vijesti

Kronično trovanje olovom značajan je faktor rizika za kardiovaskularne bolesti kod odraslih i kognitivno oštećenje kod djece te može uzrokovati štetu čak i pri razinama olova koje su se prije smatrale sigurnima. U 2019. godini izloženost olovu bila je odgovorna za 5,5 milijuna smrtnih slučajeva od kardiovaskularnih bolesti diljem svijeta i ukupan gubitak od 765 milijuna bodova IQ-a kod djece svake godine.
Izloženost olovu je gotovo svugdje, uključujući olovne boje, olovni benzin, neke vodovodne cijevi, keramiku, kozmetiku, mirise, kao i topljenje, proizvodnju baterija i druge industrije, stoga su strategije na razini stanovništva važne za uklanjanje trovanja olovom.

Trovanje olovom je drevna bolest. Dioskorid, grčki liječnik i farmakolog u starom Rimu, napisao je De
Materia Medica, najvažnije djelo o farmakologiji desetljećima, opisala je simptome otvorenog trovanja olovom prije gotovo 2000 godina. Osobe s otvorenim trovanjem olovom osjećaju umor, glavobolju, razdražljivost, jake grčeve u trbuhu i zatvor. Kada koncentracija olova u krvi prijeđe 800 μg/L, akutno trovanje olovom može uzrokovati konvulzije, encefalopatiju i smrt.
Kronično trovanje olovom prepoznato je prije više od stoljeća kao uzrok ateroskleroze i gihta uzrokovanog olovom. Na autopsiji, 69 od 107 pacijenata s gihtom uzrokovanim olovom imalo je „otvrdnjavanje stijenke arterije s ateromatoznim promjenama“. Godine 1912. William Osler (William Osler)
„Alkohol, olovo i giht igraju važnu ulogu u patogenezi arterioskleroze, iako točni mehanizmi djelovanja nisu dobro shvaćeni“, napisao je Osler. Linija olova (fini plavi talog olovnog sulfida uz rub desni) karakteristična je za kronično 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. svibnja 1925. Hugh Cumming, glavni kirurg Sjedinjenih Država, sazvao je znanstvenike i predstavnike industrije kako bi utvrdili je li sigurno dodavati tetraetil olovo u benzin. Yandell Henderson, fiziolog i stručnjak za kemijsko ratovanje, upozorio je da će „dodavanje tetraetil olova polako izložiti veliku populaciju trovanju olovom i otvrdnjavanju arterija“. Robert Kehoe, glavni medicinski direktor tvrtke Ethyl Corporation, smatra da vladine agencije ne bi trebale zabraniti tetraetil olovo u automobilima dok se ne dokaže njegova toksičnost. „Pitanje nije je li olovo opasno, već je li određena koncentracija olova opasna“, rekao je Kehoe.
Iako se rudarstvo olova odvija već 6000 godina, njegova prerada dramatično se povećala u 20. stoljeću. Olovo je kovan, izdržljiv metal koji se koristi za sprječavanje prebrzog izgaranja goriva, smanjenje "detonacije motora" u automobilima, prijevoz pitke vode, lemljenje konzervi hrane, produljenje sjaja boje i ubijanje insekata. Nažalost, većina olova koje se koristi u te svrhe završava u tijelima ljudi. Na vrhuncu epidemije trovanja olovom u Sjedinjenim Državama, stotine djece hospitalizirane su svakog ljeta zbog olovne encefalopatije, a četvrtina ih je umrla.
Ljudi su trenutno izloženi olovu u razinama znatno iznad prirodnih razina. U 1960-ima, geokemičar Clair Patterson, koji je koristio izotope olova za procjenu starosti Zemlje na 4,5 milijardi godina
Patterson je otkrio da su rudarstvo, topljenje i emisije vozila rezultirali atmosferskim naslagama olova 1000 puta većim od prirodnih razina u uzorcima jezgre ledenjaka. Patterson je također otkrio da je koncentracija olova u kostima ljudi u industrijaliziranim zemljama bila 1000 puta veća od one kod ljudi koji su živjeli u predindustrijsko doba.
Izloženost olovu smanjila se za više od 95% od 1970-ih, ali sadašnja generacija još uvijek nosi 10-100 puta više olova od ljudi koji su živjeli u predindustrijskom dobu.
Uz nekoliko iznimaka, poput olova u zrakoplovnom gorivu i streljivu te olovno-kiselinskih baterija za motorna vozila, olovo se više ne koristi u Sjedinjenim Državama i Europi. Mnogi liječnici 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 te emisije iz industrijskih postrojenja i spalionica doprinose izloženosti olovu. U mnogim zemljama olovo se emitira iz taljenja, proizvodnje baterija i elektroničkog otpada, a često se nalazi u bojama, keramici, kozmetici i mirisima. Istraživanja potvrđuju da je kronično trovanje olovom niske razine faktor rizika za kardiovaskularne bolesti kod odraslih i kognitivno oštećenje kod djece, čak i na razinama koje su se prije smatrale sigurnima ili bezopasnima. Ovaj članak sažet će učinke kroničnog trovanja olovom niske razine.

