uudised

Krooniline pliimürgistus on täiskasvanute südame-veresoonkonna haiguste ja laste kognitiivsete häirete oluline riskitegur ning võib kahjustada isegi varem ohutuks peetud pliisisalduse korral. 2019. aastal põhjustas pliiga kokkupuude 5,5 miljonit südame-veresoonkonna haigustesse suremist kogu maailmas ja laste IQ-punkti kaotuse kokku 765 miljonit.
Pliiga kokkupuudet esineb peaaegu kõikjal, sealhulgas pliivärvis, pliibensiinis, mõnedes veetorudes, keraamikas, kosmeetikas, parfüümides, aga ka sulatuses, akude tootmises ja muudes tööstusharudes, seega on pliimürgistuse kõrvaldamiseks olulised elanikkonna tasemel strateegiad.

Pliimürgitus on iidne haigus. Dioscorides, kreeka arst ja farmakoloog Vana-Roomas, kirjutas...
Materia Medica, aastakümnete tähtsaim farmakoloogiaalane teos, kirjeldas ligi 2000 aastat tagasi ilmse pliimürgistuse sümptomeid. Ilmse pliimürgistuse all kannatavad inimesed kogevad väsimust, peavalu, ärrituvust, tugevaid kõhukrampe ja kõhukinnisust. Kui vere pliisisaldus ületab 800 μg/l, võib äge pliimürgistus põhjustada krampe, entsefalopaatiat ja surma.
Krooniline pliimürgistus tunnistati enam kui sajand tagasi ateroskleroosi ja „pliimürgise“ podagra põhjustajaks. Lahkamisel oli 69-l 107-st pliist põhjustatud podagraga patsiendist „arteri seina kõvenemine ateromatoossete muutustega“. 1912. aastal William Osler (William Osler)
„Alkohol, plii ja podagra mängivad arterioskleroosi patogeneesis olulist rolli, kuigi nende täpsed toimemehhanismid ei ole hästi teada,“ kirjutas Osler. Pliijoon (peen sinine pliisulfiidi ladestus igemete serval) on iseloomulik kroonilisele pliimürgistusele täiskasvanutel.
1924. aastal keelasid New Jersey, Philadelphia ja New York City pliibensiini müügi, pärast seda, kui 80 protsendil New Jerseys Standard Oilis tetraetüülpliid tootvatest töötajatest avastati pliimürgitus, kellest mõned surid. 20. mail 1925 kutsus Ameerika Ühendriikide peaarst Hugh Cumming kokku teadlased ja tööstuse esindajad, et teha kindlaks, kas tetraetüülplii lisamine bensiinile on ohutu. Füsioloog ja keemiarelva ekspert Yandell Henderson hoiatas, et „tetraetüülplii lisamine seab aeglaselt suure osa elanikkonnast pliimürgistuse ja arterite lupjumise ohtu“. Ethyl Corporationi peaarst Robert Kehoe usub, et valitsusasutused ei tohiks tetraetüülpliid autodes keelata enne, kui on tõestatud selle mürgisus. „Küsimus ei ole selles, kas plii on ohtlik, vaid selles, kas teatud pliikontsentratsioon on ohtlik,“ ütles Kehoe.
Kuigi pliid on kaevandatud juba 6000 aastat, suurenes plii töötlemine 20. sajandil järsult. Plii on tempermalmist vastupidav metall, mida kasutatakse kütuse liiga kiire põlemise vältimiseks, autode „mootori koputamise“ vähendamiseks, joogivee transportimiseks, toidupurkide jootmiseks, värvi läike pikendamiseks ja putukate tapmiseks. Kahjuks satub suurem osa nendel eesmärkidel kasutatavast pliist inimeste kehasse. Ameerika Ühendriikides möllanud pliimürgistuse epideemia haripunktis hospitaliseeriti sadu lapsi igal suvel pliientsefalopaatia tõttu ja veerand neist suri.
