021/es049968b. PMID  15506203.
  20. ^ Peters SC, Burkert L (январь 2008 г.). «Распространение и геохимия мышьяка в грунтовых водах бассейна Ньюарк в Пенсильвании». Applied Geochemistry . 23 (1): 85–98. Bibcode : 2008ApGC...23...85P. doi : 10.1016/j.apgeochem.2007.10.008.
  21. ^ E Serfes M, Herman G, E Spayd S, Reinfelder J (1 января 2010 г.). «Источники, мобилизация и транспортировка мышьяка в грунтовых водах в формациях Пассейик и Локатонг бассейна Ньюарк, Нью-Джерси». NJ Geol Soc Bull . 77 : E1–E40.
  22. ^ Группа экспертов EFSA по загрязняющим веществам в пищевой цепи (CONTAM) (22 октября 2009 г.). «Научное мнение о мышьяке в пищевых продуктах». Журнал EFSA . 7 (10): 1351. doi : 10.2903/j.efsa.2009.1351 . Получено 22 ноября 2012 г.
  23. ^ Schoof RA, Yost LJ, et al. (август 1999 г.). «Обзор рыночной корзины неорганического мышьяка в пищевых продуктах». Food Chem. Toxicol. 37 (8): 839–846. doi :10.1016/S0278-6915(99)00073-3. PMID  10506007.
  24. ^ Yost LJ, Tao SH и др. (2004). «Оценка потребления неорганического мышьяка с пищей у детей в США». Hum. Ecol. Risk Assess. 10 (3): 473–483. Bibcode :2004HERA...10..473Y. doi :10.1080/10807030490452151. S2CID  36682079.
  25. ^ Хосгуд Б. (2007). «Мышьяк в морепродуктах: последствия для оценки риска для человека». Регулирующая токсикология и фармакология . 47 (2): 204–12. doi :10.1016/j.yrtph.2006.09.005. PMID  17092619.
  26. ^ "Токсикологический профиль мышьяка". 27 июля 2021 г.
  27. ^ Borak J HH (2007). «Мышьяк в морепродуктах: последствия для оценки риска для человека». Regulatory Toxicology and Pharmacology . 47 (2): 204–12. doi :10.1016/j.yrtph.2006.09.005. PMID  17092619.
  28. ^ CONTAM (октябрь 2009 г.). «Научное мнение о мышьяке в пищевых продуктах». EFSA J . 7 (10): 1351. doi : 10.2903/j.efsa.2009.1351 .
  29. ^ Фудзивара С. и др. (январь 2000 г.). «Выделение и характеристика чувствительных к арсенату и устойчивых мутантов Chlamydomonas reinhardtii». Plant Cell Physiol . 41 (1): 77–83. doi : 10.1093/pcp/41.1.77 . PMID  10750711.
  30. ↑ Kotz D (8 декабря 2011 г.). «Нужно ли вам беспокоиться о мышьяке в рисе?». Boston Globe . Архивировано из оригинала 15 апреля 2012 г. Получено 8 декабря 2011 г.
  31. ^ "В американском рисе обнаружены удивительно высокие концентрации токсичных видов мышьяка". Архивировано из оригинала 24.07.2011.
  32. ^ "Рис как источник воздействия мышьяка". Архивировано из оригинала 2014-01-10.
  33. ^ "Китай: неорганический мышьяк в рисе — недооцененная угроза здоровью?". Архивировано из оригинала 24.07.2011.
  34. ^ Худ Э. (август 2006 г.). «Яблоко кусается: использование старых садов для жилищного строительства». Перспективы охраны окружающей среды . 114 (8): A470–6. doi :10.1289/ehp.114-a470. PMC 1551991. PMID  16882511 . 
  35. ^ Enterline PE, Day R, Marsh GM (1 января 1995 г.). «Рак, связанный с воздействием мышьяка на медеплавильном заводе». Медицина труда и окружающей среды . 52 (1): 28–32. doi :10.1136/oem.52.1.28. PMC 1128146. PMID 7697137  . 
  36. ^ Лагерквист Б. Дж., Зеттерлунд Б. (1994). «Оценка воздействия мышьяка среди рабочих металлургического завода: пятилетнее наблюдение». Американский журнал промышленной медицины . 25 (4): 477–488. doi :10.1002/ajim.4700250403. PMID  7516623.
