The International Academy of Oral Medicine & ToxicologyEducation and Organization for the Age of Mercury Free Dentistry


 



SWEDEN - IAOMT.SE


The IAOMT is a membership organization for dental, medical and research professionals who seek to promote mercury-free dentistry, and raise the standards of scientific biocompatibility in dental practice.
[ Find out more ]


ARTIKEL

Featured Article

 
KVICKSILVER, FRIA RADIKALER OCH ANTIOXIDANTER

Skydd och terapi vid kvicksilverpåverkan

Mats Hanson


FRIA RADIKALER
Oxidativ stress, fria radikaler och  antioxidanter har intagit en central plats inom den biomedicinska forskningen. Ett ökande antal sjukdomar, däribland flera  av de stora folksjukdomarna, är associerade eller orsakas av ökad fri-radikalaktivitet eller otillräckligt med antioxidanter. Oxidativ stress anses utgöra en väsentlig del av åldrandet. Behandling av tillstånd där det föreligger ett överskott av fria radikaler, alternativt brist på antioxidanter, eller en kombination av båda, är i princip enkel: eliminering av förhållanden som ökar bildningen av fria radikaler och ökad tillförsel av antioxidanter eller komponenter från födan som ingår i antioxidantsystemen. I praktiken kan naturligtvis många svårigheter tillkomma. Tyvärr verkar begreppen ha svårare att tränga in i vården. Få läkare diagnosticerar patienter som sjuka av oxidativ stress och ordinerar antioxidanter.

Som fri radikal betecknar man en atom eller molekyl som har en eller flera opariga elektroner. Varje atom har ett moln av elektroner omkring sig. De yttre elektronerna deltar i kemiska bindningar och reaktioner. Elektroner vill uppträda parvis, där var och en snurrar runt sin egen axel men har motsatt spinnriktning. Om nu någon påverkan, t.ex röntgenstrålning, träffar ett sådant elektronpar så att en elektron knuffas bort bildas fria radikaler med opariga elektroner. Biokemiska processer bildar samma radikaler som strålning men på andra, mindre energikrävande sätt. Det finns ingen principiell skillnad mellan effekter av strålning (röntgen, gamma-strålning, ultraviolett) och effekter av biokemiskt bildade fria radikaler.

Bildade radikaler kan sedan reagera på olika sätt. Man har nu kartlagt reaktionerna hos ett flertal biologiskt viktiga radikaler. En möjlighet är att två radikaler i närheten av varandra träffar ihop och förenar sina ensamma elektroner. Två radikaler tar alltså ut varandra. Ytterligare möjligheter är att den udda elektronen rycker till sig en elektron från någon molekyl i närheten eller själv ger sig av. I båda fallen bildas nya radikaler som kan vara mer eller mindre aggressiva än ursprungsradikalen.

Proteiner som blir av med en elektron är "märkta" för nedbrytning och förstörs av cellens enzymer 2-50 ggr snabbare än oskadade proteiner. Dessutom kan en del av proteinet bli svårnedbrytbart och samlas i cellen. Fett som råkar ut för samma process kallas i dagligt tal för härsket. Det svårnedbrutna materialet som ackumulerar i cellerna kallas för "ålderspigment". Celler som delar sig minskar halten av dessa pigment till hälften vid varje delning. Nervceller kan emellertid inte dela sig utan dör när mängden blir för stor. Man mistänker starkt att fria radikalreaktioner är en väsentlig del i åldrandet.

Fria radikaler reagerar snabbt med biologiska molekyler och förekommer därför i ett givet ögonblick i små mängder. Det finns därför tekniska problem att mäta själva radikalerna.  Biokemisterna har emellertid lärt sig att känna igen och mäta de ämnen som bildas vid fri-radikalpåverkan. Det kan vara oxiderade fetter och proteiner eller tillförda, speciella radikalfångare som lätt kan mätas när de kemiskt förändras vid infångandet av en radikal. Andra metoder är att mäta det svaga ljus som utsänds av vissa radikalprocesser eller att mäta förbrukningen av kroppens egna antioxidanter, t.ex C-vitamin, E-vitamin och glutation, vilken ökar vid oxidativ stress. Ett lågt intag av dessa ämnen i födan ger ett dåligt skydd mot radikaler.

Även ändringar av aktiviteten i de enzymer som tar hand om radikaler, framför allt glutation peroxidas (innehåller selen), katalas (innehåller järn), superoxiddismutas (innehåller koppar, zink eller mangan) kan ge upplysningar om organismen är stressad av ökad bildning av fria radikaler.

ANTIOXIDANTER
De naturliga antioxidanterna ingriper på olika sätt i ovanstående processer. Enzymet superoxiddismutas (SOD) kopplar ihop två superoxidradikaler till väteperoxid. Väteperoxid är emellertid också oxiderande och oskadliggörs av två enzym, katalas och GPx (glutationperoxidas, innehållande selen). Katalas bildar vatten och syre och peroxidaset överför elektronen till glutation som blir en glutation-radikal. Två sådana radikaler tar ut varandra. Den oxidativa stressen kan mätas genom att glutationhalten i cellen sjunker och oxiderat glutation (glutationdisulfid) utsöndras från cellen. Disulfiden är i sin tur en signal till cellen att ställa om energiproduktionen till att öka skyddet mot radikaler.

Det selenhaltiga peroxidaset har ytterligare en funktion att omvandla oxiderade fetter till oskadliga produkter innan de bryts ner till mycket aggressiva aldehyder och t.o.m. till två gaser, etan och pentan. Gaserna kan man finna i utandningsluften vid vissa sjukdomar och vid förgiftningar av t.ex. koltetraklorid.

E-vitamin finns i cellväggarna och förhindrar härskning av fetterna. Vitaminet omvandlas därvid till en E-vitamin radikal som emellertid är ganska beskedlig och återställs i funktionsduglig form igen av C-vitamin. Som i sin tur blir en radikal som återställs av ett enzym som kan slussa ut den extra elektronen till cellandningen på ett harmlöst sätt. Växter har samma skyddsmekanismer. Stressen på skogen genom luftföroreningar återspeglas biokemiskt genom att halten oxiderat C-vitamin påtagligt ökar i barr. Stressade växter är sämre ur näringssynpunkt eftersom vitaminer förbrukas för att skydda mot fria radikaler.

Som framgår så samverkar de olika antioxidanterna i kedjor. Ingen kedja är starkare än sin svagaste länk och man bör se till att kroppen får tillräckligt av alla antioxidanter, om möjligt.

RADIKALT NYTT SYNSÄTT
Det "radikalt" nya med fri-radikal-synsättet är att man flyttat ner sin utsiktspunkt till en mer basal nivå. Från organism, organ och  molekylnivå till elektronnivå. Då ser man gemensamma drag som inte syns på de högre nivåerna. Betraktar man olika sjukdomar på det sätt som medicinen nu gör, finner man symtomkomplex som man ger ett visst namn, t.ex. MS, aterioskleros, reumatoid arthrit, Crohn's sjukdom mm. Man vet att det finns vissa karakteristiska biokemiska förändringar vid var och en och man tar prover för att säkerställa diagnosen. Sen kommer man inte mycket längre och man väntar att forskningen skall finna det specifika virus, det genetiska fel eller den biokemiska felaktighet som orsakar just en viss sjukdom. Att det inte behöver finnas några sådana enskilda orsaker har man svårt att acceptera.

Samtliga dessa sjukdomar plus många fler har det gemensamt att mängden fria radikaler är ökad, att antioxidanter finns i låga halter, i en del fall på vissa ställen i kroppen, ofta att spårämnen avviker från normalt, att halten av metaller som orsakar ökad bildning av fria radikaler kan vara förhöjd och att immunsystemet felreagerar. Alltfler forskare tolkar tecknen som att personen är utsatt för endera en ökad oxidativ stress eller att skyddet är dåligt eller en kombination av båda samt att det finns en individuell, förvärvad eller genetiskt betingad, benägenhet att reagera på ett visst sätt. Orsaken till att symtomen bryter ut är summan av alla faktorerna, tid, tidigare påverkan och kanske någon akut extra påfrestning som blir droppen som får bägaren att rinna över.

Den enda rimliga behandlingsgången blir att minska belastningen av fria radikaler och att förbättra skyddet genom att tillföra ökade mängder antioxidanter utan att komma upp i några giftdoser. Behandlingen kan ta avsevärd tid och under tiden kan man, om nödvändigt, använda inflammationsdämpande läkemedel och ev. psykofarmaka i låga doser.

SYRE
Syret vi andas har en ursprunglig och central roll när det gäller fria radikaler. Antioxidationskyddet utvecklades för ca 2 miljarder år sedan när vissa organismer utvecklade fotosyntes och började "förorena" luften med syre. Som skydd utvecklades enzymsystem  och antioxidanter. Superoxiddismutas fanns redan på denna tid.

För 200 år sedan, när syret just hade upptäckts, fann man snabbt att djurens och cellernas andning var en förbränningsprocess (oxidation) och att syre förbrukades och koldioxid och vatten bildades. Att rent syre var giftigt upptäcktes också snabbt. Vi får betala ett pris för att effektivt kunna förbränna näringsämnena och utvinna energi. Orsaken till syrets giftighet har emellertid klarlagts först under de senaste årtiondena, sedan fria radikaler upptäckts.

