Omejena sposobnost obnove celičnih okvar
V celičnem jedru se nahaja vsa dedna informacija, ki je važna za normalno in zdravo celično množitev ter zdrav razvoj in zdravje telesa. Za ohranitev zdrave in nepoškodovane DNK v celičnem jedru so na voljo številni reparacijski mehanizmi, ki skrbijo za odkrivanje in obnovo nastalih poškodb DNK. Pri preveliki obremenitvi organizma s toksičnimi težkimi metali pride do omejene ali blokirane aktivnosti reparatornih encimov in posledičnimi negativnimi učinki na organe ali celo telo. Poškodbe DNK dedne zasnove lahko povzročijo poleg težkih kovin tudi drugi dejavniki kot so radioaktivno sevanje, ultravioletno sevanje, različne kemične snovi ali napake pri celični delitvi in podvojitvi DNK. V zdravem telesu se poškodbe s pomočjo posebnih reparacijskih procesov odkrivajo in popravljajo. Med reparaturnimi procesi delujejo številni encimski sistemi, ki odstranijo napačen del DNK iz celičnega jedra, drugi encimski sistem zopet nadomesti odstranjeni del z normalnim zdravim delom DNK molekule in tretji encimski sistem ponovno poveže novo izdelani sestavni del DNK v intaktno dedno substanco.
Vsi procesi obnove poškodovane dedne substance, ki so se skozi vso evolucijo visoko razvili, potekajo vse življenje v vseh telesnih celicah, od rojstva do smrti. Ocenjuje se, da ne pride do spoznave ene napake na 10 miljard podvojenih DNK sestavnih delov, kar je izredna sposobnost reparacijskih encimskih sistemov celičnega jedra.
Zaščita dedne zasnove v DNK enoti pa je mnogo manj učinkovita proti vsem škodljivim snovem iz okolja kot je sposobnost reparacijskih sistemov pri poškodbah DNK v celičnem jedru. Vzrok je verjetno v nižji razvitosti sposobnosti organizma na škodljivo delovanje naraščujočih škodljivih snovi v okolju v relativno kratkem času evolucije prilagajanja na tako velike količine organizmu tujih snovi.
Pri preveliki obremenitvi škodljivih strupenih snovi v okolju ali pri omejeni dejavnosti reparacijskih encimskih sistemov pride lahko do uničenja in propada celice. Rezultati raziskav številnih institucij, ki se ukvarjajo z raziskavami težkih kovin so prišli do ugotovitev, da težki metali arzen, nikel in kadmij že v majhnih netoksičnih koncentracijah delujejo zaviralno na reparacijske encimske mehanizme in povečajo poškodbe DNK in s tem povečajo pojav rakastih obolenj.
Motnje imunskega sistema
Imunski sistem človeškega telesa je osnova, da je človek preživel kot vrsta in se tako prilagajal stalno spreminajajočim vplivom okolja in življenskim pogojem. Imunski sistem ima nalogo braniti telo pred tujimi škodljivimi snovmi, klicami ter stalnemu prepoznavanju in odstranjevanju škodljivih telesnih celic.Pri močni obremenitvi imunskega sistema se zmanjša njegova obrambna sposobnost, ki vodi do pojava različnih vnetnih reakcij in celo obolenj. Po mnenju številnih vodilnih znanstvenikov je naraščujoč pojav alergij in rakastih obolenj posledica obremenitve imunskega sistema z naraščajočimi kemičnimi sredstvi, ki jih človek zaužije preko zraka, vode in hrane. Med škodljive kemične snovi spadajo pesticidi, herbicidi, konzervansi in težke kovine. Težke kovine delujejo v smislu zmanjševanja torbe belih krvnih teles, zmanjšujejo gibljivost t.i. fagocitnih celic, blokirajo oz.zavirajo reparaturne encime v celčnem jedru, povzročajo nastajanje auto protiteles, motijo prenašanje informacij v imunskem sistemu ter povzročajo večjo nagnjenost k različnim vnetnim reakcijam organizma.
Ločimo specifične in nespecifične funkcije imunskega sistema, pri čemer smatramo nespecifične imunske mehanizma za prirojene, specifični imunski mehanizmi pa so med življenjem pridobljeni.
Med nespecfične mehanizme spada fagocitoza ali sposobnost fagocitnih celic prepoznati tuje snovi v tkivu, jih zajeti in razgraditi. Tu gre pred vsem za monocite in nevtrofilne granulocite, ki nevtralizirajo in razgradijo mikroorganizme, ostanke celic in antigen-protitelo komplekse. Važno vlogo pri delovanju imunskega sistema igrajo krvna bela telesa monociti in tkivna telesa makrofagi, ki imajo funkcijo prepoznavanja škodljivih snovi-antigenov. Med prirojene mehanizme imunskega sistema spadajo še krvne beljakovine in encimi, ki uničujejo tuje celice in druge škodljive snovi, ki so prodrle v obtok.
