Миш’як: тонка межа між користю і смертельною небезпекою

Про те, як проявляється токсичність цієї речовини в організмі людини, як її використовують у сучасній медицині та які перспективи її застосування, розповідає доктор фармацевтичних наук, професор, завідувачка кафедри якості, стандартизації та сертифікації ліків ІПКСФ НФаУ Лариса ЛЕНЧИК.

Що відомо про миш’як сьогодні?

Скільки миш’яку в нашому організмі і що варто знати, аби не отруїтися

Про токсичні/отруйні властивості арсену люди знали ще з часів Аристотеля. З давніх-давен ним труїли щурів і мишей, звідси й друга назва – «миш’як». А під час Першої та Другої світової війни миш’як застосовували як бойову отруйну речовину під назвою «люїзит».

З іншого боку, миш’як є умовно есенціальним елементом, тобто в дуже малій дозі він необхідний для нормального функціонування організму людини, адже впливає на вироблення енергії в клітинах, чинить позитивну дію на кровотворення та сприяє зміцненню кісток. В організмі дорослої людини міститься близько 15-18 мкг миш’яку.

Його вміст у сировині та препаратах, а також жирних оліях контролюють відповідно до вимог Державної Фармакопеї України.

Але тривалий надмірний його вплив на організм людини може призвести до гострої або хронічної токсичності. До того ж миш’як складно виявити, адже він не має запаху і майже прозорий, і при цьому значно поширений у природі.

Тому важливо знати симптоми хронічного отруєння, як саме його лікувати та які природні речовини можуть стати в пригоді для зменшення токсичного впливу миш’яку на організм людини?

Отже, про все послідовно.

Де з миш’яком (As) може зіткнутися сучасна людина?

Арсен (Arsenic, As, з грецької Arsen – «сильний», «мужній») – напівметалічний хімічний елемент. Сполуки As (III) є особливо отруйними, трохи поступаються за цими якостями сполуки As (V).

Тому наявність арсену в навколишньому середовищі становить певну проблему для систем охорони здоров’я багатьох країн світу, адже його використовують у багатьох галузях господарства:

• виробництво міді, скла, шкіряна промисловість (для консервації шкіри), лакофарбувальних матеріалів, що захищають дерев’яні вироби (шпали, паркани, стовпи тощо);
• сільське господарство (боротьба з комахами-шкідниками та гризунами, вирощування тютюну) (!);
• лабораторний сегмент – як реагент;
• медицина, зокрема стоматологія;
• фармація – для виготовлення ліків.

Унаслідок цього він потрапляє до ґрунтових вод, що інколи призводить до хронічного отруєння людей, які тривалий час споживають не смертельні, але токсичні дози миш’яку з водою та продуктами.

Отже, отруєння людини може відбутися через:

• питну воду,
• професійні чинники – виробництво без дотримання правил безпеки.

Надмірний або тривалий вплив сполук миш’яку на організм людини призводить до тяжкої гострої чи хронічної інтоксикації, відомої під назвою «арсенікоз».

Види і симптоми отруєння миш’яком

Симптоми гострого отруєння миш’яком – арсенікозу

Проникнення (per os або вдихання парів миш’яку) всередину організму людини високого рівня миш’яку становить смертельну небезпеку.

Складний механізм токсичності арсену в організмі пов’язаний з утворенням вільних радикалів та індукцією окиснення в клітинах.

Симптоми отруєння арсеном:

• металевий присмак зі слабким запахом часнику при диханні;
• нудота, блювання;
• почервоніння або набряки шкірних покривів;
• біль у шлунку, стравоході;
• м’язові судоми;
• відчуття поколювання у кінцівках (зазвичай у пальцях рук та ніг);
• порушення серцевого ритму (аж до серцевої недостатності);
• гострий канальцевий некроз;
• розлади дихання;
• набряк легень.

Смертельна доза миш’яку призводить до смерті вже в перші кілька годин (від шоку) або наступної доби (від ниркової або печінкової недостатності).

Токсична доза миш’яку – 5-50 мг, смертельна доза – 50-340 мг.

Хронічне отруєння миш’яком

Арсен може накопичуватися в нирках і печінці людини, а також нервовій тканині, що потім стає причиною токсичної полінейропатії, болю у кінцівках та паралічу.

Миш’як, що накопичився в організмі, може виділятися протягом тривалого часу, уражаючи печінку, нирки, судини і серце.

Отже, цей стан має ширший спектр клінічних проявів, аніж гостре отруєння, і зрештою призводить до розвитку мультисистемних захворювань.

Хронічне отруєння миш’яком може бути причиною психозів.

Епідеміологічні дані свідчать, що хронічний вплив малих доз арсену підвищує ризик розвитку онкологічних захворювань.

Миш’як у природі

Надходити до організму людини арсен може як з природних, так і з антропогенних джерел. Але переважають останні завдяки, приміром, активній діяльності з видобутку корисних копалин.

Хоча вміст арсену в земній корі є не надто значним – усього 0,0005%, цей елемент входить до складу понад 200 (!) різних мінеральних форм, а, оскільки його солі легко розчиняються у воді, це сприяє їх легкому виходу з земної кори під дією природних процесів геогенного вимивання.

Основні мінеральні речовини, що містять цей металоїд, – сульфіди, так звані арсеносульфіди:

• арсенопірит,
• опімент,
• реальгар.

На підставі даних про температуру, вік ґрунтів, рівня рH тощо, екологи створюють спеціальні мапи ризику забруднень навколишнього середовища та підземних вод. Відповідно до останньої редакції такої мапи, «гарячі точки» забруднень розташовані в Азії та Південній Америці. А до регіонів з високим ризиком забруднення належать США, Аргентина, Чілі, Мексика, Угорщина, Китай, Тайвань, Бангладеш та В’єтнам.

За визначенням експертів ВООЗ, безпечним рівнем миш’яку у воді є ≤ 10 мкг/л. Натомість в Індії та Бангладеш цей рівень уп’ятеро вищий – 50 мкг/л.

В Україні ендемічним регіоном розташування корисних копалин, що містять арсен, є Рахівсько-Тисівський розлом. Так, концентрація арсену у водах річки Тиси біля села Кваси сягає 1500 мг/л, і безпечність цієї води не забезпечує навіть її централізоване очищення. Тож таку воду люди можуть споживати винятково після додаткового очищення!

Солі арсену містяться також у мінеральних породах Нагольного кряжу Донбасу, Криворізького залізорудного басейну, Чивчинських гір у Верховинському районі.

А сполуки арсену (залізо, мідь, цинк, свинець, золото, срібло, сульфідні руди) виявляють у чималій кількості в Бобриківському (Луганська область), Юрієвському (Середнє Подніпров’я), Клинцівському (Кіровоградська область) золоторудних родовищах.

Групи ризику щодо шкідливого впливу арсену та його сполук

Епідеміологічні дослідження свідчать про вкрай загрозливу дію сполук арсену на вагітних. При цьому небезпеці піддається не тільки організм майбутньої матері, а і її потомства, адже сполуки арсену і сам металоїд легко долають плацентарний бар’єр.

Згодом, уже в дорослому віці, діти, народжені від таких вагітностей, як правило, страждають на серцево-судинні захворювання, цукровий діабет і є уразливішими до онкологічних захворювань.

До групи ризику належать також люди, які працюють на виробництві, де може застосовуватися миш’як, та населення регіонів із високим вмістом цього металоїду, розчиненого у питній воді.

Діагностують отруєння шляхом періодичного вивчення зразків крові, волосся, сечі і нігтів.

Лікування отруєння, спричиненого миш’яком

Передусім застосовують елімінаційну терапію – усунення або зменшення контакту/споживання арсену або його сполук.

Терапія отруєння арсеном не відрізняється від такої при отруєнні будь-якими іншим важкими металами.

Головний лікувальний підхід – хелатна терапія з використанням препаратів унітіол, димеркапрол, дитіогліцерин та пеніциламін.

Протокол лікування гострих отруєнь арсеном, затверджений Міністерством охорони здоров’я України, рекомендує пеніциламін з піридоксину гідрохлоридом для внутрішнього введення та подальше проведення елімінаційних заходів (промивання шлунка тощо).

А що з того, що «під рукою», можна використати для очищення організму від миш’яку?

• Флавоноїди (здатні поглинати вільні радикали та хелатувати важкі метали).
• Вітамін С.
• Вітамін Е.
• Куркумін.
• Селен (сприяє виведенню миш’яку з організму людини із сечею та випорожненнями).
• Галова кислота.
• Сірковмісні сполуки (наприклад, таурин).
• Каротиноїди.

Дослідження очищувальних властивостей рослинних екстрактів підтвердили таку для екстрактів:

• Часнику.
• Розторопші.
• Кінзи.
• Гінкго.
• Куркуми.
• Рослинних волокон.
• Зелених водоростей.

Також часник та чорний кмин вивчали як засоби проти кератозу – надмірного відшарування шкіри, що виникає внаслідок хронічного отруєння миш’яком.

Чи застосовує сучасна медицина арсен у якості лікарського засобу?

Понад 4 тисячоліття цю речовину застосовують у медицині. Так, приміром, у 19 столітті був поширений розчин Фаулера. Його застосовували для лікування малярії, сифілісу, бронхіальної астми та псоріазу.

Китайська медицина завжди використовувала арсен для лікування певного спектра патологій. Зокрема, миш’як, який і сьогодні можна зустріти у БАДах Китайських виробників, це не допоміжна або випадкова речовина, а насправді незамінна складова біологічно активного засобу.

Наразі дослідження щодо використання арсену спрямовані на розробку препаратів для лікування онкологічних захворювань, наприклад, сульфіди арсену є речовинами-кандидатами для протиракових препаратів.

Крім того, FDA та ЕМА у 2001 та 2002 роках відповідно затвердили використання оксиду арсену для лікування лейкемії.

Отже, головним напрямком запобігання шкідливому впливу арсену на організм людини є контроль навколишнього середовища – рівня концентрацій миш’яку в питній воді та продуктах. За такої умови миш’як ще довгий час слугуватиме людині.