Cellandningen är inte perfekt och det bildas en  del kortlivade och aggressiva former av syre, kallade ROS, reaktiva syreformer. En del är radikaler, andra mellansteg som ger upphov till radikaler. Superoxidradikalen var den första som upptäcktes 1966. Andra ROS är singlet oxygen, väteperoxid och hydroxylradikal. Den senare är extremt aggressiv och reagerar med första bästa ämne som finns nära. Hydroxylradikaler bildas framför allt vid strålning och biokemiskt om det finns  metaller som kan upptaga eller avge elektroner närvarande. Kroppens järn har en nyckelställning som både vän och fiende. Fritt eller löst bundet järn är starkt giftigt.

Förbättrar man skyddet mot syreradikaler tål man mera joniserande strålning (röntgen och ultraviolett), man tål mer av ett flertal gifter, minskar risken för cancer och andra sjukdomar och har till och med ökad tolerans mot psykisk stress. En rad studier visar minskning i aggressivt beteende när man ökar vitamin och spårämnestillförseln.

FRIA RADIKALER, METALLER OCH SJÄLVFÖRSVAR
 Grundläggande biomedicinska upptäckter har ofta en mycket lång "etableringsperiod". Ju mer av den etablerade uppfattningen som raseras eller måste omvärderas, desto svårare blir det givetvis att införa nya synsätt.

Metaller har en speciell position när det gäller fria radikaler. Vissa metaller kan verka som katalysatorer och starkt öka bildningen av radikaler, speciellt den mest skadliga, hydroxylradikalen. Metaller har plötsligt kommit i centrum för biomedicinen.

Den metall som undersökts mest i detta avseende är järn. En människa innehåller 3-5 gram järn, det mesta väl inbäddat som komponent i proteiner där de katalytiska och fri-radikal-genererande effekten är väl under kontroll. Fritt järn, emellertid, deltar i bildning av syreradikaler och är direkt giftigt. Efterhand har man börjat intressera sig för om fria radikaler kan vara inblandade i giftverkan av tungmetaller som kvicksilver, bly och kadmium.

KVICKSILVER
Kvicksilvrets ovanliga egenskaper och lätthet att övergå i olika former tilldrog sig tidigt intresse. Metallen har använts i form av pigment (cinnober) ända sedan stenåldern. Snabbt torde man ha upptäckt att pigmentet sönderdelades av värme i en flytande metall och svavel. Under antiken utnyttjades främst kvicksilver som lösningsmedel för guld och silver vid förgyllning. Kvicksilvrets kemiska egenskaper upptäcktes av arabiska alkemister och vid denna tid (800-1000 talet) var även giftverkan välkänd.

Elementärt kvicksilver (metall eller ånga) har reducerande egenskaper och reducerar t.ex. trevärt järn (Furman & Murray, 1936). I närvaro av väteperoxid oxiderar tvåvärt järn åter under bildning av hydroxylradikaler (Haber-Weiss reaktion). Metalliskt kvicksilver som skakas i en svagt sur lösning i närvaro av luft orsakar bildning av väteperoxid (Furman & Murray, 1936).  Med optimering av tryck. temperatur och surhet kan man erhålla en 3 % lösning av väteperoxid.

Tidiga indikationer på att kvicksilver verkade som katalysator och producerade fria radikaler fanns redan 1907 (Schulz, 1907). Författaren (chef för farmakologiska inst. Vid Univ. I Greifswald) anger att ”oavsett i vilken form metallen tillförs kroppen så omvandlas den i andra oxidationstillstånd och kan t.o.m. återfinnas som små metallkulor i abcesser och i det inre av gallstenar hos personer som behandlats grundligt med kvicksilverpreparat under livstiden. Oxidation och reduktion av kalomel (Hg2Cl2) och sublimat (HgCl2) i kroppen aktiverar klor och syre och verkar desinficerande eller skadligt så länge metallen finns närvarande Detta till skillnad från t.ex. kaliumpermanganat som när det verkar oxiderande samtidigt förbrukas.”

En HgCl-radikal  kan bildas vid både oxidation av elementärt Hg (Renuka & Shakunthala, 1990) och vid reduktion av HgCl2 (Nazhat & Asmus, 1973). Radikalen har en livslängd av 10-5 sek.. I provrörsförsök med relativt koncentrerade lösningar bildas dimeren Hg2Cl2 (kalomel) men i nano- till mikromolara halter, som vid exponering av djur eller människor, är möjligheten att radikalen interagerar med biologiska molekyler mycket större än en rekombinering till kalomel. Huruvida HgCl-radikaler bildas i biologiska sammanhang är okänt. Välbelagt är däremot att Hg genomgår en oxidations-reduktionscykel i organismen och producerar väteperoxid  (Clarkson, 1972), sannolikt under medverkan och förbrukning av glutation (Albro et al., 1986).  GSH-Hg-H2O2 oxiderar biomolekyler och har redoxaktivitet. Saknas oxiderbara proteiner bryts H2O2 ner (Miller & Woods, 1993). Bindningen av Hg till thioler i biologiska system är långt mer labil än vad termodynamiska data skulle tyda på. I röda blodceller binder Hg med en bindning till hemoglobin och den andra till GSH. Komplexet har en livslängd på mellan 0,16 sek till mindre än 30 sek (Rabenstein & Isab, 1982).

Flera andra studier indikerar H2O2 som effektor av kvicksilvereffekter. Celler som odlats att bli toleranta mot H2O2 är även resitenta mot HgCl2. Dessa celler har även en något förhöjd halt av thioler. Halten av metallothionein var utan betydelse (Cantoni et al., 1994). En naturlig slutsats av den ökade H2O2 halten är att den är en följd av ökad superoxidradikalbildning. Detta verkar dock inte vara fallet (Miller et al., 1991). Även SOD inhiberas av låga doser Hg (Shainkin-Kestenbaum et al., 1992). Scavengers av superoxidradikaler och hydroxylradikaler verkar inte inhibera eller motverka toxiska effekter (Paller, 1985), däremot scavengers av väteperoxid (pyruvat och katalas) (Nath et al.,1996). Flertalet studier in vivo visar att djur eller människor som exponeras för Hg svarar med en uppreglering av katalasaktiviteten vid måttliga exponeringar (Perrinadif et al., 1996; Kosmider & Dabrowski, 1966). Någon studie visar även en uppreglering av Cu,Zn-SOD hos människa (Perrinnadif et al., 1996), något som eventuellt kan vara en följd av ökad immunreaktivitet med enzymatisk produktion av superoxidradikaler (Jansson & Harmsringdahl, 1993). En ökning av GPx verkar endast  ske vid hög dos Hg (njurar)(Girardi & Elias, 1995).

Observationerna är mest förenliga med en i huvudsak rent kemisk produktion av H2O2 genom metallens redoxaktivitet och en kontinuerlig växling av oxidationstillstånd hos en fraktion av upptaget Hg. Oxidation av elementärt Hg stimuleras av thioler som GSH och cystein i proteiner (Yamamoto, 1995) och Fe3+ (som därvid reduceras och i sin tur kan bilda aggressiva radikaler genom Haber-Weiss reaktion. Cellerna har ett flertal substanser som åter kan reducera metallen (NADH, askorbinsyra).

Den starka effekten av Hg på cellernas GSH-nivå tyder på mer än en 1:1 bindning. Inte ens vid dödliga kvicksilverhalter i njurarna finns tillräckligt med Hg för mer än 1/10 av cellens thioler vid en 1:1 reaktion (Clarkson, 1972). En kontinuerlig oxidations-reduktionscykel med mycket kort bindningstid mellan Hg och SH-grupper och påföljande oxidation till disulfider eller sulfoxider är förenligt med observationsdata. Direkt evidens för att Hg förelåg i ett labilt redoxtillstånd in vivo observerades först av Clarkson & Rothstein (1964) då HgCl2-injicerade råttor avdunstade elementärt Hg genom lungor och hud. Nielsen-Kudsk (1965) visade att försökspersoner som intagit måttliga mängder alkohol kraftigt minskade absorption och oxidation av Hg i lungorna. Nielsen-Kudsk (1969) fann experimentell evidens för att H2O2 oxiderade Hg (H2O2 genererat genom glukos/metylenblått) medan inhibering av katalas med aminotriazole var utan effekt . Eftersom alkohol inaktiverar katalas stiger givetvis imtracellulära H2O2 halten. Avsaknaden av effekt av aminotriazole tyder på att katalas endast är inblandat som regulator  av H2O2 halten och inte direkt oxiderar Hg. En ytterligare komplicerande faktor är att katalas innehåller järn som kan bli tillgängligt för redoxprocesser efter inaktivering av enzymatisk aktivitet. Ökad H2O2-halt kan även frisätta järn från oxiderat hemoglobin. Erythrocyter är rika på både katalas och hemoglobin. Effekterna av att påverka katalas verkar ha mindre effekter på oxidation av Hg i levern (Sugata & Clarkson, 1979). Alkoholens inverkan på kvicksilverförgiftning noterades tidigt (Wising, 1880). Stock & Cucuel (1934) undersökte en Hg-exponerad och alkoholiserad glasblåsare och kommenterade att ”på något sätt verkar Baccus skydda mot Mercurius”. Nyligen har en mätning på tandläkare visat att absolutister hade en påtagligt högre urin-Hg-halt än de som förtärde alkohol och det fanns ett tydligt dosberoende (Martin & Naleway, 2004).