Specifični imnski sistem, ki ima funkcjo prepoznavanja in obrambe proti patogenim klicam in odtujenim ali spremenjenim celicam telesa, predstavljajo B- in T-limfociti, ki prepoznajo tuje patogene klice ali rakaste celice po specifičnih lastnostih na celični površini , imenovani antigeni. Proti tem antigenom se tvorijo protitelesa, ki po načelu »ključ-ključavnica« delujejo v smislu razgradnje tuje klice ali rakaste celice. Celice specifičnega imunskega sistema imajo funkcijo spomina in osnovno lastnost tolerance nasproti zdravim telesnim celicam, da se telo brani proti tujim beljakovinam in škodljivimi snovmi in pri tem ne napade celic lastnih tkiv.
Motnje v fagocitozi
Gibljivot belih krvnih telesc je osnova za aktivnost imunskega sistema, ker jim omogoča zajetje in prebavo škodljivih klic (fagocitoza). Fagociti se nahajajo v vsakem organu kot so pljuča, jetra, ledvica, sklepi in možgani. Pri omejenosti gibanja in aktivnosti fagocitov se zmajša tudi obrambna sposobnost nasproti različnim patogenim klicam. Že majhne količine živega srebra pa vplivajo prav na gibljivost belih krvnih telesc imenovanih polimorfonuklearnih ali več zrnatih levkocitov. Zmanjšana aktivnost in gibljivost teh celic je tudi vzrok za akutne in kronbične vnetne procese v različnih notranjih organih. To dejstvo se pri zdravljenju kroničnih vnetnih stanj upošteva zlasti pri bolnikih obremenjenih s težkimi kovinami. Običajno gre za primere, ki obolevajo za kronično boreliozo, ponavljajočimi gljivičnimi infekcijami, vnetji dihalnih poti, sklepov, ali kroničnimi vnetnimi procesi živčnega sistema ali celo kroničnimi vnetji na koži. Kronične oblike vnetij so zelo težke za uspešno zdravljenje, saj se po dolgotrajnih antibiotskih zdravljenjih kot je borelioza, stanja ne izboljšajo ali ozdravijo. Tudi različne oblike kroničnih vnetnih procesov dihal, glivičnih infekcij, vnetja sklepov ali živcev se ob zdravljenju z kortizonskimi preparati in antibiotiki spremenijo v dolgotrajne in trdovratne oblike bolezni. Žal se prehodna izboljšanja po zdravljenju z antibiotiki spremenijo v stalno ponavljajoča obolenja. V teh primerih kroničnih in »neozdravljivih« obolenj, bi bilo glede na današnjo obremenjenost prebivalstva s težkimi kovinami nujno potrebno opravljati priskave obremenjenosti s težkimi kovinami, ki so po najnovejših raziskavah glavni dejavnik zmajnšane sposobnosti imunskega sistema človeka.
Vpliv na specifično imunost
Poleg nespecifičnega imunskega sistema in prirojenim fagocitoznim delovanjem imunskega sistema ima telo z B-in T-limfociti in naravnimi killer celcami še specializirane obrambne celice, ki so učljive in prilagodljive na spoznavanje škodljivih klic in rakastih cellic. Tovrstne celice tvorijo protitelesa proti antigenom glivic, bakterijam in rakastim celicam, da bi jih uničile. V raziskavah so ugotovili, da imajo težke kovine kot je živo srebro že v majhnih koncentracijah negativen učinek na aktivnost killer celic.Tudi pri kronični obremenitvi s svincem se zmanjša aktivnost imunskega sistema s posledičnim zmanjšanjem fagocitnih in limfocitnih celic. Pri obremenjenosti z arzenom pride do odmiranja limfocitov in oslabitve imunskega sistema.
Pomembno je skupno delovanje prirojenega imunskega sistema in pridobljenega nespecifičnega imunskega sistema, ki tvori posebne snovi- prenašavce- imenovani citokini, ki jih tvorijo monociti in limfociti. Citokini prenašajo informacije delovnih celic na preostale celice imunskega sistema, da bi delovale v obrambi pred škodljivimi klicami in rakastimi celicami. Citokini rgulirajo reakcijo imunskega sistma telesa na povzročitelje bolezni ali druge škodljive snovi iz okolja. Težke kovine lahko povzročijo nepravilno nastajanje citokinov in posledično zmanjšanje delovanja imunskega sistema.
Raziskave kažejo, da vse težke kovine delujejo na različna mesta v imunskem sistemu tako, da se njihovo delovanje celo dopolnjuje in ojačuje. Za težke kovine je znano, da delujejo negativno na celice imunskega sistema kot je primer arzena, ki povzroča celično smrt limfocitov in s tem oslabitev imunskega sistema. Svinec deluje na zmanjšano nastajanje B- in T-limfocitov ter naravnih killer celic, kar povzroča vnetne procese ali celo rakasto obolenje. Za kadmij je poznano, da deluje na povišano produkcijo imunoglobulinov E, protiteles in citokinov, ki povečuje pojav alergičnih reakcij. Živo srebro neposredno deluje na zmanjšano nastajanje T-supresorskih celic in naravnih killer celic. Baker zmanjšuje nastajanje Imunogama globulinov A in IgG.