Inimesed puutuvad praegu pliiga kokku tasemel, mis on tunduvalt kõrgem looduslikust tausttasemest. 1960. aastatel hindas geokeemik Clair Patterson, kes kasutas pliisotoope, et hinnata Maa vanuseks 4,5 miljardit aastat,
Patterson leidis, et kaevandamine, sulatamine ja sõidukite heitgaasid põhjustasid atmosfääri pliisademeid, mis olid liustiku südamikuproovides 1000 korda kõrgemad kui looduslik tausttase. Patterson leidis ka, et tööstusriikide inimeste luudes oli plii kontsentratsioon 1000 korda suurem kui eelindustriaalsel ajal elanud inimestel.
Pliiga kokkupuude on alates 1970. aastatest vähenenud enam kui 95%, kuid praegune põlvkond kannab endiselt 10–100 korda rohkem pliid kui eelindustriaalsel ajal elanud inimesed.
Mõnede eranditega, näiteks lennukikütuses ja laskemoonas sisalduva pliiga ning mootorsõidukite pliiakudega, ei kasutata pliid enam Ameerika Ühendriikides ja Euroopas. Paljud arstid usuvad, et pliimürgistuse probleem on minevik. Kuid vanemate kodude pliivärv, pinnasesse ladestunud pliibensiin, veetorudest leostuv plii ning tööstusettevõtete ja jäätmepõletusahjude heitgaasid aitavad kõik kaasa pliiga kokkupuutele. Paljudes riikides eraldub pliid sulatamisel, akude tootmisel ja elektroonikajäätmetes ning seda leidub sageli värvides, keraamikas, kosmeetikas ja lõhnaainetes. Uuringud kinnitavad, et krooniline madal pliimürgistus on täiskasvanute südame-veresoonkonna haiguste ja laste kognitiivsete häirete riskitegur isegi varem ohutuks või kahjutuks peetud tasemetel. See artikkel võtab kokku kroonilise madala pliimürgistuse mõjud.

Kokkupuude, neeldumine ja sisemine koormus
Suukaudne allaneelamine ja sissehingamine on peamised pliiga kokkupuute teed. Kiirelt kasvavad ja arenevad imikud võivad pliid kergesti omastada ning raua- või kaltsiumipuudus võib plii imendumist soodustada. Kaltsiumi, rauda ja tsinki imiteeriv plii siseneb rakku kaltsiumikanalite ja metallitransporterite, näiteks kahevalentse metallitransporteri 1 [DMT1] kaudu. Inimestel, kellel on geneetilised polümorfismid, mis soodustavad raua või kaltsiumi imendumist, näiteks need, mis põhjustavad hemokromatoosi, on plii imendumine suurenenud.
Pärast imendumist ladestub 95% täiskasvanu kehas olevast pliijäägist luudesse; 70% lapse kehas olevast pliijäägist ladestub luudesse. Umbes 1% inimkehas olevast pliikogusest ringleb veres. 99% veres olevast pliist on punastes verelibledes. Täisvere pliikontsentratsioon (äsja imendunud plii ja luudest remobiliseeritud plii) on kõige laialdasemalt kasutatav biomarker kokkupuute taseme hindamiseks. Luu ainevahetust mõjutavad tegurid, näiteks menopaus ja hüpertüreoos, võivad vabastada luudesse ladestunud pliid, põhjustades vere pliisisalduse järsku tõusu.
1975. aastal, kui bensiinile veel pliid lisati, viis Pat Barry läbi lahkamisuuringu 129 briti seas ja kvantifitseeris nende pliisisalduse. Mehe kehas on keskmine pliisisaldus 165 mg, mis võrdub kirjaklambri kaaluga. Pliimürgistusega meeste kehas oli 566 mg, mis on vaid kolm korda suurem kui kogu meessoost valimi keskmine pliisisaldus. Võrdluseks, naise kehas on keskmine pliisisaldus 104 mg. Nii meestel kui naistel oli pehmetes kudedes kõrgeim pliisisaldus aordis, meestel aga oli see kontsentratsioon kõrgem aterosklerootilistes naastudes.
