ROmedic Cabinete medicale Bucuresti Cabinete Medicină sportivă Medicină sportivă Bucuresti

ANALIZA MINERALĂ TISULARĂ ŞI PATOLOGIA RESPIRATORIE

Autor: Dr. Stefan Tiron
Patologia aparatului respirator este determinată, printre altele, de prezenţa anumitor dezechilibre minerale sau acumulări de minerale toxice, care pot conduce la fibroză pulmonară, pneumoconioze, bronhopneumopatie cronică obstructivă, astm bronşic, mucoviscidoză, infecţii ale tractului respirator şi chiar la apariţia cancerului pulmonar.
În cursul evoluţiei filogenetice, structura şi compoziţia organismului uman au fost influenţate de natura ecosistemelor succesive, a lanţurilor trofice şi a ciclurilor creştere/involuţie, pentru o funcţionalitate optima fiind necesar un echilibru armonios între elementele constitutive ale mediului şi organismele vii. Cu excepţia "cărămizilor" de bază ale vieţii - carbon, hidrogen, oxigen, azot, fosfor şi sulf, concentraţiile şi proportiile macroelementelor şi oligoelementelor organismului uman sunt foarte asemănătoare cu cele ale scoarţei terestre, în cazul prezenţei unui ecosistem sănătos.
Deşi în ultimii ani ai erei tehnologice s-a înregistrat o creştere a speranţei de viaţă şi o scădere a mortalităţii infantile, s-au produs şi aberaţii ecologice, cel mai frecvent severe şi complexe, însă din fericire nu complet iremediabile. Acestea au condus la apariţia unor patologii noi, în special deficite sau acumulări excesive ale mineralelor esenţiale, fiziologic active, cât şi ale mineralelor toxice, definite în literatura engleză "elemental diseases" şi pe care le-am putea numi boli elementale.
Aberaţiile ecologice care contribuie la dezvoltarea acestor afecţiuni sunt foarte larg răspândite, fiind rezultatul tehnicilor inadecvate de creştere a animalelor, solurilor sărăcite de elementele minerale datorită neaplicării rotaţiei culturilor, eroziunii, otrăvirii solurilor cu reziduuri industriale, fertilizării inadecvate cu nitraţi, fosfaţi si potasiu. Grâul cu prea mult selenit, peştele, cerealele şi carnea de porc cu metil mercur, acid boric şi alţi aditivi, conservarea prin adăugarea de plumb şi cadmiu, congelarea legumelor verzi cu chelatori care reduc conţinutul în minerale esenţiale şi măcinarea cerealelor - care îndepărtează vitaminele şi mineralele, apele poluate cu cadmiu, plumb, cupru, arsen, nitraţi şi substanţe organice halogenate sunt rezultate ale industrializării, mai ales alimentare, care au impact negativ general asupra populaţiei. În plus, şi expunerile profesionale sau derivate din stilul de viaţă necorespunzator: fumatul, administrarea de medicamente şi nutritia defectuoasă se suprapun etiologic în dezvoltarea bolilor elementale.
Testarea pacienţilor pentru depistarea deficitelor, exceselor şi dezechilibrelor minerale devine din ce în ce mai importantă, datorită cantităţii mari de metale toxice din mediul înconjurător şi dezechilibrelor minerale larg întâlnite la omul modern. Analiza minerală este simplu de efectuat şi relativ necostisitoare şi ar trebui să facă parte din screening-ul medical de rutină, pentru completarea celorlalte proceduri paraclinice. Prin testarea firului de păr, analiza minerală tisulară reprezintă o metodă eficientă şi fidelă pentru determinarea expunerii pe termen lung la minerale toxice şi a deficitelor de mineralelor nutritive. Tehnica spectrofotometrică de masa ICP (Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrofotometry) este preferată, deoarece în studiile comparative s-a dovedit cea mai sensibilă şi mai precisă dintre toate tehnicile de laborator utilizate pentru analiza mineralelor in esantioanele biologice.
AMT poate detecta valori ale mineralelor de ordinul părţi per milion, uneori chiar per miliard. Simplitatea recoltării şi transportului fac din AMT o determinare fiabilă şi convenabilă, iar măsurile luate pentru păstrarea integrităţii eşantionului, cum sunt "camerele ermetice", garantează acurateţea rezultatelor.
Utilizând AMT, clinicianul poate depista şi în consecinţă trata dezechilibrele minerale şi intoxicaţiile care de cele mai multe ori se manifestă mascat, nespecific, sub forma sindromului oboselii cronice, depresiei, hiperactivităţii (la copii), tulburărilor de comportament, încetinirii proceselor de ideaţie, răspunsului alterat la stres, afecţiunilor cardiovasculare, neurologice, tiroidiene şi altele. Bolile elementale sunt asociate cu o gama larga de simptome, care pot interesa practic fiecare sistem al organismului: cardiovascular, respirator, gastrointestinal, endocrin, metabolic, hematologic, urogenital, imunologic, hepatic, scheletic, dermatologic, neuromuscular si neuropsihic. Practicienii au găsit metoda deosebit de utilă în cazurile în care etiologia bolii nu era depistată sau în cazurile în care existau mai multe cauze sinergice pentru afecţiunea respectivă.

Utilitatea determinării
Majoritatea copleşitoare a reacţiilor chimice care guvernează procesele celulare sunt catalizate de către enzime. De cele mai multe ori enzimele necesită pentru a opera cofactori minerali. Magneziul şi zincul, de exemplu, sunt cofactori în sute de reacţii enzimatice. Pe de altă parte, mineralele toxice pot interfera cu reacţiile enzimatice şi pot perturba astfel activitatea celulară. Astfel, excesele sau deficitele minerale au un impact semnificativ asupra sănătăţii.
Din nefericire, deficitele minerale sunt foarte frecvente în societatea noastră. Numeroase studii guvernamentale au raportat deficite minerale multiple la un procentaj mare al subiecţilor. De exemplu, studiile arată că mai mult de 1/3 din americani consumă mai puţin de 100% din RDA (raţia zilnică recomandată) de calciu (Chattopadhyay A, Roberts T, Jervis R. Scalp hair as a monitor of community exposure to lead. Arch Environ Health 1977;32(5):226-236). Datorită cantităţii enorme de compuşi toxici utilizaţi în industrie, mineralele toxice sunt de asemenea larg răspândite, şi dacă nu sunt depistate la timp, constituie un risc pentru sănătate.