Izloženost, apsorpcija i unutarnje opterećenje
Oralno gutanje i udisanje glavni su putevi izloženosti olovu. Dojenčad s brzim rastom i razvojem lako može apsorbirati olovo, a nedostatak željeza ili kalcija može potaknuti apsorpciju olova. Olovo koje oponaša kalcij, željezo i cink ulazi u stanicu 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 pohranjuje se u kostima; 70% rezidualnog olova u tijelu djeteta pohranjuje se u kostima. Oko 1% ukupne količine olova u ljudskom tijelu cirkulira u krvi. 99% olova u krvi nalazi se u crvenim krvnim stanicama. Koncentracija olova u punoj krvi (novoapsorbirano olovo i remobilizirano olovo iz kostiju) najčešće je korišteni biomarker razine izloženosti. Čimbenici koji mijenjaju metabolizam kostiju, poput menopauze i hipertireoze, mogu osloboditi olovo vezano u kostima, uzrokujući nagli porast razine olova u krvi.
Godine 1975., kada se olovo još uvijek dodavalo u benzin, Pat Barry proveo je 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 za papir. Tjelesno opterećenje muškaraca s trovanjem olovom iznosilo je 566 mg, što je samo tri puta više od prosječnog opterećenja u cijelom muškom uzorku. Za usporedbu, 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 imaju povećan rizik od trovanja olovom u usporedbi s općom populacijom. Dojenčad i mala djeca imaju veći rizik od gutanja olova zbog svog oralnog ponašanja koje ne jede, a vjerojatnije je da će apsorbirati olovo od starije djece i odraslih. Mala djeca koja žive u loše održavanim domovima izgrađenim prije 1960. godine izložena su riziku od trovanja olovom zbog gutanja krhotina boje i kućne prašine kontaminirane olovom. Ljudi koji piju vodu iz slavine iz cijevi kontaminiranih olovom ili žive u blizini zračnih luka ili drugih mjesta kontaminiranih olovom također imaju povećan rizik od razvoja trovanja olovom niske razine. U Sjedinjenim Državama koncentracije olova u zraku znatno su veće u segregiranim zajednicama nego u integriranim zajednicama. Radnici u talionici, recikliranju baterija i građevinskoj industriji, 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 kemikalija izmjerena u Nacionalnom istraživanju zdravlja i prehrane (NHANES). Na početku postupnog ukidanja benzina s olovom, razina olova u krvi pala je sa 150 μg/L 1976. na 90 1980.
μg/L, simboličan broj. Razine olova u krvi koje se smatraju potencijalno štetnima nekoliko su puta snižene. Godine 2012. Centri za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC) objavili su da sigurna razina olova u dječjoj krvi nije određena. CDC je snizio standard za prekomjerne razine olova u krvi djece – često korištene kako bi se naznačilo da treba poduzeti mjere za smanjenje izloženosti olovu – sa 100 μg/L na 50 μg/L u 2012. i na 35 μg/L u 2021. Snižavanje standarda za prekomjerne razine olova u krvi utjecalo je na našu odluku da će se u ovom radu koristiti μg/L kao mjerna jedinica za razine olova u krvi, umjesto češće korištenih μg/dL, što odražava opsežne dokaze o toksičnosti olova na nižim razinama.