Mõnedel elanikkonnarühmadel on suurem pliimürgistuse oht võrreldes üldpopulatsiooniga. Imikutel ja väikelastel on suurem oht ​​pliid alla neelata, kuna nad ei söö suu kaudu, ning nad omastavad pliid tõenäolisemalt kui vanemad lapsed ja täiskasvanud. Enne 1960. aastat ehitatud halvasti hooldatud kodudes elavad väikelapsed on pliimürgistuse ohus värvitükkide ja pliiga saastunud majatolmu allaneelamise tõttu. Inimestel, kes joovad kraanivett pliiga saastunud torudest või elavad lennujaamade või muude pliiga saastunud kohtade lähedal, on samuti suurem risk madala astme pliimürgistuse tekkeks. Ameerika Ühendriikides on plii kontsentratsioon õhus segregeeritud kogukondades oluliselt kõrgem kui integreeritud kogukondades. Sulatus-, akude ringlussevõtu- ja ehitustööstuse töötajad, samuti need, kes kasutavad tulirelvi või kellel on kehas kuulikillud, on samuti suurem pliimürgistuse oht.
Plii on esimene mürgine kemikaal, mida riiklikus tervise- ja toitumisuuringus (NHANES) mõõdeti. Pliibensiini järkjärgulise kaotamise alguses langes vere pliisisaldus järsult 150 μg/l-lt 1976. aastal 90-le 1980. aastal.
μg/l, sümboolne arv. Potentsiaalselt kahjulikuks peetavat vere pliisisaldust on mitu korda alandatud. 2012. aastal teatasid Haiguste Ennetamise ja Tõrje Keskused (CDC), et laste vere pliisisalduse ohutut taset ei ole kindlaks määratud. CDC alandas laste vere liigse pliisisalduse standardit – mida sageli kasutatakse märgina vajadusest pliiga kokkupuute vähendamiseks võtta meetmeid – 100 μg/l-lt 50 μg/l-le 2012. aastal ja 35 μg/l-le 2021. aastal. Vere liigse pliisisalduse standardi alandamine mõjutas meie otsust, et käesolevas artiklis kasutatakse vere pliisisalduse mõõtühikuna μg/l, mitte sagedamini kasutatavat μg/dl, mis kajastab ulatuslikke tõendeid pliitoksilisuse kohta madalamatel tasemetel.

Surm, haigus ja puue
„Plii on potentsiaalselt mürgine kõikjal ja pliid on kõikjal,“ kirjutasid Paul Mushak ja Annemarie F. Crocetti, mõlemad president Jimmy Carteri poolt ametisse nimetatud riikliku õhukvaliteedi nõukogu liikmed, 1988. aastal Kongressile esitatud aruandes. Võimalus mõõta pliisisaldust veres, hammastes ja luudes paljastab hulga meditsiinilisi probleeme, mis on seotud kroonilise madala pliimürgistusega inimkehas tavaliselt esinevatel tasemetel. Madal pliimürgistus on enneaegse sünnituse, samuti kognitiivsete häirete ja tähelepanupuudulikkuse ja hüperaktiivsuse häire (ADHD), vererõhu tõusu ja südame löögisageduse varieeruvuse vähenemise riskitegur lastel. Täiskasvanutel on madal pliimürgistus kroonilise neerupuudulikkuse, hüpertensiooni ja südame-veresoonkonna haiguste riskitegur.

Kasv ja neuroareng
Rasedatel naistel tavaliselt esinevate pliikontsentratsioonide juures on pliiga kokkupuude enneaegse sünnituse riskitegur. Kanada prospektiivses sünnikohordis seostati ema vere pliisisalduse suurenemist 10 μg/l võrra enneaegse sünnituse 70% suurenenud riskiga. Rasedatel, kelle seerumi D-vitamiini tase oli alla 50 mmol/l ja vere pliisisaldus oli suurenenud 10 μg/l võrra, suurenes enneaegse sünnituse risk kolmekordseks.