Förhöjda kvicksilverhalter har uppmätts i blod och hjärna hos Alzheimerpatienter (Markesbery, 1997; Hock et al., 1998) samtidigt som nivån av oxidativ stress är förhöjd (Markesbery, 1997; Cornett et al, 1998). I odlingar av nervceller åstadkommer Hg oxidativ stress, med sänkning av GSH nivå, beta-amyloid sekretion och tau-fosforylering, de viktigaste biokemiska markörerna vid Alzheimer’s demens (Olivieri et al, 2000). Antioxidanten melatonin skyddar cellerna (Olivieri, et al,, 2000)). Oxidativa skador har även uppmätts i motorneuron hos djur som exponerats för kvicksilverånga (Pamphlett et al, 1997). Resultaten är av relevans för etiologin vid ALS.

Exponering av råttor för HgCl2 orsakade en markant ökning av reaktiva syremetaboliter i olika hjärnregioner samtidigt med en sänkning av CuZnSOD, MnSOD och GPx i cerebellum. Nivån av GPx ökade i hjärnstammen och var oförändrad i cortex (Hussain et al, 1997).

Cirkulationsstörningar och ökad intravaskulär koagulation är symtom vid kvicksilverpåverkan. Orsakerna kan delvis vara av immunologisk natur men även bero på en effekt på blodplättar. Isolerade trombocyter som inkuberats med HgCl2 ökade malondialdehyd ca 5 ggr, en indikation på trombocytaktivering (Mukhpadhyay et al, 1988). Samtidigt minskade nivåerna av GSH, GPx, glutation reduktas (GR), katalas och glukos-6-fosfat dehydrogenase, det senare enzymet involverat i syntes av NADPH som behövs för GR-aktivitet.

Kvicksilver har ett flertal immunotoxiska effekter och påverkar redoxbalans och essentiella thiolgrupper med autoimmunitet som följd. Mastceller, som normalt aktiveras genom en IgE receptor, stimuleras av H2O2 eller HgCl2 att producera serotonin, TNF, IL-8 och IL-4, substanser som i sin tur aktiverar neutrofila granulocyter, medförande en inflammatorisk respons. Oxidativ stress aktiverar NfkappaB, en transkriptionsfaktor för IL-4 genen. Desferrioxamin (Fe-chelator), katalas och höjning av GSH-nivån motverkar effekten. IL-4 förskjuter jämvikten i immunsystemet mot en Th2-respons (Wolfreys & Oliveira, 1997; Wu et al, 2001; Wu et al, 2004).

Extremt låga halter HgCl2 stimulerar humana neutrofila granulocyter att producera H2O2. Effekten är mätbar redan vid 10-17 M koncentrationer (6000 atomer Hg/l), en närmast homeopatisk utspädning. Effekten är maximal vid 10-13 M och avtar vid högre konc. Neutrofiladherence, polarisation, kemotaxi och erytrofagocytos hämmades i konc. från 10-17 till 10-6 M. (Contrino et al, 1988) Försöken gjordes i en saltlösning utan närvaro av thioler eller annat som kunde binda kvicksilver och i en mer biologisk lösning skulle troligen konc. behöva öka någon eller några tiopotenser för samma effekt

Kvicksilver i ”amalgamnivåer” ändrar mitokondrieaktiviteten i monocyter via en oxidativ-stress mekanism. GSH halt ökade och mitokondrieenzymet succinat dehydrogenas minskade. Ingen ökad fri-radikalaktivitet uppmättes. Sannolikt är den kompensatoriska mekanismen (ökad GSH) och minskad aktivitet i mitokondrier tillräcklig under 24 tim. (Messer et al, 2005)

Låga doser HgCl2 orsakade leverskador och en sänkning av GSH hos råttor. Enzym relaterade till antioxidantsystemen (MnSOD, CuZnSOD, katalas, GPx ) uppreglerades i levern liksom enzym tillhörande glutationcykeln (GR, G6PDH). Responsen tolkades som en koordinerad försvarsreaktion mot låggradig oxidativ stress (Bando et al, 2005). Även induktion av metallothionein och HSP70 har uppmätts i leverceller, exponerade för Hg (Reus et al, 2003).

Hos gruvarbetare som exponerats för relativt låga halter Hg noteras motsvarande förändringar i erytrocyter: sänkt nivå av GSH och ökning av katalas medan SOD och G6PD var oförändrade (Queiroz et al, 1998). Hos klor-alkaliarbetare har uppmätts signifikant sänkt halt av GPx och SOD och ökad nivå av lipidperoxidationsprodukten MDA (Bulat et al, 1998).

Kvicksilver har kallats en radiomimetisk metall då effekterna liknar dem man finner vid exponering för röntgenstrålning: sänkning av GSH och skador på DNA. Det behövs anmärkningsvärt höga stråldoser för att ge samma effekt som Hg. Resultaten på isolerade celler tyder på att Hg bildar potenta radikaler (Cantoni et al., 1982). HgCl2-inducerade DNA-skador repareras i ringa utsträckning, till skillnad från röntgen-inducerade skador och ger istället celldöd, något som kan förklara varför Hg har låg carcinogen aktivitet (Cantoni et al., 1984). Även människor som utsätts för Hg vid gruvbrytning får DNA-skador, upmätt som ökad nivå av 8-OHdG (Chen et al., 2005).

En ökning av cellernas GSH kan förväntas ge ett skydd mot kvicksilver. Glutation monoetylester tas lätt upp och höjer kraftigt intracellulära nivån av GSH. Tillförsel av GSH monoetylester till möss ökar toleransen mot letala doser av Hg ca 10 ggr vilket visar att nivån av intracellulärt GSH till stora delar bestämmer känsligheten för Hg (Naganuma et al., 1990; Houser et al., 1992). Motsatt resultat på glioma celler har emellertid presenterats av Lee et al (2001). HgCl2-inducerad nedsättning av viabiliteten förhindrades inte av scavengers av H2O2, katalas och pyruvat, SOD, urinsyra (scavenger av peroxynitrit) eller inhibering av kväveoxid. HgCl2 ändrade inte flourescence prob för H2O2. Antioxidanterna DPPD och Trolox var utan effekt. Däremot förhindrades cellskador av inhibitorer av hydroxylradikal scavengers dimethylthiourea och thiourea och av thiolerna dithithreitol och GSH. Dessa hydroxylradikal scavengers kan emellertid även bilda komplex med Hg. Manipulering av intracellulära halterna av GSH var utan effekt, trots att HgCl2-behandlingen sänkte intracellulärt GSH med 34 %. Förf. drar slutsatsen att cellskadorna inte är associerade med bildning av H2O2 och radikal-inducerad lipidperoxidation eller att nivån av intracellulärt GSH har någon kritisk roll.

Att fri-radikalbildning, orsakad av Hg, även är relevant för personer med amalgam i munnen, visas i en serie studier från Italien. Plasma-halten av Hg korrelerade med antalet amalgamfyllningar men ej med fiskkonsumption. Belastningen med Hg orsakade en sänkning av totala antioxidantaktiviteten. Resultatet visar att amalgam har en pro-oxidant effekt. Eftersom amalgam även frisätter silver och koppar, också dessa metaller med pro-oxidativ effekt, kan effekten även bero på dessa (Pizzichini et al., 2001; Pizzichini et al., 2003).

Även halten Hg i saliv korrelerar med antalet amalgamfyllningar. Hos kvinnor, men ej hos män, var antioxidantaktiviteten sänkt, något som kan öka risken för inflammatoriska munsjukdomar. Orsaken till att män var mer resistenta mot den oxidativa stressen i munnen anses kunna bero på en högre halt av urinsyra eller annan okänd antioxidant (Pizzichini et al., 2002).

LIPIDPEROXIDATION
Omättade fetter är känsliga för fria radikaler som attackerar dubbelbindningar med en kedjereaktion av fri-radikalbildning som följd. Processerna stoppas av lipidlösliga antioxidanter, främst E-vitamin. Flertalet försök med tillförsel av kvicksilver till djur eller celler visar en ökad nivå av lipidperoxidation, dock är det mer tveksamt om peroxidationen är primär orsak till cellskador och celldöd.  Stacey & Klaassen (1981) fann att Hg och Cu orsakade cellskador vid lägsta nivå medan störst lipidperoxidation orsakades av V (vanadin), följt av Fe och Hg. Yonaha et al., (1980), fann ökad MDA (malondialdehyd) i mikrosomer från njurar hos djur som injicerats med HgCl2. GPx minskade och både ökningen av MDA och sänkningen av GPx kunde förhindras genom injektion av selenit (Yonaha et al, 1980).

Lipidperoxidation i mitokondrier från njure ökade vid metalltillförsel. Störst effekt hade Fe, följd av Hg och Cu. Selenit förhindrade Fe- och Hg-inducerad, men ej Cu-inducerad peroxidation (Fujimoto et al, 1984). Lund et al. (1991) visade att mitokondrier från njurar stimulerades att producera H2O2 genom tillförsel av HgCl2. Mest markant (4 ggr ökning) var H2O2 bildningen vid samtidig hämning av elektrontransportkedjan. Hg sänkte kraftigt nivån av mitokondriellt GSH. Lipidperoxidation ökade endast vid närvaro av Fe. (Lund et al., 1991).

