Kvicksilver och hjärtrisk
av N. Parinandi, PhD, Ohio State University College of Medicine
(Bläddra ner för en New York Times-artikel om detta ämne)
Kvicksilver är en allvarlig miljöförorening av tungmetaller som finns i vatten, mark och luft. Konsumtion av förorenad fisk har visat sig orsaka hjärt-kärlsjukdomar hos människor. Den organiska kvicksilverformen, metylkvicksilver, är också ett allvarligt problem i miljön och näringskedjan. Tandamalgam som innehåller kvicksilver utgör ett allvarligt hot och detta ämne är kontroversiellt. Nyligen har Thimerosal, en farmaceutisk form av kvicksilver i vacciner och andra läkemedel, väckt en allvarlig oro som orsakande agens vid autism. Ändå har kvicksilver och några andra tungmetaller varit inblandade som riskfaktorer för hjärt-kärlsjukdomar. Konsumtion av fiskoljor som innehåller kvicksilver (metylkvicksilver) har visat sig orsaka negativa effekter på det kardiovaskulära systemet hos människor.
Vi fokuserar vår forskning på cellmembranets lipider och lipidsignalering i vaskulär (blodkärl) endotelcellshomeostas. Cellmembranet är det primära och det allra första målet för cellen (inklusive den vaskulära endotelcellen) för alla förolämpningar, vare sig de är fysiska eller kemiska eller biologiska. Detta ignoreras ofta av flera utredare. Som utbildad membranlipidolog vid Hormel Institute of University of Minnesota (som är det enda lipidinstitutet i landet och ofta kallat som Lipidernas Mecka) har jag fokuserat på hur flera toxiska ämnen och regulatorer påverkar cellfunktionen och livsdugligheten genom dynamiken hos cellmembranlipider. Lipider (fosfolipider som innehåller fettsyror) utgör huvuddelen av cellmembranen. Dessa membranlipider regleras både i struktur och funktion av en kaskad av lipidmetaboliserande enzymer som kallas fosfolipaser. Dessa fosfolipaser är av fyra huvudsakliga typer: (4) fosfolipas A1, (1) fosfolipas A2, (2) fosfolipas C och (3) fosfolipas D. Alla dessa fosfolipaser är viktiga i hushållningen av lipidmembranets arkitektur och funktion och även mycket avgörande för cellsignalering genom att generera bioaktiva lipidsignaler och framför allt avgörande för regleringen av inflammation och cellöverlevnad och funktion.
Praktiskt taget har det inte förekommit några rapporter om verkan av kvicksilver (både oorganiska och organiska former) på cellmembranen i de vaskulära endotelcellerna vid fosfolipas A2- och D-ställena. Vi är ett av de handfulla labb i landet som fokuserar på regleringen av fosfolipas D som reglerar cellfunktionen och överlevnaden genom generering av en bioaktiv lipidsignalförmedlare som kallas "fosfatidinsyra". Därför ställde vi en fråga om kvicksilver aktiverar fosfolipas D i de vaskulära endotelcellerna vilket i sin tur orsakar förlust av cellulär funktion. Det blev faktiskt som vi förutspått. Fosfolipas D aktiveras av kvicksilver och detta enzym spelar en avgörande roll vid membranstället i vaskulära endotelceller vilket leder till dysfunktion av celler genom oxidativ stress. Detta var Thomas Hageles arbete (Publicerad i International Journal of Toxicology, The official Journal of the American College of Toxicology i januari 2007). Mr. Hagele är nu medicinsk student vid Wright State University. Detta var den första rapporten som någonsin gjorts i detta ämne. Herr Hagele presenterade detta arbete på OSU:s Denman Grundutbildningsforum och tog hem förstaplatsen (priset) för två år sedan.
För det andra ställde vi en fråga om kvicksilver aktiverar fosfolipas A2 i cellmembranen som i sin tur är ansvarig för genereringen av inflammatoriska mediatorer i de vaskulära endotelcellerna. Ja! Kvicksilver orsakade aktiveringen av fosfolipas A2 och inducerade även bildningen av prostaglandiner (som är de främsta mediatorerna för inflammation) i de vaskulära endotelcellerna. När fosfolipas A2 blockerades skyddades också den kvicksilverinducerade cytotoxiciteten i de vaskulära endotelcellerna. Därför medieras kvicksilverförmedlad toxicitet hos de vaskulära endotelcellerna av aktiveringen av fosfolipas A2 på membrannivå och drivs genom bildandet av inflammatoriska mediatorer såsom prostaglandinerna, oxidantproduktion och oxidation av membranlipider. Våra studier inkluderade också användningen av kelatbehandling och andra skyddsstrategier. Detta gjordes av en annan student, Jessica Mazerik, som nu är doktorand vid Vanderbilt University's Biomedicine Program. Detta arbete publicerades som två artiklar för ett par veckor sedan: (2) i Toxicology Methods and Mechanisms och (1) i International Journal of Toxicology (den officiella Journal of American College of Toxicology). Återigen, detta är de rapporter som gjorts för första gången i detta ämne.
Dessa resultat har djupgående implikationer på inte bara de kvicksilverinducerade vaskulära endotelcellernas negativa reaktioner utan även på eventuella toxikmedelsförmedlade vaskulära endotelcellavvikelser som kan leda till kardiovaskulär risk. Vaskulära endotelceller spelar en viktig roll i regleringen av blodkärlens struktur och funktion. Vi arbetar för närvarande med mekanismerna för vaskulära endotelial dysfunktioner orsakade av kvicksilver och andra giftiga ämnen (t.ex. miljögifter som partiklar och kadmium och endotoxiner) genom aktivering av membranfosfolipaserna.
