vijesti

Hronično trovanje olovom je značajan faktor rizika za kardiovaskularne bolesti kod odraslih i kognitivno oštećenje kod djece, te može uzrokovati štetu čak i pri nivoima olova koji su se ranije smatrali sigurnim. U 2019. godini, izloženost olovu bila je odgovorna za 5,5 miliona smrtnih slučajeva od kardiovaskularnih bolesti širom svijeta i ukupan gubitak od 765 miliona IQ bodova kod djece svake godine.
Izloženost olovu je gotovo svugdje, uključujući olovne boje, olovni benzin, neke vodovodne cijevi, keramiku, kozmetiku, parfeme, kao i topionice, proizvodnju baterija i druge industrije, tako da su strategije na nivou stanovništva važne za eliminaciju trovanja olovom.

Trovanje olovom je drevna bolest. Dioskorid, grčki ljekar i farmakolog u starom Rimu, napisao je De
Materia Medica, najvažnije djelo o farmakologiji u posljednjih nekoliko decenija, opisala je simptome otvorenog trovanja olovom prije skoro 2.000 godina. Osobe s otvorenim trovanjem olovom osjećaju umor, glavobolju, razdražljivost, jake grčeve u trbuhu i zatvor. Kada koncentracija olova u krvi pređe 800 μg/L, akutno trovanje olovom može uzrokovati konvulzije, encefalopatiju i smrt.
Hronično trovanje olovom prepoznato je prije više od jednog stoljeća kao uzrok ateroskleroze i gihta uzrokovanog "toksičnim olovom". Na autopsiji, 69 od 107 pacijenata s gihtom izazvanim olovom imalo je "otvrdnjavanje zida arterije s ateromatoznim promjenama". Godine 1912. William Osler (William Osler)
„Alkohol, olovo i giht igraju važnu ulogu u patogenezi arterioskleroze, iako tačni mehanizmi djelovanja nisu dobro shvaćeni“, napisao je Osler. Linija olova (fini plavi talog olovnog sulfida duž ruba desni) karakteristična je za hronično trovanje olovom kod odraslih.
Godine 1924. New Jersey, Philadelphia i New York City zabranili su prodaju benzina s olovom nakon što je kod 80 posto radnika koji su proizvodili tetraetil olovo u Standard Oilu u New Jerseyju utvrđeno trovanje olovom, od kojih su neki i umrli. Dana 20. maja 1925. godine, Hugh Cumming, glavni hirurg Sjedinjenih Država, sazvao je naučnike i predstavnike industrije kako bi utvrdili da li je sigurno dodavati tetraetil olovo u benzin. Yandell Henderson, fiziolog i stručnjak za hemijsko ratovanje, upozorio je da će „dodavanje tetraetil olova polako izložiti veliku populaciju trovanju olovom i otvrdnjavanju arterija“. Robert Kehoe, glavni medicinski direktor Ethyl Corporation, smatra da vladine agencije ne bi trebale zabraniti tetraetil olovo u automobilima dok se ne dokaže njegova toksičnost. „Pitanje nije da li je olovo opasno, već da li je određena koncentracija olova opasna“, rekao je Kehoe.
Iako se rudarstvo olova odvija već 6.000 godina, njegova prerada dramatično se povećala u 20. stoljeću. Olovo je kovki, izdržljiv metal koji se koristi za sprječavanje prebrzog sagorijevanja goriva, smanjenje "detonacije motora" u automobilima, transport vode za piće, lemljenje konzervi hrane, produženje sjaja boje i ubijanje insekata. Nažalost, većina olova koje se koristi u ove svrhe završava u tijelima ljudi. Na vrhuncu epidemije trovanja olovom u Sjedinjenim Državama, stotine djece su svakog ljeta hospitalizirane zbog olovne encefalopatije, a četvrtina njih je umrla.
Ljudi su trenutno izloženi olovu u nivoima znatno iznad prirodnih nivoa. Šezdesetih godina prošlog vijeka, geohemičar Clair Patterson, koji je koristio izotope olova da procijeni starost Zemlje na 4,5 milijardi godina
Patterson je otkrio da su rudarstvo, topljenje i emisije iz vozila rezultirali atmosferskim naslagama olova 1.000 puta većim od prirodnih nivoa u uzorcima jezgra glečera. Patterson je također otkrio da je koncentracija olova u kostima ljudi u industrijaliziranim zemljama bila 1.000 puta veća nego kod ljudi koji su živjeli u predindustrijskom dobu.
Izloženost olovu smanjila se za više od 95% od 1970-ih, ali sadašnja generacija i dalje nosi 10-100 puta više olova u sebi nego ljudi koji su živjeli u predindustrijskom dobu.
Uz nekoliko izuzetaka, kao što je olovo u avionskom gorivu i municiji te olovno-kiselinske baterije za motorna vozila, olovo se više ne koristi u Sjedinjenim Američkim Državama i Evropi. Mnogi ljekari vjeruju da je problem trovanja olovom stvar prošlosti. Međutim, olovne boje u starijim kućama, olovni benzin taložen u tlu, olovo koje se ispušta iz vodovodnih cijevi i emisije iz industrijskih postrojenja i spalionica doprinose izloženosti olovu. U mnogim zemljama, olovo se emituje iz topljenja, proizvodnje baterija i elektronskog otpada, a često se nalazi u bojama, keramici, kozmetici i mirisima. Istraživanja potvrđuju da je hronično trovanje olovom niskog nivoa faktor rizika za kardiovaskularne bolesti kod odraslih i kognitivno oštećenje kod djece, čak i na nivoima koji su se ranije smatrali sigurnim ili bezopasnim. Ovaj članak će sažeti efekte hroničnog trovanja olovom niskog nivoa.

Izloženost, apsorpcija i unutrašnje opterećenje
Oralno gutanje i udisanje su glavni putevi izloženosti olovu. Dojenčad s brzim rastom i razvojem mogu lako apsorbirati olovo, a nedostatak željeza ili kalcija može potaknuti apsorpciju olova. Olovo koje imitira kalcij, željezo i cink ulazi u ćeliju putem kalcijevih kanala i transportera metala kao što je dvovalentni transporter metala 1 [DMT1]. Osobe s genetskim polimorfizmima koji potiču apsorpciju željeza ili kalcija, poput onih koji uzrokuju hemokromatozu, imaju povećanu apsorpciju olova.
Nakon apsorpcije, 95% rezidualnog olova u tijelu odrasle osobe skladišti se u kostima; 70% rezidualnog olova u tijelu djeteta skladišti se u kostima. Oko 1% ukupne količine olova u ljudskom tijelu cirkuliše u krvi. 99% olova u krvi nalazi se u crvenim krvnim zrncima. Koncentracija olova u krvi (novoapsorbovano olovo i remobilisano olovo iz kostiju) je najčešće korišteni biomarker nivoa izloženosti. Faktori koji mijenjaju metabolizam kostiju, poput menopauze i hipertireoze, mogu osloboditi olovo vezano u kostima, što uzrokuje porast nivoa olova u krvi.
Godine 1975, kada se olovo još uvijek dodavalo u benzin, Pat Barry je proveo studiju autopsije na 129 Britanaca i kvantificirao njihovo ukupno opterećenje olovom. Prosječno ukupno opterećenje u tijelu muškarca iznosi 165 mg, što je ekvivalentno težini spajalice. Tjelesno opterećenje muškaraca s trovanjem olovom iznosilo je 566 mg, što je samo tri puta više od prosječnog opterećenja u cijelom muškom uzorku. Poređenja radi, prosječno ukupno opterećenje u tijelu žene iznosi 104 mg. I kod muškaraca i kod žena, najveća koncentracija olova u mekom tkivu bila je u aorti, dok je kod muškaraca koncentracija bila veća u aterosklerotskim plakovima.
Neke populacije su izložene povećanom riziku od trovanja olovom u poređenju sa opštom populacijom. Dojenčad i mala djeca su izloženi većem riziku od gutanja olova zbog svog oralnog ponašanja koje ne jede, i vjerovatnije je da će apsorbovati olovo nego starija djeca i odrasli. Mala djeca koja žive u loše održavanim domovima izgrađenim prije 1960. godine izložena su riziku od trovanja olovom zbog gutanja komadića boje i kućne prašine kontaminirane olovom. Ljudi koji piju vodu iz slavine iz cijevi kontaminiranih olovom ili žive u blizini aerodroma ili drugih mjesta kontaminiranih olovom također imaju povećan rizik od razvoja trovanja olovom niskog nivoa. U Sjedinjenim Državama, koncentracije olova u zraku su znatno veće u segregiranim zajednicama nego u integriranim zajednicama. Radnici u industriji topljenja, recikliranja baterija i građevinarstva, kao i oni koji koriste vatreno oružje ili imaju fragmente metaka u tijelu, također su izloženi povećanom riziku od trovanja olovom.
Olovo je prva otrovna hemikalija izmjerena u Nacionalnom istraživanju zdravlja i ishrane (NHANES). Na početku postepenog ukidanja olovnog benzina, nivo olova u krvi pao je sa 150 μg/L 1976. na 90 1980. godine.
μg/L, simboličan broj. Nivoi olova u krvi koji se smatraju potencijalno štetnim sniženi su nekoliko puta. Centri za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC) su 2012. godine objavili da nije utvrđen siguran nivo olova u krvi djece. CDC je snizio standard za prekomjerne nivoe olova u krvi kod djece – često korišten da ukaže na to da treba poduzeti mjere za smanjenje izloženosti olovu – sa 100 μg/L na 50 μg/L u 2012. godini, a na 35 μg/L u 2021. godini. Snižavanje standarda za prekomjerni nivo olova u krvi utjecalo je na našu odluku da će ovaj rad koristiti μg/L kao jedinicu mjere za nivoe olova u krvi, umjesto češće korištenog μg/dL, što odražava opsežne dokaze o toksičnosti olova na nižim nivoima.

Smrt, bolest i invaliditet
„Olovo je potencijalno toksično bilo gdje, a olovo je svugdje“, napisali su Paul Mushak i Annemarie F. Crocetti, oboje članovi Nacionalnog odbora za kvalitet zraka koje je imenovao predsjednik Jimmy Carter, u izvještaju Kongresu 1988. godine. Mogućnost mjerenja nivoa olova u krvi, zubima i kostima otkriva niz medicinskih problema povezanih s kroničnim trovanjem olovom niskog nivoa na nivoima koji se obično nalaze u ljudskom tijelu. Niski nivoi trovanja olovom faktor su rizika za prijevremeni porođaj, kao i kognitivno oštećenje i poremećaj hiperaktivnosti s deficitom pažnje (ADHD), povišen krvni pritisak i smanjenu varijabilnost otkucaja srca kod djece. Kod odraslih, niski nivoi trovanja olovom faktor su rizika za kronično zatajenje bubrega, hipertenziju i kardiovaskularne bolesti.

Rast i neurološki razvoj
Pri koncentracijama olova koje se uobičajeno nalaze kod trudnica, izloženost olovu predstavlja faktor rizika za prijevremeni porođaj. U prospektivnoj kanadskoj kohorti porođaja, povećanje nivoa olova u krvi majke za 10 μg/L povezano je sa 70% povećanim rizikom od spontanog prijevremenog porođaja. Za trudnice sa nivoima vitamina D u serumu ispod 50 mmol/L i nivoima olova u krvi povećanim za 10 μg/L, rizik od spontanog prijevremenog porođaja povećao se i do tri puta.
U ranijoj značajnoj studiji djece s kliničkim znacima trovanja olovom, Needleman i suradnici su otkrili da su djeca s višim nivoima olova imala veću vjerojatnost da će razviti neuropsihološke deficite u odnosu na djecu s nižim nivoima olova, te da su nastavnici češće ocjenjivali djecu kao loša u područjima kao što su ometanje, organizacijske vještine, impulzivnost i druge osobine ponašanja. Deset godina kasnije, djeca u grupi s višim nivoima olova u dentinu imala su 5,8 puta veću vjerojatnost da će imati disleksiju i 7,4 puta veću vjerojatnost da će napustiti školu u odnosu na djecu u grupi s nižim nivoima olova.
Odnos kognitivnog pada i povećanja nivoa olova bio je veći kod djece s niskim nivoima olova. U združenoj analizi sedam prospektivnih kohorti, povećanje nivoa olova u krvi sa 10 μg/L na 300 μg/L bilo je povezano sa smanjenjem IQ-a djece za 9 bodova, ali najveće smanjenje (smanjenje od 6 bodova) dogodilo se kada su se nivoi olova u krvi prvo povećali za 100 μg/L. Krivulje doza-odgovor bile su slične za kognitivni pad povezan s izmjerenim nivoima olova u kostima i plazmi.

Izloženost olovu je faktor rizika za poremećaje u ponašanju kao što je ADHD. U nacionalno reprezentativnoj američkoj studiji djece uzrasta od 8 do 15 godina, djeca s nivoom olova u krvi većim od 13 μg/L imala su dvostruko veću vjerovatnoću da imaju ADHD u odnosu na djecu s nivoom olova u krvi u najnižem kvintilu. Kod ove djece, otprilike 1 od 5 slučajeva ADHD-a može se pripisati izloženosti olovu.

Izloženost olovu u djetinjstvu je faktor rizika za antisocijalno ponašanje, uključujući ponašanje povezano s poremećajem ponašanja, delinkvencijom i kriminalnim ponašanjem. U meta-analizi 16 studija, povišeni nivoi olova u krvi bili su dosljedno povezani s poremećajem ponašanja kod djece. U dvije prospektivne kohortne studije, viši nivoi olova u krvi ili dentinu u djetinjstvu bili su povezani s većim stopama delinkvencije i hapšenja u ranoj odrasloj dobi.
Veća izloženost olovu u djetinjstvu bila je povezana sa smanjenim volumenom mozga (moguće zbog smanjene veličine neurona i grananja dendrita), a smanjeni volumen mozga perzistirao je i u odrasloj dobi. U studiji koja je uključivala starije odrasle osobe, viši nivoi olova u krvi ili kostima bili su prospektivno povezani sa ubrzanim kognitivnim padom, posebno kod onih koji su nosili alel APOE4. Izloženost olovu u ranom djetinjstvu može biti faktor rizika za razvoj Alzheimerove bolesti s kasnim početkom, ali dokazi nisu jasni.

Nefropatija
Izloženost olovu je faktor rizika za razvoj hronične bolesti bubrega. Nefrotoksični efekti olova manifestuju se u intranuklearnim inkluzijskim tjelešcima proksimalnih bubrežnih tubula, intersticijskoj fibrozi tubula i hroničnom zatajenju bubrega. Među onima koji su učestvovali u NHANES istraživanju između 1999. i 2006. godine, odrasli sa nivoom olova u krvi iznad 24 μg/L imali su 56% veću vjerovatnoću da imaju smanjenu brzinu glomerularne filtracije (<60 mL/[min·1,73 m2]) u odnosu na one sa nivoom olova u krvi ispod 11 μg/L. U prospektivnoj kohortnoj studiji, osobe sa nivoom olova u krvi iznad 33 μg/L imale su 49 posto veći rizik od razvoja hronične bolesti bubrega u odnosu na one sa nižim nivoom olova u krvi.

Kardiovaskularne bolesti
Olovom izazvane ćelijske promjene karakteristične su za visok krvni pritisak i aterosklerozu. U laboratorijskim studijama, hronično niski nivoi izloženosti olovu povećavaju oksidativni stres, smanjuju nivoe bioaktivnog azotnog oksida i izazivaju vazokonstrikciju aktiviranjem protein kinaze C, što dovodi do perzistentne hipertenzije. Izloženost olovu inaktivira azotni oksid, povećava stvaranje vodonik peroksida, inhibira endotelni popravak, oštećuje angiogenezu, podstiče trombozu i dovodi do ateroskleroze (Slika 2).
In vitro studija je pokazala da endotelne ćelije kultivirane u okruženju s koncentracijama olova od 0,14 do 8,2 μg/L tokom 72 sata uzrokuju oštećenje ćelijske membrane (male pukotine ili perforacije uočene skenirajućom elektronskom mikroskopijom). Ova studija pruža ultrastrukturne dokaze da novoapsorbirano olovo ili olovo koje ponovo ulazi u krv iz kostiju može uzrokovati endotelnu disfunkciju, što je najranija uočljiva promjena u prirodnom toku aterosklerotskih lezija. U analizi presjeka reprezentativnog uzorka odraslih osoba s prosječnim nivoom olova u krvi od 27 μg/L i bez historije kardiovaskularnih bolesti, nivo olova u krvi porastao je za 10%.
Pri μg, omjer šansi za tešku kalcifikaciju koronarnih arterija (tj. Agatstonov skor >400 sa rasponom rezultata od 0 [0 ukazuje na odsustvo kalcifikacije] i višim rezultatima koji ukazuju na veći raspon kalcifikacije) bio je 1,24 (95% interval pouzdanosti od 1,01 do 1,53).
Izloženost olovu je glavni faktor rizika za smrt od kardiovaskularnih bolesti. Između 1988. i 1994. godine, 14.000 odraslih Amerikanaca učestvovalo je u NHANES istraživanju i praćeno je 19 godina, od kojih je 4.422 umrlo. Svaka peta osoba umire od koronarne bolesti srca. Nakon prilagođavanja za ostale faktore rizika, povećanje nivoa olova u krvi od 10. do 90. percentila povezano je s udvostručenjem rizika od smrti od koronarne bolesti srca. Rizik od kardiovaskularnih bolesti i smrti od koronarne bolesti srca naglo raste kada su nivoi olova ispod 50 μg/L, bez jasnog praga (Slike 3B i 3C). Istraživači vjeruju da je četvrt miliona preuranjenih kardiovaskularnih smrti svake godine posljedica hroničnog trovanja olovom niskog nivoa. Od njih je 185.000 umrlo od koronarne bolesti srca.
Izloženost olovu može biti jedan od razloga zašto je broj smrtnih slučajeva od koronarne bolesti srca prvo porastao, a zatim opao u prošlom stoljeću. U Sjedinjenim Američkim Državama, stope smrtnosti od koronarne bolesti srca naglo su porasle u prvoj polovini 20. stoljeća, dostigavši ​​vrhunac 1968. godine, a zatim stalno opadajući. Sada su 70 posto ispod vrhunca iz 1968. godine. Izloženost olovu benzinu s olovom povezana je sa smanjenjem smrtnosti od koronarne bolesti srca (Slika 4). Među onima koji su učestvovali u NHANES istraživanju, koje je praćeno do osam godina između 1988-1994 i 1999-2004, 25% ukupnog smanjenja incidencije koronarne bolesti srca bilo je posljedica smanjenog nivoa olova u krvi.