Kvicksilver, administrerat intramuskulärt, intraperitonealt eller subkutant, inducerade lipidperoxidation i cerebrum, cerebellum och ischiasnerv hos råtta. Neurotoxiska effekten var mest uttalad vid intramuskulär injektion. GSH, GPx, SOD och katalas ökade. Injektionerna producerade uppenbarligen oxidativ stress. Uppregleringen av antioxidanter räckte inte till för att förhindra ökad lipidperoxidation (Anuradha et al., 1998).

Lipidperoxidation ökade i alla organ (hjärna, lever, njurar, testiklar och epididym) vid låga doser nedsvalt  kvicksilver. GSH och GSH-relaterade enzym var oförändrade (lever, hjärna) eller ökade  i testiklar men sänktes i organ med högsta Hg-halten (njurar, epididym) (Mahboob et al., 2001). Selentillförsel upphävde helt eller delvis ökning av lipidperoxidation i hjärna och lever hos djur som exponerats för oralt tillfört kvicksilver (El-Demerdash, 2001).

I erythrocyter accelererar lipidperoxidation vid HgCl2 behandling pga bildning av oxy- och methemoglobin. Även i liposomer, under samma exponeringsförhållanden, ökar LPO genom att methemoglobin eller Hg-methemoglobinkomplex verkar som katalysator för peroxidation (Ribarov et al., 1984). Däremot verkar inte Hg direkt orsaka LPO av low-density lipoprotein på samma sätt som Fe eller Cu. HgCl2, men ej metyl-Hg orsakar istället en inaktivering av Gpx vilket i sin tur åstadkommer förhållanden som gynnar Fe- och Cu-initierad LPO (Seppanen et al., 2004).

Dubbelbindningar i omättade fetter är känsliga för lipidperoxidation. Speciellt finns en klass av fosfolipider, plasmalogener, som engång identifierades just pga sin reaktion med kvicksilver (Norton, 1959). Plasmalogener (choline- och etanolamine-phosphoglycerider) utgör 31-36 % av fosfolipiderna i myelin och kan kvantitativt bestämmas genom sin reaktion med Hg (Carey, 1982). Isolerade lipidfraktioner är känsliga för oorganiskt kvicksilver men okänsliga för metyl-Hg (Nakada & Imura, 1983). Sannolikt är lipidperoxidation efter tillförsel av metyl-Hg orsakad av avspjälkat oorg. Hg och peroxider, bildade efter tillförsel av såväl metyl-Hg som oorganiskt Hg är huvudsakligen bildade från plasmalogener,  (Shinada et al., 1990).

Arbetare, som tidigare varit verksamma i kvicksilvergruvor och med en del kvarstående symtom från verksamheten,  har även lång tid efter slutad anställning förhöjda nivåer av lipidperidationsprodukter och nedsättning av melatonin (Kobal et al., 2004).

SKYDDANDE ÄMNEN
Liponsyra
Sedan lång tid tillbaka har det varit känt att svavel och svavelinnehållande ämnen skyddar mot kvicksilver. Syfilispatienter skickades, efter genomgångna insmörjningar med Hg-salva, till svavelhaltiga källor för avgiftning, varvid syfilissymtomen kunde komma tillbaka – i den mån man kunde skilja mellan syfilis- och Hg-effekter (Güntz, 1877). Många moderna medel som används som Hg-antidoter innehåller svavel..

Eftersom större delen av kroppens kvicksilverinehåll återfinns bundet till svavelhaltiga proteiner och peptider (Hughes, 1957), kommer tillfört svavel att kompetitivt tävla med endogena thiolgrupper om bindning till Hg. Speciella antidoter som DMPS och DMSA med två närliggande thiolgrupper har hög affinitet för extracellulärt Hg och ökar kraftigt utsöndringen av metallen (Aposhian, 1983). Liponsyra (lipoic acid, thioctic acid) har liknande struktur och ingår som väsentlig komponent i mitokondriernas energimetabolism. Liponsyra verkar som antioxidant men blir genom sina SH-grupper även möjlig måltavla vid tungmetallexponering. EDTA, däremot, ökar utsöndringen av bly, zink, kadmium och något för koppar, men har ingen som helst effekt på kvicksilver (Araki et al., 1986).

Utsöndring av oorganiskt Hg via gallan ökade 12 till 37 ggr hos råtta efter intravenös tillförsel av liponsyra  medans utsöndring av metyl-Hg, kadmium, zink och koppar var oförändrad eller minskade (Gregus et al., 1992). Liponsyra minskar också kraftigt enzymläckage i njurarna efter kvicksilvertillförsel (Devi et al., 1994). Även hjärnan och perifera nerver skyddas mot kvicksilvereffekter av liponsyra. Ämnet skyddar nervsystemet mot i.v. HgCl2, både när det ges profylaktiskt och som terapi intraperitonealt (Anuradha & Varalakshmi, 1999).

Vitamin B1
Thiamin (vitamin B1) samverkar med liponsyra i cellernas energiproduktion, innehåller en svavelatom och en av de tidigaste metoderna att mäta ämnet utnyttjade oxidationen till fluorescent thiochrome med hjälp av Hg. Liknande resonemang som för liponsyra kan föras för thiamin som måltavla för kvicksilvereffekter. Dock är det inte känt om thiamin ökar Hg-utsöndringen. Extra tillförsel av thiamin, tillsammans med lecitin (fosfatidylcholin), protein och vitamin C, ingår i rekommenderad diet vid kvicksilverarbete i Ryssland enligt Trachtenberg  (1974).

C-vitamin
Långt innan man kände till C-vitamin kände man till bristsymtomen och interaktionen med kvicksilver. Skörbjugg var vanligt förekommande, speciellt bland sjömän, och Londonläkaren G. Budd skrev att vid fall av skörbjugg ”skall kvicksilver i varje form notoriskt undvikas eftersom vi har träffat fall vid vilka skörbjuggssymtomen verkar blivit allvarligt förvärrade av kvicksilver” (Budd, 1840). Trachtenberg (1974) anger att långvarig inverkan av låga halter Hg starkt sänker C-vitaminhalten i binjurarna, speciellt hos unga djur, något som menligt inverkar på förmågan att motstå stressituationer.

Experiment med marsvin som, liksom människor, inte själva kan tillverka C-vitamin, visade signifikant lägre nivåer av vitaminet i hjärna, binjurar och mjälte efter Hg-behandling men tillförsel av stora doser C-vitamin hävde inte Hg-inducerad viktsförlust i lever och njurar men däremot binjurehypertrofi (Blackstone et al., 1974). C-vitamin, 0,2 g i upprepade doser, förhindrar mortaliteten hos marsvin vid annars dödliga doser Hg och engångsbehandling med 1g C-vitamin före kvicksilverexponeringen sänkte kraftigt dödligheten. Förf. anser att vitaminet både förebygger Hg-förgiftning och kan användas som terapi efter exponering (Mokranjac & Petrovic, 1964). Mutagen effekt av Hg som SCE (sister chromatid exchange) och onormala mitoser förhindrades av C-vitamin i cellodlingar. Effekten tillskrevs den antioxidanta effekten hos C-vitamin (Rao et al., 2001).

C-vitamin i dricksvattnet (1000 mg/l) minskar kraftigt ackumulering av Hg hos råtta efter inhalering av radioaktiv Hg-ånga. Hg i njurar och lungor minskade mer än 30 %, i plasma med mer än 80 %. Helkroppsackumulering minskade 45 %. C-vitamin föreslås som profylax vid Hg-exponering (Guillot et al., 1998). Motsatt resultat erhölls av Aposhian et al.,(2003). Råttor exponerades under 7 dagar för Hg-ånga varefter djuren behandlades intraperitonealt med DMPS, DMSA, GSH, liponsyra och C-vitamin, ensamma eller i kombinationer. DMPS och DMSA minskade Hg-nivåerna i njurarna men ingen av de andra ämnena hade någon effekt (Aposhian et al., 2003). Hos människa med normal exponering för Hg från föda och amalgam påverkade inte 500 eller 1000 mg C-vitamin nivån av Hg i blod eller hår under 3 månader. Doserna vitamin var dock låga jämfört med djurförsöken (Calabrese et al., 1987). Intravenös infusion av  C-vitamin (750 mg/kg) påverkade inte utsöndringen av Hg i urin (89 personer), feces eller andningsluft (2 personer) med normal exponering för Hg från föda och amalgam. Emellertid fanns inte heller någon korrelation mellan urin-Hg och antalet amalgamfyllningar, något som flertalet andra studier funnit (Dirks et al., 1994). Upenbarligen finns helt olika resultat när det gäller behandling av Hg-förgiftning/belastning med C-vitamin. Eftersom C-vitamin både är ett reducerande ämne som kan förskjuta jämvikten Hg2+ <->Hg22+<->Hg° och en antioxidant kan de varierande resultaten möjligen bero på olika näringsfaktorer som påverkar antioxidantstatus. E-vitamin+C-vitamin har också bättre antioxidanteffekt än endera vitaminet enbart.

E-vitamin
Tillförsel av HgCl2 sänkte nivån av GPx, GSH-transferas, GSH, GR (glutationreduktas) medan nivån av katalas och totala thiolhalten ökade. Ingen ökning av lipidperoxidation. Tillförsel av E-vitamin normaliserade GSH-nivån (Addaya et al., 1984). Dödligheten minskade till hälften när djuren fick selentillskott (utan vit-E). Med även E-vitamin sjönk dödligheten till en tredjedel och vid ökad dos vitamin ytterligare. E-vitamin (+Se) minskade kraftigt dödligheten efter behandling med metyl-Hg. Lägre vitaminhalter var effektiva jämfört med oorganiskt Hg, troligen pga. att metyl-Hg till större del ansamlas i samma compartments som vitaminet. Både selen och E-vitamin skyddae mot båda formerna av Hg vilket tyder på att toxicitetsmekanismerna är likartade men fördelningen i kroppen olika. Fåglar som administrerats metyl-Hg fick högre dödlighet efter ökning av fleromättade fettsyror i kosten. (Kling & Soares, 1981).

Födosammansättningen påverkar retentionen av både organiskt och oorganiskt kvicksilver. Hos djur som matas med hög andel mättat fett efter en engångsexponering för Hg, ökar nivån av Hg, medan en hög andel fleromättat fett påtagligt minskar totala retentionen men ökar den i hjärnan (Hojbjerg et al., 1992).

Hos råttor orsakade subkutan injektion av Hg, Pb, Co som nitrat, eller en blandning av metallerna, njurskador. Giftigheten var Hg>Co>Pb. Förbehandling under 7 dagar med E-vitamin (250 IU/100g) minskade starkt de histologiskt påvisbara effekten av metallerna och minskade serum creatinin och urea (Hanafy & Soltan, 2004) Även mot minskat epididymalt spermantal, sperm motilitet och viabilitet, orsakat av HgCl2-tillförsel per os till råtta, skyddade E-vitamin vid en samtidig tillförsel om 2 mg/kg/dag. E-vitamin kallades engång för fertilitetsvitaminet och orsaken, då okänd, kan ha varit skydd mot skador, orsakade av fria radikaler/lipidperoxidation (Rao & Sharma, 2001).

N-acetylcystein
Råttor som kortvarigt exponerats för höga halter kvicksilverånga fick alveolarödem, fibros och hög dödlighet. N-acetylcystein minskade dödligheten och förlängde överlevnadstiden. SOD i lungorna var lägre hos acetylcystein-behandlade djur, något som indikerar en antioxidanteffekt (Livardjani et al., 1991). HgCl2-inducerade njurskador med nedsatt enzymaktivitet och filtrering. Sänkning av thiolhalten med diethylmaleate ökade Hg-ackumuleringen i njurarna och förvärrade skadorna. N-acetylcystein motverkade helt eller delvis skadorna och sänkte halten Hg i njurarna (Girardi & Elias, 1991). Ämnet har även avänts vid många fall av exponering av människor för Hg, oftast pga olyckshändelse eller i suicidförsök. Fallbeskrivningarna tyder på att ämnet kan motverka förgiftningarna men kontroller saknas givetvis vid sådana händelser (Pachon et al., 2001).

I en jämförelse mellan effektiviteten hos olika aminosyror att motverka effekten av HgCl2 på nervceller i odling rapporterades att N-acetylcystein och L-lysin var 100 % effektiva, ornitin 61 %, glycin 75 % och taurin 83 % (Becker et al., 2001). Isolerade hjärtmuskelceller, exponerade för HgCl2, fick förkortad till full tension, en effekt medierad av Ca-frisättning från sarcoplasmatiskt retikulum. Myosin ATPase aktiviteten sänktes starkt av låga halter Hg2+. Thiolerna dithiothreitol (DTT) och cystein motverkade inte Ca-effekterna men förhindrade helt effekten på myosin ATPase. Resultaten tyder på att SH-grupper inte direkt är inblandade i Ca-frisättningen men däremot i aktiviteten av ATPase. En möjlig indikation på att terapi vid Hg-förgiftning, förutom thioler, även bör innefatta Mg2+ och/eller Ca-blockare? (Vassallo et al., 1999).

Penicillamin
I en händelse där 19 tunelarbetare exponerades för höga halter kvicksilver jämfördes urinutsöndringen av Hg hos arbetare som fick 150 mg  penicillamin 3 ggr dagligen med sådana som fick 100 eller 200 mg DMPS 3 ggr dagligen. Den sistnämnda gruppen hade klart högre utsöndring. Ev. effekt på symtom rapporterades ej (Petzl et al., 1988). I djurförsök ger HgCl2 ökad lipidperoxidation och inaktivering av SOD och katalas. DMPS och penicillamin sänker halten av lipidperoxidationsprodukter och verkar direkt som antioxidanter. Penicillamin är i detta avseende betydligt effektivare än DMPS Det är därför oklart om den terapeutiska effekten av de två antidoterna beror på chelering eller antioxidanteffekt (Benov et al., 1990).

Diverse skyddande ämnen
Det finns inga upgifter om att melatonin skulle verka som chelator vid terapeutiska doser. Däremot är ämnet en potent antioxidant och sänkta nivåer anses kunna öka risken för t.ex. cancer. Hos råttor som fått p.o. 1 mg/kg melatonin före sukbkutan injektion med HgCl2 förhindrades ökningen av plasma creatinin och tubulinekros. Apoptos var dubbelt så intensin hos djur som ej fick melatonin. Ökningen i malondialdehyd och sänkningen av GSH pga av kvicksilverbehandlingen förhindrades av melatonin liksom antalet SOD-positiva celler. Melatoninbehandling samtidigt som HgCl2 var utan effekt på oxidativa skadorna och njurskadorna. (Nava et al., 2000). En jämförelse mellan antioxidativa effekten av N-acetylcystein och melatonin i njurar, lever, lungor och hjärna vid i.p. injektion av HgCl2 gjordes på råttor. N-acetylcystein och melatonin tillfördes antingen före eller samtidigt med HgCl2. Kvicksilver inducerade lipidperoxidation och ökade nivån av malondialdehyd. Även myeloperoxidas ökade och GSH-nivån sänktes i lever, njurar och lungor. Både N-acetylcystein och melatonin förhindrade effekterna av HgCl2 (Sener et al., 2003).

Vid fria-radikalreaktioner är ofta lipidperoxidationen orsakad av närvaron av fritt järn eller järn i redox-aktiv form. En intressant fråga är därför om den ofta upmätta ökningen av lipidperoxidation i närvaro av HgCl2 orsakas indirekt av reducering av Fe3+ till Fe2+ och påföljande oxidation vid närvaro av syre med bildning av aggressiva syreradikaler. En enda studie av relationen Hg-Fe-fria radikaler hittas. Mitokondrier i astrocyter i odling och exponerade för HgCl2 ackumulerar Hg vilket triggar oxidativ-stress-respons med upptag av järn i mitokondrierna. Vilket som sker först är inte klart. Strukturen hos mitokondrierna ändras i enlighet med vad man kan se vid oxidativ stress (Brawer et al., 1998). En studie av ev. inblanding av järn finns för metyl-Hg. Både in vivo och in vitro förhindrade förbehandling med deferoxamine (desferal), en järnchelator, helt bildningen av reaktiva syremetaboliter som följd av injicerat metyl-Hg eller tillfört en synaptosomal fraktion. Deferoxamine bildar inte själv komplex med vare sig organiskt eller oorganiskt Hg (Lebel et al., 1992). Nyare järnchelatorer med förhoppningsvis mindre biverkningar än desferal och som kan sväljas ner är under utveckling och borde provas vid oorganisk kvicksilverexponering.

En närmast bortglömd antidot mot kvicksilver med oklar verkningsmekanism är spironolakton. Ämnet används som diuretikum och aldosteronantagonist men har skyddande effekt mot en hel rad orelaterade ämnen, sanolikt pga uppreglering av leverenzymer. Verkan vid akut Hg-exponering (djurförsök) sker dock inom 2 tim. med en kraftig omfördelning av metallen och 25 ggr ökad utsöndring via gallan. Sannolikt verkar ämnet som chelator men skiljer sig påtagligt från DMPS och DMSA som ökar utsöndringen i urinen (Haddow et al., 1972; Seyle, 1970).

Ett semisyntetisk penicillin, metylcillin, visade sig ha Hg-chelerande effekter med ökad urinutsöndring av metallen då man behandlade patienter med kronisk Hg-förgiftning för tillstötande infektioner. Penicilliner har metallbindande egenskaper och risken för att man förlorar även essentiella metaller påpekas i artikeln. Detta undersöktes dock inte (Kosmider & Klopotowski, 1970). Tänkvärt är att verkan av antibiotikabehandling inte nödvändigtvis måste bero på verkan på bakterier hos patienter som är tungmetallbelastade, likaså att patienter som står på antibiotika, för säkerhets skull bör ha tillskott av essentiella spårämnen som zink och selen.

MINERALER
Selen
Hos personer med som exponerats för kvicksilver (Idrija kvicksilvergruva), återfinns Hg-Se i organ som ackumulerar Hg som sköldkörtel, hypofys, njurar i molära förhållandet 1:1. Även olika delar av hjärnan med lägre halter Hg visar samma förhållande. Selenhalterna i omgivningen av Idrija är låga jämfört med kvicksilverhalterna. I vilken mån uppbindningen av selen till kvicksilver påverkade aktiviteten hos selenenzym undersöktes ej (Kosta et al., 1975). Hos personer med ”normal” belastning med Hg från amalgam och föda samt en tandläkare med högre exposition korrelerade molära Hg-halten med selenhalten i njurvävnad. I homogeniserad njurbark återfanns 88 % av kvicksilvret i  en olöslig fraktion där molära förhållandet Se-Hg var nära 1:1 (Bjorkman et al., 1994). Analys av olika nivåer av Hg resp. Se visar att vid låg Hg-exponering finns Se i stort överskott i njurar men vid stigande exponering minskar förhållandet Se:Hg alltmer för att slutligen nå 1:1 (Drasch et al., 1996)

Analys av plasma efter samtidig tillförsel av Hg och Se visar att det bildas ett komplex av Hg:Se, 1:1 + ett plasmaprotein med hög affinitet till komplexet. Proteinet tillhör troligen klassen av heparin-bindande proteiner med hög halt av basiska aminosyror (Yoneda & Suzuki, 1997).

Ett drygt 20-tal proteiner som innehåller selen är nu kända, flera har viktiga funktioner i redoxsystemen, för försvaret mot fria radikaler, i sköldkörtelfunktionen och för risken att utveckla cancer. Tillräcklig tillförsel är därför viktig. Yrkesmässig exponering för Hg eller närvaron av dentalt amalgam sänker utsöndringen av selen i urinen, i det senare fallet med 30 %. Uppenbarligen åtgår selen för kvicksilverbindning. Ur toxikologisk synpunkt är detta fördelaktigt men ur näringssynpunkt försämras tillgängligheten av selen för essentiella funktioner (Hol et al., 2002).

Selen motverkar toxiciteten av både organiskt och oorganiskt kvicksilver. Fisk med både hög selenhalt och kvicksilverhalt har sitt eget motgift. Syntetisk diet, innehållande kvicksilver, påverkade tillväxt, nervsystem och mortalitet. Selenittillförsel skyddade mot toxiciteten (Potter & Matrone, 1974). Likaså fick råttor som exponerats för HgCl2 sänkt aktivitet av GPx, betedde sig onormalt och blev oroliga. Djur som samtidigt med Hg fick Se hade normal eller förhöjd GPx aktivitet och inga störningar. Selenberikad jäst (huvudsakligen selenmetionin) och selen i form av selenit var lika effektiva. Selentillförseln ökade Hg-nivån i blod och lever och minskade den i njurarna och utsöndring av Hg (Wu et al., 1990).

Även cytogenetiska effekter av HgCl2 och metyl-Hg på humana blodceller motverkas av selenit. Kvicksilver, men även selen enbart, orsakade en ökning av SCE (sister chromatid exchange). Vid samtidig exponering för selen och kvicksilver upphävdes effekterna. Selen skyddade mot metyl-Hg vid förhållandet 1:2 och mot HgCl2 1:1 (Moromoto et al., 1982). Selen skyddar även mot amalgam. Celler som odlas i medium med tillsats av en lösning som beretts genom att amalgambitar lagt i odlingsmedium, disintegrerar och dör. Selenit i lösningen minskar eller upphäver effekterna (Kumei & Sato, 1981)

Zink
Djur som förbehandlats med tillskott av zink acetat  per os och sedan injicerats med HgCl2 subkutant är bättre skyddae mot kvicksilvereffekter. Lipidperoxidation i njurarna reducerades väsentligt. Även Hg-inducerad sänkning av C- och E-vitamin i njurarna förhindrades genom förbehandling med zink. Zinkbehandlingen uppreglerade GPx och glukos-6-P-dehydrogenase liksom sulfhydrylnivån. Zink inducerar inte bara metallothionein utan ökar även skyddande enzym och GSH-halt (Fukino et al., 1984; Fukino et al., 1986; Afonne et al., 2002). Histologisk utvärdering av kvicksilver- och zinkeffekter på levern hos möss visade skador av Hg och oförändrad morfologi av zink. Vid samtidig administrering av metallerna upphävdes de skadliga effekterna av Hg (Afone et al., 2000).

Histologiska studier av testiklar hos möss som behandlats med HgCl2, ZnCl2 eller HgCl2+ZnCl2 visade att Hg inducerade degenerativa skador och zink-behandling inte ändrade morfologin. Zink förhindrade skador, orsakade av kvicksilver. Man anser att samma förhållanden bör gälla för människa och att humanstudier av testikelfunktion vid låga doser Hg samt skydd av zink bör utföras (Orisakwe et al., 2001).

Zinkbrist eller marginella nivåer av zink är vanligt i befolkningen. Låga zinknivåer kan förmodas öka känsligheten för tungmetallskador. Hos djur som genom låg zinkhalt i födan fått låg eller marginell zinkstatus dog 4 av fem djur. Med förstorad lever och njurar, skrumpnad thymus, ökad plasma kväve och förändrade nivåer av plasma alkaliskt fosfatas, protein och aminosyror. Förf. anser att personer med låg zinknivå bör skyddas mot exponering för kvicksilver (och kadmium). Låg zinknivå kan finnas vid ärftlig sjukdom (acrodermatitis enteropathica), låg halt i födan, nedsatt absorption från födan genom sjukdom eller chelaterande ämnen i födan eller allmän malabsorption (Nomiyama & Nimiyama, 1986).

Referenser:
Addaya S, Chakravarti K, Basu A, Santra M, Haldar S, Chatterjee GC (1984) Effects of mercuric chloride on several scavenging enzymes in rat kidney and influence of vitamin E supplementation. Acta Vitaminol Enzymol 6:103-107

Afonne OJ; Orisakwe OE; Ndubuka GI; Akumka DD; Ilondu N (2000) Zinc protection of mercury-induced hepatic toxicity in mice. Biol Pharmaceut Bull; 23 (3):305-308

Afonne OJ, Orisakwe OE, Obi E, Dioka CE, Ndubuka GI. (2002) Nephrotoxic actions of low-dose mercury in mice: protection by zinc. Arch Environ Health. 57(2):98-102.

Albro PW, Corbett JT & Schroeder JL (1986) Generation of hydrogen peroxide by incidental metal ion-catalyzed autooxidation of glutathione.  J Inorg Biochem 27:191-203

Anuradha B; Rajeswari M; Varalakshmi P (1998) Degree of peroxidative status in neuronal tissues by different routes of inorganic mercury administration. Drug Chem Toxicol; 21(1):47-55

Anuradha B; Varalakshmi P (1999) Protective role of dl-alpha-lipoic acid against mercury-induced neural lipid peroxidation. Pharmacol Res 39(1):67-80

Aposhian HV (1983) DMSA and DMPS - water soluble antidotes for heavy metal poisoning. Ann Rev Pharmacol Toxicol 23:193-215

Aposhian HV, Morgan DL, Queen HL, Maiorino RM, Aposhian MM. (2003) Vitamin C, glutathione, or lipoic acid did not decrease brain or kidney mercury in rats exposed to mercury vapor. J Toxicol Clin Toxicol. 41(4):339-347.

Araki S, Aono H, Murata K (1986) Mobilization of heavy metals into the urine by CaEDTA - realtion to erythrocyte and plasma concentrations and exposure indicators. Br J Ind Med 43:636-641

Bando I, Reus MI, Andres D, Cascales M. (2005) Endogenous antioxidant defence system in rat liver following mercury chloride oral intoxication. J Biochem Mol Toxicol. 19(3):154-161.

Becker AJ Mazzio E, Soliman KA (2001) The protective efects of amino acids on mercuric chloride toxicity in neuro-2A cells. Faseb J 15(5)abstr iss:abstr. 206.2

Benov LC, Benchev IC, Monovich OH (1990) Thiol antidotes effect on lipid peroxidation in mercury-poisoned rats. Chem-biol Interact 76:321-332

Bjorkman L; Palm B; Nylander M; Nordberg M (1994) Mercury and selenium distribution in human kidney cortex. Biol Trace Elem Res; 40(3):255-265

Blackstone S, Hurley RJ, Hughes RE (1974) Some inter-relationships between vitamin C (L-ascorbic acid) and mercury in the guinea-pig. Food Cosmet Toxicol 12:511-516

Brawer JR; Mccarthy GF; Gornitsky M; Frankel D; Mehindate K; Schipper HM (1998) Mercuric chloride induces a stress response in cultured astrocytes characterized by mitochondrial uptake of iron. Neurotoxicol; 19(6):767-776

Budd, G. (1840) Scurvy. In: The Library of Medicine, Vol. 5, Ed. A. Tweedle, Whittaker & Co., London, 1840, as cited in Blackstone et al.

Bulat P; Dujic I; Potkonjak B; Vidakovic A (1998) Activity of glutathione peroxidase and superoxide dismutase in workers occupationally exposed to mercury. Int Arch Occup Environ Hlth; 71:S37-S39

Calabrese EJ, Stoddard A, Leonard DA, Dinardi SR (1987) The effects of vitamin C supplementation on blood and hair levels of cadmium, lead and mercury. Ann N.Y. Acad Sci 498:347-353

Cantoni N, Evans RM, Costa M (1982) Similarity in the acute cytotoxic response of mammalian cells to mercury (II) and x-rays: DNA damage and glutathione depletion. Biochem Biophys Res Comm 108:614-619

Cantoni O, Christie NT, Robison SH, Costa M (1984) Characterization of DNA lesions produced by HgCl2 in cell culture systems. Chem-biol Interact 49:209-224

Cantoni O; Hussain S; Guidarelli A; Cattabeni F (1994) Cross-resistance to heavy metals in hydrogen peroxide- resistant CHO cell variants. Mutat Res; 324(1-2):1-6

Carey EM (1982) The quantitative determination of plasmalogen by its reaction with mercuric chloride. Lipids 17:656-661

Chen C, Qu L, Li B, Xing L, Jia G, Wang T, Gao Y, Zhang P, Li M, Chen W, Chai Z. (2005) Increased oxidative DNA damage, as assessed by urinary 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine concentrations, and serum redox status in persons exposed to mercury. Clin Chem. 51(4):759-767.

Clarkson TW (1972) The pharmacology of mercury compounds. Ann Rev Pharmacol 12:375-406

Clarkson T & Rothstein A (1964) The excretion of volatile mercury by rats injected with mercury salts. Hlth Phys 10:1115-1121

Contrino J, Marucha P, Ribaudo R, Ference R, Bigazzi PE, Kreutzer DL (1988) Effects of mercury on human polymorphonuclear leukocyte function in vitro. Am J Pathol 132:110-118

Cornett CR, Markesbery WR, Ehmann WD (1998) Imbalances of trace elements related to oxidative damage in Alzheimer's disease brain. Neurotoxicol 19(3):339-346

Devi VK; Sumathi R; Varalakshmi P (1994) Evaluation of the antidotal effect of DL alpha-lipoic acid against mercuric chloride-induced acute renal dysfunction. Med Sci Res; 22(12):859-862

Dirks MJ; Davis DR; Cheraskin E; Jackson JA Mercury excretion and intravenous ascorbic acid. (1994) Arch Environ Hlth; 49(1):49-52

Drasch G; Wanghofer E; Roider G; Strobach S (1996) Correlation of mercury and selenium in the human kidney. J Trace Elem Med Biol; 10(4):251-254

El-Demerdash FM. (2001) Effects of selenium and mercury on the enzymatic activities and lipid peroxidation in brain, liver, and blood of rats. J Environ Sci Health B. 36(4):489-499.

Fujimoto Y, Maruta S, Yoshida A, Fujita T (1984) Effect of transition metal ions on lipid peroxidation of rabbit renal cortical mitochondria. Res Comm Chem Pathol Pharmacol 44:495-498

Fukino H, Hirai M, Hsueh YM, Yamane Y (1984) Effect of zinc pretreatment on mercuric chloride-induced lipid peroxidation in the rat kidney. Toxicol Appl Pharmacol 73:395-401

Fukino H, Hirai M, Hsueh YM, Moriyasu S & Yamane Y (1986) Mechanism of protection by zinc against mercuric chloride toxicity in rats: effects of zinc and mercury on glutathione metabolism. J Toxicol Env Hlth 19:75-89

Furman NH & Murray WMJr (1936) Studies of the reducing action of mercury I. The formation of hydrogen peroxide in the interaction of mercury with hydrochloric acid in the presence of oxygen. J Am Chem Soc 58:429-433

Girardi G & Elias MM (1991) Effectiveness of N-acetylcysteine in protecting against mercuric chloride-induced nephrotoxicity. Toxicol 67:155-164

Girardi G; Elias MM (1995) Mercuric chloride effects on rat renal redox enzymes activities: SOD protection. Free Radical Biol Med; 18(1):61-66

Gregus Z, Stein AF, Varga F, Klaassen CD (1992) Effect of lipoic acid on biliary excretion of glutathione and metals. Toxicol Appl Pharmacol 114:88-96

Guillot I; Lohr B; Weiser H; Halbach S; Rambeck WA (1998) Influence of vitamin C on cadmium and mercury accumulation. J Animal Physiol Animal Nutr; 80(2-5):167-169.

Güntz JE (1877) Chemischer Nachweis von der Ausscheidung des Quecksilbers durch den Harn Quecksilberkranker nach dem Gebrauche der Aachener Kaiserquelle. Vierteljahrschr f. Dermatol u. Syph 4:297-314

Haddow JE, Fish CA, Marshall PC, Lester R (1972) Biliary excretion of mercury enhanced by spironolactone. Gastroenterol 63:1053-1058

Hanafy S; Soltan ME (2004) Effects of Vitamin E pretreatment on subacute toxicity of mixture of Co, Pb, and Hg nitrate-induced nephrotoxicity in rats. Environ Toxicol Pharmacol; 17(3):159-167

Hock C; Drasch G; Golombowski S; Mullerspahn F; Willershausenzonnchen B; Schwarz P; Hock U; Growdon JH; Nitsch RM (1998) Increased blood mercury levels in patients with Alzheimer's disease. J Neural Transm; 105(1):59-68

Hojbjerg S; Nielsen JB; Andersen O (1992) Effects of Dietary Lipids on Whole-Body Retention and Organ Distribution of Organic and Inorganic Mercury in Mice. Food Chem Toxicol; 30(8):703-708

Hol PJ; Vamnes JS; Gjerdet NR; Eide R; Isrenn R (2002) Dental amalgam affects urinary selenium excretion. Biol Trace Elem Res; 85(2):137-147

Houser MT; Milner LS; Kolbeck PC; Wei SH; Stohs SJ (1992) Glutathione Monoethyl Ester Moderates Mercuric Chloride- Induced Acute Renal Failure. Nephron 61(4):449-455

Hughes W.L. (1957) A physicochemical rationale for the biological activity of mercury and its compounds. Ann N.Y. Acad. Sci. 65:454-460

Hussain S; Rodgers DA; Duhart HM; Ali SF (1997) Mercuric chloride-induced reactive oxygen species and its effect on antioxidant enzymes in different regions of rat brain. J Environ Sci Health B 32(3):395-409

Jansson G; Harmsringdahl M (1993) Stimulating Effects of Mercuric and Silver Ions on the Superoxide Anion Production in Human Polymorphonuclear Leukocytes. Free Radical Res Commun; 18(2):87-98

Kobal AB; Horvat M; Prezelj M; Briski AS; Krsnik M; Dizdarevic T; Mazej D; Falnoga I; Stibilj V; Arneric N; Kobal D; Osredkar J (2004) The impact of long-term past exposure to elemental mercury on antioxidative capacity and lipid peroxidation in mercury miners. J Trace Elem Med Biol; 17(4):261-274

Kling LJ & Soares JH (1981) The effect of vitamin E and dietary linoleic acid on mercury toxicity. Nutr Rep Int 24:39-46

Kosmider S & Dabrowski Z (1966) Catalase activity of the red blood cells, brain and liver in experimental poisoning with metallic mercury. Arch Immun Ther Exp 14:74-78

Kosmider, S & Klopotowski J (1970) Behandlung chronischer Quecksilbervergiftungen mit Methylcillin. Int Arch Arbeitsmed 27:228-233

Kosta I, Byrne AR, Zelenko V (1975) Correlation betwen selenium and mercury in man following exposure to inorganic mercury. Nature 254:238-239

Kumei Y & Sato A (1981) Effects of sodium selenite on the cytotoxicity of dental amalgam. Toxicol Appl Pharmacol 59:257-261

Lebel CP; Ali SF; Bondy SC (1992) Deferoxamine Inhibits Methyl Mercury-Induced Increases in Reactive Oxygen Species Formation in Rat Brain. Toxicol Appl Pharmacol; 112(1):161-165

Lee YW; Ha MS; Kim YK (2001) Role of reactive oxygen species and glutathione in inorganic mercury-induced injury in human glioma cells. Neurochem Res; 26(11):1187-1193

Livardjani F, Ledig M, Kopp P, Dahlet M, Leroy M, Jaeger A (1991) Lung and blood superoxide dismutase activity in mercury vapor exposed rats - effect of N-acetylcysteine treatment. Toxicol 66:289-295

Lund B-O, Miller DM, Woods JS (1991) Mercury-induced H2O2 production and lipid peroxidation in vitro in rat kidney mitochondria. Biochem Pharmacol 42:S181-S187

Mahboob M, Shireen KF, Atkinson A, Khan AT. (2001) Lipid peroxidation and antioxidant enzyme activity in different organs of mice exposed to low level of mercury. J Environ Sci Health B. 36(5):687-697.

Markesbery WR (1997) Oxidative stress hypothesis in Alzheimer's disease. Free Radical Biol Med; 23(1):134-147

Martin MD, Naleway C. (2004) The inhibition of mercury absorption by dietary ethanol in humans: cross-sectional and case-control studies. Occup Environ Med 61(2):e8. Electronic preprint

Messer RL, Lockwood PE, Tseng WY, Edwards K, Shaw M, Caughman GB, Lewis JB, Wataha JC. (2005) Mercury (II) alters mitochondrial activity of monocytes at sublethal doses via oxidative stress mechanisms. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 75B:257-263

Miller DM; Lund BO; Woods JS (1991) Reactivity of Hg(II) with Superoxide - Evidence for the Catalytic Dismutation of Superoxide by Hg(II). J Biochem Toxicol; 6(4):293-298

Miller DM; Woods JS (1993) Redox Activities of Mercury-Thiol Complexes - Implications for Mercury-Induced Porphyria and Toxicity. Chem-Biol Interact; 88(1):23-35

Mokranjac M & Petrovic C (1964) La vitamine C comme antidote dans les cas d'intoxication par les doses mortelles de mercure. CR Acad Sci (Paris) 258:1341-1342

Moromoto K, Iijima S, Koizumi A (1982) Selenite prevents the induction of sister-chromatid exchanges by methyl mercury and mercuric chloride in human whole-blood cultures. Mutat Res 102:183-192

Mukhopadhyay S, Mukhopadhyay S, Addya S, Bhattacharya DK, Chaterjee GC (1988) Studies on the antioxidant defence system and activation of human blood platelets under mercuric chloride treatment in vitro. Ind J Biochem Biophys 25:438-441

Naganuma A, Anderson ME & Meister A (1990) Cellular glutathione as a determinant of sensitivity to mercuric chloride toxicity. Prevention of toxicity by giving glutathione monoester. Biochem Pharmacol 40:693-697

Nakada S & Imura N (1983) Susceptibility of lipids to mercurials. J Appl Toxicol 3:131-134

Nath KA; Croatt AJ; Likely S; Behrens TW; Warden D (1996) Renal oxidant injury and oxidant response induced by mercury. Kidney Int; 50(3):1032-1043

Nava M; Romero F; Quiroz Y; Parra G; Bonet L; Rodrigueziturbe B (2000) Melatonin attenuates acute renal failure and oxidative stress induced by mercuric chloride in rats. Am J Physiol - Renal Physiol; 279(5):F910-F918

Nazhat NB & Asmus K-D (1973) Reduction of mercuric chloride by hydrated electrons and reducing radicals in aqueous solutions. Formation and reactions of HgCl. J Phys Chem 77:614-620

Nielsen Kudsk F (1965) The influence of ethyl alcohol on the absorption of mercury vapour from the respiratory tract in man. Acta Pharmacol Toxicol 23:263-274

Nielsen Kudsk F (1969) Uptake of mercury vapour in vivo and in vitro from Hg-containing air. Acta Pharmacol Toxicol 27: 149-160

Nomiyama K & Nomiyama H (1986) Aggravated toxicities of cadmium chloride and mercury(II) chloride in zinc deficient rats. Acta Pharmacol Toxicol 59 suppl 7:75-78

Norton WT (1959) Reaction of mercuric chloride with plasmalogen. Nature 184:1144-1145

Olivieri G; Brack C; Mullerspahn F; Stahelin HB; Herrmann M; Renard P; Brockhaus M; Hock C (2000) Mercury induces cell cytotoxicity and oxidative stress and increases beta-amyloid secretion and tau phosphorylation in SHSY5Y neuroblastoma cells. J Neurochem; 74(1):231-236

Orisakwe OE, Afonne OJ, Nwobodo E, Asomugha L, Dioka CE. (2001) Low-dose mercury induces testicular damage protected by zinc in mice. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 95(1):92-96.

Pachon M, Albarran M, Pasqualatto D (2001) Treatment of mercury oxide intoxication with N-acetyl cysteine. IXth Int Congr of Toxicology, Brisbane, Austr july 8-12; Toxicol 164(1-3):abstr. PIA12

Paller MS (1985) Free radical scavengers in mercuric chloride-induced acute renal failure in the rat. J Lab Clin Med 105:459-463

Pamphlett R; Slater R; Thomas S (1997) Oxidative damage to nucleic acids in motor neurons containing mercury. J Neurol Sci 159(2):121-126

Perrinnadif R; Dusch M; Koch C; Schmitt P; Mur JM (1996) Catalase and superoxide dismutase activities as biomarkers of oxidative stress in workers exposed to mercury vapors. J Toxicol Envir Hlth; 48(2):107-119

Petzl DH, Cichini G, Strasser K, Meisinger V, Schuller W, Schuster E, Jahn O (1988) Therapie der inhalativen Intoxikation mit metallischem Quecksilber. Klin Wschr 66 suppl 13:100-101

Pizzichini M, Fonzi M, Gasparoni A, Mencarelli M, Rocchi G, Kaitsas V, Fonzi L. (2001) Influence of amalgam fillings on Hg levels and total antioxidant activity in plasma of healthy donors. Bull Group Int Rech Sci Stomatol Odontol. 43(2):62-67.

Pizzichini M, Fonzi M, Sugherini L, Fonzi L, Gasparoni A, Comporti M, Pompella A. (2002) Release of mercury from dental amalgam and its influence on salivary antioxidant activity. Sci Total Environ. 284(1-3):19-25.

Pizzichini M, Fonzi M, Giannerini F, Mencarelli M, Gasparoni A, Rocchi G, Kaitsas V, Fonzi L. (2003) Influence of amalgam fillings on Hg levels and total antioxidant activity in plasma of healthy donors. Sci Total Environ. 301(1-3):43-50.

Potter S & Matrone G (1974) Effect of selenite on the toxicity of dietary methyl mercury and mercuric chloride in the rat. J Nutr 104:638-647

Queiroz MLD; Pena SC; Salles TSI; Decapitani EM; Saad STO (1998) Abnormal antioxidant system in erythrocytes of mercury-exposed workers. Hum Exp Toxicol; 17(4):225-230

Rabenstein DS & Isab AA (1982) A proton nuclear magnetic resonance study of the interaction of mercury with intact human erythrocytes. Biochim Biophys Acta 721:374-384

Rao MV, Chinoy NJ, Suthar MB, Rajvanshi MI. (2001) Role of ascorbic acid on mercuric chloride-induced genotoxicity in human blood cultures. Toxicol In Vitro. 15(6):649-654.

Rao MV; Sharma PSN (2001) Protective effect of vitamin E against mercuric chloride reproductive toxicity in male mice. Reprod Toxicol; 15(6):705-712

Renuka A & Shakunthala K (1990) Ferromagnetic behaviour of mercury - A study using electroanalytical methods. Bull Electrochem 6:546-549

Reus IS; Bando I; Anres D; Cascales M (2003) Relationship between expression of HSP70 and metallothionein and oxidative stress during mercury chloride induced acute liver injury in rats. J Biochem Mol Toxicol; 17(3):161-168

Ribarov SR, Benov LC, Benchev IC (1984) HgCl2 increases the methemoglobin prooxidant activity. Possible mechanisms of Hg2+ induced lipid peroxidation in erythrocytes. Chem-Biol Interact 50:111-119

Schulz, H. (1907) Wirkung und Anwendung der unorganische Arzneistoffe. Verl. G. Thieme, Leipzig.

Sener G, Sehirli AO, Ayanoglu-Dulger G. (2003) Melatonin Protects Against Mercury(II)-Induced  Oxidative Tissue Damage in Rats. Pharmacol Toxicol. 2003 Dec;93(6):290-296.

Seppanen K, Soininen P, Salonen JT, Lotjonen S, Laatikainen R. (2004) Does mercury promote lipid peroxidation?: an in vitro study concerning mercury, copper, and iron in peroxidation of low-density lipoprotein. Biol Trace Elem Res. 101(2):117-132.

Seyle H (1970) Mercury poisoning: prevention by spironolactone. Science 169:775-776

Shainkin-Kestenbaum R, Caruso C, Berlyne GM (1992) Effect of mercury on on oxygen free radical metabolism: inhibition of superoxide dismutase activity and enhancement of hydroxydopamine oxidation. Trace Elem Med 8:9-13

Shinada N; Muto H; Okamura Y; Takizawa Y (1990) Induction of phospholipid peroxidation and its characteristics by methylmercury chloride and mercuric chloride in rat kidney. Chemosphere, 21(1-2):57-67

Stacey NA & Klaassen CD (1981) Comparison of the effects of metals on cellular injury and lipid peroxidation in isolated rat hepatocytes. J Toxicol Env Hlth 7:139-147

Stock A & Cucuel F (1934) Der Quecksilbergehalt der menschlichen Ausscheidungen und des menschlichen Blutes. Z angew Chem 47:641-647

Sugata Y & Clarkson TW (1979) Exhalation of mercury - further evidence for an oxidation-reduction cycle in mammalian tissues. Biochem Pharmacol 28:3474-3476

Trachtenberg, I.M. (1974) Chronic Effects of Mercury on Organisms. Transl. from Russian. US. Dept of Health

Vassallo DV; Moreira CM; Oliveira EM; Bertollo DM Veloso TC (1999) Effects of mercury on the isolated heart muscle are prevented by DTT and cysteine. Toxicol Appl Pharmacol 156(2):113-118

Wising PJ (1880) Ett fall av kronisk kvicksilfverförgiftning. Nord Med Arkiv 12:1-49

Wolfreys K; Oliveira DBG (1997) Alterations in intracellular reactive oxygen species generation and redox potential modulate mast cell function. Eur J Immunol 27(1):297-306

Wu K-Q, Ce X-C, Zhou H-F, Rao Y-W, Li A-F, Zhang W-J (1990) The antagonistic effect of selenium on the toxicity of mercury. Trace Elem Medicine 7:40-44

Wu Z; Turner DR; Oliveira DBG (2001) IL-4 gene expression up-regulated by mercury in rat mast cells: a role of oxidant stress in IL-4 transcription. Int Immunol 13(3):297-304

Wu Z; Macphee IAM; Oliveira DBG (2004) Reactive oxygen species in the initiation of IL-4 driven autoimmunity as a potential therapeutic target. Curr Pharmaceut Design 10(8):899-913

Yamamoto M (1995) Possible mechanism of elemental mercury oxidation in the presence of SH compounds in aqueous solution. Chemosphere; 31(2):2791-2798.

Yonaha M, Itoh E, Ohbayashi Y, Uchiyama M (1980) Induction of lipid peroxidation in rats by mercuric chloride. Res Comm Chem Pathol Pharmacol 28:105-112

Yoneda S & Suzuki KT (1997) Detoxification of mercury by selenium by binding of equimolar Hg-Se complex to a specific plasma protein. Toxicol Appl Pharmacol 143:274-280


 Tillbaka till hemsidan


 


  © 2006 IAOMT SWEDEN, Alla rättigheter reserverade.