Återigen, från våra experimentella fynd, tror vi att cellmembranen är "Gateway of the Cells". Den första attacken av ett giftigt ämne bör ske vid cellmembranet. Cellmembranfosfolipider och deras enzymer (fosfolipaser) spelar en avgörande roll i toxiciteten hos dessa giftämnen. Vaskulära endotelceller är inget undantag från detta fenomen och är mycket viktiga vid miljömässiga kardiovaskulära störningar/sjukdomar.
Parinandi, Ph.D.
UNIVERSITETSLEKTOR
Lipid Signaling & Lipidomics and Vasculotoxicity Laboratory
Davis Heart & Lung Research Institute
Ohio State University College of Medicine
Studier kopplar andra sjukdomar till Merkurius också
New York Times
av MARIAN BURROS
Publicerad: januari 23, 2008
Under de senaste åren har flera studier dragit slutsatsen att förhöjda kvicksilvernivåer kan vara associerade inte bara med neurologiska problem utan även med hjärt-kärlsjukdomar bland vuxna.
En av studierna, rapporterad av Dr. Eliseo Guallar, docent i epidemiologi vid Johns Hopkins School of Public Health, 2002 i The New England Journal of Medicine, tittade på män i europeiska länder och Israel. Kvicksilverhalterna bland män som hade haft en hjärtinfarkt var 15 procent högre än de som inte hade haft det.
År 2006 erkände en National Academy of Sciences Institute of Medicine-rapport med titeln "Seafood Choices: Balancing Benefits and Risks" några av dessa fynd, och sa att "ökad exponering för metylkvicksilver kan vara en riskfaktor för kardiovaskulär toxicitet hos vuxna.
Rapporten tillade, för barns neuroutveckling och vuxnas kardiovaskulära hälsa, framväxande bevis tyder på att hälsofördelarna med konsumtion av skaldjur är större bland individer vars kroppsbörda av metylkvicksilver är lägre.
Andra studier har kommit fram till att fördelarna med att konsumera fisk, eftersom den innehåller omega-3-fettsyror som kan hjälpa till att förebygga hjärtsjukdomar, kan uppväga riskerna för kvicksilverkontamination. Dr Dariush Mozaffarian, en kardiolog och biträdande professor i medicin och epidemiologi vid Harvard Medical School, sa att bevisen är inkonsekventa för att höga kvicksilvernivåer har någon effekt på risken för kardiovaskulär död bland vuxna. Mer forskning måste göras, sade Dr. Mozaffarian.
Men några forskare som har undersökt sambanden mellan kvicksilver och hjärt- och kärlsjukdomar håller med Dr. Ellen Silbergeld, professor i miljöhälsovetenskap och epidemiologi vid Johns Hopkins School of Public Health, som sa att de befintliga bevisen är starka och slående, även om fler studier var behövs.
Det är väldigt oklokt att vänta tills vi har fullständig vetenskaplig sanning, sa Dr Philippe Grandjean, adjungerad professor i miljöhälsa vid Harvard School of Public Health och ordförande för avdelningen för miljömedicin vid Syddanmarks universitet. Den försiktiga bedömningen är att skydda människors hälsa.
Det finns också nyligen epidemiologiska bevis på sambandet mellan kvicksilver och neurologiska problem. En studie, publicerad i Environmental Health 2003, kopplade lågnivåexponering av metylkvicksilver med nedsatt fingerfärdighet och koncentration. Ju högre kvicksilvernivå, desto större effekt, fann forskarna. Studien föreslog också att vuxna som exponerats för metylkvicksilver kan löpa risk för synförlust och domningar i fingrar och tår samt blodtrycks- och fertilitetsproblem.
Allt fler läkare rapporterar om tecken på kvicksilverförgiftning bland patienter som äter stora mängder fisk.
Dr. Jane Hightower, en kliniker och diagnostiker i San Francisco, utvärderade mer än 100 patienter som hade vaga, oförklarliga symtom. Av dem hade 89 procent kvicksilver i blodet som översteg den nivå som Naturvårdsverket anser vara acceptabel.
Symtomen inkluderade minnesbortfall, håravfall, trötthet, sömnlöshet, skakningar, huvudvärk, muskel- och ledvärk, problem med att tänka, gastrointestinala störningar och oförmåga att utföra komplexa uppgifter.
Dr Hightower spårade 67 av patienterna och uppmanade dem att sluta äta all fisk. Efter 41 veckor hade alla utom två kvicksilvernivåer i blodet som var lägre än den nivå som ansågs acceptabel. Hennes kliniska observationer, publicerade 2003 i Environmental Health Perspectives, indikerar att sådana neurologiska problem hos annars friska vuxna avtar när blodets kvicksilvernivåer sjunker.
Ingen rekommenderar folk att sluta äta fisk, om inte deras kvicksilvernivåer i blodet är farligt höga. Faktum är att hälso- och sjukvårdspersonal och forskare uppmuntrar att äta skaldjur selektivt och att välja arter, som lax och sardiner, som har höga omega-3-fettsyror och låga nivåer av kvicksilver.
Fisk i kosten är inte en allt-eller-inget-historia, sade Dr. Silbergeld. Tricket är att lista ut vilka man ska äta.
Visa artikel:
