Metale ciężkie to pierwiastki chemiczne o gęstości większej niż 5 g/cm3. Do najbardziej znanych należą chrom, ołów, kadm, rtęć, miedź i cynk.
Według kryterium toksyczności można wyróżnić dwie grupy metali ciężkich. Pierwszą stanowią te, które są niezbędne dla naszego zdrowia i nie działają toksycznie, zwłaszcza w małym stężeniu (cynk, miedź, żelazo i kobalt). Pełnią one w organizmie ważne funkcje fizjologiczne. Na przykład cynk jest kofaktorem przyspieszającym przebieg wielu reakcji enzymatycznych. Z kolei atomem centralnym witaminy B12 jest kobalt, a hemoglobina zawiera żelazo.
Druga grupa to metale ciężkie, które wykazują bardzo dużą toksyczność nawet w małych stężeniach (kadm, rtęć, arsen i aluminium). Nie mają one żadnego znaczenia dla fizjologii człowieka i nie pełnią żadnej funkcji biologicznej.
Metale ciężkie - regulacja organizmu
Homeostaza niezbędnych metali ciężkich jest starannie regulowana przez system transporterów białkowych, które są zaangażowane we wchłanianie, dystrybucję, przechowywanie i wydalanie z organizmu jonów metali.
Na przykład u osób zdrowych dobowe straty żelaza (związane z wydalaniem moczu, krwawieniem miesiączkowym itd.) są równoważone w organizmie przez jego prawidłowe wchłanianie, ale nie istnieją żadne fizjologiczne mechanizmy usuwania nadmiaru tego pierwiastka z ustroju. Homeostaza żelaza opiera się wyłącznie na jego kontrolowanej przyswajalności, która ma chronić przed jego nadmiarem i jest regulowana przez różne transportery, w tym ferrytynę i ceruloplazminę.
Jeśli regulacja stężenia żelaza we krwi zawodzi, może dojść do anemii (przy niedoborze tego pierwiastka) lub hemochromatozy (przy jego nadmiarze).
Występowanie żelaza w organizmie w nadmiernych ilościach zostało też powiązane z pląsawicą Huntingtona, chorobą Parkinsona, chorobą Alzheimera i stwardnieniem zanikowym bocznym.
Toksyczność metali ciężkch
Takie metale ciężkie, jak cynk, miedź i żelazo, są konieczne do prawidłowego działania rozmaitych enzymów i białek. Ale gdy gromadzą się one w organizmie w nadmiernych ilościach, stają się toksyczne. Powodują na przykład peroksydację (utlenianie) lipidów występujących w błonach komórkowych, które tym samym ulegają zniszczeniu.
Mogą powodować też zaburzenia procesu prawidłowego namnażania się i rozwoju komórek oraz homeostazę jonów sodu i wapnia. Konsekwencją nadmiaru tych metali w organizmie są także problemy neurologiczne. Często zalecanym rozwiązaniem jest wtedy terapia z wykorzystaniem chelatacji.
Jeśli chodzi o metale toksyczne, takie jak arsen, kadm i rtęć, wywołują one stres oksydacyjny wskutek hamowania aktywności dysmutazy ponadtlenkowej (enzymu biorącego udział w mechanizmach eliminacji wolnych rodników) i ograniczenia działania antyoksydantów. Prenatalne narażenie na działanie arsenu, kadmu i rtęci może być przyczyną wystąpienia u dziecka zaburzeń neurologicznych i rozwojowych. a także dysfunkcji mózgu.
Wymienione metale nie są metabolizowane w organizmie i dlatego gromadzą się w nim, głównie w tkance tłuszczowej. Badania wykazały również, że osoby, których organizm jest nimi obciążony, są bardziej zagrożone rozwojem chorób sercowo-naczyniowych i metabolicznych, w tym cukrzycy, oraz raka. Częściej też dotyka je niepłodność i neurotoksyczność, a ponadto zwiększa się w ich przypadku ryzyko uszkodzenia nerek.