Analiza firului de păr, a sângelui sau a urinii?
De mai mult de 30 de ani se studiază utilitatea măsurării concentraţiei mineralelor în firul de păr, sânge şi urină. Aceste medii biologice reflectă echilibrul dinamic al organismului.
Părul se comportă ca un depozit şi indică nivelul de stocare al mineralelor de-a lungul timpului. S-au efectuat studii care au corelat nivelurile mineralelor din firul de păr cu expunerea din topitorii sau din mine şi cu diferite boli ori efecte fiziopatologice ale exceselor sau deficitelor nutritive. În plus, au fost publicate tendinţele geografice şi istorice ale nivelurilor minerale din firul de păr, iar AMT a fost utilizată şi în criminalistică. Deci AMT furnizează o înregistrare pe termen lung ce reflectă metabolismul: normal sau anormal, asimilarea şi expunerea (Suzuki T, Yamamoto R. Organic mercury levels in human hair with and without storage for eleven years. Bull Environ Contam Toxicol 1982;28:186-188; Airey D. Mercury in human hair due to environment and diet: a review. Env Health Perspectives 1983;52:303-316).
Există numeroase studii publicate despre acurateţea şi eficacitatea testării firului de păr, în special pentru metalele toxice, cum este mercurul (Suzuki T, Yamamoto R. Organic mercury levels in human hair with and without storage for eleven years. Bull Environ Contam Toxicol 1982;28:186-188; Airey D. Mercury in human hair due to environment and diet: a review. Env Health Perspectives. 1983;52:303-316; Akerberg K, Hoffmann K. Possibilities in diagnosis and therapy using tissue and mineral analysis of hair. Schriftenr Ver Wasser Boden Lufthyg 1987;71:171-89; Delves HT. Assessment of trace element status. Clin Endocrinol Metab 1985 Aug;14(3):725-60; Combs DK. Hair analysis as an indicator of mineral status of livestock. J Anim Sci 1987 Dec;65(6):1753-8). Agenţia de Protecţie a Mediului din U.S.A. (The Environmental Protection Agency - E.P.A.) a publicat în 1979 un studiu de evaluare în care au fost analizate peste 400 de rapoarte asupra analizei minerale. Autorii au concluzionat că părul reprezintă "un ţesut relevant şi reprezentativ pentru monitorizarea biologică a majorităţii metalelor toxice" (U.S. EPA-600/4-79-049. August 1979).
Analiza minerală tisulară este de asemenea utilă prin evaluarea profilului biochimic, constituind un mijloc de prognostic pentru patologiile viitoare ale individului respectiv, permitand iniţierea unui program profilactic sau terapeutic.

Elementele stocate în firul de păr
Părul uman conţine 80% proteine, 15% apă şi cantităţi mici de lipide şi de material anorganic. Conţinutul mineral al părului este de 0,25 - 0,95% (Katz S, and Chatt A. Hair analysis: applications in the biomedical and environmental sciences. New York: VCH Publishers Inc., 1988:1-16). Dintre cele aproximativ 100.000 de fire de păr prezente în mod normal în pielea scalpului, 10% se află în faza de repaos. În timpul fazei de creştere, foliculii piloşi ai scalpului generează firele cu o rată de 0,2-0,5 mm/zi, sau aproximativ 1 cm/lună.
Foliculul pilos este bogat vascularizat, iar sângele care-l scaldă reprezintă un mediu de transport atât pentru mineralele esenţiale, cât şi pentru cele toxice şi potential toxice. Odată ce aceste minerale ajung la foliculii piloşi, ele sunt încorporate în proteinele firului care creşte. Spre deosebire de celelalte ţesuturi ale organismului, părul este un produs finit metabolic, care a încorporat mineralele în structura sa pe parcursul creşterii. Pe masură ce firul de păr se apropie de suprafaţa cutanată, el se întăreşte prin keratinizare şi elementele acumulate pe parcursul formării sale sunt încastrate în structura sa proteică. Datorită expunerii foliculului pilos pe parcursul creşterii la mediul sanguin, concentraţia mineralelor din firul de păr reflectă concentraţia acestora din ţesuturi.

Determinările urinare şi sanguine
Analiza urinii poate furniza informaţii importante despre mineralele toxice, care nu sunt oferite de analiza sanguină. Aceste minerale pot fi stocate în diferite ţesuturi, unde pot cauza leziuni sau unde pot interfera cu structurile de depozit (rinichi, oase, ţesut nervos), fără a fi crescute la nivel sanguin. Mineralele toxice sunt epurate rapid din sânge, de aceea nivelurile lor sanguine pot avea relevanţă doar o scurtă perioadă de timp. Cadmiul, de exemplu, are o semiviaţă biologică de peste 10 ani la om. De aceea, depunerea cumulativă a cadmiului precum şi a altor minerale, poate reprezenta un risc semnificativ (Poulson O, Christensen J, Sabbioni E, Van der Venne MT. Trace element reference values in tissues from inhabitants of the European community V: review of trace elements in blood, serum and urine and critical evaluation of reference values for the Danish population. Sci Total Environ 1994;141:197-215; Lauwerys R, Bernard A, Roels H, Buchet J-P. Cadmium: exposure markers as predictors of nephrotoxic effects. Clin Chem 1994; 40(7 Pt 2):1391-94).
Una dintre concluziile importante ale cercetărilor în ceea ce priveşte testarea sanguină este că "pentru mineralele prezente la om, apare o uniformitate a valorilor care reflectă controlul exercitat de către organism, de ex. totalitatea proceselor homeostatice" (Hamilton E, Sabbioni E, Van der Venne M. Element references values in tissues from inhabitants of the European community VI: review of elements in blood, plasma and urine and a critical evaluation of reference values for the United Kingdom population. Sci Total Environ 1994;158:165-190; Hamilton, et al., 187-88). Această uniformitate favorizează însa adunarea datelor de referinţă şi includerea lor ca parametri utili şi stabili ai funcţiilor biologice. Răspunsul homeostatic ilustrează eficacitatea mecanismelor de clearence din organism şi explică utilitatea doar pe termen scurt a analizelor de sânge. Este importantă deci investigarea capacităţii de depozit pentru diferite elemente, în special pentru cele toxice, aspect îndeplinit de către AMT.
Deci avantajele şi dezavantajele diferitelor surse biologice utilizate pentru analiza mineralelor ar fi în mare:
• părul reprezintă tipul de eşantion cel mai potrivit pentru evaluarea dezechilibrelor minerale şi a intoxicaţiilor. Ea furnizează o evaluare pe termen lung, este neinvazivă şi permite investigarea interacţiunilor minerale nutritive/minerale toxice, care pot fi surprinse doar în faza iniţială de către celelalte determinări menţionate;
• urina arată ce minerale sunt excretate de către organism în momentul determinării. Furnizează informaţii calitative destul de bune în cazul în care persoana a fost expusă recent la un mineral toxic (zile-săptămâni), precum şi cantitative în ceea ce priveşte mineralele excretate.
• sângele furnizează informaţii despre substanţele recent absorbite (ore-zile). Nivelurile sanguine sunt independente de cele din ţesuturile de depozit şi variază şi în funcţie de componenta analizată (plasmă, ser, eritrocite). Aceste niveluri sunt tranzitorii şi sunt supuse mecanismelor homeostatice care le menţin într-o plajă îngustă de valori.
Rezumând, putem sublinia complexitatea metodei, care printr-o singura determinare, evaluează nivelul celor mai importante 36 de minerale din organism: 30 esenţiale pentru sănătate şi 6 minerale toxice. Este neinvazivă, deoarece eşantionul din părul pacientului se obţine prin tăierea firelor de păr, deci sunt absente riscurile din cazul prelevărilor pentru examenele sanguine (hemoragii, infecţii: microbiene, virusul hepatitic B si C, S.I.D.A.)
Apreciază :
- acumulările de minerale toxice: deci este importantă pentru depistarea precoce a intoxicaţiilor cronice care nu au încă manifestări clinice şi care nu pot fi depistate prin analizele sanguină sau urinară;
- faza de raspuns la stres: este pentru prima dată cand stresul se obiectivează şi se poate trata.
- individualizează
o tipul metabolismului energetic
o necesarul de minerale al fiecarui organism
o capacitatea de apărare antiinfecţioasă a organismului
o eficienţa hormonilor la nivel tisular
o metabolismul glucidic, metabolismul calciului
În prezent, administrarea suplimenţilor vitaminici şi minerali se face destul de empiric, pe baza manifestărilor clinice ale fiecarui pacient şi a determinărilor sanguine, care însă nu reflectă situaţia din ţesuturi. Analiza minerala tisulară este salutară în acest sens, deoarece permite, pe baza rezultatelor obţinute, recomandarea unei scheme cu integratori (combinaţie sinergică de vitamine, minerale şi extracte din plante), conform necesităţilor particulare ale pacientului si elaborarea unei strategii nutriţionale strict individualizate. În cazul detectării unor acumulări de minerale toxice în organism, pot fi instituit un tratament eficient prin administrarea suplimenţilor nutritivi care acţionează prin stimularea funcţiei de detoxifiere hepatică şi/sau prin chelarea mineralelor toxice.
Motivul pentru care remediile multivitaminico-minerale nu sunt la fel de active ca suplimenţii recomandaţi pe baza AMT, este faptul că foarte multe substanţe nutritive se pot neutraliza parţial între ele în interiorul organismului. Pentru a restabili balanţa biochimică a organismului şi folosind informaţiile furnizate de AMT, se poate elabora un tratament nutriţional complet şi exact, care prevede adăugarea în dietă a unor integratori alimentari specifici, aleşi pe baza identificării tipului metabolic şi a nevoilor minerale rezultate pentru fiecare caz în parte. Alături de dietă, şi ea specifică fiecărui pacient, se obţine o reechilibrare a mecanismelor funcţionale şi o prevenţie primară a patologiilor care ar putea rezulta din decompensarea acestor mecanisme.

