Zakład Higieny i Dietetyki
Uniwersytet Jagielloński Collegium Medicum
Kraków
Monitoring
biologiczny
Prof. dr hab. Emilia Kolarzyk
LOSY KSENOBIOTYKÓW
W ORGANIZMIE
Ksenobiotyk - greckie słowo xenos - oznacza obcy.
Ksenobiotykiem jest każda substancja nie będąca
naturalnym składnikiem żywego organizmu:
substancja egzogenna
materiał antropogenny o strukturze nie
występującej w przyrodzie,
do których organizmy nie przystosowały się na
drodze wcześniejszej ewolucji.
Główne grupy substancji obcych dla człowieka to:
- leki,
- pestycydy,
- niektóre substancje celowo dodane do żywności,
- zanieczyszczenia środowiska zewnętrznego.
pochodzenia zawodowego i komunalnego,
wewnÄ…trzdomowe i zewnÄ…trzdomowe
pochodzenia chemicznego i organicznego.
Metabolizm ksenobiotyków w
organizmie obejmuje:
wchłanianie (absorbcja)
rozmieszczenie (dystrybucja)
przemiany biochemiczne ( biotransformacja)
wydalanie
DROGI WCHA
ANIANIA
Egzogenne substancje toksyczne wchłaniane
są do organizmu trzema głównymi drogami:
drogi oddechowe
skóra
układ pokarmowy
METABOLIZM SUBSTANCJI
CHEMICZNYCH
Substancje chemiczne do tkanek i narządów dostają się po przeniknięciu przez
błony biologiczne na zasadzie transportu:
- biernego
- nośnikowego
- aktywnego
Zostają wówczas pokonane bariery nabłonkowe poszczególnych układów oraz
błony białkowo-lipidowe oddzielające różne tkanki od płynów ustrojowych.
Związki silnie polarne np. kwasy sulfonowe lub aminy czwartorzędowe,
czy też substancje bardzo lotne np. eter etylowy
NIE ULEGAJ
PRZEMIANOM METABOLICZNYM
w ustroju człowieka.
Wydalane sÄ… w swej pierwotnej formie.
Większość ksenobiotyków ulega
BIOTRANSFORMACJI
Wydalane są z ustroju w postaci metabolitów.
1. Metabolity sÄ… mniej toksyczne w stosunku do substratu,
lub wręcz stają się nietoksyczne 
DETOKSYKACJA
2. Metabolity te mogą stawać się bardziej toksyczne niż
dostarczony do organizmu substrat.
AKTYWACJA
W związku z tym na określenie przemian wewnątrzustrojowych
ksenobiotyków używany jest termin  biotransformacja .
Celem biotransformacji ksenobiotyków jest zwiększenie ich
rozpuszczalności w wodzie (czyli zwiększenie ich polarności)
dzięki czemu ułatwione jest ich wydalanie z ustroju.
Bardzo silnie hydrofobowe ksenobiotyki mogłyby przebywać
w tkance tłuszczowej niezmiernie długo.
* Monitoring środowiskowy - pomiar stężeń czynników
szkodliwych w środowisku, mający na celu ocenę wielkości
narażenia oraz ryzyka wystąpienia skutków zdrowotnych, przy
przyjęciu za podstawę odpowiednich danych interpretacyjnych.
** Monitoring biologiczny - systematyczny pomiar stężeń
substancji toksycznych lub ich metabolitów w tkankach,
wydzielinach lub wydalinach, oddzielnie lub Å‚Ä…cznie, majÄ…cy
na celu ocenę wielkości narażenia oraz ryzyka dla zdrowia,
przy przyjęciu za podstawę oceny odpowiednich danych
interpretacyjnych.