Arsen, kadm, rtęć i ołów znajdują się w pierwszej dziesiątce substancji chemicznych stanowiących zagrożenie dla zdrowia publicznego (według WHO).
Chelatacja i metale cięzkie
W medycynie konwencjonalnej chelatacja to jedyny sposób leczenia zatrucia metalami ciężkimi. Jest procesem fizykochemicznym, polegającym na wprowadzeniu do organizmu czynnika chelatującego (chelatora), który przechwytuje jony metali. Oczywiście tylko dobrze dobrane czynniki chelatujące tworzą chemicznie obojętne i nietoksyczne kompleksy z metalami ciężkimi, które są następnie wydalane z organizmu.
Wykorzystuje się w tym celu dimerkaprol, DMPS lub DMSA. Technika ta jest uważana za stosunkowo skuteczną, ale powinna być stosowana ostrożnie, ponieważ ma pewne wady. W jej następstwie może na przykład dojść do redystrybucji metali ciężkich z tkanek obwodowych do mózgu, co zwiększa neurotoksyczność tych metali, a także do obniżenia poziomu miedzi i cynku, które są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu.
Co więcej, w przypadku chelatacji obserwuje się także wystąpienie takich działań niepożądanych, jak gorączka, nudności, ból głowy, wymioty, podwyższone/obniżone ciśnienie krwi, zaburzenia żołądkowo-jelitowe, ból mięśni, ból i pieczenie w miejscu iniekcji chelatu.
Metoda ta może również powodować poważne skutki uboczne, takie jak niewydolność serca, trudności z oddychaniem, podciśnienie tętnicze, trwałe uszkodzenie nerek i/lub wątroby, drgawki i hipokalcemia. Czy zatem nie lepiej skorzystać z dobrodziejstw innych metod, równie przystępnych, a jednocześnie bardziej naturalnych, które także wykazują pewną skuteczność?
Wykazano, że kilka roślinnych antyoksydantów ma właściwości chelatujące. Co ciekawe, także naturalna żywność bogata we flawonoidy i inne polifenole wykazuje zdolność obniżania poziomu toksyczności metali ciężkich. Warto zatem zadbać o to, by niektórych produktów nie zabrakło w naszej diecie.
Kurkumina
Pozyskiwana z kłącza kurkumy i znana ze swoich właściwości antyoksydacyjnych, antymikrobiotycznych i przeciwzapalnych, jest także doskonałym chelatem, czyli związkiem wiążącym i usuwającym z ciała metale ciężkie. Wykazano, że może ona przekraczać barierę krew-mózg i tworzyć stabilne kompleksy z niektórymi jonami metali, w szczególności aluminium, które jest szkodliwe dla neuronów i ma związek z chorobą Alzheimera.
Kurkumina zmniejsza także toksyczność innych metali ciężkich, o których wiadomo, że powodują stres oksydacyjny, takich jak rtęć, kadm i ołów. Badania kliniczne z udziałem ludzi potwierdziły ponadto, że kurkumina ogranicza genotoksyczność metali ciężkich, czyli ich toksyczny wpływ na organizm, powodujący mutacje genów, a w konsekwencji zaburzenia w funkcjonowaniu szlaków komórkowych. (Przeczytaj: 'Kurkuma na trądzik różowaty')
Przypisuje się jej również zdolność do aktywacji enzymów wątrobowych uczestniczących w procesie detoksykacji i zwalczania wolnych rodników, odpowiedzialnych za wspomniany już i niezwykle szkodliwy dla organizmu stres oksydacyjny. Warto wiedzieć, że kurkumina jest naturalnym barwnikiem spożywczym, oznaczanym na etykietach symbolem E100.
Czosnek zawiera związki siarkoorganiczne, którym zawdzięcza swoje właściwości lecznicze. To właśnie tym związkom przypisuje się zdolność do ochrony przed toksycznym działaniem kadmu i ołowiu, ponieważ wspomagają one wydalanie tych metali z organizmu i zapobiegają ich wchłanianiu jelitowemu.
