Katedra Biochemii , Farmakologii i Toksykologii
Wydział Medycyny Weterynaryjnej
Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu
Zatrucie zwiÄ…zkami selenu
opracował prof. dr Marcin Świtała
Materiały wykładowe z przedmiotu
Toksykologia weterynaryjna (tydzień 3 w. 5/2011)
WST
P
Selen tworzy związki na różnym stopniu utlenienia +6 (tworząc
seleniany SeO4-2), +4 (tw. seleniny SeO3-2), -2 (tw. selenki Se-2)
Selen może występować w naturze w dużej ilości w glebie
(północno-zachodnia części Stanów Zjedno-czonych,
zachodnia Kanada , Irlandia i Australia.) Występuje
zarówno w związkach nieorganicznych jak i organicznych.
Gleby które mają odczyn zasadowy zawierają dobrze
rozpuszczalne i przyswajalne seleniany.
Rośliny rosnące na tych terenach zawierają duże stężenia
selenu, szczególnie te, które posiadają zdolność
kumulowania tego pierwiastka. Gleby kwaśne, żelaziste lub
torfowe zawierają trudno dostępne dla roślin selenki metali.
Selen występuje także w zanieczyszczeniach
przemysłowych.
Jest stosowany w przemyśle metalurgicznym,
szklarskim, do barwienia włókna szklanego, wyrobu
soczewek, porcelany, wykorzystywany jest jako
przeciwutleniacz w wulkanizacji, oraz jest składnikiem
pestycydów.
Selen otrzymuje siÄ™ jako produkt rafinacji miedzi.
Stwarza to realne niebezpieczeństwo zatrucia dla ludzi
pracujących przy produkcji w tych zakładach.
Selen jest niezbędnym dla życia mikroelementem. Bierze
udział w procesach osłaniających organizm przed
destrukcyjnym działaniem wolnych rodników.
Selen jest składnikiem peroksydazy glutationowej - enzymu
o działaniu przeciwutleniającym. Zawarty w niej glutation
reaguje z nadtlenkami (H2O2).
Końcowym produktem tej reakcji jest cząsteczka H2O.
Zapobiega to tworzeniu się aktywnych rodników tlenowych
i ochrania m.in. lipidy błonowe przed procesem
peroksydacji. Podobne właściwości posiada witamina E.
Na tej drodze Se i wit E chronią organizm przed wpływem
czynników mutagennych.
ETIOLOGIA
Zatrucia roślinami zawierającymi nadmiar selenu są
najczęściej przyczyną zatruć selenem. Do roślin tych
zalicza się m.in. gatunki należące do rodzaju Astragalus,
Stanleya, Oonopsis.
Zatrucia selenem pochodzÄ…cym z innych z
ródeł
(zanieczyszczeń przemysłowych, dodatków paszowych i
leków) praktycznie nie występują.
W Polsce zatrucia selenem nie stanowiÄ… problemu
toksykologicznego.
TOKSYCZNOŚĆ
Zależy od rodzaju związku w którym występuje selen
Najbardziej toksyczne sÄ… zwiÄ…zki organiczne zawarte w
roślinach, najmniej związki organiczne zsyntetyzowane przez
człowieka
seleniany seleniny selenki
syntetyczne
zwiÄ…zki
wzrost toksyczności
zwiÄ…zki
organiczne
organiczne
zawarte w
selenu
roślinach
TOKSYKOKINETYKA
Związki selenu dobrze wchłaniają się z przewodu
pokarmowego i z układu oddechowego.
Po wchłonięciu selen wiązany jest przez albuminy i krwinki
czerwone. Rozmieszczany jest w tkankach, przy czym
najwyższe stężenia spotyka się w wątrobie i nerkach. Może
przechodzić przez łożysko.
Seleniany ulegają przekształceniu w seleniny, a te ulegają
dalszym przekształceniom np. w selen kompleksowany przez
białka lub w pochodne metylowe .
Selen wydala siÄ™ przede wszystkim z moczem w
połączeniach z glutationem.
TOKSYKODYNAMIKA
Mechanizm toksycznego działania selenu jest złożony i przy
dużych stężeniach może być nawet związany z drażniącym
działaniem tego pierwiastka.
Toksycznemu działaniu związków selenu towarzyszą
następujące efekty:
1. WiÄ…zanie siÄ™ z cysteinÄ… lub metioninÄ… na miejscu siarki, co
uszkadza strukturę enzymów zawierających te aminokwasy,
2. Spadek syntezy ATP w chronicznych zatruciach w wyniku
hamowania enzymów zawierających grupy -SH np.
dehydrogenaz. Następuje obniżenie zużycia tlenu przez
tkanki wątroby, nerek i mózgu.
3. Spadek oddychania komórkowego, co może być
również związane z połączeniami Se z
hemoproteinami.
4. Interakcja z witaminami A i E.
5. Spadek stężenia glutationu w tkankach. Glutation
jest wiÄ…zany przez Se, hamowana jest jego synteza i
regeneracja. Widoczny jest jednak
wzrostperoksydadzy glutationowej.