  37. ^ "ATSDR – Токсикологический профиль: Мышьяк". www.atsdr.cdc.gov . 27 июля 2021 г.
  38. ^ Zhou J, Wang W, Wei QF, Feng TM, Tan LJ, Yang BF (июль 2007 г.). «Влияние триоксида мышьяка на потенциал-зависимые калиевые каналы и на пролиферацию клеток множественной миеломы человека». Chin. Med. J . 120 (14): 1266–9. doi : 10.1097/00029330-200707020-00012 . PMID  17697580.
  39. ^ Кондури ГГ, Бахуташвили И, Эис А, Готье КМ (2009). «Нарушенные реакции потенциалзависимых калиевых каналов в модели персистирующей легочной гипертензии у новорожденных у плода ягненка». Pediatric Research . 66 (3): 289–294. doi :10.1203/PDR.0b013e3181b1bc89. PMC 3749926 . PMID  19542906. 
  40. ^ Балакумар П., Каур Дж. (декабрь 2009 г.). «Воздействие мышьяка и сердечно-сосудистые заболевания: обзор». Кардиоваскулярная токсикология . 9 (4): 169–76. doi :10.1007/s12012-009-9050-6. PMID  19787300. S2CID  8063051.
  41. ^ Kabir R, Sinha P, Mishra S, Ebenebe OV, Taube N, Oeing CU, Keceli G, Chen R, Paolocci N, Rule A, Kohr MJ (2021-04-01). «Неорганический мышьяк вызывает зависимую от пола патологическую гипертрофию сердца». American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology . 320 (4): H1321–H1336. doi :10.1152/ajpheart.00435.2020. ISSN  1522-1539. PMC 8260381. PMID 33481702  . 
  42. ^ Клаассен С., Уоткинс, Джон (2003). Основы токсикологии Касарета и Доулла . McGraw-Hill. стр. 512. ISBN 978-0-07-138914-3.
  43. ^ Hughes MF (июль 2002 г.). «Токсичность мышьяка и потенциальные механизмы действия». Toxicology Letters . 133 (1): 1–16. doi :10.1016/S0378-4274(02)00084-X. PMID  12076506.
  44. ^ Gresser MJ (июнь 1981). «АДФ-арсенат. Образование субмитохондриальными частицами в условиях фосфорилирования». Журнал биологической химии . 256 (12): 5981–3. doi : 10.1016/S0021-9258(19)69115-5 . PMID  7240187.
  45. ^ Lee MY, Bae ON, Chung SM, Kang KT, Lee JY, Chung JH (март 2002 г.). «Усиление агрегации тромбоцитов и образования тромбов мышьяком в питьевой воде: фактор, способствующий сердечно-сосудистым заболеваниям». Токсикология и прикладная фармакология . 179 (2): 83–8. Bibcode : 2002ToxAP.179...83L. doi : 10.1006/taap.2001.9356. PMID  11884240.
  46. ^ Harrisson JW, Packman EW, Abbott DD (февраль 1958 г.). «Острая пероральная токсичность и химические и физические свойства триоксидов мышьяка». Архивы промышленной гигиены AMA . 17 (2): 118–23. PMID  13497305.
  47. ^ Hartwig A, Schwerdtle T (февраль 2002 г.). «Взаимодействие канцерогенных металлических соединений с процессами репарации ДНК: токсикологические последствия». Toxicology Letters . 127 (1–3): 47–54. doi :10.1016/S0378-4274(01)00482-9. PMID  12052640.
  48. ^ Яманака К, Хаяши Х, Тачикава М и др. (ноябрь 1997 г.). «Метаболическое метилирование — возможный процесс усиления генотоксичности неорганических мышьяков». Mutation Research . 394 (1–3): 95–101. Bibcode :1997MRGTE.394...95Y. doi :10.1016/s1383-5718(97)00130-7. PMID  9434848.
  49. ^ Bau DT, Wang TS, Chung CH, Wang AS, Wang AS, Jan KY (октябрь 2002 г.). «Окислительные ДНК-аддукты и ДНК-белковые сшивки являются основными повреждениями ДНК, вызванными арсенитом». Environmental Health Perspectives . 110 (Suppl 5): 753–6. doi :10.1289/ehp.02110s5753. PMC 1241239 . PMID  12426126. 