FAZA PIERWSZA
1. hydroksylacja - podstawienie grupy hydroksylowej do łańcuchów
bocznych węglowodorów aromatycznych i barbituranów
2. epoksydacja - przyłączenie do podwójnego wiązania atomu tlenu z
utworzeniem pierścienia trójczłonowego: (wielopierścieniowe
węglowodory aromatyczne) metabolity epoksydowe mogą
wykazywać działanie mutagenne i rakotwórcze
3. oksydatywna dezaminacja - utlenienie amin endogennych (aminy
katecholowe, poliaminy, histamina) -> do ketonów pod wpływem
oksydazy aminowej w obecności NADPH i tlenu cząsteczkowego
4. desulfurylacja - podstawienie tlenu w miejsce siarki (insektycydy
fosfororganiczne, tiobarbiturany) -> ulegajÄ… biotransformacji do
metabolitów z reguły bardziej toksycznych
5. redukcja związków nitrowych - odpowiednie reduktazy w warunkach
beztlenowych przekształcają aromatyczne związki nitrowe i
azozwiÄ…zki (nitrobenzen, chloramfenikol) do amin
pierwszorzędowych.
FAZA DRUGA
Glukuronidacja  reszta glukuronidowa z kwasu UDP-glukuronowego przy
udziale enzymów -transferaz glukuronylowych - ulega związaniu przez tlen,
azot lub grupę siarkową z substancjami, które posiadają grupy wodorotlenowe,
karboksylowe, aminowe i sulfhydrolowe.
Wiele związków np. fenole, sterole, alanina, kwas benzoesowy wydalane są
pod postacią glukuronidów.
Sprzęganie z siarką i siarczanami (sulfatacja)
- fenole, alkohole pierwszo-i drugorzędowe, aminozwiązki alifatyczne i
aromatyczne po reakcji sprzęgania z siarczanem przechodzą w estry siarkowe,
cyjanowodór i cyjanki przechodzą w rodanki (izotiocyjaniany), niektóre
metale przechodzÄ… w siarczki.
Sprzęganie z glutationem
Sprzęganie substratu z aktywną grupą glutationu (reszta sulfhydrylowa SH
cysteiny). Koniugaty glutationowe ulegajÄ… dalszym przemianom:
odszczepienie grupy glutamylowej i glicynowej, przyłączenie grupy
aminowej.
Metylowanie i acetylowanie - reakcje te mają dużą rolę w przemianach
endogennych np. adrenalina jest metylowana do noradrenaliny, natomiast w
metabolizowaniu obcych związków organicznych zachodzą rzadziej.
RODZAJE TOKSYCZNOÅšCI ZWI
ZANE Z
PRZEMIAN
KSENOBIOTYKÓW
1. Cytotoksyczność ksenobiotyków
Reaktywne postaci ksenobiotyków łączą się kowalencyjnym wiązaniem z
makrocząsteczkami komórkowymi doprowadzając do uszkodzenia
komórki.
2. Wpływ na strukturę białek i antygenowość
Sam ksenobiotyk może nie stymulować powstawania przeciwciał,
natomiast po połączeniu z białkami może działać jak hapten. Może
dojść wówczas do immunologicznego uszkodzenia komórki.
1. Działanie mutagenne i udział w kancerogenezie chemicznej
Niektóre związki chemiczne w swojej pierwotnej postaci nie powinny
wywoływać żadnych zmian w materiale genetycznym, a nabierają
takich właściwości dopiero w organiz
mie człowieka. Najbardziej
znanym przykładem jest benzo(a)piren. Substancją rakotwórczą staje
siÄ™ dopiero po aktywacji przez monooksygenazy siateczki
śródplazmatycznej
Benzo(a)piren jest kancerogenem chemicznym
należącym do grupy kancerogenów pośrednich
(prekancerogenów).
Aktywnym kancerogenem
staje się po przekształceniu w endogennych przedziałach
organizmu do aktywnej formy o właściwościach
elektrofilnych, mających zdolność tworzenia wiązań
kowalencyjnych z DNA lub RNA.
W metabolicznej aktywacji i detoksykacji B(a)P szczególną
rolę odgrywa kilka genów:
Geny cytochromu P-450
CYP1A1 i CYP1B1
Geny glutathionu S-transferasy (GST):
GSTM1i GSTT2
Polimorfizm genetyczny tych genów może
determinować wrażliwość osobniczą w odpowiedzi na
środowiskowe narażenie na wielopierścieniowe
węglowodory aromatyczne.
 Metabolizm benzo[a]pirenu
Hecht S. Tabacco carcinogenesis, their biomarkers and tabacco induced cancer.
