NUTRACEUTICE

Din secretele longevităţii… nutraceuticele – partea a XII-a. Poluarea cu metale grele afectează fertilitatea şi induce boli autoimune

 From the secrets of longevity... nutraceutics – part XII. Heavy metal pollution affects fertility and induces autoimmune diseases

First published: 31 octombrie 2022

Editorial Group: MEDICHUB MEDIA

DOI: 10.26416/Farm.208.5.2022.7146

Abstract

For the environment, the human society progress has gradually turned into a factor of destruction, with disastrous effects on nature. With the advent of human civilization, also came its brutal intervention through the irrational exploitation of resources and the alteration of the environment through pollution caused by industrial, agricultural and household activities. There are toxins, pollutants and heavy metals everywhere in the environment. A proper diet and supplementation with standardized products can help eliminate heavy metals from the body (bioaccumulated), but their source must also be known to limit the body’s exposure and the impact of pollution on the pregnancy, fertility and health of future babies. Heavy metals can be chelated by selenium. Recent studies also show that most people with thyroiditis have a selenium deficiency, often triggering autoimmune diseases (Hashimoto’s thyroiditis).
 

Keywords
heavy metals, fertility, autoimmune diseases, Hashimoto’s thyroiditis, selenium

Rezumat

Pentru mediul înconjurător, progresul societăţii umane s-a transformat treptat în factor de distrugere, cu efecte dezastruoase asupra naturii. Odată cu apariţia civilizaţiei umane, a apărut şi intervenţia sa brutală prin exploatarea neraţională a resurselor şi alterarea mediului prin poluarea produsă de activităţile industriale, agricole şi menajere. Există toxine, poluanţi şi metale grele peste tot în mediu. O dietă corectă şi suplimentarea sa cu produse standardizate pot ajuta la eliminarea metalelor grele din organism (bioacumulate), dar trebuie cunoscută şi sursa acestora pentru a limita expunerea organismului şi impactul poluării asupra sarcinii, a fertilităţii şi a sănătăţii viitorilor bebeluşi. Metalele grele pot fi chelatate de seleniu. Studii recente arată şi că majoritatea persoanelor cu tiroidită au o deficienţă de seleniu, declanşându-se frecvent boli autoimune (tiroidita Hashimoto).
 

Poluarea cu metale grele afectează fertilitatea şi induce boli autoimune.

Se ştie că în Tabelul lui Mendeleev (Sistemul periodic al elementelor) sunt incluse 118 elemente, dintre care 96 sunt încadrate în categoria Metale. Fiziologic, în cantităţi foarte mici, sub formă cationică, metalele sunt necesare metabolismului bazal celular, dar cantitatea reţinută în organism este strict reglată, deoarece în cantităţi mari, practic, toate metalele devin toxice. Asemenea celorlalte vertebrate, şi omul are nevoie de metale în formă de cationi, pentru susţinerea tuturor proceselor biochimice de importanţă vitală. Acestea pot fi clasificate în:

  • metale uşoare – calciu, magneziu, potasiu, sodiu (de obicei în cantităţi foarte mari)

  • metale grele – cobalt, cupru, fier, mangan, molibden, zinc, crom, seleniu, vanadiu, nichel, plumb (în cantităţi foarte mici).

Efectul negativ poate rezulta din bioacumularea unor cantităţi mari de metale grele provenite din apa de băut contaminată, din niveluri ridicate în aerul din jurul surselor emiţătoare şi prin asimilare la nivelul lanţului trofic (sol-plante-animale-om).

Directivele CE privind poluarea mediului cu metale grele stabilesc valorile‑limită maxime ale particulelor materiale PM10 şi PM2.5 şi cerinţele de monitorizare aferente, precum şi valorile maxime pentru Plumb (Pb), Nichel (Ni), Cadmiu (Cd) şi Arsenic (As), în scopul evitării, prevenirii şi reducerii efectelor nocive asupra sănătăţii umane(1).

Anual, în Marea Neagră se deversează 280 de tone de cadmiu, 60 de tone de mercur, 4500 de tone de zinc, 1000 de tone de crom, 50000 de tone de hidrocarburi, la care se adaugă importante cantităţi de petrol, cupru, azot, hidrocarburi, siliciu, nitraţi, fosfaţi, pesticide şi alte substanţe organo-clorurate. Unul dintre cei mai mari poluatori ai Mării Negre este Bucureştiul, prin intermediul Dâmboviţei (din cauza lipsei unor staţii performante de epurare a apelor uzate). Dâmboviţa poluează Argeşul, Argeşul poluează necontrolat Dunărea, iar Dunărea se varsă în Marea Neagră, prin Deltă. Iată de ce Parlamentul European a avertizat ţările riverane Mării Negre, implicit România, în legătură cu poluarea fără precedent (atât de mare, încât există pericolul unui dezastru ecologic).

Metalele grele pot fi toxice sau otrăvitoare în concentraţii extrem de reduse, deoarece sunt poluanţi ai apelor naturale, în procesul de preparare a hranei nu se descompun, ci, dimpotrivă, concentraţia lor pe unitatea de masă creşte şi, în plus, se acumulează în organism, frânează sau chiar blochează procesele biochimice intracelulare (inducând efecte mutagene şi cancerigene).

De exemplu, mercurul (Hg), singurul metal care se găseşte în toate cel trei medii majore (apă, sol, atmosferă), în formă anorganică se absoarbe puţin, dar poate fi metilat de bacterii, iar metil-mercurul se absoarbe în proporţie de 95%. Ca şi alte metale grele, mercurul se acumulează în organism şi poate fi absorbit pe cale hidrică indirect, prin consumul de peşte şi alte produse.

Figura 1. Lanţul trofic al mercurului
Figura 1. Lanţul trofic al mercurului

 Mii de studii medicale au arătat mecanismele prin care mercurul (şi alte metale) participă la declanşarea a peste 40 de afecţiuni cronice, inducând probleme neurologice, hormonale, boli autoimune, cardiovasculare sau ale aparatului reproducător. Explicaţia constă în afinitatea mercurului faţă de sulful din moleculele proteice, ceea ce afectează tranzitul de ioni prin membrane, activitatea enzimatică, activitatea mitocondriilor etc. Compuşii metil-mercurici provoacă, astfel, anomalii cromozomiale, trec prin placentă din corpul mamei în al fătului şi ajung prin vasele de sânge la creier (unde se acumulează în cantităţi semnificative, dăunează celulelor nervoase şi induc deteriorarea coordonării nervoase, anomalii psihice sau afecţiuni grave – Parkinson, Alzheimer)(2,3).

Figura 2. Fertilitatea şi poluarea cu metale grele
Figura 2. Fertilitatea şi poluarea cu metale grele

Femeile expuse la poluare intensă în timpul sarcinii au născut copii care prezentau crize convulsive, paralizie cerebrală, pierderea controlului muscular sau întârziere în dezvoltare, deoarece, la niveluri foarte înalte, metil-mercurul traversează placenta, putând fi evidenţiat în sistemul sangvin al copilului la niveluri mai mari decât cele ale mamei. Intoxicaţia cronică duce la atacarea nervilor motori, ceea ce se reflectă în dereglarea conductivităţii impulsurilor nervoase, deci în tulburări neurologice(4).

Figura 3. Metil-mercurul şi sarcina
Figura 3. Metil-mercurul şi sarcina

 Plumbul (Pb) este frecvent întâlnit printre poluanţi şi poate genera intoxicaţii mai ales cronice (saturnism), din cauza fenomenului de bioacumulare. Odată ajuns în organism, la adulţii cu un regim alimentar normal el se fixează într-o proporţie de 30-40% (la copii, chiar 40-50%).

La bărbaţi, când nivelurile de Pb din sânge sunt de peste 40 µg/dL, numărul de spermatozoizi este redus şi apar modificări ale volumului spermatozoizilor, motilităţii şi morfologiei. S-a observat că femeile gravide cu o concentraţie de plumb în sânge de 0,014 mg/dl sunt expuse de patru ori mai mult la naştere prematură decât cele care au o concentraţie de 0,008 mg/dl. Riscul de malformaţie creşte odată cu expunerea la plumb. La femei, expunerea la plumb creşte riscul de avort spontan, de naştere prematură, chiar de pierdere a sarcinii, scade libidoul şi poate induce efecte cancerigene(5,6,7).

Figura 4. Calitatea spermei
Figura 4. Calitatea spermei

 O expunere ridicată la arsen (As) anorganic poate cauza o serie de efecte asupra sănătăţii: iritarea stomacului, a intestinelor şi a plămânilor; scăderea generării de globule albe şi roşii din sânge; scăderea rezistenţei la infecţii; distrugerea inimii şi lezarea creierului; infertilitate şi pierderi de sarcină la femei.

Cadmiul (Cd) are o puternică acţiune toxică, deoarece se acumulează selectiv în diferite ţesuturi, unde se leagă parţial de moleculele proteice. Lipseşte în organism la naştere, dar se acumulează cu vârsta, atingând maximul la 20-30 de ani. Induce nefrotoxicitate prin mai multe căi, inclusiv ROS-GSK-3β autofagie, autofagie calciu-ERK şi apoptoză şi căi de apoptoză calciu-mitocondrii-caspaze.

Figura 5. Nefrotoxicitatea indusă de cadmiu (model)(8) ER – reticul endoplasmatic; IP3R – receptor de inozitol-1,4,5-trifosfat; Mito – mitocondriile; ΔYm – potenţialul membranei mitocondriale
Figura 5. Nefrotoxicitatea indusă de cadmiu (model)(8) ER – reticul endoplasmatic; IP3R – receptor de inozitol-1,4,5-trifosfat; Mito – mitocondriile; ΔYm – potenţialul membranei mitocondriale

În calea autofagiei ROS-GSK-3β, cadmiul ar putea acţiona asupra mitocondriilor pentru a genera ROS, care la rândul său duce la activarea GSK-3β, conducând la moartea celulelor autofagice. În calea autofagiei calciului-ERK şi a apoptozei, cadmiul acţionează asupra reticulului endoplasmatic pentru a induce creşterea concentraţiei de calciu citozolic, care la rândul său activează ERK, conducând predominant la moartea celulelor autofagice şi la un nivel minor de moarte celulară apoptotică.

În calea apoptozei calciu-mitocondria caspazei, cadmiul induce eliberarea de calciu prin receptorul de inozitol-1,4,5-trifosfat (IP3R) al reticulului endoplasmatic şi apoi calciul depolarizează potenţialul de membrană al mitocondriilor, care la rândul său activează caspazele 9 şi 3, ducând la moartea celulelor apoptotice(8).

Metalele grele sunt implicate în probleme de sănătate grave (leziuni neurologice şi renale, perturbarea metabolismului, alterarea funcţiei de reproducere), deoarece se leagă de oxigen, azot şi grupări sulfhidril din proteine, determinând alterări ale activităţii enzimatice. De asemenea, o bioacumulare excesivă va depăşi la un moment dat capacitatea de detoxifiere a ficatului, ceea ce va conduce la hipofuncţia sa şi astfel se creează un cerc vicios, ficatul având inclusiv funcţii de procesare a altor hormoni în organism, precum metabolizarea estrogenului.

Figura 6. Bolile autoimune(9)
Figura 6. Bolile autoimune(9)

 Poluanţii, toxinele şi metalele grele din mediu degradează în mod direct ţesuturile organismului, făcându-le de nerecunoscut pentru sistemul imunitar; acesta, în final, îşi va ataca propriii factori de apărare, eliberând proteine numite autoanticorpi, care atacă celulele sănătoase. Acesta este mecanismul de instalare a bolilor autoimune.
 

Figura 7. Tiroidita autoimună (Hashimoto)(10)
Figura 7. Tiroidita autoimună (Hashimoto)(10)

Aşa-numitele „boli autoimune sistemice” pot afecta chiar mai multe organe în acelaşi timp. Cel mai frecvent afectată este glanda tiroidă: dacă sistemul imunitar şi-a stabilit greşit ca ţintă acest organ, apare inflamaţia (tiroidita), care va induce o hipo- sau hiperfuncţie a glandei(10).

Efectul suplimentării cu seleniu asupra evoluţiei tiroiditei Hashimoto (afecţiune caracterizată prin prezenţa anticorpilor anti-tiroperoxidazici/anti-TPO şi anti-tiroglobulinici/anti-Tg) a fost abordat în mai multe publicaţii. Unul dintre aceste studii a fost efectuat de Gärtner şi colaboratorii (2003). Ei au evaluat efectul suplimentării dietei cu 200 µg de selenit de sodiu pe zi, timp de 90 de zile, asupra nivelului anticorpilor anti-TPO şi anti-Tg la pacienţii cu tiroidită autoimună. Au fost evaluaţi 71 de pacienţi cu tiroidită autoimună sub tratament cu levotiroxină şi cu niveluri ridicate de anticorpi anti-TPO şi/sau anti-Tg. Pacienţii au fost împărţiţi în două grupuri: un grup care a primit supliment cu selenit de sodiu, celălalt grup a menţinut doar terapia cu levotiroxină. La sfârşitul studiului, concentraţia de anticorpi anti-TPO a scăzut cu 40% în grupul tratat cu seleniu (comparativ cu 10% în grupul placebo) şi la 9 din 36 de pacienţi (25%) anticorpii anti-TPO s-au normalizat complet(11).

De asemenea, au fost efectuate studii şi la gravide. Negro şi colaboratorii (2021) au recrutat 2143 de femei însărcinate cu tiroidită autoimună în eutiroidism pentru a evalua efectul suplimentării cu seleniu, în timpul şi după sarcină. Din cele 2143 de femei selectate, 169 au fost pozitive pentru anticorpii anti-TPO şi au fost împărţite aleatoriu în două grupuri: 77 de femei însărcinate au primit 200 mcg/zi de selenometionină, iar 74 au primit placebo. Autorii au descoperit că în grupul suplimentat cu 200 µg/zi de selenometionină în timpul sarcinii şi post-partum au fost observate: o scădere a progresiei tiroiditei autoimune; îmbunătăţirea ecogenităţii tiroidiene; scăderea incidenţei disfuncţiei tiroidiene post-partum; scăderea hipotiroidismului permanent(12).

În 2012, cardiologul Urban Alehagen şi echipa sa de cercetători de la Universitatea Linköping din Suedia au colectat probe de sânge care au arătat, printre altele, cât de alarmant de scăzut este nivelul de seleniu în rândul suedezilor mai în vârstă. Astfel, au demarat un studiu care a fost denumit KiSel-10 (o combinaţie între numele orăşelului Kisa, de unde au fost recrutaţi participanţii la studiu, seleniu şi Q10). La începutul studiului, toţi subiecţii aveau o concentraţie medie de seleniu din sânge de 67,1 µg/l, nivel mult prea mic pentru a susţine proteine ​​​​dependente de seleniu (seleno-proteine), importante nu numai pentru funcţionarea optimă a Q10, ci şi ca elemente constitutive ale antioxidanţilor puternici, ale apărării imune şi metabolismului. Studiul s-a derulat pe o perioadă de 5,2 ani şi a înrolat 443 de subiecţi, cu vârsta cuprinsă între 70 şi 88 de ani. Dintre aceştia, 221 au primit zilnic 2x100 mg de Myoquinone (Bio-Quinone®) şi 2 x100 µg SelenoPrecise® (o drojdie organică patentată, cu o absorbţie ridicată în organism: 88,7%), iar 222 de subiecţi au primit placebo. Concluzia a fost că subiecţii care au prezentat cele mai scăzute niveluri de seleniu în sânge (placebo) au prezentat un risc crescut de deces din cauze cardiovasculare (12,6%) comparativ cu vârstnicii a căror dietă a fost suplimentată cu Se şi CoQ10 (5,9%)(13).

Figura 8. Metaanaliza a şapte studii de urmărire în baza datelor din studiul KiSel-0(14)
Figura 8. Metaanaliza a şapte studii de urmărire în baza datelor din studiul KiSel-0(14)

De la publicarea studiului KiSel-10 în International Journal of Cardiology au fost efectuate şapte studii de urmărire, în baza datelor originale. Toate indică CoQ10 + seleniu cu potenţial de îmbunătăţire a funcţiei inimii şi de reducere a mortalităţii cardiovasculare cu aproximativ 50%(14).

