El cadmio (Cd) fue descubierto por Friedrich Strohmeyer, un químico alemán, en 1817 mientras estudiaba muestras de calamina (ZnCO3). Cuando se calentó, Strohmeyer notó que algunas muestras de calamina brillaban con un color amarillo mientras que otras no. Después de un examen más detallado, determinó que la calamina que cambiaba de color cuando se calentaba contenía pequeñas cantidades de un nuevo elemento: cadmio.
Al igual que el zinc, el Cd puede electrochaparse a otros materiales para protegerlos de la corrosión. En los últimos 30 años, el uso de Cd para galvanoplastia ha disminuido en aproximadamente un 70% debido a preocupaciones ambientales. El acero galvanizado desechado pone Cd en el medio ambiente. Otro uso importante de Cd es en la producción de nicad (níquel-cadmio), o baterías recargables. El Cd absorbe fácilmente los neutrones y se utiliza para fabricar barras de control para reactores nucleares. El Cd se alea con plata para formar soldadura, un metal con un punto de fusión relativamente bajo que se utiliza para unir componentes eléctricos, tuberías y otros elementos metálicos. Las soldaduras basadas en Cd deben manejarse con cuidado para evitar el envenenamiento por Cd. Los compuestos de Cd se usan como agentes colorantes: sulfuro de cadmio y seleniuro de cadmio. El sulfuro es amarillo, naranja o marrón, mientras que el seleniuro es rojo. Estos compuestos se utilizan para colorear pinturas y plásticos. Existe preocupación sobre los posibles efectos ambientales del uso de cadmio para este propósito. A pesar de que Cd ocupa el octavo lugar en la lista de las 20 principales prioridades de sustancias peligrosas, la actividad humana ha aumentado notablemente la distribución de Cd en el entorno mundial.
Discos compactos
Cadmio
48
Masa atomica: 112.41
Fuentes de exposición
Las principales fuentes de Cd en los humanos son el tabaquismo, ciertos alimentos cultivados en suelos cargados de cadmio, mariscos (cangrejo, platija, mejillones, ostras, vieiras), carnes de hígado y riñones, quema de carbón y agua contaminada.
Otras fuentes de cadmio son: pinturas coloreadas con Cd, harina de huesos, fungicidas, polvo de carretera y baterías de níquel-cadmio. Los fertilizantes de fosfato también muestran una gran carga de Cd.
Aunque algunos productos que contienen cadmio pueden reciclarse, una gran parte de la contaminación general por Cd es causada por el vertido e incineración de desechos contaminados con cadmio. El Cd puede escapar de los vertederos (donde está enterrada la basura) y meterse en el agua subterránea y subterránea. A partir de ahí, puede convertirse en parte de los alimentos y el agua que ingieren los humanos y los animales.
Las plantas de fundición y los humos de soldadura también son una fuente. Fumar cigarrillos regularmente duplica la ingesta diaria de Cd, en comparación con la ingesta normal que resulta principalmente de la exposición a través de la ingestión de alimentos con niveles traza de Cd.
Bioquímica
Básicamente, hay tres formas posibles de resorción de Cd: gastrointestinal, pulmonar y dérmica. Una vez absorbida por la sangre, la mayoría del Cd se transporta unido a proteínas, como la albúmina y la metalotioneína. El primer órgano alcanzado después de la absorción en la sangre gastrointestinal es el hígado. Aquí el cadmio induce la producción de metalotioneína. Después de necrosis y apoptosis hepatocíticas consecutivas, los complejos de Cd-Metalotioneína (Cd-MT) se lavan en sangre sinusoidal. A partir de aquí, partes del cadmio absorbido ingresan al ciclo enterohepático a través de la secreción en el tracto biliar en forma de conjugados de cadmio-glutatión. El cadmio, degradado enzimáticamente a complejos de cadmio-cisteína en el árbol biliar, vuelve a entrar en el intestino delgado.
El órgano principal para la acumulación de Cd a largo plazo es el riñón. Aquí el período de semivida del cadmio es de aprox. 10 años. Por lo tanto, una ingesta de por vida puede conducir a una acumulación de Cd en el riñón, lo que resulta en una necrosis de células tubulares. Un aumento de la carga de cadmio en el riñón también puede provocar una mayor excreción de calcio, lo que lleva a un mayor riesgo de cálculos renales. La excreción de Cd se realiza a través de las heces y la orina.
Es probable que muchos otros órganos diana se acumulen en Cd, ya que también se ha demostrado que las intoxicaciones experimentales con cadmio tienen efectos cardiovasculares, como aumento de la presión arterial, anemia y miocardiopatía, efectos en el sistema reproductivo en ambos sexos y efectos esqueléticos.
El Cd y el mercurio, junto con el zinc, son metales de transición del Grupo II. No es sorprendente que tanto el Cd como el mercurio antagonicen los procesos que requieren zinc, aunque el cadmio lo hace mucho más fácilmente que el mercurio debido a su menor peso molecular. El zinc participa en aproximadamente 18 metaloenzimas y aproximadamente 15 enzimas protonadas con iones Zn2 +.
A continuación se enumeran algunas de estas enzimas dependientes de zinc:
Si bien se ha demostrado que el Cd inhibe estas enzimas / proteínas en un tubo de ensayo, no está tan claro en qué medida el cadmio inhibe fácilmente estas enzimas in vivo y si esto ocurre a través del desplazamiento directo de zinc de la apoenzima. Sin embargo, esta lista debería servir para ilustrar la gran cantidad de objetivos moleculares potenciales que el cadmio puede afectar. Además del zinc, el Cd puede inhibir el metabolismo y el transporte de otros cationes divalentes, como el calcio y el cobre.
Debido a que el Cd tiene una capa externa llena de electrones, tiende a formar enlaces covalentes estrechos con moléculas cargadas positivamente, como proteínas y ADN. Se une fácilmente a proteínas con grupos sulfhidrilo y puede inactivar enzimas de esta manera. También puede dañar directamente el ADN a través de la unión directa o indirectamente a través de la producción de especies reactivas de oxígeno. Disminuye el sistema de oxidasa mixta del citocromo P450 y, por lo tanto, impide la desintoxicación de otros metales y xenobióticos. También puede modificar la actividad de catecolaminas.
Tejidos objetivo
El sitio principal de acumulación de Cd son los túbulos proximales de los riñones, pero el Cd también se acumula en el cerebro (centros de apetito y dolor), corazón y vasos sanguíneos (se observan cambios en el endotelio arterial), hígado y pulmones.
Se desconocen los efectos de la exposición extensa a Cd, pero se cree que incluyen enfermedades cardíacas y renales, presión arterial alta y cáncer.
Una enfermedad de envenenamiento por Cd llamada itai-itai , que en japonés significa "ouch-ouch", causa dolores y molestias en los huesos y las articulaciones. La enfermedad de Itai-Itai manifiesta una amplia gama de síntomas como: bajo grado de mineralización ósea, alta tasa de fracturas , aumento de la tasa de osteoporosis y dolor intenso relacionado con los huesos. Se observó una epidemia de la enfermedad de Itai-Itai en la cuenca del río Jinzu (Japón) en la década de 1940. En un estudio en esta ocasión, se encontró que los pacientes mostraban los síntomas característicos después de haber comido arroz, cultivado en campos regados con agua altamente contaminada con cadmio. También se observaron pseudo-fracturas características de osteomalacia y descalcificación esquelética severa. Sin embargo, este estudio fue criticado porque la mayoría de los pacientes observados eran mujeres posmenopáusicas. (Se sugirió que la osteoporosis subyacente, posiblemente potenciada por la intoxicación por cadmio, es la razón real de los síntomas observados). El estudio belga CadmiBel, realizado entre 1985 y 1989, llegó a ser similar. Conclusiones: incluso una exposición ambiental mínima al cadmio puede causar desmineralización esquelética. El plomo y el cadmio interactúan con las hidroxilasas mitocondriales renales del complejo endocrino de vitamina D3. Por lo tanto, una explicación probable para la desmineralización es la alteración del metabolismo de la vitamina D.
Hay evidencia de que el Cd puede causar cáncer. Los estudios han demostrado que una inyección subcutánea de cloruro de Cd puede inducir cáncer de próstata en ratas Wistar. Algunos estudios han sugerido una asociación de Cd y cáncer renal en humanos. Esta suposición fue confirmada en 2005 por una revisión sistemática de siete estudios epidemiológicos y once estudios clínicos. En consecuencia, la IARC (Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer) decidió clasificar el cadmio como un grupo carcinógeno humano I. Sin embargo, los datos más recientes respaldan el supuesto de que solo una absorción de cadmio a través del sistema respiratorio tiene potencial carcinogénico
Signos y síntomas
El zinc, el calcio, el magnesio y el cobre son todos antagonistas para la recaptación y retención de Cd. El zinc es probablemente el nutriente más importante que protege al cuerpo contra el cadmio, ya que ayuda a aumentar la tioneína y la metalotioneína y protege la próstata en los hombres. El zinc puede inducir niveles protectores de metalotioneína incluso antes de que el cuerpo esté expuesto al Cd; en menor medida, el cobre también puede hacer esto. El hierro, el ácido ascórbico y las proteínas también pueden reducir la absorción de bajos niveles de Cd en la dieta. El calcio y los tioles como la cisteína reducen la toxicidad del Cd oral.
El selenio también protege contra la toxicidad del Cd, probablemente por un mecanismo único: en las ratas Wistar machos, el tratamiento conjunto con selenio con cadmio aumentó la supervivencia, aumentó la distribución de cadmio al hígado y los testículos, y redujo la distribución renal en comparación con el tratamiento con Cd solo. Como no se observó una mejora de la metalotioneína hepática cuando las ratas se trataron previamente con selenio, los autores especulan que deben estar involucrados otros mecanismos de protección, incluida la formación de complejos directos con selenio o los efectos antioxidantes del selenio.
Nutrientes conocidos por ser protectores contra el cadmio
Prueba de toxicidad de cadmio
Análisis de sangre: los análisis de sangre comerciales están disponibles para muchos metales, incluido el cadmio. Sin embargo, los niveles sanguíneos de cadmio generalmente son indicativos de exposiciones recientes y pueden no reflejar las cargas de todo el cuerpo.
Orina: Debido a las diferencias en las tasas de excreción de metales tóxicos, los análisis de orina son indicativos de exposición acumulativa / carga corporal total para algunos metales (p. Ej., Cadmio) y exposición reciente para otros (p. Ej., Mercurio). Las pruebas de orina posteriores al desafío o después de la provocación, que implican la medición de las concentraciones de metales en la orina después de la administración de un quelante, pueden revelar fuentes de metales tóxicos almacenados. Sin embargo, dado que no existen rangos de referencia ampliamente aceptados para los metales de orina determinados por esta técnica, es probable que estas pruebas tengan un valor diagnóstico limitado y no estén completamente validadas. Los rangos de referencia para pruebas individuales dependen del laboratorio que realiza el análisis.
El análisis de elementos tóxicos para el cabello es una prueba excelente para la exposición al cadmio. Los elementos tóxicos pueden estar entre 200 y 300 veces más concentrados en el cabello que en la sangre o la orina. Por lo tanto, el cabello es un excelente tejido para la detección de exposición reciente a elementos como arsénico, aluminio, cadmio, plomo y antimonio.
Protocolos para la desintoxicación de cadmio
La intoxicación aguda por cadmio es una emergencia médica. Para exposición aguda, busque atención médica inmediata y llame a los Servicios de Control de Envenenamiento.
Como con todos los protocolos de desintoxicación, el tipo, la dosis y la duración de los agentes de desintoxicación siempre deben ser evaluados individualmente y administrados por un profesional médico con licencia.
Lo siguiente puede servir como una guía básica para la desintoxicación del exceso de Cd de la exposición crónica. Después de 60 días, se debe usar un examen de laboratorio para reevaluar el protocolo. Antes de iniciar un programa de desintoxicación, se debe realizar un CBC con química, que incluye un panel de tiroides con lípidos. Además, se deben realizar elementos de sangre completa para evaluar el estado mineral y un aclaramiento de creatinina en orina cada 60 días cuando se usan agentes desintoxicantes sintéticos (EDTA). La administración de agentes sintéticos puede causar el agotamiento de elementos esenciales como zinc, hierro, calcio, magnesio, cobre y otros minerales traza. La mayor preocupación es la posible toxicidad renal que puede ocurrir cuando el cuerpo libera sus reservas de Cd para su excreción a través de los riñones. Es posible que las personas con enfermedad renal subyacente no puedan someterse a una terapia agresiva de desintoxicación de cadmio.
- Primero, identifique las fuentes de cadmio en el entorno de la persona y elimínelas, o elimine a la persona de las fuentes.
Evaluar el análisis de elementos de células sanguíneas enteras para determinar la deficiencia de nutrientes minerales y suplementar adecuadamente.
Suplemento con vitamina C (fuente libre de maíz) para reducir el estrés oxidativo causado por el exceso de cadmio. Puede administrar cantidades de gramos a la tolerancia intestinal.
Suplemento con zinc oral 50 mg al día durante 50 días.
Suplemento 200 mcg de selenio al día.
Las células de algas tienen una notable capacidad para absorber y acumular metales pesados de su entorno externo. Los principales utilizados para el exceso de metales tóxicos son Chlorella vulgaris, una microalga verde, y Laminaria japonica, una alga marrón. Chlorella y Laminaria japonica son quelantes, extraen metales tóxicos del cuerpo y transportadores, transportan metales desde almacenes más profundos a áreas más fácilmente removibles. Ambos trabajan al unísono entre sí y pueden eliminar metales tóxicos del cuerpo a través de la excreción urinaria. Administre 1000 a 2000 mg de concentrado de Laminaria japonica (Modifilan) diariamente y 1000 a 2000 mg de Chlorella. Ajuste la dosis a la tolerancia intestinal; Puede tomarse por largos períodos de tiempo.
El cilantro funciona bien con algas para quelar o unir metales tóxicos. El problema con el cilantro tomado solo es que, aunque quela metales, no los elimina en la orina. Esto significa que pueden recircular para depositarse en otras partes del cuerpo. Por lo tanto, tomados con algas, los metales se eliminan más efectivamente en la orina.
Shilajit es una antigua medicina tradicional (tibetana y ayurvédica) y se le ha atribuido una serie de actividades farmacológicas. Se ha utilizado durante siglos como rejuvenecedor y para tratar una serie de enfermedades. Es un desintoxicante efectivo de metales y contiene más de 60 minerales. La investigación científica moderna ha validado sistemáticamente una serie de propiedades del shilajit y ha demostrado que el shilajit es realmente una panacea. Es importante comprar el grado más alto de shilajit.
Administrar vitamina D3 a 2000 - 5000 UI diarias.
La suplementación con calcio y fósforo también puede ser necesaria.
Indique al paciente que tome cantidades adecuadas de agua pura (el volumen de orina del adulto debe ser de aproximadamente 2 litros por día).
No se ha encontrado que DMPS sea un quelante efectivo para el cadmio.
El ácido dietilentriaminopentaacético (DPTA) / ácido pentético es un quelante efectivo para el cadmio, así como el plomo. En 2004, la FDA determinó que el zinc-DTPA y el calcio-DTPA son seguros y efectivos para el tratamiento de aquellos que han inhalado o han sido contaminados internamente por plutonio, americio o curio. Sin embargo, el DPTA debe considerarse experimental para la desintoxicación de cadmio.
La quelación de EDTA IV (edetato de calcio disódico (CaNa2EDTA) (Edetato de calcio disódico) puede usarse para la desintoxicación agresiva de cadmio. La forma de calcio de EDTA puede ser más efectiva con la quelación de cadmio que la forma de magnesio. el rendimiento urinario de cadmio excretado. La dosificación oral de 10 mg por Kg de peso corporal dividida en dosis durante el período de 24 horas antes del tratamiento de quelación IV EDTA generalmente aumenta la excreción urinaria de Cd. Verifique primero el aclaramiento renal. El protocolo para la quelación IV EDTA es disponible en el American College for the Advancement in Medicine (ACAM) . Si no está familiarizado con la terapia de quelación con EDTA, puede recomendar al paciente a un médico certificado por la Junta Americana de Terapia de Quelación (ABCT) .
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Referencias