  50. ^ Mass MJ, Tennant A, Roop BC и др. (апрель 2001 г.). «Метилированные трехвалентные виды мышьяка генотоксичны». Chemical Research in Toxicology . 14 (4): 355–61. doi :10.1021/tx000251l. PMID  11304123.
  51. ^ Mäki-Paakkanen J, Kurttio P, Paldy A, Pekkanen J (1998). "Связь между кластогенным эффектом в периферических лимфоцитах и ​​воздействием мышьяка на человека через питьевую воду". Environmental and Molecular Mutagenesis . 32 (4): 301–13. Bibcode :1998EnvMM..32..301M. doi :10.1002/(SICI)1098-2280(1998)32:4<301::AID-EM3>3.0.CO;2-I. PMID  9882004. S2CID  25681878.
  52. ^ Warner ML, Moore LE, Smith MT, Kalman DA, Fanning E, Smith AH (1994). «Увеличение количества микроядер в отшелушенных клетках мочевого пузыря у людей, которые постоянно пьют воду, загрязненную мышьяком в Неваде». Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention . 3 (7): 583–90. PMID  7827589.
  53. ^ Gonsebatt ME, Vega L, Salazar AM и др. (июнь 1997 г.). «Цитогенетические эффекты при воздействии мышьяка на человека». Mutation Research . 386 (3): 219–28. Bibcode : 1997MRRMR.386..219G. doi : 10.1016/S1383-5742(97)00009-4. PMID  9219560.
  54. ^ abc Bernstam L, Nriagu J (2000). «Молекулярные аспекты стресса, вызванного мышьяком». Журнал токсикологии и охраны окружающей среды, часть B. 3 ( 4): 293–322. Bibcode : 2000JTEHB...3..293N. doi : 10.1080/109374000436355. PMID  11055208. S2CID  42312354.
  55. ^ Яманака К, Хошино М, Окамото М, Савамура Р, Хасегава А, Окада С (апрель 1990 г.). «Индукция повреждения ДНК диметиларсином, метаболитом неорганических мышьяков, по большей части, вероятно, обусловлена ​​его пероксильным радикалом». Biochemical and Biophysical Research Communications . 168 (1): 58–64. doi :10.1016/0006-291X(90)91674-H. PMID  2158319.
  56. ^ Ахмад Р., Алам К., Али Р. (февраль 2000 г.). «Характеристики связывания антигена антителами против гидроксильного радикала, модифицированного монофосфатом тимидина». Immunology Letters . 71 (2): 111–5. doi :10.1016/S0165-2478(99)00177-7. PMID  10714438.
  57. ^ Yamanaka K, Mizol M, Kato K, Hasegawa A, Nakano M, Okada S (май 2001 г.). «Пероральное введение диметиларсиновой кислоты, основного метаболита неорганического мышьяка, мышам способствует возникновению опухолей кожи, инициированных диметилбенз(а)антраценом с использованием или без использования ультрафиолета B в качестве промотора». Biological & Pharmaceutical Bulletin . 24 (5): 510–4. doi : 10.1248/bpb.24.510 . PMID  11379771.
  58. ^ Pi J, Yamauchi H, Kumagai Y и др. (апрель 2002 г.). «Доказательства индукции окислительного стресса, вызванного хроническим воздействием мышьяка, содержащегося в питьевой воде, на жителей Китая». Environmental Health Perspectives . 110 (4): 331–6. doi :10.1289/ehp.02110331. PMC 1240794. PMID 11940449  . 
  59. ^ Wu MM, Chiou HY, Wang TW и др. (октябрь 2001 г.). «Связь уровней мышьяка в крови с повышенными реактивными оксидантами и сниженной антиоксидантной способностью в популяции людей северо-восточного Тайваня». Environmental Health Perspectives . 109 (10): 1011–7. doi :10.2307/3454955. JSTOR  3454955. PMC 1242077. PMID  11675266 . 
  60. ^ abc Kitchin KT (май 2001 г.). «Последние достижения в области канцерогенеза мышьяка: способы действия, системы животных моделей и метилированные метаболиты мышьяка». Токсикология и прикладная фармакология . 172 (3): 249–61. Bibcode : 2001ToxAP.172..249K. doi : 10.1006/taap.2001.9157. PMID  11312654.