Metaanaliza a urmărit în primul rând evaluarea ratei de reducere a mortalităţii cauzate de bolile cardiovasculare – prima cauză de deces, alături de cele oncologice, la nivel mondial. S-a redus mortalitatea de etiologie cardiovasculară la jumătate la cinci ani (de la demararea ingerării de seleniu), iar reducerea mortalităţii generale (de toate cauzele) s-a manifestat la 1/3 în 10 ani. Rezultatele surprinzătoare obţinute s-au datorat sinergiei dintre CoQ10 şi Se.

Fiind încorporat în iodotironinele deiodinază, seleniul joacă, de asemenea, un rol esenţial în metabolismul hormonilor tiroidieni. De aici derivă rolul în funcţia tiroidiană şi procesele autoimune şi importanţa suplimentării cu seleniu în abordarea terapeutică a tiroiditei Hashimoto. 

Bibliografie

  1. http://apmsb.anpm.ro/documents/839945/2666960/Metale+grele/
  2. https://ro.m.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Mercurul_%C3%AEn_lantul_trofic.png
  3. https://www.ecomagazin.ro/sua-a-ratificat-conventia-minamata-privind-reducerea-emisiilor-de-mercur/
  4. https://drcarauleanu.ro/sarcina/metilmercurul-si-sarcina/
  5. https://www.contraboli.ro/sfaturi-pentru-imbunatatirea-calitatii-spermei/
  6. https://vdoc.pub/documents/environmental-toxicants-human-exposures-and-their-health-effects-3rd-edition-57em8nd70710
  7. https://en.wikipedia.org/wiki/Lead_poisoning
  8. Yang LY, Wu KH, Chiu WT, Wang SH, Shih CM. The cadmium-induced death of mesangial cells results in nephrotoxicity. Autophagy. 2009 May;5(4):571-2. doi: 10.4161/auto.5.4.8311
  9. https://lataifas.ro/boli-si-tratamente-naturiste/84646/cauze-si-simptomele-ca-ai-o-boala-autoimuna/
  10. https://ro.koshachek.com/articles/boli-autoimune-cand-corpul-lupta-impotriva-sa.html
  11. Gärtner R, Gasnier BC. Selenium in the treatment of autoimmune thyroiditis. Biofactors. 2003;19(3-4):165-70. doi: 10.1002/biof.5520190309
  12. Savastano G, Del Negro V, Pompeo D, et al. Thyroid Disease, Pregnancy, and Selenium Supplementation. Curr Obstet Gynecol Rep. 2021; 10:115–123. https://doi.org/10.1007/s13669-021-00314-3
  13. Alehagen U, Johansson P, Björnstedt M, Rosén A, Dahlström U. Cardiovascular mortality and N-terminal-proBNP reduced after combined selenium and coenzyme Q10 supplementation: a 5-year prospective randomized double-blind placebo-controlled trial among elderly Swedish citizens. Int J Cardiol. 2013 Sep 1;167(5):1860-6. doi: 10.1016/j.ijcard.2012.04.156 
  14. https://www.healthandscience.eu/index.php?option=com_content&view=article&id=864:supplementation-with-q10-and-selenium-halves-your-cardiovascular-risk-for-numerous-years-us&catid=20&lang=us&Itemid=374

Articole din ediţiile anterioare

FITOTERAPIE | Ediţia 5 190 / 2019

Metalele grele în plantele medicinale – mit sau adevăr?

Prof. dr. farm. Cerasela Elena Gîrd

At present, the society is facing a paradox, namely, as the technology and the industry are more efficient, the consumption need for various chemic...

30 octombrie 2019
NUTRACEUTICE | Ediţia 6 203 / 2021

Din secretele longevităţii… nutraceuticele – partea a IX-a Funcţia mitocondrială şi îmbătrânirea

Conf. Dr. Farm. pr. Gabriela Vlăsceanu

Evoluţiile demografice recente arată că populaţia UE este în creştere, în timp ce structura pe vârste arată o îmbătrânire. Două fenomene au contrib...

30 noiembrie 2021
NUTRACEUTICE | Ediţia 5 196 / 2020

Din secretele longevităţii… nutraceuticele – partea a III-a Afecţiunile tiroidei

Conf. Dr. Farm. pr. Gabriela Vlăsceanu

Oboseala continuă, irascibilitatea şi episoadele de depresie nu sunt normale.

03 septembrie 2020