Z kolei występujący w tej roślinie w dużych ilościach selen przyczynia się do ochrony komórek przed wolnymi rodnikami. Wykazano ponadto, że zastosowanie ekstraktu z czosnku zapobiega wywoływanym przez kadm uszkodzeniem mitochondriów w modelach hodowli tkankowych
Kolendra
W badaniach na zwierzętach obniżała stężenie ołowiu we krwi oraz poziom parametrów biochemicznych krwi, branych pod uwagę w ocenie hepatotoksyczności ołowiu, czyli jego zdolności do uszkadzania komórek wątroby. Wynika to niewątpliwie z przeciwutleniającego działania tej rośliny, polegającego na zwiększaniu stężenia enzymów antyoksydacyjnych w wątrobie, takich jak peroksydaza glutationowa czy dysmutaza ponadtlenkowa.
Ponadto kolendra wykazuje zdolność do wiązania rtęci i innych metali ciężkich o działaniu toksycznym w centralnym układzie nerwowym. Usprawnia również wydalanie rtęci, której występowanie w organizmie ma często związek z plombami amalgatowymi, a także zmniejsza wiązanie ołowiu w tkance kostnej, co wykazano w badaniach na zwierzętach
Spirulina
Zmniejsza efekty genotoksyczne wywołane przez kadm, co znajduje potwierdzenie w badaniach naukowych. Do substancji o właściwościach chelatujących, czyli wiążących jony metali ciężkich, należą też: chlorella, białko soi, mango, kwercetyna (flawonoid naturalnie występujący w cebuli, niektórych owocach, herbacie, kawie i czerwonym winie) oraz zyskujący popularność olej z czarnuszki
Imbir
Ma właściwości antymikrobiotyczne, przeciwzapalne i antyoksydacyjne. Niektóre z jego składników wykazują również działanie chelatujące w przypadku zatrucia ołowiem. Potwierdzono w badaniu na szczurach, że imbir chroni przed toksycznym wpływem ołowiu na nerki oraz przed niepłodnością powodowaną przez kadm.
Aktywny składnik imbiru, gingerol, jest naturalnym środkiem przeciwzapalnym, a także silnym antyoksydantem, usuwającym z organizmu wolne rodniki. Lubisz ostre potrawy? Pamiętaj o imbirze!
Zielona herbata
Dzięki zawartości katechin zmniejsza skutki toksycznego działania zarówno kadmu, jak i ołowiu. Katechiny wykazują ponadto właściwości antybakteryjne: mają zdolność bezpośredniego niszczenia bakterii, a także wchodzą w reakcje z toksynami wydzielanymi przez szkodliwe bakterie i je unieszkodliwiają. Są silnymi antyoksydantami.
Antyoksydanty - naturalna ochrona przed metalami ciężkimi
Naturalne antyoksydanty wykazują działanie chroniące przed toksycznym wpływem metali ciężkich na organizm. Badania nad ich stosowaniem prowadzone są od niedawna i nie udało się jeszcze jednoznacznie ustalić, w jakich dawkach powinny być stosowane, aby terapia była skuteczna i bezpieczna.
Niemniej włączenie wymienionych pokarmów do codziennej diety będzie dobrym początkiem. Przed rozpoczęciem kuracji detoksykacyjnej ukierunkowanej na metale ciężkie należy skorzystać z porady doświadczonego terapeuty i... pamiętać o stosowaniu w praktyce wszystkich rad zawartych w niniejszym dossier!
- Kim J.J. et al., Heavy metal toxicity: an update of chelating therapeutic strategies, Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 54, 2019;.226-231.
- Nwadiuto Amadi C. et al., Natural antidotes and management of metal toxicity, Environmental Science and Pollution Research, 26, 2019; 18032-18052.
- Panabhi Y. et al., Chlorella vulgaris: a multifunctional dietary suplement with diverse medicinal properties, Curr. Pharm. Des., 22, 2016; 164-173.
- Rehman K. et al., Prevalence of exposure of heavy metals and their impact on health consequences, ]. Cell. Biochem., 119, 2017; 157-184.