Nature reviews cancer 3, 733-744, 2003., zmienione
Enzymy metabolizujÄ…ce
benzo[a]piren:
Wykazują zjawisko polimorfizmu względem
pojedynczych nukleotydów (SNP)
Istnieją doniesienia o korelacji pomiędzy
konkretnymi SNP a skłonnością do choroby
nowotworowej
Rozkład alleli jest zależny od populacji (np.
delecja GSTM1 obejmujÄ…ca ok. 50%
populacji kaukazkiej)*
* Saadat M., et al., Frequency of Glutathione S-Transferase M1 (GSTM1) and GSTT1, null genotypes
in Fars population South Iran. Iranian J. Publ. Health vol. 30, 83-86, 2001.
Przykład polimorfizmu
genetycznego enzymów I fazy
detoksykacji
CYP 1A1  główny enzym biorący udział w
detoksykacji PAH
Odnaleziono 19 miejsc SNP (single nucleotide
polymorphism) wśród nich jedno mieszczące się
w regionie wiążącym hem  Ile462Val oraz
wprowadzające miejsce cięcia dla MspI
Istnieją doniesienia o korelacji występowania
nowotworu narządów mowy z mutacją Ile462Val:
51% pacjentów posiadało przynajmniej jedną
mutację Ile|Val, podczas gdy u osób zdrowych
zaledwie 17 %*
* Sreelekha T. et al. Genetic polymorphism of CYP 1A1, GSTM1 and GSTT1 genes in Indian
oral cancer. Oral oncology, 37, 593 -598, 2001.
Enzymy II fazy detoksykacji np.: GSTP1
(mutacja Ile105Val koreluje z występowaniem
choroby nowotworowej*)
* To  Figueras J. Genetic polymorphism of Glutathione S-transferase P1 gene and lung cancer risk.
Cancer Causes and Control 10: 65-70, 1999.
 Wśród genów dla których potwierdzono
zależność pomiędzy polimorfizmem a
występowaniem choroby nowotworowej
znajdujÄ… siÄ™ m.in.: CYP 1A1, CYP 1B1,
CYP2E1, GSTM1 czy GSTT1*.
Duża ilość miejsc SNP, zależność alleli
od rasy, różna dystrybucja enzymów w
tkankach powodują że pojawiają się w
literaturze także sprzeczne informacje.
* Thier R., et al., Markers of genetic susceptibility in human environmental hygiene and
toxicology: The role of selected CYP, NAT and GST genes., International Journal of Hygiene And
Environmental Health, vol. 206, 3, 149  171, 2003
Do tej pory nie było jednak praktycznych możliwości
zróżnicowania eksponowanej populacji w aspekcie
indywidualnej reakcji ustroju
oraz
wczesnego wyselekcjonowania osób zagrożonych
rozwojem procesów kancerogennych, głównie raka płuc,
ale także skóry i pęcherza moczowego.
Obecnie istnieją nowe możliwości i nowe wskazania do
przeprowadzania monitoringu
środowiskowego i biologicznego.
W powietrzu środowiska pracy zalecane jest monitorowanie
stężenia
benzo(a) pirenu, fenantrenu oraz pirenu.
W monitoringu biologicznym wskazane jest oznaczanie nie tylko
już wcześniej polecanych metabolitów, takich jak:
suma stężeń mono-hydroksy-fenantrenów
oraz
1 hydroksy-piren w moczu (w przeliczeniu na g kreatyniny),
ale co jest najistotniejsze, istnieje możliwość oznaczania
3 hydroksy-benzo(a)pirenu w moczu.
3 hydroksy-B(a)P jest traktowany jako czuły i specyficzny
biomarker wrażliwości i jest uznany za obiektywny miernik
kancerogennej frakcji metabolitów B(a)P.
Monitoring środowiskowy i biologiczny benzo(a)pirenu
i innych wielopierśceniowych węglowodorów aromatycznych
Monitoring środowiskowy
Monitoring biologiczny
Pracownicy B aP Fenantren Piren 3-OH-BaP S-OH-Fen 1-OH-Pir
przemysÅ‚u (µg/m3) (µg/m3) (µg/m3) ng/g kreatyn µg/g kreatyn µg/g kreatyn
n 199 199 199 223 225 225
Poniżej detekcji 35 0 14 3 0 1
(LOD)
Zakres Åšrednia 2.73 21.41 8.48 1.74 23.97 11.84
Mediana 0.62 6.61 1.44 0.78 12.65 6.05
3-OH-BaP - 3 hydroksy-B(a)P w moczu
S-OH-Fen - suma stężeń mono-hydroksy-fenantrenów w moczu
1-OH-Pir - 1 hydroksy-piren
 Grupa niemieckich badaczy opracowała referencyjne stężenia,
uzyskane z badań reprezentatywnej grupy eksponowanych osób:
średnia - 1.74; mediana - 0.78, 95 percentyl  6.74 ng/g
kreatyniny ( Occupational and Environmental Medicine ,
2008;65:224-229).