  61. ^ Goering PL, Aposhian HV, Mass MJ, Cebrián M, Beck BD, Waalkes MP (май 1999). «Загадка канцерогенеза мышьяка: роль метаболизма». Toxicological Sciences . 49 (1): 5–14. doi : 10.1093/toxsci/49.1.5 . PMID  10367337.
  62. ^ abc Zhong CX, Mass MJ (июль 2001 г.). «Как гипометилирование, так и гиперметилирование ДНК, связанное с воздействием арсенита в культурах клеток человека, идентифицированных с помощью чувствительной к метилированию произвольно-праймированной ПЦР». Toxicology Letters . 122 (3): 223–34. doi :10.1016/S0378-4274(01)00365-4. PMID  11489357.
  63. ^ Gebel TW (март 2001). «Генотоксичность соединений мышьяка». Международный журнал гигиены и охраны окружающей среды . 203 (3): 249–62. Bibcode : 2001IJHEH.203..249G. doi : 10.1078/S1438-4639(04)70036-X. PMID  11279822.
  64. ^ Brambila EM, Achanzar WE, Qu W, Webber MM, Waalkes MP (сентябрь 2002 г.). «Эпителиальные клетки предстательной железы человека, хронически подвергавшиеся воздействию мышьяка, демонстрируют стабильную толерантность к мышьяку: механистические последствия измененного клеточного глутатиона и глутатион-S-трансферазы». Токсикология и прикладная фармакология . 183 (2): 99–107. doi :10.1016/S0041-008X(02)99468-8. PMID  12387749.
  65. ^ Vernhet L, Allain N, Bardiau C, Anger JP, Fardel O (январь 2000 г.). «Дифференциальная чувствительность клеток опухоли легких с повышенной экспрессией MRP1 к цитотоксическим металлам». Токсикология . 142 (2): 127–34. doi :10.1016/S0300-483X(99)00148-1. PMID  10685512.
  66. ^ Salerno M, Petroutsa M, Garnier-Suillerot A (апрель 2002 г.). «MRP1-опосредованные оттоки мышьяка и сурьмы не требуют образования комплексов мышьяк-глутатион и сурьма-глутатион». Журнал биоэнергетики и биомембран . 34 (2): 135–45. doi :10.1023/A:1015180026665. PMID  12018890. S2CID  588472.
  67. ^ Gebel T (апрель 2000 г.). «Вмешивающиеся переменные в токсикологию окружающей среды мышьяком». Токсикология . 144 (1–3): 155–62. Bibcode : 2000Toxgy.144..155G. doi : 10.1016/S0300-483X(99)00202-4. PMID  10781883.
  68. ^ Ueki K, Kondo T, Tseng YH, Kahn CR (июль 2004 г.). «Центральная роль супрессоров сигнальных белков цитокинов при стеатозе печени, резистентности к инсулину и метаболическом синдроме у мышей». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (28): 10422–7. Bibcode : 2004PNAS..10110422U. doi : 10.1073/pnas.0402511101 . PMC 478587. PMID  15240880 . 
  69. ^ abcdefghi Vigo, JB, JT Ellzey (2006). «Эффекты токсичности мышьяка на клеточном уровне: обзор». Texas Journal of Microscopy . 37 (2): 45–49.
  70. ^ ab Thompson DJ (сентябрь 1993 г.). "Химическая гипотеза метилирования мышьяка у млекопитающих". Химико-биологические взаимодействия . 88 (2–3): 89–114. Bibcode :1993CBI....88...89T. doi :10.1016/0009-2797(93)90086-E. PMID  8403081.
  71. ^ Vahter M, Concha G (июль 2001 г.). «Роль метаболизма в токсичности мышьяка». Pharmacology & Toxicology . 89 (1): 1–5. doi :10.1034/j.1600-0773.2001.d01-128.x (неактивен 2024-04-26). PMID  11484904.{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на апрель 2024 г. ( ссылка )
  72. ^ Gebel TW (октябрь 2002 г.). «Метилирование мышьяка — это процесс детоксикации посредством ускоренного выведения». Международный журнал гигиены и охраны окружающей среды . 205 (6): 505–8. Bibcode : 2002IJHEH.205..505G. doi : 10.1078/1438-4639-00177. PMID  12455273.