Autoimunska obolenja
Za imunski sistem je pomebna funkcija proizvodnje protiteles, s katerimi se lahko bori proti škodljivim dejavnikom okolja. V primeru, da imunski sistem proizvaja protitelesa, ki delujejo proti celicam lastnega telesa, se pojavijo autoimunske bolezni na različnih organih ali organskih sistemih. Za vzroke še ne vemo natančno, vendar gre za genetsko prenešene lastnosti in različne zunanje dejavnike, ki pridejo preko zraka, vode in hrane v telo. Iz celostnega vidika, gre za nedovršene antigene ali haptene, nizko molekularne snovi, ki jih imunski sistem spozna kot tuje oz.škodljive, med katere spadajo deli celičnih membran mrtvih bakterij ali bakterijskih strupov. Delci bakterijskih membran ali njihovih strupov se lahko vežejo na telesne beljakovine oz. tkiva in tako tvorijo »popolni antigen«, proti katerim tvori telo protitelesa in tako napade lastne beljakovinske strukture. Če se protitelesa vežejo na rdeča krvna telesca, pride do njihovega propada s posledično hemolitično anemijo. V primeru, da imunski sistem tvori protitelesa proti ščitnici lahko pride do hipo ali hiperfunkcije ščitnice. Prav tako lahko protitelesa proti jeternim celicam povzročijo vnetje ali razpad jetrnega tkiva. V primeru obolenj kot je Morbus Addison, imunski sistem proizvaja protitelesa proti tkivu nadledvične žleze. Pri Morbus Basedow pa imunski sistem tvori protitelesa proti TSH receptorjem v ščitnici. Tudi Diabetes Mellitus tip I je posledica tvorbe protiteles proti inzulinu in beta celicam žleze slinavke. V primeru MS ali multiple skleroze imunski sistem proizvaja protitelesa proti mielinskim beljakovinam živčnega sitema. Pri amiotrofni lateralni sklerozi pa imunski sistem tvori protitelesa proti kalcijevim kanalom živčnih in mišičnih celic.
Imunska reakcija na težke kovine
Iz epidemioloških raziskav objavljenih v svetovni medicinski literaturi je razvidno, da se pri kroničnem kontaktu delavcev z nikljem in kadmijem pojavi vnetna reakcija, ki jo spremlja povišanje auto protiteles proti delcem celičnegaa jedra -DNK baze- ( ).
Prav tako so v krvi delavcev, ki so delali s svincem in živim srebrom ugotovili protitelesa proti osnovnim sestavinam živčnega tkiva kot so neurofilamenti, in mielin. Protitelesa delujejo v smislu razgradnje mielinske ovojnice, ki vodi do motenj in izpada delovanja živnega sistema v obliki motenj vida, motenj v gibanju okončin, koordinaciji in čutil. K tej obliki bolezni, kjer pride do poškodbe mielinske ovojnice živcev spada tudi MS oz. multipla skleroza, za katero se domneva, da imajo velik pomen pri njenem pojavu težke kovine v telesu. Pri MS obolelih pacientih so odkrili protitelesa za mielin, ki delujejo citotoksično in povzročajo celično smrt značilno pri tej bolezni.
Druga bolezen živčnega sistema, kjer se pojavijo protitelesa je amiotropna lateralna skleroza (ALS), pri kateri pride do hitrega propadanja živcev mišičnih clic in posledična oslabelost mišic, ki se kaže v končni fazi z izpadom delovanja mišic. Pri tej bolezni so odkrili v številnih raziskavah povečano obremenjenost obolelih s svincem in pojavom protiteles, ki povzročajo poškodbe in smrt živčnih celic. Na osnovi spoznanj toksičnega delovanja težkih kovin in tvorbe protiteles, ki so jih odkrili pri obeh omenjenih obolenjih živčnega sistema (MS in ALS) je priporočljivo pri vseh autoimunskih obolenjih opraviti temeljito razstrupitev težkih kovin iz telesa in razbremeniti obolele osebe.
Viri
- Poliandri,A.H.,J.P.Cabilla,M.O.Velardez,C.C.Bodo and B.H.Duvilanski (2003): Cadmium induces apoptosis in anterior pituitary cells that can be reversed by treatment with antioxidants. Toxicol.Appl.Pharmacol., 190,(1), 17-24
- Scoczynska,A., R.Poreba, et al.(2002): The impact of lead and cadmium on the immune system. Med.Pr. 53,(3), 259-264
- Stejskal,J. And V.D.M.Stejskal (1999): The roles of metals in autoimmunity and the link to neuroendocrinology. Neuroendocrinol. Lett., 20, 351-364
L.Krušič in A.Krušič-Kaplja