Ważne jest również podkreślenie, że nie stwierdzono istotnych
różnic w stężeniu 3 hydroksy-B(a)P w moczu palących papierosy
i niepalących pracowników (różnicowanych poprzez oznaczenie
stężenia kotyniny w moczu).
Wdrożenie oznaczania stężeń tego biomarkera może mieć
fundamentalne znaczenie dla oceny zagrożenia w kierunku
rozwoju choroby nowotworowej u pracowników eksponowanych
na benzo(a) piren i inne WWA, głównie w stężeniach
przekraczających wartość NDS.
Udowodnienie związku przyczynowo-skutkowego pomiędzy:
- oddziaływaniem środowiska zewnętrznego
- odpowiedziÄ… ustroju w postaci rozwoju konkretnej jednostki
chorobowej
może nastręczać dużo trudności.
Etiologia wielu chorób ma bowiem wieloczynnikowe podłoże:
- czynniki genetyczne
- czynniki wynikające z nieprawidłowego stylu życia
- czynniki środowiskowe.
W udowodnieniu znaczenia czynników środowiskowych
pomocne mogą być biomarkery.
BIOMARKERY
Do oceny efektów działania substancji chemicznych na
organizm oraz określenia interakcji między układem
biologicznym a zagrożeniem środowiskowym
(chemicznym, fizycznym i biologicznym) służą
biomarkery.
Biomarker  wskaz
nik procesów zachodzących w organiz
mie,
pozwalający na ocenę wielkości narażenia na czynniki
chemiczne i efektów działania w postaci skutków
zdrowotnych, jakie te czynniki powodujÄ™ w eksponowanym
organiz
mie.
Najczęściej wyróżnia się trzy klasy biomarkerów:
- biomarkery ekspozycji:
egzogenne substancje lub ich metabolity,
a także produkty interakcji między czynnikiem chemicznym
(ksenobiotykiem) i docelowymi cząsteczkami lub komórkami;
są one obecne i mierzone w wewnętrznych przedziałach organizmu
biomarkery skutków (efektu) 
mierzalne biochemiczne, fizjologiczne, behawioralne i inne zmiany
zachodzÄ…ce wewnÄ…trz organizmu,
które mogą być rozpoznane jako łączące się z:
- już obecnymi,
-mogącymi się pojawić zaburzeniami zdrowia
biomarkery wrażliwości 
wskaz
niki wrodzonej lub nabytej zdolności organizmu do odpowiedzi
wywołanej ekspozycją na specyficzny ksenobiotyk
Część związków chemicznych o charakterze ksenobiotyków po dostaniu
się do organizmu może ulegać:
1. bioakumulacji.
2. biotransformacji.
BIOMARKERY EKSPOZYCJI.
Biomonitoring pomocny w określeniu interakcji pomiędzy
organizmem człowieka a zagrożeniem środowiskowym:
Ekspozycja Biomarkery ekspozycji
arsen w moczu, włosach, paznokciach
Arsen (As)
kwas monometyloarsenowy + kwas dimetyloarsenowy
Kadm (Cd) kadm w moczu, beta 2 - mikroglobulina w moczu
Ołów (Pb) ołów we krwi i w moczu ,
protoporfiryna erytrocytarna, cynkoporfiryna erytrocytarna we krwi,
kwas delta-aminolewulinowy i koproporfiryny w moczu
Rtęć (Hg) rtęć w moczu
Chrom (Cr) chrom w moczu
Benzen benzen we krwi, fenol w moczu
Dwusiarczek węgla kwas 4-tio-4-tiazolidyno karbonylowy w moczu
Fenol fenol w moczu
Ksyleny kwasy metylohipurowe w moczu
Nitrobenzen nitrofenol w moczu i w osoczu , MetHb we krwi
Styren kwas migdałowy oraz kwas fenyloglioksalowy
w moczu
Toulen kwas hipurowy w moczu, toulen we krwi
O toksyczności stwierdzanej w wewnętrznych
przedziałach organizmu danej substancji chemicznej
- traktowanej jako biomarker ekspozycji - mówimy
wówczas, gdy występuje ona w stężeniu
przekraczajÄ…cym DSB.