  73. ^ Kenyon EM, Fea M, Styblo M, Evans MV (2001). «Применение методов моделирования для планирования in vitro кинетических исследований мышьяка». Альтернативы лабораторным животным . 29 (1): 15–33. doi : 10.1177/026119290102900109 . PMID  11178572. S2CID  594362.
  74. ^ Styblo M, Thomas DJ (апрель 2001 г.). «Селен изменяет метаболизм и токсичность мышьяка в первичных гепатоцитах крыс». Токсикология и прикладная фармакология . 172 (1): 52–61. Bibcode : 2001ToxAP.172...52S. doi : 10.1006/taap.2001.9134. PMID  11264023.
  75. ^ Aposhian HV, Maiorino RM, Dart RC, Perry DF (май 1989). «Выделение с мочой мезо-2,3-димеркаптосукциновой кислоты у людей». Клиническая фармакология и терапия . 45 (5): 520–6. doi :10.1038/clpt.1989.67. PMID  2541962. S2CID  25174222.
  76. ^ Rodríguez VM, Del Razo LM, Limón-Pacheco JH, et al. (март 2005 г.). «Ингибирование глутатионредуктазы и распределение метилированного мышьяка в мозге и печени мышей Cd1». Toxicological Sciences . 84 (1): 157–66. doi : 10.1093/toxsci/kfi057 . PMID  15601678.
  77. ^ Rom WN, Markowitz SB (2007). Экологическая и профессиональная медицина. Lippincott Williams & Wilkins. стр. 1014–5. ISBN 978-0-7817-6299-1. Архивировано из оригинала 2017-09-10.
  78. ^ Дарт, Ричард С. (2004). Медицинская токсикология . Lippincott Williams & Wilkins . стр. 1393–1401. ISBN 978-0-7817-2845-4. Викиданные  Q126687121.
  79. ^ аб Дель Разо Л.М., Кинтанилья-Вега Б., Брамбила-Коломбрес Е., Кальдерон-Аранда Э.С., Манно М., Альборес А (декабрь 2001 г.). «Белки стресса, индуцированные мышьяком». Токсикология и прикладная фармакология . 177 (2): 132–48. Бибкод : 2001ToxAP.177..132D. дои : 10.1006/taap.2001.9291. ПМИД  11740912.
  80. ^ Cavigelli M, Li WW, Lin A, Su B, Yoshioka K, Karin M (ноябрь 1996 г.). «Промотор опухоли арсенит стимулирует активность AP-1, ингибируя фосфатазу JNK». The EMBO Journal . 15 (22): 6269–79. doi :10.1002/j.1460-2075.1996.tb01017.x. PMC 452450. PMID  8947050 . 
  81. ^ Людвиг С., Хоффмейер А., Гебелер М. и др. (январь 1998 г.). «Стрессовый индуктор арсенит активирует митоген-активируемые протеинкиназы внеклеточных сигнально-регулируемых киназ 1 и 2 через путь, зависимый от киназы MAPK 6/p38». Журнал биологической химии . 273 (4): 1917–22. doi : 10.1074/jbc.273.4.1917 . PMID  9442025.
  82. ^ Симеонова ПП, Люстер МИ (2000). «Механизмы канцерогенности мышьяка: генетические или эпигенетические механизмы?». Журнал экологической патологии, токсикологии и онкологии . 19 (3): 281–6. PMID  10983894.
  83. ^ Germolec DR, Yoshida T, Gaido K и др. (Ноябрь 1996 г.). «Мышьяк вызывает повышенную экспрессию факторов роста в кератиноцитах человека». Токсикология и прикладная фармакология . 141 (1): 308–18. doi :10.1006/taap.1996.0288. PMID  8917704.
  84. ^ Хамадех ХК, Варгас М, Ли Э, Мензель ДБ (сентябрь 1999 г.). «Мышьяк нарушает клеточные уровни p53 и mdm2: потенциальный механизм канцерогенеза». Biochemical and Biophysical Research Communications . 263 (2): 446–9. doi :10.1006/bbrc.1999.1395. PMID  10491313.
  85. ^ abcd Hu Y, Jin X, Snow ET (июль 2002 г.). «Влияние мышьяка на активность связывания ДНК фактора транскрипции AP-1 и NF-κB и связанную с ними экспрессию генов». Toxicology Letters . 133 (1): 33–45. doi :10.1016/S0378-4274(02)00083-8. PMID  12076508.