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

Rast i neurološki razvoj
Pri koncentracijama olova koje se uobičajeno nalaze u trudnica, izloženost olovu faktor je rizika za prijevremeni porod. U prospektivnoj kanadskoj kohorti poroda, povećanje razine olova u krvi majke za 10 μg/L povezano je sa 70% povećanim rizikom od spontanog prijevremenog poroda. Za trudnice s razinom vitamina D u serumu ispod 50 mmol/L i razinom olova u krvi povećanom za 10 μg/L, rizik od spontanog prijevremenog poroda povećao se i do tri puta.
U ranijoj značajnoj studiji djece s kliničkim znakovima trovanja olovom, Needleman i suradnici otkrili su da su djeca s višim razinama olova imala veću vjerojatnost razvoja neuropsiholoških deficita od djece s nižim razinama olova, te da su ih učitelji vjerojatnije ocijenili kao loša u područjima kao što su ometanje, organizacijske vještine, impulzivnost i druge osobine ponašanja. Deset godina kasnije, djeca u skupini s višim razinama olova u dentinu imala su 5,8 puta veću vjerojatnost disleksije i 7,4 puta veću vjerojatnost da će napustiti školu od djece u skupini s nižim razinama olova.
Omjer kognitivnog pada i povećanja razine olova bio je veći kod djece s niskim razinama olova. U združenoj analizi sedam prospektivnih kohorti, porast razine olova u krvi s 10 μg/L na 300 μg/L bio je povezan sa smanjenjem dječjeg IQ-a za 9 bodova, ali najveće smanjenje (smanjenje od 6 bodova) dogodilo se kada se razina olova u krvi prvo povećala za 100 μg/L. Krivulje doza-odgovor bile su slične za kognitivni pad povezan s izmjerenim razinama olova u kostima i plazmi.

Izloženost olovu faktor je rizika za poremećaje u ponašanju poput ADHD-a. U nacionalno reprezentativnoj američkoj studiji djece u dobi od 8 do 15 godina, djeca s razinom olova u krvi većom od 13 μg/L imala su dvostruko veću vjerojatnost za ADHD od one s razinom olova u krvi u najnižem kvintilu. Kod te djece, otprilike 1 od 5 slučajeva ADHD-a može se pripisati izloženosti olovu.

Izloženost olovu u djetinjstvu faktor je rizika za antisocijalno ponašanje, uključujući ponašanje povezano s poremećajem ponašanja, delinkvencijom i kriminalnim ponašanjem. U meta-analizi 16 studija, povišene razine olova u krvi bile su dosljedno povezane s poremećajem ponašanja kod djece. U dvije prospektivne kohortne studije, više razine olova u krvi ili dentinu u djetinjstvu bile su povezane s višim stopama delinkvencije i uhićenja 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 trajao je i u odrasloj dobi. U studiji koja je uključivala starije odrasle osobe, više razine olova u krvi ili kostima bile su prospektivno povezane s 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 faktor je rizika za razvoj kronične bolesti bubrega. Nefrotoksični učinci olova očituju se u intranuklearnim inkluzijskim tjelešcima proksimalnih bubrežnih tubula, intersticijskoj fibrozi tubula i kroničnom zatajenju bubrega. Među onima koji su sudjelovali u NHANES istraživanju između 1999. i 2006. godine, odrasli s razinom olova u krvi iznad 24 μg/L imali su 56% veću vjerojatnost da će imati smanjenu brzinu glomerularne filtracije (<60 mL/[min·1,73 m2]) od onih s razinom olova u krvi ispod 11 μg/L. U prospektivnoj kohortnoj studiji, osobe s razinom olova u krvi iznad 33 μg/L imale su 49 posto veći rizik od razvoja kronične bolesti bubrega od onih s nižom razinom olova u krvi.

Kardiovaskularne bolesti
Stanične promjene izazvane olovom karakteristične su za visoki krvni tlak i aterosklerozu. U laboratorijskim studijama, kronično niske razine izloženosti olovu povećavaju oksidativni stres, smanjuju razinu bioaktivnog dušikovog oksida i induciraju vazokonstrikciju aktiviranjem protein kinaze C, što dovodi do perzistentne hipertenzije. Izloženost olovu inaktivira dušikov oksid, povećava stvaranje vodikovog peroksida, inhibira endotelni popravak, oštećuje angiogenezu, potiče trombozu i dovodi do ateroskleroze (Slika 2).
In vitro studija pokazala je da endotelne stanice uzgajane u okruženju s koncentracijama olova od 0,14 do 8,2 μg/L tijekom 72 sata uzrokuju oštećenje stanične membrane (male pukotine ili perforacije uočene skenirajućom elektronskom mikroskopijom). Ova studija pruža ultrastrukturne dokaze da novoapsorbirano olovo ili olovo koje ponovno ulazi u krv iz kosti može uzrokovati endotelnu disfunkciju, što je najranija uočljiva promjena u prirodnom tijeku aterosklerotskih lezija. U presječnoj analizi reprezentativnog uzorka odraslih s prosječnom razinom olova u krvi od 27 μg/L i bez anamneze kardiovaskularnih bolesti, razina olova u krvi porasla je za 10%.
Pri μg, omjer šansi za tešku kalcifikaciju koronarnih arterija (tj. Agatstonov rezultat >400 s rasponom rezultata od 0 [0 označava da nema kalcifikacije] i višim rezultatima koji označavaju veći raspon kalcifikacije) bio je 1,24 (95% interval pouzdanosti 1,01 do 1,53).
Izloženost olovu glavni je faktor rizika za smrt od kardiovaskularnih bolesti. Između 1988. i 1994. godine, 14 000 odraslih Amerikanaca sudjelovalo je u NHANES istraživanju i praćeno je 19 godina, od kojih je 4 422 umrlo. Svaka peta osoba umire od koronarne bolesti srca. Nakon prilagodbe za ostale faktore rizika, povećanje razine 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 razine olova ispod 50 μg/L, bez jasnog praga (slike 3B i 3C). Istraživači vjeruju da je četvrt milijuna preuranjenih kardiovaskularnih smrti svake godine posljedica kroničnog trovanja olovom niske razine. Od toga 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 pao u prošlom stoljeću. U Sjedinjenim Državama, stope smrtnosti od koronarne bolesti srca naglo su porasle u prvoj polovici 20. stoljeća, dosegnuvši vrhunac 1968. godine, a zatim stalno opadaju. Sada su 70 posto ispod vrhunca iz 1968. godine. Izloženost olovu benzinu s olovom povezana je s padom smrtnosti od koronarne bolesti srca (slika 4). Među onima koji su sudjelovali u istraživanju NHANES, koje je praćeno do osam godina između 1988.-1994. i 1999.-2004., 25% ukupnog smanjenja incidencije koronarne bolesti srca bilo je posljedica smanjene razine olova u krvi.