6. Spadek poziomu NADPH w komórkach
Zatrucia selenem mogą przebiegać w następujących
formach:
Øð ostrej,
Øð podostrej lub przelekÅ‚ej jako tzw. Å›lepa
kołowacizna i
Øð przewlekÅ‚ej jako tzw. choroba Å‚ugowa
Przebieg zatrucia zależy od wielkości przyjętej dawki,
formy chemicznej w jakiej selen został przyjęty i
długości okresu narażenia.
Zatrucie ostre selenem
występuje najczęściej u bydła i owiec, rzadziej u
koni i świń
OBJAWY KLINICZNE
p. pokarmowy: bóle kolkowe, wzdęcia, wodniste biegunki,
wymioty (u świń)
ukł.moczowy : częste oddawanie moczu
ukł. krążenia: przyspieszenie i osłabienie tętna, sinica
ukł. oddechowy: duszność, (sine błony sluzowe), osłuchowo
stwierdzalny płyn w jamie opłucnowej, obecność krwawo
zabarwionej piany w nozdrzach
zachowanie: wyczerpanie, chwiejny chód, potem stanie w
jednym miejscu ze zwieszoną głową śmierć po kilku -
kilkunastu godz.
temperatura podwyższona (39-40oC), rozszerzenie z
renic
ZMIANY ANATOMOPATOLOGICZNE
Øðw zwiÄ…zku z kruchoÅ›ciÄ… naczyÅ„ ogólna
wybroczynowość, obrzęki
Øðobecność pÅ‚ynu w jamie opÅ‚ucnowej i brzusznej
Øðzapalenie p. pokarmowego,
Øðkruchość nerek
ROZPOZNANIE
wywiad, objawy stężenie Se w wątrobie ok. 20-60 ppm
LECZENIE
przeciwobjawowe, (przeczyszczajÄ…co - siarczan
magnezu),
ROKOWANIE
niepomyślne
Zatrucia podostre lub przewlekłe
selenem
znane jako ślepa kołowacizna
występuje najczęściej u bydła i owiec, rzadziej u świń
Pojawia się gdy stężenie selenu w paszy ( w roślinach )
podawanej przez kilkatygodni przekracza 30 ppm.
OBJAWY KLINICZNE
Wyróżnia się 3 stadia choroby
I stadium: zwierzęta chodzą bez celu, często krążąc, nie
rozróżniając przeszkód. Temperatura ciała i oddechy - w
normie
II stadium: pojawia sie dodatkowo depresja, słabość,
zwierzęta upadają na kolana, brak koordynacji ruchów,
pogłębia się ślepota, anoreksja
III stadium : wyniszczenie, kolki, spadek temperatury,
zmętnienie rogówek, porażenie języka, mięśni jamy gębowej i
gardła, duszność, śmierć
ZMIANY ANATOMOPATOLOGICZNE
marskość i zmiany nekrotyczne w wątrobie,
w trawieńcu i jelitach,
powiększenie śledziony,
obrzęki i rozmiękanie tkanki mózgowej, wybroczyny w
nasierdziu,
uszkodzenia powierzchni stawowych.
Zatrucie przewlekłe selenem
znane także jako choroba ługowa
występuje najczęściej u bydła i owiec, rzadziej u konia i
świń a także u dzikiego wodnego ptactwa
U świń choroba przebiega z objawami ogniskowego
symetrycznego rozmiękania rdzenia kręgowego.
Zatrucie występuje wtedy gdy pasza przez okres kilku
tygodni zawiera więcej niż 5-40 ppm selenu
OBJAWY KLINICZNE
osłabienie wyniszczenie, ataksja, otępienie, częściowa ślepota
kulawizna, bolesność i sztywność kończyn, u świń porażenia
kończyn przednich i tylnich
deformacje i pękanie kopyt i racic, różne stadia zapalenia
racic aż do oddzielenia się pokrywy od tkanek miękkich.
Włos staje się szorstki, pojawiają się wyłysienia, u koni
wypadają głównie włosy długie - ogona i grzywy włosa,
Świnie mimo porażeń zachowują apetyt i pragnienie,
nie występuje u nich ślepota
Obserwuje się także zaburzenia płodności,
zniekształcenia rozwojowe płodów, ale także piskląt w
jajach.
Noworodki mogą się rodzić z deformacjami kończyn.
ZMIANY ANATOMOPATOLOGICZNE
U bydła
Charakterystyczne zmiany racic i owłosienia na skórze.
W narządach wewnętrznych zmiany związane z
uszkodzeniami naczyń, obrzęki, wynaczynienia. Przy
dłużej trwającej toksykozie występowanie zmian
nekrotycznych i zwłóknień.
Atrofia mięśnia sercowego marskość i atrofia wątroby,
anemia
U świń - występujące symetrycznie ogniska rozmiękania
rdzenia kręgowego
ROZPOZNANIE:
objawy, oznaczenie zawartości selenu w paszy
LECZENIE:
dieta wysokobiałkowa (protektywne działanie alaniny).
W chronicznym stanie podawano sole zawierajÄ…cych arsen
(0,004%) gdyż zwiększa wydalanie selenu lecz jest to
dyskusyjne gdyż As też blokuje grupy sulfhydrylowe.
Podawanie związków zawierających siarkę nie daje efektów.
U koni i bydła stosuje się także bromobenzen i naftalen, z
których powstają kwasy merkapturowe. Poza tym leczenie
przeciwobjawowe