  86. ^ ab Walton FS, Harmon AW, Paul DS, Drobná Z, Patel YM, Styblo M (август 2004 г.). «Ингибирование инсулинозависимого поглощения глюкозы трехвалентными мышьяками: возможный механизм диабета, вызванного мышьяком». Токсикология и прикладная фармакология . 198 (3): 424–33. Bibcode : 2004ToxAP.198..424W. doi : 10.1016/j.taap.2003.10.026. PMID  15276423.
  87. ^ ab Black PH (октябрь 2003 г.). «Воспалительная реакция является неотъемлемой частью реакции на стресс: последствия для атеросклероза, инсулинорезистентности, диабета II типа и метаболического синдрома X». Мозг, поведение и иммунитет . 17 (5): 350–64. doi :10.1016/S0889-1591(03)00048-5. PMID  12946657. S2CID  39222261.
  88. ^ Carey AL, Lamont B, Andrikopoulos S, Koukoulas I, Proietto J, Febbraio MA (март 2003 г.). «Экспрессия гена интерлейкина-6 увеличивается в инсулинорезистентных скелетных мышцах крыс после стимуляции инсулином». Biochemical and Biophysical Research Communications . 302 (4): 837–40. doi :10.1016/S0006-291X(03)00267-5. PMID  12646246.
  89. ^ Dandona P, Aljada A, Bandyopadhyay A (январь 2004 г.). «Воспаление: связь между резистентностью к инсулину, ожирением и диабетом». Trends in Immunology . 25 (1): 4–7. doi :10.1016/j.it.2003.10.013. PMID  14698276.
  90. ^ Fischer CP, Perstrup LB, Berntsen A, Eskildsen P, Pedersen BK (ноябрь 2005 г.). «Повышенный уровень интерлейкина-18 в плазме является маркером резистентности к инсулину у больных диабетом 2 типа и не больных диабетом». Клиническая иммунология . 117 (2): 152–60. doi :10.1016/j.clim.2005.07.008. PMID  16112617.
  91. ^ Gentry PR, Covington TR, Mann S, Shipp AM, Yager JW, Clewell HJ (январь 2004 г.). «Физиологическое фармакокинетическое моделирование мышьяка у мышей». Журнал токсикологии и охраны окружающей среды, часть A. 67 ( 1): 43–71. Bibcode : 2004JTEHA..67...43G. doi : 10.1080/15287390490253660. PMID  14668111. S2CID  12481907.
  92. ^ ab Kota BP, Huang TH, Roufogalis BD (февраль 2005 г.). «Обзор биологических механизмов PPARs». Pharmacological Research . 51 (2): 85–94. doi :10.1016/j.phrs.2004.07.012. PMID  15629253.
  93. ^ Люке С., Годель С., Холст Д., Лопес-Сориано Дж., Джель-Пьетри С., Фреденрих А., Гримальди П.А. (май 2005 г.). «Роль PPAR-дельта в абсорбции и метаболизме липидов: новая мишень для лечения диабета 2 типа». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Молекулярные основы болезней . 1740 (2): 313–317. дои : 10.1016/j.bbadis.2004.11.011 . ПМИД  15949697.
  94. ^ ab Moraes LA, Piqueras L, Bishop-Bailey D (июнь 2006 г.). «Рецепторы, активируемые пролифераторами пероксисом, и воспаление». Pharmacology & Therapeutics . 110 (3): 371–85. doi :10.1016/j.pharmthera.2005.08.007. PMID  16168490.
  95. ^ Hara K, Okada T, Tobe K и др. (апрель 2000 г.). «Полиморфизм Pro12Ala в PPAR gamma2 может придавать устойчивость к диабету 2 типа». Biochemical and Biophysical Research Communications . 271 (1): 212–6. doi :10.1006/bbrc.2000.2605. PMID  10777704.
  96. ^ Р. Базелт, Распределение токсичных лекарств и химических веществ в организме человека , 8-е издание, Biomedical Publications, Фостер-Сити, Калифорния, 2008, стр. 106–110.
  97. ^ "ToxFAQs for Arsenic" (PDF) . Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний . Получено 2009-01-06 .