Varasemas tähelepanuväärses uuringus, milles osalesid pliimürgistuse kliiniliste tunnustega lapsed, leidsid Needleman jt, et kõrgema pliisisaldusega lastel tekkisid neuropsühholoogilised defitsiidid tõenäolisemalt kui madalama pliisisaldusega lastel ning õpetajad hindasid neid tõenäolisemalt halvasti sellistes valdkondades nagu tähelepanu hajumine, organiseerimisoskus, impulsiivsus ja muud käitumuslikud jooned. Kümme aastat hiljem oli kõrgema dentiini pliisisaldusega rühma lastel 5,8 korda suurem tõenäosus düsleksia tekkeks ja 7,4 korda suurem tõenäosus koolist välja langeda kui madalama pliisisaldusega rühma lastel.
Kognitiivse languse ja pliisisalduse suurenemise suhe oli suurem lastel, kellel oli madal pliisisaldus. Seitsme prospektiivse kohordi koondanalüüsis seostati vere pliisisalduse tõusu 10 μg/l-lt 300 μg/l-ni laste IQ 9-punktilise langusega, kuid suurim langus (6-punktiline langus) toimus siis, kui vere pliisisaldus esmakordselt suurenes 100 μg/l võrra. Annuse-vastuse kõverad olid sarnased kognitiivse languse puhul, mis oli seotud luudes ja plasmas mõõdetud pliisisaldusega.

Pliiga kokkupuude on käitumishäirete, näiteks ADHD, riskitegur. USA-s läbi viidud riiklikult representatiivses uuringus, milles osalesid 8–15-aastased lapsed, oli lastel, kelle vere pliisisaldus oli üle 13 μg/l, ADHD tekkimise tõenäosus kaks korda suurem kui neil, kelle vere pliisisaldus oli madalaimas kvintiilis. Nendel lastel võib ligikaudu iga viies ADHD juhtum olla seostatav pliiga kokkupuutega.

Lapsepõlves kokkupuude pliiga on antisotsiaalse käitumise, sealhulgas käitumishäire, õigusrikkumiste ja kriminaalse käitumise riskitegur. 16 uuringu metaanalüüsis seostati kõrgenenud vere pliisisaldust laste käitumishäirega. Kahes prospektiivses kohortuuringus seostati kõrgemat vere pliisisaldust või dentiini pliisisaldust lapsepõlves suurema õigusrikkumiste ja vahistamiste määraga noore täiskasvanueas.
Suurem pliisisaldus lapsepõlves oli seotud ajumahu vähenemisega (võimalik, et neuronite suuruse ja dendriitide hargnemise vähenemise tõttu) ning vähenenud ajumaht püsis ka täiskasvanueas. Uuringus, milles osalesid vanemad täiskasvanud, seostati kõrgemat vere või luude pliisisaldust prospektiivselt kiirenenud kognitiivse langusega, eriti neil, kellel oli APOE4 alleel. Varase lapsepõlve pliisisaldus võib olla hilise Alzheimeri tõve riskitegur, kuid tõendid on ebaselged.

Nefropaatia
Pliiga kokkupuude on kroonilise neeruhaiguse tekke riskitegur. Plii nefrotoksiline toime avaldub proksimaalsete neerutuubulite intranukleaarsetes inklusioonkehades, tubulite interstitsiaalses fibroosis ja kroonilises neerupuudulikkuses. Nende seas, kes osalesid NHANES-uuringus aastatel 1999–2006, oli täiskasvanutel, kelle vere pliisisaldus oli üle 24 μg/l, 56% suurem tõenäosus glomerulaarfiltratsiooni kiiruse vähenemiseks (<60 ml/[min·1,73 m2]) kui neil, kelle vere pliisisaldus oli alla 11 μg/l. Prospektiivses kohortuuringus oli inimestel, kelle vere pliisisaldus oli üle 33 μg/l, 49% suurem risk kroonilise neeruhaiguse tekkeks kui neil, kelle vere pliisisaldus oli madalam.

