Streszczenie
Przedmiotem badaƒ by∏y migda∏ki gard∏owe, które ze wzgl´du na swoje po∏o˝enie anatomiczne stanowià pierw- szà tkank´, majàcà stycznoÊç z zawartymi we wdychanym powietrzu substancjami.
Migda∏ki gard∏owe pochodzi∏y od dzieci zamieszkujà- cych województwo Êlàskie. Niektóre z tych dzieci by∏y na- ra˝one na bierne palenie. ZawartoÊç niklu w migda∏kach gard∏owych oznaczano metodà z indukcyjnie sprz´˝onà plazmà. Ârednia geometryczna zawartoÊç Ni w migda∏- kach gard∏owych dziewczynek nara˝onych na bierne pale- nie by∏a wi´ksza – 0,75 µg/g, w przeciwieƒstwie do dziew- czynek nienara˝onych, u których iloÊç ta wynosi∏a 0,67 µg/g. W przypadku przeciwnej p∏ci wi´cej tego pier- wiastka zawiera∏y migda∏ki pochodzàce od ch∏opców nie- nara˝onych na bierne palenie – 0,6 µg/g, natomiast Êred- nia zawartoÊç Ni w migda∏kach gard∏owych ch∏opców na- ra˝onych wynosi∏a 0,55 µg/g. Wyniki badaƒ potwierdzi∏y,
˝e p∏eç, miejsce zamieszkania oraz bierne nara˝enie na dym tytoniowy odgrywa istotnà rol´ w kumulacji niklu w migda∏kach gard∏owych. Ponadto analizujàc wspó∏wy- st´powanie Ni z innymi badanymi metalami, stwierdzono istotne dodatnie korelacje dla Al, Cd, Cu, Pb, Zn, Ca, a tak˝e Mg.
S∏owa kluczowe: nikiel, dzieci, migda∏ki gard∏owe
Summary
Subject of this study was pharyngeal tonsils which his anatomic location is interesing tissue. They are first tissue which has contact content in air inhalation substances in selective way.
Pharyngeal tonsils came from children who lived in Si- lesia province. Some of these children have been expose to passive smoking. Contains nickel in pharyngeal tonsils was marked by the method of Inductively Coupled Pla- sma. Geometrical mean of contents of nickel in pharyn- geal tonsils from exposed to tobacco smoke girls was 0,75 µg/g, in unexposed girls was 0,67 µg/g, in exposed to tobacco smoke boys was 0,55 µg/g and unexposed boys 0,6 µg/g was observed. The results have verified that sex, living place and exposure to tobacco smoke matter in ac- cumulation nickel in pharyngeal tonsils. The cross-corela- tion analysis between content of Ni and other metals, fo- und out positive corelation between Ni and Al, Cd, Cu, Pb, Zn, Ca, Mg.
Key words: nickel, children, pharyngeal tonsils
Nades∏ano: 19.12.2009
Zatwierdzono do druku: 21.05.2010
WP¸YW BIERNEGO PALENIA NA ZAWARTOÂå NIKLU W MIGDA¸KACH GARD¸OWYCH DZIECI
INFLUENCE OF PASSIVE SMOKING ON CONTENT OF NICKEL IN CHILDREN PHARYNGEAL TONSILS
Jerzy Kwapuliƒski, Ewa Nogaj, Marcin Babula, Ma∏gorzata Suflita
Katedra i Zak∏ad Toksykologii Âlàskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach Wydzia∏ Farmaceutyczny z Oddzia∏em Medycyny Laboratoryjnej w Sosnowcu Kierownik Zak∏adu Toksykologii: prof. dr hab. n. przyr. J. Kwapuliƒski
Wst´p
Zakres rodzaju biomarkerów wykorzystywanych obecnie w toksykologii Êrodowiskowej jest bardzo szeroki, od specyficznych do niespecyficznych [1].
Na szczególnà jednak uwag´ wÊród nich zas∏ugujà biomarkery ekspozycji, poniewa˝ dostarczajà naj- bardziej bezpoÊrednich dowodów, zwiàzanych z na- ra˝eniem badanej populacji na dany czynnik Êrodo- wiskowy, a tak˝e istotnie odwzorowujà potencjalne skutki zdrowotne powodowane przez okreÊlone zwiàzki chemiczne, w tym równie˝ metale ci´˝kie [2, 3]. Wykorzystanie wspomnianych biomarkerów okreÊla si´ mianem monitoringu biologicznego.
Opiera si´ ono na za∏o˝eniu, i˝ pomi´dzy zawarto- Êcià danego kesnobiotyku w okreÊlonej cz´Êci Êro- dowiska, a jego st´˝eniem w próbie biologicznej ist- nieje istotna proporcjonalna zale˝noÊç [4]. Próbà biologicznà mo˝e byç w tym przypadku ka˝da tkanka, narzàd bàdê p∏yny ustrojowe selektywnie kumulujàce szkodliwe substancje chemiczne. Wa˝- nym wi´c jest, aby pomiar ekspozycji z wykorzysta- niem odpowiednio dobranych biomarkerów by∏
istotny i wiarygodny z punktu widzenia medycyny Êrodowiskowej, co stwarza∏oby warunki dla podej- mowania bardziej skutecznych dzia∏aƒ zapobiegaw- czych, nie tylko w odniesieniu do ca∏ej badanej po- pulacji, ale tak˝e na poziomie osobniczym [5–7].
Do wielu pierwiastków uk∏adu okresowego pe∏- niàcych okreÊlonà rol´ fizjologicznà, a zarazem ma- jàcych w∏aÊciwoÊci toksyczne nale˝y równie˝ nikiel.
Nikiel jest pierwiastkiem wszechobecnie wyst´- pujàcym w wodzie, powietrzu i biosferze [8]. Emisja przemys∏u chemicznego, metalurgicznego, wydo- bywczego i hutniczego, a tak˝e spalanie w´gla i p∏ynnych paliw wià˝e si´ ze zwi´kszonà jego emi- sjà [9]. Wyst´puje on wówczas w st´˝eniach po- nadnormatywnych w wybranych elementach Êrodo- wiska, przyczyniajàc si´ w ten sposób nie tylko do degradacji Êrodowiska naturalnego, ale tak˝e zabu- rzeƒ funkcjonowania narzàdów oraz wielu uk∏adów fizjologicznych w organizmie cz∏owieka [9–11].
Rola niklu w organizmie nie jest jeszcze dobrze wyjaÊniona. Nikiel jest nieodzownym mikroelemen- tem warunkujàcym prawid∏owy przebieg niektó- rych procesów metabolicznych i nie tylko [12]. Ni- kiel dostaje si´ do organizmu cz∏owieka g∏ównie przez przewód pokarmowy, drogi oddechowe oraz skór´ [13]. Wch∏oni´te do krwi jony niklu niemal w ca∏oÊci gromadzà si´ w osoczu i wyst´pujà w po-
∏àczeniach w po∏àczeniach z albuminami, nikielo- plazminà oraz aminokwasami, przez które sà trans- portowane [14, 15]. Fizjologiczna rola niklu polega g∏ównie na tym, i˝ jest on aktywatorem szeregu en- zymów ludzkich tkanek, np. tyrozynazy, arginazy, deokosyrybonukleazy, fosfoglukomatazy, niektó- rych dehydrogenaz i karboksylaz. Sugeruje si´ rów-
nie˝, i˝ metaloenzymem zale˝nym od niklu jest kal- cynueryna, b´dàca wa˝nym czynnikiem regulacyj- nym w mózgu i mi´Êniach szkieletowych. Ponadto przypisuje si´ mu udzia∏ w transporcie tlenu do tka- nek, w przemianach w´glowodanów, t∏uszczy i bia-
∏ek. Jego fizjologiczna rola polega tak˝e na zwi´k- szeniu aktywnoÊci procesu erytropoezy, poprzez re- gulacyjny wp∏yw tego enzymu na metabolizm wita- miny B12. Ponadto nikiel reguluje funkcj´ plazmi- ny, zwi´ksza aktywnoÊç hormonalnà oraz stabilizu- je struktur´ kwasów nukleinowych, bierze on udzia∏
w tworzeniu b∏on komórkowych. Nikiel jest tak˝e wa˝nym sk∏adnikiem bakterii tworzàcych flor´ jeli- towà [10, 12, 16–18].
Dowiedziono, ˝e zarówno niedobór, jak i nad- miar niklu mo˝e byç dla cz∏owieka szkodliwy. Nie- dobór tego pierwiastka spowodowany jest g∏ównie b∏´dami dietetycznymi oraz stresem, a konsekwen- cje jakie mo˝e wywo∏aç to zahamowanie wzrostu, zmniejszenie przyswajania ˝elaza, obni˝enie pozio- mu hemoglobiny we krwi czy te˝ nagromadzenie si´
t∏uszczu w wàtrobie i upoÊledzenie jej funkcji [17, 19]. Powy˝sze przyk∏ady przemawiajà za tym, jak wa˝nà rol´ odgrywa nikiel w metabolizmie cz∏owie- ka.
Jednak mimo swych zalet i korzyÊci jakie niesie dla organizmów ˝ywych nikiel, to w pewnych sytu- acjach zbyt wysokie dawki tego metalu przyczyniaç si´ mogà do wyst´powania wielu schorzeƒ. Meta- liczny nikiel jest w zasadzie nieszkodliwy, jednak przy przewlek∏ym nara˝eniu ma w∏aÊciwoÊci alergi- zujàce [11–13, 15]. Mowa tu o uwalnianiu i wch∏a- nianiu tego metalu do ustroju g∏ównie z protez sta- wowych i dentystycznych, gwoêdzi Êródkostnych, stymulatorów serca, a tak˝e z narz´dzi i naczyƒ ku- chennych [13, 15]. Wywo∏aç to mo˝e z kolei ró˝nego typu odpowiedê immunologicznà, od wyprysku kontaktowego do astmy oskrzelowej w∏àcznie [12, 15]. Zwiàzki niklu charakteryzuje na ogó∏ ma∏a tok- sycznoÊç ostra, a przypadki ostrego zatrucia sà ma-
∏o prawdopodobne. Najbardziej toksycznym zwiàz- kiem niklu jest karbonylek niklu, na który nara˝eni sà g∏ównie pracownicy przemys∏u metalurgicznego, a który z kolei do organizmu wnika g∏ównie przez drogi oddechowe i cz´Êciowo przez skór´ [19]. Po- nadto nadmierna ekspozycja na ten metal prowa- dziç mo˝e do os∏abienia odpornoÊci wrodzonej, za- truç ostrych i przewlek∏ych oraz zmian nowotworo- wych, zw∏aszcza przewodu pokarmowego, p∏uc i górnych dróg oddechowych [8, 9]. Indukcja perok- sydacji lipidów i hamowanie agregacji p∏ytek krwi to tak˝e przyk∏ady toksycznego oddzia∏ywania ni- klu na organizm cz∏owieka [12]. U podstaw kance- rogennego oddzia∏ywania tego metalu le˝à mo˝liwe interakcje z cynkiem, które jak si´ przypuszcza pro- wadzà do zaburzenia ekspresji genów i podzia∏ów
komórkowych. Nikiel ∏àczàc si´ z DNA zaburza je- go syntez´, hamuje procesy jego naprawy, prowa- dzàc w konsekwencji do aberracji chromosomo- wych, co t∏umaczy jego rakotwórcze dzia∏anie [8, 15].
Celem pracy by∏a ocena zwiàzku biernego pale- nia z zawartoÊcià niklu w migda∏kach gard∏owych dzieci pochodzàcych z rejonów po∏udniowej Polski.
Ponadto starano si´ wykazaç, czy wyroÊla adeno- idalne pozyskane na drodze adenotomii, oka˝à si´
przydatne do monitorowania przeci´tnego nara˝e- nia na nikiel dzieci, eksponowanych na dym tyto- niowy.
W niniejszej pracy badano równie˝ parametry mogàce mieç wp∏yw na zmiany zawartoÊci niklu w tkance adenoidalnej, i charakter zale˝noÊci wy- st´powania niklu z innymi metalami ci´˝kimi.
Materia∏ i metody
Przedmiotem badaƒ by∏y migda∏ki gard∏owe dzieci, w wieku od 2–12 lat, nara˝onych (n444) i nienara˝onych (n477) na dym tytoniowy. Ârednia wieku badanych dzieci wynosi∏a 5,7 lat. Badany ma- teria∏ pobrano podczas zabiegu adenotomii ze wskazaƒ lekarskich. Dzieci zamieszkiwa∏y rejony województwa Êlàskiego.
Przeprowadzono wywiad Êrodowiskowy wÊród rodziców, polegajàcy na wype∏nieniu ankiety, która zawiera∏a pytania dotyczàce wieku, p∏ci, nara˝enia na bierne palenie papierosów w Êrodowisku domo- wym, miejsce zamieszkania w znaczeniu zawartoÊci Ni w pyle zawieszonym w powietrzu (WSSE, Kato- wice).
Na przeprowadzenie badaƒ uzyskano zgod´ Ko- misji Bioetycznej ÂUM w Katowicach NN-6501- 130-06 z dnia 20.09.2006r.
Oznaczenie mokrej masy wszystkich migda∏ków, poprzedza∏o etap ich wyuszenia, pod lampami pro- miennikowymi – masa sucha. Do tego celu pos∏u˝y-
∏a waga ZMP WA-32 o dok∏adnoÊci 1x1015g.
Próbki migda∏ków mineralizowano w kolbach szklanych, przy pomocy kwasu azotowego HNO3
(V), spektralnie czystego firmy Merck. ZawartoÊç niklu w badanych próbach oznaczono przy pomocy spektrometru, opartego na zjawisku emisji promie- niowania przez atomy pierwiastków, wzbudzone przez umieszczenie ich w plazmie indukcyjnie sprz´-
˝onej (ICP-AES) u˝ywajàc aparatu SOLAR 2000 z dok∏adnoÊcià 0,01 µg/g.
Zastosowanà metod´ walidowano we wspó∏pra- cy z Zak∏adem Chemii Nieorganicznej Politechniki Âlàskiej w oparciu o wzorce Ni firmy WZORMAT.
Odzysk metody waha∏ si´ w granicach 95–101%.
Wyniki analiz walidacyjnych ró˝ni∏y si´ od iloÊci te- stowych od 2,0–4,0%. Walidacja obejmowa∏a obser- wowany zakres st´˝eƒ badanego pierwiastka.
Uzyskane wyniki poddane analizie statystycznej i opracowane przy pomocy programów Statistica for Windows ver 7.1 oraz Microsoft Excel, poddano dyskusji w oparciu o piÊmiennictwo.
Wyniki badaƒ i ich omówienie
Zwi´kszona zawartoÊç niklu w Êrodowisku, zmiennoÊç cech osobniczych, zw∏aszcza dzieci, przebywanie w najbli˝szym otoczeniu palaczy, po- zwoli∏o na wczesnà skutecznà ocen´ wyst´powania innych pierwiastków w tkance adenoidalnej, pozo- stajàcej w bezpoÊrednim kontakcie ze êród∏em sub- stancji egzogennych [19–24]. W tej pracy przepro- wadzone badania potwierdzi∏y tez´ ró˝norodnej za- wartoÊci niklu w zale˝noÊci od p∏ci, a tak˝e wp∏ywu biernego palenia oraz obecnoÊci innych pierwiast- ków na zwi´kszonà jego biokumulacj´.
Szczególne po∏o˝enie migda∏ka gard∏owego wzgl´dem jednych z g∏ównych dróg wch∏aniania me- tali, jakimi sà drogi oddechowe sprawia, ˝e wobec braku wiedzy o kumulacji pierwiastków, w tym zwiàzków niklu w tej tkance, zasadnym jest zainte- resowanie si´ jego wyst´powaniem. Tym bardziej, ˝e pierwiastek ten znajduje si´ w py∏ach drobnodyspe- rysjnych w iloÊci ok. 90 µg/g.
Charakterystyk´ statystycznà wyst´powania Ni w migda∏kach gard∏owych dziewczynek i ch∏opców nara˝onych na bierne palenie przedstawiono w tabeli I.
Najbardziej prawdopodobny statystycznie za- kres zmian Ni wynosi odpowiednio u dziewczynek 0,77–1,28 µg/g, u ch∏opców 0,80–1,19 µg/g (tabela II). Wyst´powanie jonów Ni w migda∏kach gard∏o- wych w ca∏ej badanej populacji opisuje wspó∏czyn- nik zmiennoÊci, który wynosi ok. 90%. Oznacza to, ˝e udzia∏ jonów Ni wià˝e si´ ze stopniem zapy- lenia powietrza w miejscach zamieszkania [25].
Dodaç nale˝y, ˝e ze wzgl´du na p∏eç zmiennoÊç wyst´powania Ni jest podobna. Przeci´tna zawar- toÊç Ni odpowiadajàca Êredniej geometrycznej nie ró˝ni si´ istotnie (p†0,342): ch∏opcy 0,67 µg/g, dziewczynki 0,71 µg/g. O du˝ych mo˝liwoÊciach kumulowania jonów Ni Êwiadczà zawartoÊci odpo- wiadajàce 95 percentylowi (tabela II), a mianowi- cie wartoÊci te dla dziewczynek wynoszà 3,46 µg/g, a dla ch∏opców 3,08 µg/g i istotnie ró˝nià si´ na po- ziomie p†0,05.
Charakter rozk∏adu cz´stoÊci wyst´powania jonów Ni opisany wspó∏czynnikami skosnoÊci i kur- tozy wskazuje na logarytmiczny prawostronnie otwarty.
Wyznaczone zawartoÊci odpowiadajàce 10 per- centylowi mo˝na interpretowaç jako st´˝enia fizjo- logiczne w∏aÊciwe dla danej p∏ci: u ch∏opców 0,18 µg/g, u dziewczynek 0,24 µg/g, które sà istotnie wi´ksze (p†0,05).
Tabela I. Charakterystyka statystyczna wyst´powania niklu w migda∏kach gard∏owych dziewczynek i ch∏opców nara˝onych i nienara˝onych na dym tytoniowy [µg/g].
Ta b l e I. Statistical characteristics of occurence of nickel in pharyngeal tonsils for exposure passive smo- king and no passive smoking boys and girls [µg/g].
Dziewczynki nara˝one na bierne palenie (n415)
1,1150,92 0,57–1,64 0,75 0,15–3,29 0,18 0,77 3,29 1,00 0,69 83 Dziewczynki nienara˝one na bierne palenie (n432)
1,0051,01 0,62–1,38 0,67 0,08–4,68 0,18 0,64 3,46 2,31 6,23 101 Ch∏opcy nara˝eni na bierne palenie (n429)
0,8750,96 0,47–1,28 0,55 0,11–3,89 0,18 0,48 3,09 2,04 4,11 110 Ch∏opcy nienara˝eni na bierne palenie (n445)
0,8850,71 0,66–1,09 0,60 0,05–3,24 0,18 0,57 1,98 1,12 1,40 81 Ârednia aryt-
metyczna 5 odchylenia standardowe
Zakres zmian najbardziej prawdopo- dobny staty-
stycznie
Ârednia geome- tryczna
Zaobserwo- wany zakres
zmian
ZawartoÊci odpowiadajàce percentylom
Wspó∏czynniki
rozk∏adu Wspó∏- czynnik zmiennoÊci 10 50 95 skoÊnoÊç kurtoza
Tabela II. Charakterystyka statystyczna wyst´powania niklu w migda∏kach gard∏owych dziewczynek i ch∏opców [µg/g].
Ta b l e II. Statistical characteristics of occurence of nickel in pharyngeal tonsils girls and boys [µg/g].
Ca∏a badana populacja (n4150)
1,0150,91 0,86–1,16 0,69 0,05–4,68 0,18 0,73 3,24 1,69 3,00 90 Dziewczynki (n460)
1,0350,94 0,77–1,28 0,71 0,08–4,68 0,24 0,68 3,46 1,94 4,26 91
Ch∏opcy (n490)
1,0050,89 0,80–1,19 0,67 0,05–4,01 0,18 0,77 3,08 1,52 2,18 89
Ârednia aryt- metyczna 5 odchylenia standardowe
Zakres zmian najbardziej prawdopo- dobny staty-
stycznie
Ârednia geome- tryczna
Zaobserwo- wany zakres
zmian
ZawartoÊci odpowiadajàce percentylom
Wspó∏czynniki
rozk∏adu Wspó∏- czynnik zmiennoÊci 10 50 95 skoÊnoÊç kurtoza
Tabela III. Wyst´powanie niklu w migda∏kach gard∏owych dzieci w odniesieniu do poszczególnych rejonów.
Ta b l e III. The occurence of nickel in children pharyngeal tonsils for particular region.
R = 1 R = 2 R = 3 R = 4 R = 5 R = 6 R = 7 R =8 R = 9 CNiw migda∏ku
0,71 1,27 0,42 0,68 0,66 0,95 0,35 0,55 0,52
[µg/g]
Tabela IV. Podzia∏ na obszary ze wzgl´du na miejsce zamieszkania.
Ta b l e IV. Division into region at living place.
Obszar (rejon) MiejscowoÊç Ni w powietrzu [µg/m3] [25]
R41 Zabrze 3,8
Ornontowice
R42 Gliwice brak danych
Paniówki
R43 Katowice
Chorzów 3,5
Bytom Piekary Âlàskie
R44 Tarnowskie Góry
Radzionków 1,3 Âwi´toch∏owice
Hanusek Tychy
R = 5 Miko∏ów 2,4
˚ory Rybnik Czerwionka-Leszczyny
R46 Knurów
Jastrz´bie 2,8 Orzesze Jejkowice
Zag∏´bie
R47 Dàbrowa Górnicza
Jaworzno Szczakowa 2,75 Sosnowiec
R48 (tereny rekreacyjne) ˚abno Bielsko-Bia∏a 2,3
Cz´stochowa
R49 Lubliniec
Kleszczów 3,0 Kamieƒskie M∏yny Uwzgl´dniajàc informacje o zmiennoÊci wyst´-
powania jonów Ni (wspó∏czynnik zmiennoÊci, sko- ÊnoÊci i kurtozy) wskazujà, ˝e wartoÊci te mo˝na uznaç jako zawartoÊci odpowiadajàce przeci´tnemu nara˝eniu Êrodowiskowemu na ten pierwiastek.
Dodatkowym êród∏em obecnoÊci jonów Ni w tkankach migda∏ka gard∏owego jest wch∏anianie dymu tytoniowego (ETS – Environmental Tobac- co Smoke) (tabela I). Porównanie charakterystyki
statystycznej wyst´powania jonów Ni wyraênie wskazuje na wzrost zawartoÊci tego metalu u dziewczynek w wyniku biernego palenia (0,75 µg/g) w porównaniu do migda∏ków dziewczynek nienara˝onych (0,67 µg/g) (p*0,05). W migda∏- kach gard∏owych ch∏opców zawartoÊci odpowia- dajàce Êredniej geometrycznej nara˝onych i niena- ra˝onych na bierne palenie nie by∏y istotnie ró˝ne (p†0,837).
Kolejnà przes∏ankà wskazujàcà na rol´ zjawiska biernego palenia sà zawartoÊci jonów Ni w migda∏- kach gard∏owych dziewczynek (50 percentyl) oraz wspó∏czynnik zmiennoÊci wyst´powania Ni podob- ny dla migda∏ków ch∏opców i dziewczynek nara˝o- nych na biernà inhalacje dymu tytoniowego. Mig- da∏ki dziewczynek i ch∏opców nienara˝onych za- wiera∏y istotnie mniejsze iloÊci Ni, kolejno o 0,07 µg/g i 0,06 µg/g w porównaniu do nara˝o- nych. Zaskakujàce jednak okaza∏o si´, ˝e st´˝enia odpowiadajàce 10 percentylowi by∏y podobne (0,18 µg/g), co t∏umaczy si´ podobnà chemopresjà ze stro- ny emisji Êrodowiskowej i ETS.
Rol´ lokalnej emisji Êrodowiskowej zwiàzków Ni ilustrujà dane zawarte w tabeli III. Region 2, który zostaje pod du˝ym wp∏ywem emisji elektrownianej sprawia, ˝e w migda∏kach dzieci zamieszka∏ych na terenie i w okolicach Gliwic, zawartoÊç Ni (1,27 µg/g) jest najwi´ksza. Z kolei migda∏ki gard∏o- we dzieci mieszkajàcych w pobliskim Zabrzu, zawie- ra∏y mniejsze st´˝enie Ni (0,71 µg/g). Najmniejsze natomiast st´˝enia obserwowano w migda∏kacvh gard∏owych dzieci z Sosnowca, Jaworzno Szczako- wej, Dàbrowy Górniczej i innych miast Zag∏´bia, które ze wzgl´du na ró˝´ wiatrów nie pozostajà pod bezpoÊrednim wp∏ywem emisji py∏ów elektrownia- nych.
Ogólnà ilustracj´ zró˝nicowanej kumulacji jonów Ni u dzieci nara˝onych i nienara˝onych na bierne palenie ze wzgl´du na p∏eç przedstawiono na ryc. 1.
Kolejnym zagadnieniem potencjalnie determinu- jàcym wspó∏wyst´powanie Ni w nawiàzaniu do zmian zawartoÊci oznaczanych przez autorów pracy pozosta∏ych pierwiastków przedstawiono na ryc. 2.
Okaza∏o si´, ˝e zarówno w migda∏kach ch∏opców i dziewczynek w przypadku Al, Cd, Cu, Pb, Zn, Ca, Mg stwierdzono istotne wprost proporcjonalne zmiany zawartoÊci Ni. Jednak˝e stopieƒ wspó∏zale˝- noÊci w przypadku dziewczynek by∏ na ogó∏ mniej- szy o po∏ow´. Wyjàtek stanowià wi´ksze wspó∏za- le˝noÊci mi´dzy jonami Ni–Ca w migda∏kach dziewczynek (0,55) w porównaniu do ch∏opców (0,34), podobne wspó∏zale˝noÊci z Mg (0,33) oraz wi´ksze nieistotne wspó∏zale˝noÊci jonów Ni z Ba w migda∏kach dziewczynek. Porównanie wspó∏- czynników korelacji na rycinie 2 wskazuje, ˝e na zmiany zawartoÊci Ni w sposób istotny (p†0,05) wp∏ywajà Al, Cd, Cu, Pb, Zn, Ca, Mg. Obserwowa- ny sposób zmian zawartoÊci pozosta∏ych pierwiast- ków wyraênie wskazuje, ˝e migda∏ek gard∏owy pod- dany jest ekspozycji homogenicznego strumienia py∏ów zawieszonych w powietrzu, a dla ogólnej po- pulacji zró˝nicowanej kumulacji ze wzgl´du na ró˝- ne zapylenia powietrza w miejscu zamieszkania dzieci. Migda∏ki gard∏owe jako próba biologiczna odwzorowujà ekspozycj´ na obecnoÊç Ni w pyle za- wieszonym w powietrzu w d∏ugim okresie czasu, co stanowi przewag´ w odniesieniu do p∏ynów ustrojo- wych, charakteryzujàcych krótkotrwa∏e epizody ekspozycji.
0,75
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
0,67
0,55
0,60
Dziewczynki nara˝one
Dziewczynki nienara˝one
Ch∏opcy nara˝eni
Ch∏opcy nienara˝eni
Rycina 1. Ârednia geometryczna zawartoÊç niklu w migda∏kach gard∏owych u dziewczynek oraz ch∏opców, nara˝onych i nienara˝onych na bierne palenie [µg/g]
Figure 1. Geometrical mean of contents of nickel in pharyngeal tonsils for exposure passive smoking and no passive smoking boys and girls [µg/g]
Wnioski
1. Lokalne zró˝nicowane wyst´powanie Ni w pyle zawieszonym w powietrzu b´dzie determinowane zawartoÊcià jonów Ni w migda∏kach gard∏owych.
2. Migda∏ki gard∏owe sà czu∏ym biomarkerem eks- pozycji na Ni, który okreÊla Êrednia geometrycz- na zawartoÊç Ni, zale˝na od p∏ci i miejsca za- mieszkania.
3. Migda∏ki gard∏owe mogà byç wykorzystane do wykazania dodatkowej obecnoÊci Ni w tkankach jako rezultat nara˝enia na bierne palenie.
4. Fakt wyst´powania proporcjonalnych zmian za- wartoÊci Ni z jonami Al, Cd, Cu, Pb, Zn, Ca, Mg oraz Ba potwierdza przydatnoÊç migda∏ka gar- d∏owego jak biomarkera ekspozycji na badane pierwiastki.
PiÊmiennictwo
1. Walter C.H., Hopkin S.P., Sibly R.M., Peakall D.B.: Podsta- wy ekotoksykologii. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2002.
2. Kolarzyk E.: Choroby Êrodowiskowe – problemy dydaktycz- ne i diagnostyczne. Prob Hig Epidemiol 2008; 89: 188-194.
3. Kostka G.: Zastosowanie biomarkerów w ocenie ryzyka zdro- wotnego zwiàzanego z nara˝eniem na Êrodowiskowe chemicz- ne kancerogeny. Roczniki PZH 2003; 54: 30-31.
4. Albertini R., Bird M., Doerrer N., Needham L., Robison S., Sheldon L.: The Use Of Biomonitoring Data in Exposure and Human Health in Risk Assesments. Envioronmental He- alth Perspective 2006; 114 (11).
5. Polkowska ˚., Koz∏owska K., Namiernik J.: P∏yny biologicz- ne jak êród∏o informacji o nara˝eniu cz∏owieka na Êrodowi- skowe czynniki chemiczne. Nowe horyzonty i wyzwania w analityce i monitoringu Êrodowiskowym. Wyd. Centrum Doskona∏oÊci Analityki i Monitoringu Ârodowiskowego, Gdaƒsk 2003.
6. Seƒczuk W. (red.): Toksykologia. Wydanie IV, Wyd. Lek.
PZWL, Warszawa 2002.
7. Rutkiewicz I., NamieÊnik J.: Sk∏ad moczu jako êród∏o infor- macji o nara˝eniu zawodowym na zwiàzki organiczne. Ecolo- gical Chemistry and Engineering 2008; 15: 561-585.
8. Chmielnicka J.: Metale i metaloidy. W. Seƒczuk (red.): Toksy- kologia, Wyd. Lek. PZWL, Warszawa 1999.
9. Kabata-Pendias A., Pendias H.: Biogeochemia pierwiastków Êladowych. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 1999.
10. Szarek M., Dmowska J.: Alergie na metal. W: Metale ci´˝kie a zdrowie. Red.: Lach J., Bany J. PTH, Warszawa 2001: 98-104.