Mineralele toxice
Acestea pot genera o largă varietate de simptome, uneori nespecifice sau derutante, iar AMT se numără printre cele mai sensibile metode care relevă etiologia lor.
Părul este utilizat de mult timp în studiile pe animale şi pe oameni pentru evidenţierea expunerii cronice la metalele toxice. Deoarece părul este biologic stabil, pot fi efectuate cu acurateţe testări pe eşantioane vechi de sute de ani. De exemplu eşantioanele de păr prelevate de la Napoleon, testate pentru a dovedi că acesta a fost otrăvit cu arsenic (Smith H, Forshufvud S, Wassen A. Distribution of arsenic in Napoleon`s hair. Nature 1962;194:725).
Actualmente, testarea părului pentru minerale toxice cum ar fi plumbul, mercurul, cadmiul, arsenul, este validată ştiinţific. Studiile confirmă faptul că elementele toxice pot influenţa direct comportamentul prin afectarea funcţiei cerebrale, influenţarea producţiei şi utilizării neurotransmiţătorilor şi alterarea proceselor metabolice. Sistemele neurologic, gastro-intestinal, respirator, cardio-vascular şi renal sunt cele mai susceptibile la acţiunea nocivă a mineralelor toxice.
Expunerea ambientală la minerale toxice poate fi rară şi are o mare variabilitate, însa în cazul expunerii cronice, îndelungate şi a aportului cumulativ, nivelurile din firul de păr sunt cele mai relevante (Foo S, Khoo N, Heng A, Chua L, Chia S, Ong C, et al. Metals in hair as biological indices for exposure. Int Arch Occup Environ Health 1993;65:S83-S86; Petering H, Yeager D, Witherup S. Trace metal content of hair. II cadmium and lead of human hair in relation to age and sex.. Arch Environ Health 1973;27:327-333; Rossi LC, Clemente GF, Santaroni G. Mercury and selenium distribution in a defined area and in its population. Arch Environ Health 1976;31(3):160-165). Cercetările sugerează că valorile metalelor grele din firul de păr furnizează o estimare mai bună pentru acumulările pe termen lung decât cele sanguine (Bax M. Lead and impaired abilities [editorial]. Develop Med Child Neurol 1981;23:565-566). Părul reprezintă un mediu de testare excelent deoarece concentraţiile sunt adesea de 300 de ori mai mari decât cele din sânge sau urină. Deoarece părul stochează aceste elemente, este un barometru al expunerii precoce, a celei cronice şi adesea reflectă acumulările toxice înaintea apariţiei simptomelor.
Mineralele toxice au efecte negative chiar şi în concentraţii extrem de mici, însă efectele variază în funcţie de modul şi durata expunerii şi de metabolismul şi capacitatea de detoxifiere a fiecărui individ. Mecanismele toxicităţii sunt multiple şi includ: inhibiţie enzimatică sau a cofactorilor, potenţare enzimatică, leziuni membranare şi alterarea proceselor de transport, scăderea funcţionării neuronale şi a conducerii nervoase. Unele dintre aceste efecte sunt sinergice cu ale altor minerale sau cu ale substanţelor chimice toxice.
Nivelul toxicităţii acestor elemente şi efectele adverse corespunzătoare variază de la individ la individ. Expunerea subacută sau cronică poate conduce la o simptomatologie subtilă sau francă, îndelungată la unii indivizi, şi în special la copii. Mai ales plumbul şi mercurul au efecte negative asupra copiilor, datorate în parte ratei lor accelerate de creştere şi a masei corporale mici. Mineralele toxice interferă cu diferitele procese enzimatice şi neurologice gradat si progresiv.
Toxicitatea mineralelor asupra tractului respirator depinde de natura agentului, de forma sa fizico-chimică, de doză, de condiţiile de expunere şi de factori legaţi de gazdă. Fumurile sau forma gazoasă a anumitor metale: Cd, Mn, Hg, Ni, Zn, V produc pneumonită chimică acută, edem pulmonar sau traheobronşită acută. Bronhopneumopatia cronică obstructivă poate fi rezultatul expunerii ocupaţionale la pulberi metalice. Expunerea la cadmiu poate conduce la emfizem. Astmul bronşic poate fi cauzat de săruri complexe de platină, nichel, crom sau cobalt, probabil datorită unei sensibilizări alergice (Nemery B., 1990).
Pulberile metalice depozitate în plămâni dau naştere fibrozei pulmonare cu alterare funcţională. Inhalarea compuşilor fierului cauzează sideroză, pneumoconioză cu fibroză minimă sau absentă. Boala beriliozică cronică este o fibroză cu granuloame epitelioide sarcoid-like şi se presupune că este rezultatul unui răspunsului imun mediat celular la beriliu (Nemery B., 1990).
Proporţia cancerelor pulmonare ocupaţionale este în proporţie de 15%, expunerea la metale fiind frecvent incriminată. Extragerea minereurilor (de exemplu uraniul, fierul) este asociată cu o incidenţa crescută a cancerului pulmonar ca rezultat al expunerii la radon. Şi unele forme de arsen, crom şi nichel sunt recunoscute drept carcinogene pentru om (Sorahan T). Există de asemenea dovezi în ceea ce priveşte mortalitatea crescută prin cancer pumonar a muncitorilor din industria de prelucrare a cadmiului sau fierului şi a celor din industria sticlei.
În continuare sunt detaliate câteva dintre relaţiile care există între acumulările de minerale toxice şi potenţial toxice şi diferitele disfuncţii si afecţiuni pulmonare.