Südame-veresoonkonna haigused
Pliist põhjustatud rakulised muutused on iseloomulikud kõrgele vererõhule ja ateroskleroosile. Laboratoorsetes uuringutes suurendab krooniliselt madal pliiga kokkupuude oksüdatiivset stressi, vähendab bioaktiivse lämmastikoksiidi taset ja kutsub esile vasokonstriktsiooni proteiinkinaas C aktiveerimise kaudu, mis viib püsiva hüpertensioonini. Pliiga kokkupuude inaktiveerib lämmastikoksiidi, suurendab vesinikperoksiidi moodustumist, pärsib endoteeli taastumist, kahjustab angiogeneesi, soodustab tromboosi ja viib ateroskleroosini (joonis 2).
In vitro uuring näitas, et 72 tunni jooksul keskkonnas, kus pliisisaldus oli 0,14–8,2 μg/l, kultiveeritud endoteelirakud põhjustasid rakumembraani kahjustusi (skaneeriva elektronmikroskoopia abil täheldati väikeseid rebendeid või perforatsioone). See uuring annab ultrastruktuurilisi tõendeid selle kohta, et äsja imendunud plii või luust verre tagasi sattunud plii võib põhjustada endoteeli düsfunktsiooni, mis on aterosklerootiliste kahjustuste loomulikus kulus kõige varasem tuvastatav muutus. Täiskasvanute representatiivse valimi ristlõikeanalüüsis, mille keskmine vere pliisisaldus oli 27 μg/l ja kellel ei olnud südame-veresoonkonna haigusi, suurenes vere pliisisaldus 10%.
Μg juures oli raske pärgarterite kaltsifikatsiooni (st Agatstoni skoor >400, kus skooride vahemik on 0 [0 näitab kaltsifikatsiooni puudumist] ja kõrgemad skoorid näitavad suuremat kaltsifikatsioonivahemikku) riskisuhe 1,24 (95% usaldusvahemik 1,01 kuni 1,53).
Pliiga kokkupuude on südame-veresoonkonna haigustesse suremise peamine riskitegur. Aastatel 1988–1994 osales NHANES-i uuringus 14 000 Ameerika täiskasvanut, keda jälgiti 19 aasta jooksul, kellest 4422 suri. Iga viies inimene sureb südame isheemiatõve tõttu. Pärast teiste riskitegurite arvessevõtmist seostati vere pliisisalduse tõusu 10. protsentiilist 90. protsentiilini südame isheemiatõvesse suremise riski kahekordistumisega. Südame-veresoonkonna haiguste ja südame isheemiatõvesse suremise risk suureneb järsult, kui pliisisaldus on alla 50 μg/l, ilma selge lävendita (joonis 3B ja 3C). Teadlased usuvad, et veerand miljonit enneaegset südame-veresoonkonna surmajuhtumit on igal aastal tingitud kroonilisest madala kontsentratsiooniga pliimürgistusest. Neist 185 000 suri südame isheemiatõve tõttu.
Pliiga kokkupuude võib olla üks põhjusi, miks südame isheemiatõve suremus eelmisel sajandil esmalt tõusis ja seejärel langes. Ameerika Ühendriikides tõusis südame isheemiatõve suremus 20. sajandi esimesel poolel järsult, saavutades haripunkti 1968. aastal ja seejärel pidevalt langedes. Nüüd on see 70 protsenti madalam kui 1968. aasta haripunkt. Pliiga kokkupuude pliibensiiniga oli seotud südame isheemiatõve suremuse vähenemisega (joonis 4). NHANES-uuringus osalenute seas, mida jälgiti kuni kaheksa aastat aastatel 1988–1994 ja 1999–2004, oli 25% südame isheemiatõve esinemissageduse vähenemisest tingitud vere pliisisalduse vähenemisest.

Pliibensiini järkjärgulise kaotamise algusaastatel langes kõrge vererõhu esinemissagedus Ameerika Ühendriikides järsult. Aastatel 1976–1980 oli 32 protsendil Ameerika täiskasvanutest kõrge vererõhk. Aastatel 1988–1992 oli see osakaal vaid 20%. Tavapärased tegurid (suitsetamine, vererõhuravimid, rasvumine ja isegi suurem mansett, mida kasutatakse vererõhu mõõtmiseks rasvunud inimestel) ei seleta vererõhu langust. Siiski langes keskmine vere pliisisaldus Ameerika Ühendriikides 130 μg/l-lt 1976. aastal 30 μg/l-ni 1994. aastal, mis viitab sellele, et pliiga kokkupuute vähenemine on üks vererõhu languse põhjus. Strong Heart Family uuringus, mis hõlmas Ameerika indiaanlaste kohort, langes vere pliisisaldus ≥9 μg/l ja süstoolne vererõhk langes keskmiselt 7,1 mm Hg (korrigeeritud väärtus).
Paljud küsimused pliiga kokkupuute mõju kohta südame-veresoonkonna haigustele on endiselt vastuseta. Hüpertensiooni või südame-veresoonkonna haiguste tekkeks vajalik kokkupuute kestus ei ole täielikult teada, kuid pikaajalisel kumulatiivsel pliiga kokkupuutel, mõõdetuna luudes, näib olevat tugevam ennustusjõud kui lühiajalisel kokkupuutel, mõõdetuna veres. Pliiga kokkupuute vähendamine näib aga vähendavat vererõhku ja südame-veresoonkonna haigustesse suremise riski 1-2 aasta jooksul. Aasta pärast pliikütuse keelustamist NASCARi võidusõidul oli raja lähedal asuvates kogukondades südame isheemiatõve surmajuhtumite määr oluliselt madalam võrreldes äärealade kogukondadega. Lõpuks on vaja uurida pikaajalist kardiovaskulaarset mõju inimestele, kes puutuvad kokku pliisisaldusega alla 10 μg/l.
Vähem kokkupuudet teiste mürgiste kemikaalidega aitas samuti kaasa südame isheemiatõve vähenemisele. Pliibensiini järkjärguline kaotamine aastatel 1980–2000 vähendas tahkete osakeste heidet 51 suurlinnapiirkonnas, mille tulemusel pikenes oodatav eluiga 15 protsenti. Vähem inimesi suitsetab. 1970. aastal suitsetas umbes 37 protsenti Ameerika täiskasvanutest; 1990. aastaks suitsetas vaid 25 protsenti ameeriklastest. Suitsetajate vere pliisisaldus on oluliselt kõrgem kui mittesuitsetajatel. Õhusaaste, tubakasuitsu ja plii ajaloolist ja praegust mõju südame isheemiatõvele on raske välja tuua.
Südame isheemiatõbi on kogu maailmas peamine surmapõhjus. Rohkem kui tosin uuringut on näidanud, et pliiga kokkupuude on südame isheemiatõvest tingitud surma peamine ja sageli tähelepanuta jäetud riskitegur. Chowdhury jt. metaanalüüsis leidsid, et kõrgenenud vere pliisisaldus on südame isheemiatõve oluline riskitegur. Kaheksas prospektiivses uuringus (kokku 91 779 osalejaga) oli inimestel, kelle vere pliisisaldus oli kõrgeimas kvintiilis, 85% suurem risk mittefataalse müokardiinfarkti, šunteerimisoperatsiooni või südame isheemiatõvest tingitud surma tekkeks kui madalaimas kvintiilis olevatel inimestel. 2013. aastal teatas Keskkonnakaitseagentuur (EPA)...
Kaitseagentuur jõudis järeldusele, et pliiga kokkupuude on südame isheemiatõve riskitegur; kümme aastat hiljem kinnitas Ameerika Südameassotsiatsioon seda järeldust.