DSB - najwyższe dopuszczalne stężenie
biologiczne ( dla dawki pochłoniętej ) związków
szkodliwych lub ich metabolitów w płynach
ustrojowych ( przede wszystkim we krwi i w
moczu) oraz w tkankach.
BIOMARKERY SKUTKÓW ( EFEKTU)
Preferowane są biomarkery, które łączą się z mechanizmami toksycznymi
i określają ilościowo zależność dawka - odpowiedz
.
Trudności interpretacyjne wiążą się jednak z faktem, że:
* obserwuje się dużą zmienność wewnątrzosobniczą w odpowiedzi na
takie same dawki substancji chemicznych
* niektóre biomarkery są niespecyficzne lub niedostatecznie specyficzne i
określają więcej niż jedno uszkodzenie narządowe lub proces
chorobowy.
Dlatego wprowadzono dodatkowe pojęcie
-biomarker funkcji danego narzÄ…du.
Sposób postępowania diagnostycznego w aspekcie przyczynowo-
skutkowym zostanie podany na przykładzie biomarkerów funkcji płuc.
 Biomarkery funkcji płuc
zwiększona liczba neutrofilów w BALF (bronchoalveolar lavage fluid)
- reakcja zapalna w regionie oskrzelowo-pęcherzykowym
zwiększone stężenie białka w BALF - zwiększenie przepuszczalności
bariery pęcherzykowo-włośniczkowej
beta -glukoronidaza - marker nasilonej fagocytozy
zwiększony poziom wydzielanego przez makrofagi płucne
nowotworowego czynnika martwicyTNF (tumor necrosis factor) -
procesy zwłóknienia w płucach
obniżony poziom glutationu - biomarker stresu oksydacyjnego
Narażenie środowiskowe na tlenki azotu i ozon może doprowadzać do:
upośledzenia antyoksydacyjnych mechanizmów obronnych poprzez
zaburzenie równowagi oksydacyjno-antyoksydacyjnej,
indukować stany zapalne doprowadzając do przewlekłej obturacyjnej
choroby płuc.
Zakładając, że diagnozujemy np. spawacza, który w środowisku pracy
narażony był zarówno na tlenki azotu jak i ozon w stężeniu
przekraczającym NDS, to aby wnioskować że:
" narażenie to było przyczyną toczącego się stanu zapalnego należałoby
uzyskać zwiększoną liczbę neutrofilów w BALF.
W przypadku, gdyby uzyskano prawidłowe stężenie glutationu w surowicy
krwi można by wnioskować , że nie nastąpiło upośledzenie funkcji
antyoksydacyjnych.
Biomarkerami przekształcania się komórek prawidłowych w komórki
nowotworowe, wraz z ich wzrostem , prowadzÄ…cym do nowotworu , mogÄ…
być:
" alkilowane puryny
" addukty alfatoksyn z guaninÄ…
" addukty cis-platyny
" addukty tyminoglikolu
" N-nitrozo-prolina w moczu jako marker endogennych N-
nitrozozwiązków
BIOMARKERY WRAŻLIWOŚCI
Wrażliwość osobnicza na ksenobiotyki uzależniona jest od
szeregu czynników; najważniejsze z nich to:
czynniki genetyczne. wiek, ogólny stan zdrowia, stan
odżywienia, styl życia -> palenie papierosów, używki.
Biomarkery wrażliwości identyfikują tych osobników w
populacji, którzy mają genetyczną lub nabytą odmienność
we wrażliwości na skutki spowodowane ekspozycją na
substancje chemiczne. Wiadomo bowiem, że jeśli np.
eksponowana jest grupa osobników na działanie substancji
rakotwórczej, to z całą pewnością nie dojdzie do rozwoju
choroby nowotworowej u wszystkich robotników, ale u
części z nich czynnik ten może być przyczyną choroby.