Beriliul
Beriliul este un metal argintiu, casant, care există în stare naturală doar sub forma izotopului 9Be. Este un bun conductor electric şi termic şi este non-magnetic. Aceste proprietăţi îi explică utilizarea în numeroase ramuri industriale:
- prelucrarea metalelor (a beriliului pur, aliaje cu cupru si aluminiu, componente pentru avioane şi aeronave spaţiale)
- industria ceramică (cipuri semiconductoare, module de aprindere, scuturi pentru reactoare si rachete)
- electronică (tranzistori, cuve termice, ferestre anti raze X)
- industria atomo-electrică (scuturi termice, reactoare nucleare, arme nucleare)
- laboratoare (cercetare, metalurgie, chimie)
- industria extractivă
- lucrări dentare (aliaje în coroane, punţi, proteze dentare). Recent, au fost descrise câteva cazuri severe de stomatită alergică de contact, cauzate probabil de protezele dentare ce conţin beriliu.
Doar 1-6% dintre indivizii expuşi vor dezvolta berilioză. Calea de pătrundere este atât respiratorie, boala producându-se prin inhalarea pulberilor sau fumului de beriliu, dar şi cutanată, înregistrându-se dermatite de contact, posibil conjunctivite şi o vindecare încetinită a rănilor. Există două forme de berilioză:
- berilioza acută - are de obicei un debut rapid şi mimează o pneumonie sau o bronşită. Este rară în prezent datorită instituirii măsurilor de protecţie industrială menite să scadă nivelurile de expunere la beriliu.
- berilioza cronică - are un debut foarte lent (perioadă de latenţă ce variază între câteva săptămâni şi 20 de ani). Are încă incidenţa de 1-6% în rândul indivizilor expuşi, iar mecanismul său de producere este o reacţie alergică la beriliu. Chiar o expunere scurtă şi la cantităţi mici poate produce boala.
Anumite profesiuni s-au dovedit asociate cu rate ale bolii de până la 16%. Berilioza apare la indivizii expuşi, dar şi cantităţi extrem de mici pot produce boala la anumite persoane. Riscul apariţiei sensibilizării la beriliu persistă chiar după întreruperea expunerii, un interval de timp nedeterminat. Cercetări genetice recente au arătat că aproximativ 40% din populaţie are un marker genetic asociat cu susceptibilitatea pentru boală.
S-a dovedit că beriliul este cancerigen pentru anumite specii de animale. Muncitorii din industria de profil au o incidenţă crescută a cancerului pulmonar. Beriliul a fost clasificat recent de către Agenţia Internaţională de Cercetări în Cancer (IARC) drept carcinogen pentru om.
Este preferat termenul de "boală beriliozică cronică" celui de berilioză, deoarece nu este vorba de o pneumoconioză tipică. Inflamaţia granulomatoasă a pulmonilor, asociată cu dispnee expiratorie, tuse, dureri toracice, scădere ponderală, fatigabilitate şi stare generală alterată sunt manifestările clinice cele mai frecvente, însă pot apărea şi cardiomegalie dreaptă asociată cu insuficienţă cardiacă, hepatomegalie, splenomegalie şi cianoză. Paraclinic, se pot întâlni modificări ale proteinelor serice şi ale funcţiei hepatice, litiază renală şi osteoscleroză.
Istoricul expunerii şi analiza minerală tisulară sunt valoroase pentru diagnostic, deşi prezenţa beriliului în materialul biologic nu dovedeşte prezenţa bolii. Patch testul nu este recomandat, deoarece nu este foarte sensibil şi este el însuşi foarte alergizant.
Diagnosticul pozitiv se stabileşte pe baza clinicii sugestive, a imaginilor radiologice pulmonare modificate, a testelor funcţionale respiratorii alterate, prezenţei la biopsia de ţesut pulmonar a granulomului, însă cele mai utile sunt testul de inhibare a migrării macrofagelor şi testul de transformare limfoblastică. Screening-ul pentru berilioză cuprinde actualmente două investigaţii: radiografia pulmonară şi testul sanguin pentru sensibilizare la beriliu, însă o determinare tisulară a Be prin analiza minerală tisulară se anunţă de asemenea utilă şi de viitor, fiind foarte sensibilă la cantităţi infime de mineral.

Siliciul
Siliciul este substanţa cea mai abundentă (28%) de pe Pământ, dupa oxigen, dar în organismul uman reprezintă numai 0,05% din greutatea corporală. Constituie însă un mineral important pentru diverse organe şi sisteme, ca de exemplu: plămâni, splină, ganglioni limfatici, ţesut conjunctiv, unghii, păr, piele, oase, vase sanguine, cartilaje, tendoane.
Conţinutul maxim de siliciu în corp apare în perioada neonatală, dupa care urmează un declin lent şi progresiv odata cu înaintarea în vârstă.
Cercetările recente au demonstrat că siliciul este necesar pentru sinteza de colagen şi prin urmare au evidenţiat importanţa acestuia în formarea ţesutului osos şi cartilajelor (facilitează corecta depunere a calciului), precum şi rolul său în procesul îmbătrânirii precoce, în patologia cardiovasculară (arterele aterosclerotice au un conţinut de siliciu de 14 ori inferior arterelor normale).
Este prezent în cantităţi extrem de mici în alimente şi în apele netratate.
In literatură există foarte multe date şi studii în ceea ce priveşte efectele adverse ale expunerii profesionale la cuarţ. Aceste efecte includ silicoza (acută şi cronică) şi cancerul pulmonar.
Cuarţul respirabil este eliberat în mediu ca şi component al emisiilor particulate. Inhalarea non-ocupaţională a cuarţului poate surveni şi în timpul utilizării unei largi game de produse comerciale: substanţe de curăţare, cosmetice, argilă şi smalţ (olărit), nisip pentru animale de casă, pudră de talc, chit, vopsea si mortar (US Department of the Interior, 1992).
Deşi particulele de cuarţ pot fi prezente în apă, nu există date în ceea ce priveşte concentraţiile admise în apa potabila (IARC, 1997).
Expunerea ocupaţională la praful de cuarţ este probabil una dintre cele mai bine documentate. Aproape fiecare tip de minereu conţine cuarţ (Greskevitch et al., 1992) astfel că majoritatea expunerilor se realizează cu pulberi mixte, cu un procent variabil de cuarţ (Wagner, 1995). US Occupational Safety and Health Administration a determinat prezenţa cuarţului în 255 ramuri industriale, în afară de minerit şi agricultură. La 48% dintre acestea expunerea medie globală a depăşit nivelul maxim admis (Freeman Grossman, 1995). Să amintim numai câteva exemple dintre acestea din urmă: transportul şi procesarea rocilor, industria de prelucrare a minereurilor feroase şi neferoase, turnătorii, industria ceramică, a sticlei, construcţii, sablare (IARC, 1997).
Silicoza (fibroza pulmonara nodulară) este o afecţiune pulmonară nodulară, uneori asimptomatică, produsă prin inhalarea şi depunerea particulelor respirabile de silicat cristalin (particule cu diametrul 10 µm) (Ziskind et al., 1976; IARC, 1987). În funcţie de concentraţia cristalelor respirabile în aer, pot apărea trei tipuri de silicoză:
1) silicoza cronică, ce apare după 10 ani sau mai mulţi de expunere la concentraţii relativ mici
2) silicoza accelerată care apare la 5-10 ani după prima expunere, sau
3) silicoza acută, care apare după expunerea la concentraţii mari de cristale respirabile şi conduce la apariţia simptomelor cu o latenţă de câteva săptămâni până la 4-5 ani de la expunerea iniţială (Ziskind et al., 1976; Peters, 1986; NIOSH, 1992a,b, 1996).
Un studiu recent efectuat pe 67 mostre de ţesut pulmonar, provenite de la pacienţi cu silicoză pulmonară a dovedit prezenţa unei relaţii lineare (p 0,001) între concentraţia pulmonară de cuarţ şi severitatea silicozei; deşi în aceste eşantioane s-au depistat mai multe tipuri de particule minerale, cuarţul s-a dovedit singurul indicator semnificativ pentru severitatea silicozei (Dufresne et al., 1998a,b).
Diagnosticul silicozei se pune pe baza istoricului de expunere, radiografiei pumonare şi testelor funcţionale respiratorii. Pentru screeningul silicozelor cronice şi pentru monitorizarea afecţiunii deja instalate, se află în faza de studiu AMT.
Tuberculoza pulmonară şi alte infecţii
Existenta asocierii tuberculoză - silicoză a fost stabilită clar de rezultatele studiilor epidemiologice conduse în ultimul secol (Balmes, 1990). În studiile efectuate pe indivizi expuşi profesional dar fără silicoză, există dovezi limitate în ceea ce priveşte creşterea riscului de tuberculoză pulmonară la expunerea îndelungată sau la expuneri cumulative la pulberi de cuarţ (Sherson Lander, 1990; Cowie, 1994). Tuberculoza a fost diagnosticată în medie la 7,6 ani dupa încetarea expunerii la praf şi la 6,8 ani după instalarea modificărilor radiologice de silicoză, rezultat care subliniază necesitatea continuării supravegherii medicale a muncitorilor şi după încetarea expunerii la pulberea de siliciu (Hnizdo Murray, 1998).
Cancerul pulmonar
Cancerul pulmonar este asociat cu expunerea profesională la cuarţ, pe cale inhalatorie (IARC, 1997), fapt confirmat de recenziile sistematice ale studiilor pe această temă. Riscul dezvoltării cancerului creşte odată cu: expunerea cumulativă la siliciu respirabil (Checkoway et al., 1993, 1996), durata expunerii (Costello Graham, 1988; Merlo et al., 1991; Partenen et al., 1994; Costello et al., 1995; Dong et al., 1995), intensitatea maximă a expunerii (Burgess et al., 1997; Cherry et al., 1997; McDonald et al., 1997), prezenţa diagnosticului radiologic de silicoză (Amandus et al., 1992; Dong et al., 1995), durata monitorizării de la momentul stabilirii diagnosticului de silicoză (Partenen et al., 1994).
Mortalitatea prin cancer pulmonar este asociată cu fumatul, expunerea cumulativă la pulberi, durata mineritului şi silicoza (Hnizdo et al., 1997). Motivul creşterii riscului la cei cu silicoză nu este cunoscut, la fel ca şi răspunsul la întrebarea dacă fibroza este precursorul cancerului la om.
Pneumopatia cronică obstructivă
Expunerea profesională la pulberile respirabile de silicat cristalin este asociată cu BPCO. Deşi aceste efecte nocive sunt de asemenea asociate cu fumatul, unele studii epidemiologice sugerează că acestea pot fi prezente într-un procent semnificativ şi la nefumătorii cu expunere ocupaţională la cuarţ (Wiles Faure, 1977; Becklake et al., 1987; Holman et al., 1987; Kreiss et al., 1989; Cowie Mabena, 1991).

Cadmiul
Chiar dacă este necesar organismului în doze mici, cadmiul este un mineral foarte toxic. Este prezent în smog, în gazele de eşapament ale automobilelor, în fumul de ţigară şi în fosfofertilizanţi. Una dintre cele mai frecvente cauze de intoxicaţie cronică derivă din ingestia de apă provenită din conductele de plastic galvanizat.
Expunerea la Cd este de obicei ocupaţională, sau, mai frecvent în ultimul timp, se realizează prin poluarea datorită mineritului sau rafinării metalului. Cel mai frecvent, cadmiul:
- este produs rezidual al rafinăriilor de Cu, Zn, sau Pb
- este emanat prin arderea produselor petrochimice, a plasticului şi a cauciucului
- este utilizat în industria bateriilor, ceramică, textilă, suduri, galvanizare, ca stabilizator în materialele plastice (ţevile din PVC) şi ca pigment în vopsele sau materiale plastice.
În ariile contaminate, concentraţia în sol a crescut datorită creşterii nivelurilor atmosferice şi datorită utilizării fertilizantelor care conţin cadmiu, conducând la o augmentare a conţinutului în cadmiu al vegetalelor din aceste soluri (tutunul). De asemenea, crustaceele şi peştii provenind din ape contaminate au concentraţii crescute de cadmiu.
La fel ca şi la celelalte minerale toxice, întâlnim atât intoxicaţii acute cât şi cronice.
Intoxicaţia acută poate apărea după ingestie sau inhalare; manifestările pot fi digestive, respiratorii (pneumonită acută cu edem pulmonar), mergând până la şoc.
Intoxicaţia cronică apare de obicei prin inhalare industrială şi produce emfizem şi leziuni tubulare renale caracteristice, cu proteinurie şi creşterea excreţiei urinare de beta-2-microglobulină. Modificările pulmonare sunt caracterizate prin boală obstructivă cronică a cailor aeriene. Modificările minore ale testelor funcţionale respiratorii pot evolua, dacă expunerea continuă, spre insuficienţă respiratorie. Efectul inhibitor al Cd asupra alfa-1-antitripsinei poate fi responsabil de emfizemul indus de cadmiu.
În afară de ţinta renală şi pulmonară, Cd produce şi modificări asociate: alterări relativ minore ale funcţiei hepatice, anemie hipocromă microcitară neresponsivă la terapia cu fier şi HTA. Este foarte cunoscută legătura dintre leziunile renale, dezechilibrul electrolitic şi alterarea mecanismelor biochimice legate de reglarea presiunii arteriale. Cadmiul are şi o acţiune sinergică cu sodiul care, în consecinţă, va fi reţinut în ţesuturi, cu creşterea masei circulatorii şi, deci, a presiunii arteriale, în special diastolice.
Cadmiul este o neurotoxină şi influenţează negativ o serie întreagă de enzime. Afecţiunile asociate cu o toxicitate crescută a cadmiului includ boli osoase şi renale, hipercolesterolemie, hipertensiune, emfizem, cefalee şi anomalii reproductive. Depozitele de cadmiu de pe suprafaţa oaselor pot produce mai curând dureri în epifizele osoase decât la nivel articular. Expunerea sau îndepartarea cadmiului din organism poate produce simptome pseudogripale.
Sechelele pe termen lung ale expunerii cronice la cadmiu includ: emfizem acut şi insuficienţă renală cronică.
Cd este probabil carcinogen pentru cancerul pulmonar, însă nu a putut fi încă confirmată asocierea sa cu cancerul prostatic.
AMT este foarte importantă, atât pentru diagnosticul într-o fază foarte precoce a intoxicaţiei, când valorile sanguine şi urinare sunt încă normale, cât şi pentru monitorizarea tratamentului chelant şi de suport al detoxifierii hepatice. Anumiţi nutrienţi prezintă o acţiune antagonistă faţă de Cd. În prezenţa unor cantităţi optime ale acestora, individul tinde să lege Cd şi să-l elimine. Antagonistul major al cadmiului este zincul.

Arsenul
De-a lungul timpului, compuşii organici ai seleniului au fost folosiţi în tratamentul sifilisului, epilepsiei, psoriazisului si amoebiazelor.
În zilele noastre, se produc:
- intoxicaţii acute: după ingestie accidentală, accidente industriale, tentative suicide sau homicide
- intoxicaţii cronice: după expuneri industriale în doze mici, sau consum cronic de apă şi alimente contaminate sau de medicamente.
Trebuie să distingem două forme de As: As organic sau arsenat şi As anorganic sau arsenit.
Principalele surse de intoxicaţie cu As organic (larg întâlnit în mediu) sunt reprezentate de alimente, în special peşte, fructe de mare (ca şi în cazul Hg, acest fapt se datorează poluării marine cauzate de activitatea industrială umană).
Sursele de intoxicaţie cu As anorganic (trioxid de As, pentoxid de As, arsenit de Na si de K) sunt cel mai frecvent insecticidele, pesticidele, fungicidele, rodendicidele, compuşii utilizaţi în industria sticlei, conservanţii pentru lemn, apele contaminate, anumite cosmetice, pigmenţi.
Sursele de intoxicaţie cu As în forma gazoasă (arsinic) sunt: siderurgiile şi rafinăriile pentru metale, produşii rezultaţi din combustia cărbunelui, galvanizarea cu plumb, gravarea, producţia de microcipuri din silicon.
Arsenul a fost descoperit în mostrele de opiu şi, consecutiv, în cantităţi crescute în părul celor dependenţi de acest drog.
As se absoarbe pe cale cutanată, pulmonară şi gastrointestinală. Compuşii anorganici (trivalenţi) sunt absorbiţi mai rapid decât cei organici (pentavalenţi), la nivelul tractului gastro-intestinal fiind absorbită peste 80% din doza ingerată. Gazul arsinic este absorbit pe cale respiratorie.
De la nivel sanguin, As este distribuit spre ficat, rinichi, plămâni, splină şi intestin la interval de 24 de ore de la ingestie şi spre piele, păr, oase - timp de 2 săptămâni de la ingestie. Se excretă 90-95% prin urină, iar 5-10% se excretă prin fecale. Cantităţi mici se regăsesc în bilă, fecale, salivă şi laptele matern.
As poate fi detectat în urină timp de cel puţin 10 zile dupa o supradoză, însă la nivel seric se depistează o perioadă mult mai scurtă.
Gazul arsinic se combină cu globina eritrocitară şi produce hemoliză severă cu anemie, hemoglobinurie si hematurie, timp de 3-4 ore de la ingestie. Icterul consecutiv poate fi sever. Semnele şi simptomele asociate intoxicaţiei sunt: greaţă, vărsaturi, diaree, nelinişte, stare generală alterată, tahicardie, dispnee, insuficienţă renală acută frecventă şi adesea fatală.
Mecanismul toxicitatii As anorganic si organic constă în principal in legarea sa de gruparile -SH tisulare şi de enzimele ciclului Krebs interferând cu fosforilarea oxidativă. Alte efecte constau în leziuni capilare, efecte toxice directe asupra organelor mari.
• intoxicatia acuta;
Semnele şi simptomele cele mai frecvent întâlnite sunt:
- tract gastro-intestinal (pirozis, disfagie, greaţă, vărsături, diaree, dureri abdominale, halenă de usturoi)
- aparat cardio-vascular (cianoză, dispnee, hipotensiune arterială cu disfuncţie miocardică, rar aritmii)
- sistem nervos central (delir, coma, convulsii)
- aparat renal (necroză tubulară acută, oligurie)
- hematologice (hemoliză, eozinofilie, rar depresie medulară)
• intoxicatia cronica
Manifestările apar la 2-8 săptămâni de la ingestie şi cuprind:
- tegumente si fanere
o eritrodermie
o hiperkeratoză
o hiperpigmentare
o dermatită exfoliativă
o linii Aldrich-Mees (striuri transversale, albe, ale unghiilor)
- mucoase
o laringită
o traheită
o bronşită
- sistem nervos periferic
o polinevrite (motorii şi senzoriale)
- neoplazii
o carcinoame cutanate
o carcinoame pulmonare
As este radioopac şi deci vizibil la radiografia abdominală pe gol. Poate fi depistat la nivelul părului şi unghiilor la interval de luni de zile de la expunere.
Efectele specifice asupra organelor includ teste functionale hepatice alterate, prelungirea intervalului QT si inversiunea undei T, anemie, leucocitoza, leucopenie, hemoglobinemie, proteinurie, hematurie, hemoglobinurie, elemente celulare in sedimentul urinar.
Arsenul antagonizeaza sulful si seleniul si poate contribui la deficitul acestor minerale precum si la cresterea necesarului de vitamina E.

Nichelul
Se află în organism în cantitate de aproximativ 10 mg, concentraţii semnificative găsindu-se mai ales în ARN şi ADN, unde interacţionează cu aceştia. Majoritatea nichelului plasmatic este un constituent al proteinelor circulante nicheloplasmina si albumina şi se crede că este cofactor implicat în metabolismul hormonal, lipidic şi al membranei celulare.
Sub forma sa gazoasă de nichel carbonil, nichelul este toxic şi poate produce cancer al sinusurilor, faringian si pulmonar când este inhalat perioade mari de timp, fapt absent în cazul compusilor solubili ai nichelului: cloruri, nitraţi sau sulfaţi.
Risc mai mare prezintă cei care locuiesc lângă rafinarii de metale, incineratoare de reziduuri solide şi rafinării de nichel nemodernizate.


Mineralele nutritive
Mineralele nutritive au o gama largă de funcţii metabolice. Ca şi componente structurale, ele intră în alcătuirea scheletului, vitaminei B12, hemoglobinei, hormonilor tiroidieni. Ca şi reglatori celulari, sunt implicate în transmiterea nervoasă, menţinerea permeabilităţii membranei celulare şi reglarea presiunii osmotice, balanţei hidrice şi echilibrului acido-bazic. În plus, mineralele nutritive servesc ca şi cofactori pentru o gamă largă de reacţii enzimatice.
Există multe circumstanţe care pot conduce la un status inadecvat al acestor minerale: aport insuficient, digestie deficitară, absorbţie insuficientă şi inhibiţie competitivă realizată de către mineralele toxice. Menţinerea unei funcţii digestive optime poate fi astfel un aspect important al nutriţiei minerale.
În ceea ce priveşte relaţia dintre dezechilibrele mineralelor fiziologice şi patogenia afecţiunilor respiratorii, au fost întreprinse numeroase studii. Cele mai semnificative din punct de vedere al rezultatelor sunt amintite în cele ce urmează.

Astmul bronşic
Magneziul si calciul joaca multiple roluri dinamice în ceea ce priveşte structura şi funcţionalitatea pulmonara. Când magneziul este deficitar, efectele calciului sunt augmentate. Invers, excesul de magneziu blochează calciul. Aceste interacţiuni sunt importante pentru pacientul cu afecţiuni respiratorii, deoarece influxul intracelular de calciu produce contracţia musculaturii netede de la nivelul bronhiilor. Există posibilitatea ca deficitul de magneziu să contribuie la apariţia complicaţiilor pulmonare.
În ultimii ani, în rândul populaţiei tărilor dezvoltate s-a înregistrat o tendinţă de creştere a consumului de calciu, în timp ce aportul de magneziu a rămas la acelaşi nivel, ceea ce a condus la apariţia unui dezechilibru al raportului calciu/magneziu. Deşi pentru a pune diagnosticul de deficit de magneziu sunt analizate de cele mai multe ori doar nivelele serice ale acestuia, celulele pot fi deficitare în ciuda valorilor normale ale magneziemiei. Aceste date indică necesitatea ca pacienţii cu afecţiuni pulmonare să fie monitorizaţi de rutină pentru deficitul de magneziu.
Aportul scăzut de magneziu a fost asociat în studiile epidemiologice cu o hiperreactivitate a căilor aeriene. Unul dintre aceste studii, efectuat de Emelyanov A şi colab., a analizat prin absorbţie atomică concentraţiile Mg în serul, eritrocitele şi urina a 49 pacienţi cu astm bronşic, comparativ cu 25 subiecţi normali. În timp ce concentraţiile serice nu au înregistrat diferenţe semnificative între cele două loturi, concentraţiile eritrocitare şi urinare au fost mai mici atât la astmaticii atopici cât şi la cei nonatopici. Cantitatea de magneziu eritocitar s-a corelat semnificativ cu hiperreactivitatea căilor aeriene la acetilcolină. Autorii au concluzionat că o concentraţie celulară scăzută a magneziului poate fi asociată la astmatici cu hiperreactivitatea căilor aeriene.
Cunoscând aceste date, numeroşi autori au încercat să dovedească beneficiile sulfatului de magneziu în tratamentul astmului bronşic cu răspuns insuficient la terapia beta2 agonistă initială. Scarfone şi colab. au ajuns la concluzia că administrarea unei doze mari de magneziu în astmul moderat sau sever la copii, ca tratament adjuvant la terapia iniţială cu albuterol şi corticosteroizi, nu s-a dovedit eficientă. Hill si colab. au testat varianta cu magneziu inhalator, însă nici acesta nu a fost protector la astmatici împotriva efectelor stimulilor bronhoconstrictori. Tot aceeaşi echipă a investigat într-un alt studiu efectele magneziului intravenos asupra calibrului căilor aeriene şi a reactivităţii acestora la histamină, la un lot de 20 pacienţi cu astm moderat. Magneziul intravenos a demonstrat un efect bronhodilatator slab, însă nu a modificat reactivitatea căilor aeriene la subiecţii cu astm stabil.
S-a analizat şi legătura între aportul de magneziu şi controlul clinic al astmului bronşic (Hill J, Micklewright A). S-a dovedit că scorurile simptomatologiei astmului s-au ameliorat semnificativ în cursul tratamentului cu magneziu, diferenţa intervalului de încredere 95% faţă de placebo fiind de 3,8. Însă nu s-au înregistrat îmbunătăţiri semnificative ale FEV1 sau ale variaţiei PEF pe parcursul suplimentarii Mg. Britton si colab. au găsit că aportul scăzut de magneziu poate fi implicat în etiologia astmului şi a bronhopneumopatiei cronice obstructive.
Alţi autori, pornind de la ipoteza că valorile serice ale magneziului şi potasiului nu reflectă corect statusul intracelular al acestor minerale, au demonstrat faptul că pacienţii astmatici au valori mai scăzute ale magneziului muscular scheletic şi ale potasiului seric decât subiecţii din lotul de control, atât cu cât şi fără tratament beta2 agonist oral.
Din perspectiva acestor date, este evidentă necesitatea folosirii unei metode de determinare a valorilor intracelulare ale calciului si magneziului, iar cea mai fiabilă şi facilă s-a dovedit a fi analiza minerala tisulară. Poate fi folosită astfel atât în prevenţia primară cât şi în cea secundară şi terţiară - urmărirea efectelor tratamentului medicamentos şi a celui adjuvant cu Mg şi scăderea numărului complicaţiilor astmului bronşic si ale altor afecţiuni pulmonare.
Şi Zn şi Cu se pare că sunt implicate în etiopatogenia astmului bronşic. El-Kholz şi colab. au studiat 22 de copii cu astm bronşic, comparativ cu 20 copii sănătoşi. Analiza nivelurilor serice şi din firul de păr ale zincului şi cuprului a găsit la copiii cu astm niveluri semnificativ mai scăzute ale zincului, atât în ser cât şi în firul de păr, în paralel cu o creştere de aceeaşi manieră a nivelurilor cuprului. Deci s-a impus necesitatea suplimentării zincului, pentru prevenirea agravării bolii. Un alt studiu pe aceeaşi temă (Di Toro R şi colab, 1987) a depistat doar o modificare a nivelurilor din firul de păr (zinc scazut şi cupru crescut), cele serice nefiind semnificativ alterate.