U ranim godinama postupnog ukidanja benzina s olovom, učestalost visokog krvnog tlaka u Sjedinjenim Državama naglo je pala. Između 1976. i 1980. godine, 32 posto odraslih Amerikanaca imalo je visoki krvni tlak. U razdoblju od 1988. do 1992. godine, udio je bio samo 20%. Uobičajeni čimbenici (pušenje, lijekovi za krvni tlak, pretilost, pa čak i veća veličina manžete koja se koristi za mjerenje krvnog tlaka kod pretilih osoba) ne objašnjavaju pad krvnog tlaka. Međutim, medijan razine olova u krvi u Sjedinjenim Državama pao je sa 130 μg/L 1976. na 30 μg/L 1994. godine, što sugerira da je smanjenje izloženosti olovu jedan od razloga pada krvnog tlaka. U studiji Strong Heart Family Study, koja je uključivala kohortu američkih Indijanaca, razina olova u krvi smanjila se za ≥9 μg/L, a sistolički krvni tlak smanjio se u prosjeku za 7,1 mm Hg (prilagođena vrijednost).
Mnoga pitanja o učincima izloženosti olovu na kardiovaskularne bolesti ostaju bez odgovora. Trajanje izloženosti potrebno za uzrok hipertenzije ili kardiovaskularne bolesti nije u potpunosti razjašnjeno, ali čini se da dugotrajna kumulativna izloženost olovu izmjerena u kostima ima jaču prediktivnu moć od kratkotrajne izloženosti izmjerene u krvi. Međutim, smanjenje izloženosti olovu čini se da smanjuje krvni tlak i rizik od smrti od kardiovaskularnih bolesti unutar 1 do 2 godine. Godinu dana nakon zabrane olovnog goriva u NASCAR utrkama, zajednice u blizini staze imale su značajno niže stope smrtnosti od koronarne bolesti srca u usporedbi s perifernijim zajednicama. Konačno, postoji potreba za proučavanjem dugoročnih kardiovaskularnih učinaka kod ljudi izloženih razinama olova ispod 10 μg/L.
Smanjena izloženost drugim otrovnim kemikalijama također je pridonijela smanjenju koronarne bolesti srca. Postupno ukidanje olovnog benzina od 1980. do 2000. 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. samo 25 posto Amerikanaca pušilo je. Pušači imaju znatno višu razinu olova u krvi od nepušača. Teško je razaznati povijesne i sadašnje učinke onečišćenja zraka, duhanskog dima i olova na koronarnu bolest srca.
Koronarna bolest srca vodeći je 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 suradnici otkrili su da su povišene razine olova u krvi važan faktor rizika za koronarnu bolest srca. U osam prospektivnih studija (s ukupno 91 779 sudionika), osobe s koncentracijama olova u krvi u najvišem kvintilu imale su 85% veći rizik od nefatalnog infarkta miokarda, operacije premosnice ili smrti od koronarne bolesti srca u odnosu na one u najnižem kvintilu. Godine 2013. Agencija za zaštitu okoliša (EPA)
Agencija za zaštitu zaključila je da je izloženost olovu faktor rizika za koronarnu bolest srca; Desetljeće kasnije, Američko udruženje za srce potvrdilo je taj zaključak.