  98. ^ Nicolis I, Curis E, Deschamps P, Bénazeth S (октябрь 2009 г.). «Медицинское использование арсенита, метаболизм, фармакокинетика и мониторинг в человеческих волосах». Biochimie . 91 (10): 1260–7. doi :10.1016/j.biochi.2009.06.003. PMID  19527769.
  99. ^ "Медицинские факты о димеркапроле с Drugs.com". Архивировано из оригинала 2006-10-13.
  100. ^ Kreppel H, Reichl FX, Kleine A, Szinicz L, Singh PK, Jones MM. Антидотная эффективность недавно синтезированных моноэфиров димеркаптосукциновой кислоты (DMSA) при экспериментальном отравлении мышьяком у мышей. Fundamentals of Applied Toxicology 26(2), 239–245 (1995).
  101. ^ Триоксид мышьяка (Трисенокс). Центр рака Абрамсона Пенсильванского университета. Последнее изменение: 25 декабря 2005 г.
  102. ^ "Лицо женщины — ее счастье (реклама)". The Helena Independent . 9 ноября 2000 г. стр. 7.
  103. ^ ab Little B (2016-09-22). «Таблетки мышьяка и основа свинца: история токсичной косметики». National Geographic . Архивировано из оригинала 5 ноября 2018 г.
  104. ^ Харпер М. (1987). «Возможное воздействие токсичных металлов на доисторических рабочих бронзовой промышленности». Британский журнал промышленной медицины . 44 (10): 652–656. doi :10.1136/oem.44.10.652. PMC 1007896. PMID 3314977  . 
  105. ^ "Применение триоксида мышьяка для лечения волчаночного нефрита". Китайская медицинская ассоциация. Архивировано из оригинала 2009-02-25.
  106. ^ ab Джеймс Г. Уортон (2011). Век мышьяка . Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960599-6.
  107. ^ Бакли TE (2002). Великая катастрофа моей жизни: развод в Старом Доминионе . Чапел-Хилл. ISBN 978-0-8078-5380-1. OCLC  614736213.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  108. ^ "MBC NEWS". Архивировано из оригинала 2007-12-25.
  109. ^ 구혜선, '왕과 나' 폐비윤씨 사약받는 장면 열연 화제
  110. ^ "Загрязнение питьевой воды мышьяком в Бангладеш: чрезвычайная ситуация в области общественного здравоохранения" (PDF) . Всемирная организация здравоохранения. Архивировано (PDF) из оригинала 2015-09-04 . Получено 2013-08-27 .
  111. ^ "Мышьяк". www.indiawaterportal.org . Получено 29.03.2018 .
  112. ^ «Как метеорит мог вызвать заболевание сотен людей?». HowStuffWorks . 2007-09-25 . Получено 2022-10-11 .
  113. ^ abcd "Агентство по охране окружающей среды США. Руководство по внедрению правил по мышьяку на государственном уровне".
  114. ^ "Правила по химическим загрязнителям". Агентство по охране окружающей среды США . 2015-10-13 . Получено 2018-03-29 .
  115. ^ "Глава 5: Руководства и стандарты питьевой воды" (PDF) . Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ).
  116. ^ "Мышьяк". Региональное отделение Юго-Восточной Азии . Получено 29.03.2018 .
  117. ^ «Агентство по охране окружающей среды США. Технический информационный бюллетень: Окончательное правило по мышьяку в питьевой воде».
  118. ^ Рахман, Анисура и др. «Воздействие мышьяка и риск спонтанного аборта, мертворождения и детской смертности» Архивировано 04.03.2019 в Wayback Machine . Эпидемиология , 21(6), 797–804. Доступ 24 мая 2019 г.
  119. ^ ab Bloom, MS, Surdu, S., Neamtiu, IA, & Gurzau, ES (2014). Воздействие мышьяка на матерей и исходы родов: всесторонний обзор эпидемиологической литературы, посвященной питьевой воде. Международный журнал гигиены и охраны окружающей среды, 217(7), 709–719. doi:10.1016/j.ijheh.2014.03.004
  120. ^ ab Kile, ML, Cardenas, A., Rodrigues, E., Mazumdar, M., Dobson, C., Golam, M., ... и Christiani, DC (2016). Оценка эффектов воздействия мышьяка во время беременности на перинатальные исходы в когорте Бангладеш. Эпидемиология, 27(2), 173. doi:10.1097/EDE.00000000000000416.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки