Trucizny i ich wpływ na zdrowie człowieka

Substancje chemiczne o szkodliwym oddziaływaniu dla organizmu często powodują zatrucia. Identyfikacją toksyn, mechanizmami ich działania oraz leczeniem zajmuje się toksykologia. Najbardziej znanymi truciznami były arszenik i cyjanek potasu, które przez długi czas były łatwo dostępne do nabycia. Arszenik był popularną trutką na szczury, a cyjanek stosowano do celów fotograficznych lub jako środek przeciw osom.
Trucizny można zasadniczo podzielić na dwie grupy: trucizny pochodzenia naturalnego oraz trucizny antropogeniczne.
Bakterie produkują dwa rodzaje toksyn: egzotoksyny i endotoksyny.
Egzotoksyny - rozpuszczalne substancje białkowe, które zostają wydalone do środowiska, np. do tkanki organizmu. Wytwarzane są przeważnie przez bakterie Gram-dodatnie. Egzotoksyny zwykle wykazują wrażliwość na działanie kwasów, enzymów trawiennych i temperatury powyżej 60°C. Należą one do najsilniejszych ze znanych dotychczas substancji toksycznych. Unieczynnione pod wpływem formaldehydu (0,4-0,5%) w temperaturze 37° C w ciągu 6 tygodni tracą swoją zjadliwość, zachowując przy tym określoną aktywność antygenową, dzięki czemu wywołują odporność organizmu, co wykorzystywane jest przy produkcji szczepionek. Egzotoksyny powodują głównie zatrucia przewodu pokarmowego - np. toksyny Salmonelli, toksyny tężca, jadu kiełbasianego działają na układ nerwowy. Jad kiełbasiany jest jedną z najsilniejszych trucizn, już dawka 0,00001 grama wywołuje śmierć. Jest on jest odporny na wysoką temperaturę, wytrzymuje gotowanie w temp. 100oC przez kilkanaście minut. Powoduje zatrucie zwane botulizmem (od innej nazwy tej neurotoksyny - botulina). Neurotoksynę botulinową wytwarzają beztlenowe laseczki Clostridium botulinum. Spośród 9 różnych szczepów Clostridium botulinum, każdy wytwarza inną neurotoksynę. Nosicielami tych bakterii są najczęściej ptaki i zwierzęta hodowlane. Niezwykle duża toksyczność botuliny wiąże się z zaburzeniem przewodnictwa cholinergicznego, w skutek zahamowania wytwarzania acetocholiny w połączeniach międzykomórkowych. Ponieważ bakterie jadu kiełbasianego szczególnie dobrze rozwijają się w niewyjałowionych konserwach, należy unikać puszek z wydętym wieczkiem, tzw. bombaż), które wywołane jest obecnością gazów wytwarzanych przez bakterie. Od kilkunastu lat botulina stosowana jest w kremach przeciwzmarszczkowych i w innych preparatach pielęgnacyjnych, oraz w postaci wstrzyknięć domięśniowych. Nieumiejętne stosowanie i zbyt duże dawki mogą powodować paraliż.
Endotoksyny to glikolipopolipeptydy powszechne u bakterii Gram-ujemnych w jednej w ścianie komórkowej.
Endotoksyny są względnie są słabo toksyczne, mają słabe właściwości antygenowe, ale za to są silnie gorączkotwórcze. Uwalniają się łatwo do środowiska zewnętrznego poprzez fragmentację ściany komórkowej, która uwypukla się i następnie odłącza w postaci sferycznych cząsteczek. Stężenie endotoksyn bakteryjnych w kurzu organicznym jest zwykle wysokie.
Bakterie są główną przyczyną zatruć pokarmowych. Szczególnie korzystnym okresem dla rozwoju bakterii jest lato. W wysokiej temperaturze, przy zaniedbaniu podstawowych zasad higieny producentów żywności, w naszej kuchni, czy w punktach gastronomicznych zatrucia mogą być częste. Np. bakterie salmonelli mogą znaleźć się właściwie w każdym produkcie spożywczym i zwykle niczym nie zdradzają swojej obecności. Inna bakteria Campylobacter jejuni upodobała sobie drób, mleko, wodę. Campylobacter jejuni wywołuje ostre zapalenie żołądka i jelit, często pozostawiające owrzodzenia. O ile, chorobami tymi można zarazić się wyłącznie przez spożywanie pokarmów, to chorobą brudnych rąk - czerwonką, można również przez kontakt z chorym człowiekiem. Sprawcą są pałeczki czerwonki (Shigella). Shigella wytwarza dwa rodzaje toksyn: enterotoksynę i tzw. toksynę Shiga. Pierwszym objawem zatrucia jest wodnista biegunka.
Pałeczka okrężnicy (Escherichia coli) powszechnie występuje we florze jelita grubego w naszym przewodzie pokarmowym, jako bakteria symbiotyczna. Obecność Escherichia coli w wodach powierzchniowych (tzw. miano coli) jest często stosowanym wskaźnikiem ich zanieczyszczenia. Namnożenie bakterii w produktach spożywczych i produkcja egzotoksyny, głównie w surowym, bądź nie dogotowanym mięsie powoduje bolesną biegunkę oraz wymioty.
Escherichia colijest jedną z bakterii, która może wywoływać wstrząs septyczny, zwany też posocznicą lub sepsą, czyli ciężko przebiegającą reakcję organizmu na zakażenie.
Cyjanobakterie, zwane powszechnie sinicami, wytwarzają kilka rodzajów toksyn m.in. hepatotoksyny i neurotoksyny. Hepatotoksyny uszkadzają komórki wątroby, doprowadzają do krwotoku wewnętrznego z wątroby oraz jej niewydolności. Skutki działania tych toksyn mogą być odsunięte w czasie. Kumulują się one w organizmie i działają powoli, ale bardzo skutecznie, wywołując np. nowotwory. Szczególnie narażeni na toksyny sinicowe są mieszkańcy Chin, gdzie sinice wprowadzane są, w celach użyźniających, na pola ryżowe i znajdują się w wodzie pitnej. Neurotoksyny powodują m.in. nadstymulację i paraliż mięśni oddechowych, ponieważ blokują przewodzenie bodźców nerwowych.
Innymi toksynami sinicowymi są cytotoksyny - po wniknięciu do organizmu powodują uszkodzenia wątroby, nerek, trzustki, śledziony, serca oraz dermatotoksyny - lipopolisacharydy powodujące intensywne podrażnienia skóry. Objawy takie jak: świąd skóry, pieczenie, obrzęk czy zaczerwienienie po kontakcie z dermatotoksynami pojawiają się po kilku godzinach od kąpieli w wodzie je zawierającej. Kontakt z kwitnącymi w Polsce sinicami, zwłaszcza w trakcie gorącego lata, może natomiast powodować wykwity skórne i dolegliwości żołądkowe.
Zatrucia grzybami. Większość zatruć śmiertelnych wywołuje zielony muchomor sromotnikowy lub jego albinotyczna odmiana - muchomor wiosenny, podobny do pieczarki i często z nią mylony. Do tej pory wyodrębniono i rozpracowano kilkanaście trucizn grzybowych, najgroźniejszą jest amanityna. Początkowe objawy zatrucia amanityną to bóle żołądka połączone z wymiotami i biegunką, silny spadek ciśnienia krwi, przyspieszenie pulsu. Docelowo amanityna uszkadza bardzo poważnie wątrobę i przy dużej dawce, w skutek poważnych uszkodzeń dochodzi do śmierci z powodu niewydolności wątroby. Nie ma skutecznego sposobu na unieczynnienie tej substancji, gotowanie, suszenie grzybów nic nie dają. Wystarczy 5 dkg grzyba, aby spowodować śmierć osoby dorosłej.
W przypadku innej trucizny występującej w muchomorach - muskaryny, istnieje naturalna odtrutka - atropina uzyskiwana z krzewu wilczej jagody, stąd też przy szybkiej interwencji działanie muskaryny może być szybko zniwelowane. Niestety, odtrutka na amanitynę nie istnieje.
Są też toksyny grzybowe o przedłużonym lub opóźnionym czasie działania. Zatrucie przebiega tak, po upływie około tygodnia od zjedzenia grzybów (np. zasłoniaka, produkującego orelaninę) i ustąpieniu pierwszych objawów dochodzi do trwałego uszkodzenia nerek. Jeszcze bardziej groźna jest olszówka, konsekwencje zjedzenia tego grzyba widoczne są dopiero przy kolejnym zjedzeniu, nawet, jeśli od pierwszego kontaktu z grzybem minęło kilka lat. Nie wiadomo, dlaczego pierwszy kontakt z toksyną, do tej pory nierozpoznaną, nie daje żadnych objawów.
Wyróżnia się trzy zasadnicze typy zatruć pokarmowych grzybami: neurotropowe, cytotropowe i gastryczne.
Zatrucia neurotropowe wpływają na system nerwowy człowieka. Objawy takiego zatrucia występują stosunkowo szybko do kilku godzin od zjedzenia, pojawiają się: podniecenie nerwowe, halucynacje oraz przyspieszenie akcji serca albo też zwolnienie akcji serca, spadek tętna, zaburzenia oddychania.
Zatrucia cytotropowe charakteryzują się przede wszystkim uszkodzeniem komórek narządów wewnętrznych: wątroby, śledziony, nerek, serca itp. Objawy chorobowe występują po długim okresie utajenia i bardzo często kończą się śmiercią.
Zatrucia gastryczne objawami są głównie ostre nieżyty żołądkowo-jelitowe i czasami podwyższona temperatura. Dochodzi do odwodnienia organizmu i zaburzeń równowagi kwasowo-zasadowej.
Aby nie dopuścić do zatrucia grzybami należy przestrzegać kilku zasad:
• Jeżeli nie mamy pewności, co do danego grzyba lepiej go nie zbierajmy;
• Nie opierajmy się na przesądach, takich jak smak czy czernienie. Jest wiele smacznych i nieczerniejących grzybów trujących.
• Przy małej znajomości grzybów najlepiej nie należy zbierać okazów z blaszkami pod kapeluszem, a tylko te, które mają rurki;
• Surowe grzyby stanowią najpoważniejsze zagrożenie;
• Nie powinno się podawać potraw z grzybów dzieciom;
• Nie należy kupować grzybów suszonych nieznanego pochodzenia;
• Przy podejrzeniu zatrucia - nudnościach, bólach brzucha lub wymiotach, należy jak najprędzej udać się do lekarza.
Alkaloidy to znane i silne naturalne trucizny, obecnie cześć z nich jest również uzyskiwana syntetycznie. Alkaloidami są np.: nikotyna, kurara, morfina, atropina. Do alkaloidów należą związki, które występują w surowcach znanych jako używki np.: kofeina. Chemicznie ciężko je zakwalifikować, ogólnie mówi się, że są one organicznymi zasadami roślinnymi, zawierającymi atom azotu w pierścieniu heterocyklicznym, wykazującymi wyraźne działanie na układ nerwowy. Alkaloidy łatwo łączą się z występującymi w soku komórkowym, kwasami organicznymi i tworzą sole rozpuszczalne w środowisku wodnym.
Bardzo wiele substancji tej grupy oddziałuje na układ wegetatywny. Ich wpływ na układ autonomiczny jest bardzo zróżnicowany. Na przykład połknięte nasiona pospolitego chwastu, bielunia dziędzierzawy czy zjedzenie owoców pokrzyku wilczej jagody mogą wywołać tzw. zespół antycholinergiczny, czyli porażenie przywspółczulnej części układu wegetatywnego. Związki te, bowiem działają na receptory acetylocholinowe.
Inne alkaloidy, tj. nikotyna, obecna w liściach tytoniu, po wstępnej fazie pobudzenia układu współczulnego, później działa na układ przywspółczulny. Strychnina, zaburza transmisję nerwową, powodując wystąpienie dramatycznych skurczów mięśni, zwanych skurczem tężcowym.
Najwięcej alkaloidów znajduje się w nasionach, nadają one roślinie gorzki smak i chronią ją przed zjedzeniem.
Glikozydy to połączenia cukrów z alkoholami lub fenolami. Powszechnie znane są glikozydy nasercowe z konwalii, naparstnicy, czy salicyna z kory wierzby. Glikozydy spowalniają akcję serca i działają moczopędnie. Zażywanie większych ilości tych związków może nawet doprowadzić do śmierci. Ważną grupę, z punktu widzenia lecznictwa, stanowią również glikozydy antrachinowe, działające przeczyszczająco.
Występują m.in. w kruszynie, szakłaku. Istnieją również glikozydy gorczyczne - zwiększające ukrwienie skóry.
Bardzo poważne zagrożenie dla ludzi stanowią jady zwierząt i owadów.
Głównymi sprawcami użądleń i ukąszeń w Polsce są osy, szerszenie, pszczoły. Reakcja alergiczna może wystąpić natychmiast po użądleniu lub nawet po kilku godzinach. Objawia się pokrzywką, obrzękiem i swędzeniem w miejscu użądlenia (objawy natury miejscowej), a u niektórych również trudnościami w oddychaniu, zawrotami głowy i gwałtownym spadkiem ciśnienia krwi (objawy natury uogólnionej). W ostrych przypadkach mamy, zatem do czynienia z tzw. szokiem (wstrząsem) anafilaktycznym, cechującym się przede wszystkim gwałtownym spadkiem ciśnienia krwi, utratą przytomności, a w krytycznych przypadkach prowadzącym nawet do zgonu. Reakcja uogólniona występuje na szczęście tylko u 0,4-5% populacji. U dzieci, przebieg wstrząsu anafilaktycznego jest, z reguły poważniejszy niż u dorosłych. Najpopularniejszym, ale nie zawsze skutecznym środkiem hamującym reakcję alergiczną, jest adrenalina.
Najlepiej jest sprawdzić czy jest się uczulonym na jad owadów. Można zrobić to dwojako, przeprowadzając testy skórne i badania krwi. Test skórny polega na wprowadzeniu alergenu (roztworu jadu) pod skórę, koniecznie pod kontrolą lekarza. We krwi natomiast bada się poziom przeciwciał IgE, których obecność świadczy o ryzyku wystąpienia reakcji alergicznej.
Osoba, która wie, że jest uczulona na jad owadów błonkoskrzydłych może poddać się odczulaniu.
Człowiek sam wytwarza całe spektrum szkodliwych toksyny, które znajdują się w środowisku pod różnymi postaciami. Do wyjątkowo trujących związków chemicznych należą dioksyny. Dioksyny są substancjami rakotwórczymi powstającymi podczas spalania, głównie chlorowanych związków organicznych. Źródłem dioksyn w powietrzu są głównie zakłady tworzyw sztucznych oraz spalanie odpadów szpitalnych i stanowią one produkt uboczny Do organizmu dioksyny dostają się albo drogą powietrzna, albo pokarmową. Najwięcej dioksyny gromadzi się w wątrobie i tkance tłuszczowej. Działanie Dioksyn ma charakter mutagenny, naruszają one właściwą strukturę kodu genetycznego komórek żywych organizmów. Długotrwałe narażenie na działanie tych substancji staje się źródłem takich zaburzeń jak bezpłodność, wady rozwojowych u dzieci tj. rozszczep podniebienia, deformacje kończyn. Mimo, stwierdzonej toksyczności dioksan śladowe ilości tych związków znajdują się w filtrach do kawy, ręcznikach i talerzach papierowych. W Polsce produkuje się 2,5 razy więcej dioksyn niż w Niemczech i 40 razy więcej niż w Norwegii.
Przykładem silnej trucizny jest TCDD - 2,3,7,8-tetrachlorodibenzodioksyna - pochodna dioksyny, którą prawdopodobnie Wiktor Juszczenko został otruty w czasie kampanii prezydenckiej, używana może być wyłącznie jako broń chemiczna. TCDD dostaje się do organizmu zwierząt doświadczalnych przez płuca, skórę lub razem z pożywieniem przez błonę śluzową do jelit. TCDD jest rozkładana bardzo powoli w organizmie. Czas połowicznego jej rozkładu u człowieka wynosi około jednego roku.
Pestycydy - zwykle zatrucia tymi związkami mają charakter przewlekły. Pestycydy wywołują nowotwory, wady rozwojowe płodu oraz poronienia. Jednym z najgroźniejszych pestycydów jest DDT - środek owadobójczy, który po stwierdzeniu swojej szkodliwości został wycofany z użycia w Polsce w latach 70. Miejscami akumulacji DDT są głównie: tkanka tłuszczowa, mleko kobiet i krów. Zaprzestanie stosowania środka spowodowało, że ilość DDT w organizmach ludzi i zwierząt stała się z biegiem lat coraz mniejsza, na przykład w krowim mleku jest pięć razy mniejsza niż 20 lat temu. Z drugiej strony widać wyraźnie jak długotrwała jest interakcja tego związku z otoczeniem - skutki stosowania często widoczne są dopiero po wielu latach, nawet od zaprzestania używania
Stosowanie pestycydów wymaga przestrzegania tzw. okresu karencji, to jest liczby dni, po których dany pestycyd ulegnie rozłożeniu, a płody rolne mogą zostać zebrane i przeznaczone do spożycia.