Biomarkery wrażliwości na czynniki środowiskowe i genetyczne
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
Biomarker Czynnik Choroba
wrażliwości środowiskowy
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
Indukowalność hydroksylazy WWA
rak płuca
węglowodorów
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
Alfa 1-antytrypsyna dym tytoniowy rozedma
płuc
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
Indukcja cytochromu P-450IIE1 spoż. alkoholu rak o różnej
lokalizacji
ODPOWIEDy
USTROJU NA EKSPOZYCJ

ÅšRODOWISKOW
I ZAWODOW

1.Sposób określania związku przyczynowo-skutkowego
między ekspozycją zawodową a odpowiedzią
organizmu człowieka omówiony zostanie na
przykładzie narażenia na rtęć (I),
2.Określanie związku przyczynowo-skutkowego w
ekspozycji zarówno komunalnej jak i zawodowej na
przykładzie narażenia na ołów (II)
I.
Narażenie na rtęć metaliczną i jej pary ma miejsce przy obsłudze różnego
rodzaju aparatury pomiarowej wypełnionej rtęcią i przy czyszczeniu rtęci.
Do ostrego zatrucia dochodzi w przypadku rtęci rozlanej w
pomieszczeniach nieodpowiednio przystosowanych.
Przewlekła ekspozycja prowadząca do zatrucie przewlekłego najczęściej
ma miejsce w przemyśle chemicznym (elektroliza), w przemyśle elektro-
chemicznym (lampy rtęciowe, prostowniki ).
Rtęć do organizmu dostaje się głównie poprzez układ oddechowy.
Na poziomie komórkowym jej toksyczność przejawia się uszkodzeniem
błon komórkowych (powinowactwo do grup sulfhydrylowych białek).
Rtęć przenika przez barierę krew-mózg. W obrazie klinicznym przeważają
objawy uszkodzenia układu nerwowego. W początkowym okresie rozwija
się zespól rzekomonerwicowy, potem nerwica rtęciowa.
Zmiany w obwodowym układzie nerwowym mają charakter polineuropatii.
Najwięcej rtęci gromadzi się w nerkach, mimo to objawy uszkodzenia nerek
obserwuje siÄ™ rzadko.
PoczÄ…tkowa odpowiedz
organizmu na działanie rtęci jest niespecyficzna.
Aby etiologię zespołu rzekomonerwicowego powiązać z ekspozycją na rtęć należy
stwierdzić w pomiarach środowiskowych stężenie rtęci przekraczające NDS.
NDS dla rtęci podawane jest jako suma rtęci i związków nieorganicznych i
wynosi 50 źg/m3, a NDS chwilowe 150 źg/ m3.
Biomarkerem ekspozycji na rtęć jest obecność rtęci w moczu.
DSB wynosi 50ug/l (0,25 źmol/l ) i w przypadku zatrucia rtęcią DSB powinno być
przekroczone.
Przy ewentualnym uszkodzeniu nerek powinny być stwierdzane biomarkery
funkcji tego narzÄ…du.
W zależności od lokalizacji uszkodzenia biomarkery są różne.
Jako biomarker uszkodzenia kłębków nerkowych uznawane są kreatynina i beta 2-
mikroglobulina w surowicy krwi oraz białka o ciężarze cząsteczkowym > 400000
w moczu.
Przy uszkodzeniu kanalików nerkowych stwierdzane są antygeny kanalikowe
(BB50, BBA, HF5) oraz enzymy w moczu (N-acetylo-beta-D-glukozoamidaza i
B-galaktozydaza.
Kalikrenina w moczu i glikoproteina Thamm-Horfsfalla świadczyć mogą o
uszkodzeniu pętli Henlego i kanalika dystalnego.
II.
Ekspozycja na ołów może być rozpatrywana w podwójnym aspekcie:
narażenie w środowisku bytowania człowieka
narażenie w środowisku pracy
y
ródłem zanieczyszczenia środowiska naturalnego ołowiem może być:
sąsiedztwo przemysłu,
-spaliny benzyny etylizowanej
-ołowiane instalacje wodociągowe.
Od 1998 roku:
D24 -2 źg/m3,
D30- 5 źg/m3,
DA-0,5 źg/m3.
II. OA
ÓW
Ekspozycja na ołów może być rozpatrywana w podwójnym aspekcie:
1. narażenie w środowisku bytowania człowieka
2. narażenie w środowisku pracy
y
ródłem zanieczyszczenia środowiska naturalnego ołowiem może być:
- sąsiedztwo przemysłu,
-spaliny benzyny etylizowanej
-ołowiane instalacje wodociągowe.
Obserwowany jest spadek stężenia ołowiu np.
w Krakowie w 94 stężenie średnioroczne w powietrzu atmosferycznym wynosiło
0,15 źg/m3 -DA 0,2 źg/m3,
w 98r stężenie ołowiu wynosiło 0,109 -DA-0,5 źg/m3.
Narażenie zawodowe ma miejsce głównie w hutach cynku i ołowiu podczas
przeróbki i wytapiania z rud, ale także w przemyśle kaflarskim i ceramicznym oraz
przy wyrobie szkła kryształowego, przy wyrobie i remontach akumulatorów oraz w
składnicach złomu .
NDS dla ołowiu wynosi 50 źg/m3
Ołów do ustroju wprowadzany jest z powietrzem atmosferycznym, wodą i
pokarmami.
Zatrucie ołowiem objawia się przede wszystkim uszkodzeniem:
układu krwiotwórczego (dochodzi do hamowania syntezy hemoglobiny i skrócenia
czasu przeżycia krwinek czerwonych)
układu nerwowego(polineuropatia i encephalopatia).
Znaczne zwiększenie stężenia ołowiu we krwi może prowadzić do powstania
ostrych objawów pod postacią kolki ołowiczej. Wczesny okres zatrucia ołowiem
przebiega bezobjawowo.
Objawy ołowicy są niespecyficzne .
W rozpoznaniu różnicowym należy pamiętać o tym, że:
- niedokrwistość oraz choroby ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego
mogą mieć etiologię niezależną od ołowicy,
- kolkę ołowiową należy różnicować z kolką nerkową, żółciową, zapaleniem
trzustki, czy jelit.
Dlatego niezmiernie ważne jest oznaczenie biomarkerów ekspozycji na ołów.
Nie mniej jednak również biomarkery mogą być niespecyficzne lub niedostatecznie
specyficzne.
Np. związane z ekspozycją na ołów zahamowanie aktywności enzymów
biosyntezy hemu znajduje odzwierciedlenie we wzroście poziomu wolnej
protoporfiryny erytrocytarnej.
Jednak poziom wolnej protoporfiryny erytrocytarnej wzrasta również w stanach
niedoboru żelaza.
Dlatego stosuje siÄ™ kompleksowe oszacowanie.
W praktyce klinicznej oznaczane jest:
" - stężenie ołowiu we krwi
" - stężenie kwasu delta  aminolewulinowego w moczu.
DSB dla ołowiu we krwi wynosi 600 źg/l (2,28 źmol/l), a u kobiet w wieku
rozrodczym 300 źg/l (1,44 źmol/l).
DSB dla kwasu delta aminolewulinowego (wg metody Grabskiego) wynosi
17mg/l (129,6umol/l), a dla protoporfiryny w krwinkach czerwonych -
10ug/gHb (1400 ug/l krwi).
Górne granice stężeń tych biomarkerów dla populacji nienarażonej
zawodowo są oczywiście niższe.
Ołów we krwi: 200 źg/l (0,97 źmol/l) ,
kwas delta  aminolewulinowy: 10mg/l (76,3umol/l), protoporfiryna w
erytrocytach- 2,5 ug/gHb (350 ug/l)
Wrażliwość osobnicza na ekspozycję środowiskową
uzależniona jest od całego szeregu czynników.
Oprócz czynników genetycznych dużą rolę odgrywa ogólny
stan zdrowia, stan odżywienia oraz styl życia.
Natomiast jako biomarker wrażliwości uważane mogą być
niedobory IgA.
Powyższy sposób diagnozowania schorzeń o etiologii
środowiskowej odgrywa rolę przede wszystkim w
poczÄ…tkowym okresie jeszcze przed ujawnieniem siÄ™
typowych objawów klinicznych.