U ranim godinama postepenog ukidanja benzina s olovom, učestalost visokog krvnog pritiska u Sjedinjenim Državama naglo je opala. Između 1976. i 1980. godine, 32 posto odraslih Amerikanaca imalo je visok krvni pritisak. U periodu 1988-1992. godine, taj udio je bio samo 20%. Uobičajeni faktori (pušenje, lijekovi za krvni pritisak, gojaznost, pa čak i veća veličina manžetne koja se koristi za mjerenje krvnog pritiska kod gojaznih osoba) ne objašnjavaju pad krvnog pritiska. Međutim, srednji nivo olova u krvi u Sjedinjenim Državama pao je sa 130 μg/L 1976. godine na 30 μg/L 1994. godine, što ukazuje na to da je smanjenje izloženosti olovu jedan od razloga pada krvnog pritiska. U studiji Strong Heart Family Study, koja je uključivala kohortu američkih Indijanaca, nivo olova u krvi smanjio se za ≥9 μg/L, a sistolni krvni pritisak smanjio se u prosjeku za 7,1 mm Hg (prilagođena vrijednost).
Mnoga pitanja ostaju bez odgovora o efektima izloženosti olovu na kardiovaskularne bolesti. Trajanje izloženosti potrebno da izazove hipertenziju ili kardiovaskularne bolesti nije u potpunosti shvaćeno, ali dugoročna kumulativna izloženost olovu mjerena u kostima izgleda da ima jaču prediktivnu moć od kratkotrajne izloženosti mjerene u krvi. Međutim, smanjenje izloženosti olovu izgleda smanjuje krvni pritisak i rizik od smrti od kardiovaskularnih bolesti u roku od 1 do 2 godine. Godinu dana nakon zabrane goriva sa olovom u NASCAR trkama, zajednice u blizini staze imale su značajno niže stope smrtnosti od koronarne bolesti srca u poređenju sa perifernijim zajednicama. Konačno, postoji potreba za proučavanjem dugoročnih kardiovaskularnih efekata kod ljudi izloženih nivoima olova ispod 10 μg/L.
Smanjena izloženost drugim toksičnim hemikalijama također je doprinijela smanjenju koronarne bolesti srca. Postepeno ukidanje olovnog benzina od 1980. do 2000. godine smanjilo je čestice u 51 gradskom području, što je rezultiralo povećanjem očekivanog životnog vijeka za 15 posto. Manje ljudi puši. Godine 1970. oko 37 posto odraslih Amerikanaca pušilo je; Do 1990. godine samo 25 posto Amerikanaca pušilo je. Pušači imaju znatno viši nivo olova u krvi od nepušača. Teško je razdvojiti historijske i trenutne efekte zagađenja zraka, duhanskog dima i olova na koronarnu bolest srca.
Koronarna bolest srca je vodeći uzrok smrti u svijetu. Više od desetak studija pokazalo je da je izloženost olovu glavni i često zanemaren faktor rizika za smrt od koronarne bolesti srca. U meta-analizi, Chowdhury i saradnici su otkrili da su povišeni nivoi olova u krvi važan faktor rizika za koronarnu bolest srca. U osam prospektivnih studija (sa ukupno 91.779 učesnika), osobe sa koncentracijama olova u krvi u najvišem kvintilu imale su 85% veći rizik od nefatalnog infarkta miokarda, operacije bajpasa ili smrti od koronarne bolesti srca u odnosu na one u najnižem kvintilu. Agencija za zaštitu okoliša (EPA) je 2013. godine...
Agencija za zaštitu zaključila je da je izloženost olovu faktor rizika za koronarnu bolest srca; Deceniju kasnije, Američko udruženje za srce podržalo je taj zaključak.