11. Âpiewak R., Pi´tkowska J.: Nikiel – alergen wyjàtkowy. Od struktury atomu do regulacji prawnych. Alergologia Immu- nologia 2006; 3: 58-62.
ch∏opcy dziewczynki
0,49 0
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
Al
Wspó∏czynnik korelacji r
Cd Cu Pb Zn Ca Mg Ba
0,25
0,80 0,38
0,62 0,30
0,58 0,48
0,77 0,40
0,34 0,55
0,35 0,33
0,00 0,18 Rycina 2. Wspó∏wyst´powanie niklu z pozosta∏ymi metalami w migda∏kach gard∏owych dziewczynek i ch∏opców nara˝onych i nienara˝onych na dym tytoniowy (p†0,05) (r‡0,35)
Figure 2. Co-occurence Ni in relationships to other elements in pharyngeal tonsils for exposure passive smoking and no-passive smoking boys and girls (p†0,05) (r‡0,35)
12. S∏awetna G., Kieç-Âwierczyƒska M.: Alergia kontaktowa na nikiel. Medycyna Pracy 1998; 49: 305-308.
13. KaraÊ Z.: SzkodliwoÊç niklu zawartego w papierosach. Przeg.
Lek. 2005; 62: 1215-1217.
14. Piotrkowski J.K. (red.): Problemy toksykologii – kompen- dium dla studentów szkó∏ wy˝szych. Wydanie II, Wyd. Na- ukowo-Techniczne, Warszawa 2008; 174-178.
15. Kleszczewska E., Kaczorowski W.: Rola biologiczna, w∏aÊci- woÊci i metody oznaczania niklu. Biul. Magnezom. 2000; 5:
98-104.
16. Zajàc M.: Witaminy i mikroelementy. Poznaƒ: Wydawnictwo Kontekst 2000.
17. Horst A.: Fizjologia patologiczna. Wyd. Lek. PZWL, War- szawa 1978.
18. Manahan S.: Toksykologia Êrodowiskowa – aspekty chemicz- ne i biochemiczne. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2006.
19. Nogaj E., Kwapuliƒski J., Misio∏ek M., Fischer A., Brodziak- Dopiera∏a B., Misio∏ek H., Namys∏owski G., Bogunia M.
Wp∏yw biernego palenia na zawartoÊç glinu w migda∏kach gard∏owych dzieci zamieszkujàcych rejony po∏udniowej Pol- ski. Przegl Lek 2007, 64: 713-716.
20. Nogaj E., Kwapuliƒski J., Misio∏ek M., Misio∏ek H., Wojta- nowska M., Goszyk E., Gromulska E., Jakubowska J. Wp∏yw biernego palenia na zró˝nicowanie wyst´powania baru w migda∏kach gard∏owych dzieci. Przegl Lek 2007, 64: 717- 719.
21. Kwapuliƒski J., Nogaj E., Misio∏ek M., Nogaj P., Bogunia M.
Kumulacja Cu w migda∏kach gard∏owych dzieci nara˝onych i nienara˝onych na dzia∏anie dymu tytoniowego. Przegl Lek 2008, 65: 533-536.
22. Kwapuliƒski J., Nogaj E., Misio∏ek M., Nogaj P., Brodziak- Dopiera∏a B., Ahnert B. 2008. Wspó∏wyst´powanie Fe z inny- mi metalami w migda∏kach gard∏owych dzieci ze wzgl´du na p∏eç, wiek i nara˝enie na dym tytoniowy. Przegl Lek 2008, 65:
537-540.
23. Nogaj E., Kwapuliƒski J., Misio∏ek M., Fischer A., Nogaj P., Kowol J., Olender J., Kawalski H. Rola wieku w kszta∏towa- niu si´ obecnoÊci pierwiastków fizjologicznych w migda∏kach gard∏owych dzieci w aspekcie biernego palenia. Przegl Lek 2009, 66: 660-664.
24. Nogaj E., Kwapuliƒski J., Misio∏ek M., Fischer A., Ahnert B., Nogaj P., Kowol J., Olender J., Kawalski H., Rzepka J. Wp∏yw biernego palenia na zawartoÊç pierwiastków fizjologicznych w migda∏kach gard∏owych w nawiàzaniu do p∏ci i miejsca za- mieszkania. Przegl Lek 2009, 66: 665-668.
25. WSSE, Zanieczyszczenie atmosfery w województwie Êlàskim.
Katowice, 2008.
Adres do korespondencji:
prof. Jerzy Kwapuliƒski
Katedra i Zak∏ad Toksykologii S.U.M.
ul. Jagielloƒska 4 41-200 Sosnowiec
tel. 32 3641637, kwapulinski@sum.edu.pl
