โลหะมีการกระจายอย่างแพร่หลายและมีหน้าที่ในการสะสมในห่วงโซ่อาหาร โลหะเหล่านี้สามารถสะสมในอวัยวะและขับออกทางเหงื่อ ปัสสาวะ อุจจาระ การลอกของผิวหนัง และสุดท้ายผ่านทางเส้นผม โลหะที่เป็นพิษ ในขณะที่การประเมินที่ให้ผลลัพธ์ที่เร็วที่สุดคือการวิเคราะห์ของเหลวชีวภาพ เช่น ปัสสาวะหรือ การตรวจเลือด
วิธีการที่โลหะสัมผัสกับร่างกายของเรานั้นเกี่ยวข้องกับทางเดินหายใจและทางเดินของผิวหนัง
โลหะสามารถแบ่งออกเป็น:
- สิ่งจำเป็น เช่น ทองแดง เหล็ก แมกนีเซียม และสังกะสี (Cu, Fe, Mg, Zn)
- ไม่จำเป็น เช่น แคดเมียม สารหนู ตะกั่วหรือปรอท (Cd, As, Pb, Hg)
ธาตุแรกถูกกำหนดให้เป็นโลหะสำคัญเพราะพบในเซลล์และจำเป็นต่อการอยู่รอดของเซลล์เอง ตัวอย่างเช่น พบธาตุเหล็กภายในฮีโมโกลบิน (กลุ่ม - EME) และในไซโตโครม P450
โลหะ - นอกเหนือจากการจำแนกเป็นจำเป็นและไม่จำเป็น - สามารถจำแนกได้เป็นอินทรีย์และอนินทรีย์ สูตรทางเคมีมีความสำคัญมากเพราะเป็นตัวกำหนดการดูดซึมของโลหะสำหรับร่างกายของเรา รูปแบบอินทรีย์เป็น lipophilic มากจึงดูดซึมได้ง่ายผ่านผิวหนังและผ่านทาง BEE ในทางกลับกัน รูปแบบอนินทรีย์ของโลหะสามารถละลายน้ำได้มากและดูดซึมได้ช้ามาก โลหะอนินทรีย์ก็มีอันตรายพอๆ กัน เพราะพวกมันจะผ่านไตเพื่อกำจัด ดังนั้นจึงทำให้เกิดพิษต่อไตได้
โดยทั่วไป กลไกที่โลหะให้ผลเป็นพิษคือ:
- ปฏิกิริยากับบริเวณที่ทำงานของเอนไซม์ เช่น -OH, -SH, -COOH, -NH2 กลุ่มเหล่านี้ทั้งหมดมีปฏิสัมพันธ์กับโลหะทำให้เกิดการสูญเสียหรือลดการทำงานของเอนไซม์
- พวกเขาแทนที่โลหะสำคัญที่มีอยู่ในเอนไซม์หรือโปรตีนที่ขาดไม่ได้ ตัวอย่างเช่น ตะกั่วสามารถแทนที่ธาตุเหล็กในเฟอร์ริตินในลำไส้ หรือตะกั่วสามารถแทนที่แคลเซียมในเอนไซม์หรือโปรตีนทั้งหมดที่กระตุ้นโดยแคลเซียม
บริเวณที่เกิดการกระทำอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างโลหะกับส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิตของเรา ตัวอย่างเช่น ปรอทและแคดเมียมชอบเนื้อเยื่อไต (พิษต่อไต) ปรอทและตะกั่วของระบบประสาทส่วนกลาง (neurotoxicity) แคดเมียมและตะกั่วของระบบสืบพันธุ์ ในขณะที่อลูมิเนียม สารหนู โครเมียม และนิกเกิล ชอบเนื้อเยื่อทางเดินหายใจมากกว่า
เซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสามารถป้องกันตัวเองจากปริมาณโลหะที่ไม่จำเป็นที่อาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากมีกลุ่มโปรตีนที่เรียกว่า METALLOTIONEIN โปรตีนเหล่านี้เป็นโปรตีนที่คีเลตหรือกักเก็บโลหะที่ไม่จำเป็น ซึ่งช่วยลดความเป็นไปได้ที่มันจะยังคงเป็นอิสระและก่อให้เกิดกิจกรรมที่เป็นพิษ โลหะคีเลตส่วนใหญ่ได้แก่ ทองแดง แคดเมียม สังกะสี ปรอท และตะกั่ว
ผลกระทบที่เป็นพิษอย่างหนึ่งที่โลหะสามารถมีได้คือปฏิกิริยาการแพ้ หรือที่เรียกว่าปฏิกิริยาภูมิไวเกิน โลหะที่สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาเหล่านี้ได้แก่ ปรอท ทอง แพลตตินั่ม เบริล โครเมียม และนิกเกิล มีปฏิกิริยา 4 อย่างที่สามารถทำให้เกิดได้
- การสลายตัวของ MASTOCYTES ด้วยการปล่อย IgE;
- การแตกของลูกโลกสีแดงด้วยการปล่อย IgG และ IgM (โรคโลหิตจางจากเม็ดเลือดแดงแตก);
- การก่อตัวของแอนติเจน-แอนติบอดีที่ซับซ้อนด้วยการปล่อย IgG และ IgM (ไตอักเสบไต);
- สัมผัสกับผิวหนังอักเสบด้วยการเพิ่มจำนวนของ T ลิมโฟไซต์และการปล่อยไซโตไคน์ซึ่งจะกระตุ้น TNFα โรคผิวหนังอักเสบติดต่อส่วนใหญ่เกิดจากโครเมียมและนิกเกิล
บทความเพิ่มเติมเกี่ยวกับ "ความเป็นพิษของโลหะ โลหะหนัก"
- จุลินทรีย์: Bacillus Thuringiensis
- ความเป็นพิษและพิษวิทยา
- สารหนู: ความเป็นพิษของสารหนู