Infecţiile pulmonare
Pneumonia
Deja sunt binecunoscute rolurile cuprului şi zincului în desfăşurarea normală a răspunsului imun. Cunoscând rolul major al pneumoniilor în influenţarea ratelor mortalităţii şi morbidităţii la copiii mici, Brooks şi colab. au încercat să demonstreze că zincul, reactant de fază acută, ar putea să scadă perioada de evoluţie a pneumoniei severe, precum şi durata internării. Tratamentul adjuvant cu 20 mg Zn pe zi a dovedit că limitează perioada de evoluţie a pneumoniei la copii, că poate ameliora rezistenţa microbiană dezvoltată datorită antibioterapiei susţinute şi că diminuează numărul complicaţiilor şi mortalitatea în cazul în care nu există posibilitatea administrării terapiei de linia a doua.
Tuberculoza pulmonară
Şi aici s-au efectuat studii în sensul determinării concentraţiilor Zn, Cu, Fe şi a raportului Zn/Cu în ţesuturile pacienţilor cu tuberculoză pulmonară activă (Zhang DR, 1991). Echipa a analizat comparativ 70 pacienţi cu TBC pulmonar cu un lot de control format din 51 de indivizi sănătoşi. Valorile Zn şi Zn/Cu la pacienţii cu TBC sau cu examen de spută pozitiv s-au dovedit mai scăzute faţă de cele ale indivizilor sănătoşi (p 0,01), însă nu s-au depistat diferenţe ale valorilor Fe.
În prezent, eficaciatea terapiei tuberculostatice se măsoară în principal prin identificarea sau lipsa bacilului Koch în spută. În anumite situaţii însă, testele pentru TBC nu sunt satisfăcătoare şi nu furnizează suficiente informaţii asupra succesului terapiei. Cuprul, zincul şi seleniul sunt minerale care joacă un rol esenţial în cadrul sistemului imun. Constatând că nivelurile serice ale acestor elemente variază în tuberculoză, mulţi autori au încercat să-i includă în rândul indicatorilor eficacităţii terapiei tuberculostatice. Ciftci TU şi colab., au publicat în 2003 un studiu care, deşi nu găseşte diferenţe ale nivelurilor Se şi Cu între pacienţii tuberculoşi cu şi fără tratament, depistează o creştere semnificativă a nivelului Zn şi o scădere a raportului Cu/Zn. Ei concluzionează: "Determinarea valorilor serice ale Zn şi ale raportului Cu/Zn poate fi folosită ca metodă de laborator pentru evaluarea răspunsului la terapie şi a eficacităţii tratamentului tuberculostatic".

Bronhopneumopatia cronică obstructivă
Au fost realizate numeroase investigaţii pentru a determina parametrii care pot influenţa indicii pulmonari ai BPCO. Singurii statistic valizi au fost MEF50, Cu si TAS (Stepniewski M si colab).
Alţi autori au evaluat într-un studiu comparativ concentraţia zincului organic în BPCO (Leon-Espinosa de los Monteros MT), precum şi relaţia între valorile zincului seric şi cele ale zincului din eritrocite, păr şi unghii. S-a dovedit că nivelurile zincului seric, intraeritrocitar şi din unghii a fost similar la subiecţii sănătoşi şi la cei cu BPCO, însă concentraţia zincului în firul de păr a fost semnificativ mai scăzută la bolnavii cu BPCO. Nu s-au găsit diferenţe ale zincului între fumători şi nefumători sau între băutori si nebăutori. Ei au concluzionat că nivelul zincului în firul de păr este o metodă bună pentru evaluarea deficitelor cronice ale organismului uman. Pacienţii cu BPCO sunt susceptibili să dezvolte deficite de zinc, care cresc probabilitatea infecţiilor bacteriene.

Mucoviscidoza
Mucoviscidoza este o boala genetico-metabolică, autozomal recesivă, datorată existenţei unor mutaţii la nivelul unei gene aparţinând cromozomului 7. Ea codifică o proteină (CFTR - cystic fibrosis transmembrane conductance regulator) implicată în funcţionarea canalului transmembranar de Cl-, de la nivelul celulelor epiteliale din mucoasa respiratorie, glandelor sudoripare, pancreasului, ficatului si ileonului. La nivel bronşic apare o alterare a clearance-ului mucociliar, cu acumulare de secretii vâscoase, care favorizează apariţia de infectii bacteriene repetitive. Datorită perturbării unor sisteme enzimatice, s-a presupus că în patogenia acestei boli un rol important îl joacă şi dezechilibrele mineralelor esenţiale.
Kelleher şi colab au măsurat valorile serice ale calciului, magneziului, fierului, cuprului şi zincului la 117 pacienţi cu fibroză chistică. În afară de nivelurile sideremiei, toate celelalte valori serice ale mineralelor s-au dovedit normale şi nu au existat dovezi care să impună suplimentarea acestora. Fierul seric a fost cel mai adesea scăzut şi deci a fost luată în consideraţie necesitatea suplimentării acestuia.
Cunoscând relevanţa superioară a rezultatelor analizei minerale tisulare, Mitchell şi colab au încercat să dovedească utilitatea acesteia în cazul fibrozei chistice. Autorii au determinat nivelurile zincului în serul şi părul a două loturi de copii: unii sănătoşi şi ceilalţi cu fibroză chistică. Singura diferenţă semnificativă găsită a fost o valoare medie mai crescută a zincului în părul copiilor cu mucoviscidoză şi deficit de creştere, în comparaţie cu cel al copiilor cu mucoviscidoză şi dezvoltare somatică normală. Şi alţi cercetători au utilizat dozările mineralelor în firul de păr pentru a investiga patogenia mucoviscidozei. Varkonyi şi colab. au analizat valorile Cu, Fe, Ca, Cl în părul a 9 copii cu fibroză chistică, comparativ cu un grup de control format din 6 copii. Conţinutul în zinc al părului celor cu fibroză chistică s-a dovedit semnificativ mai scăzut.
În mucoviscidoză este perturbată în mod cronic şi balanţa antioxidanţi/oxidanţi. Radicalii liberi sunt generaţi de către infecţiile bronhopulmonare şi în plus există un deficit de substanţe antioxidante datorită malabsorbtiei enterice, în special de vitamina E şi de seleniu. Deoarece seleniul este component esenţial al glutation-peroxidazei, care îşi desfăşoară acţiunile în citosol şi în membrană, s-au tentat numeroase scheme cu seleniu pentru tratamentul mucoviscidozei. Kauf şi colaboratorii au testat selenoterapia în doză de 155 g/zi la 32 de pacienţi cu mucoviscidoză. După 3 luni de terapie, s-au înregistrat răspunsuri pozitive metabolice (normalizarea nivelului plasmatic al seleniului şi al glutation peroxidazei), endocrine (creşterea eficacităţii hormonilor tiroidieni, creşterea uşoară a IgF-I, scăderea LDL colesterolului) şi clinice (creşterea fracţiei de ejecţie a ventricului stâng). Autorii recomandă în concluzie o terapie de substituţie cu selenit de sodiu în combinaţie cu vitamina E, monitorizabilă prin analiza minerală tisulară.

Cancerul pulmonar
Alături de rolul cancerigen al acumulărilor anumitor minerale toxice sau potenţial toxice, s-a investigat şi statusul oligoelementelor fiziologice la pacienţii cu cancer.
Nivelurile scăzute de seleniu s-au dovedit a fi asociate cu neoplaziile pulmonare şi mamare (Yu S, Mao B, Xiao P, Yu W, Wang Y, Huang C, et al. Intervention trial with selenium for the prevention of lung cancer among tin miners in Yunnan, China. Bio Trace Element Res 1990; 24:105-109; Piccinini L; Borella P; Bargellini A; Medici CI; Zoboli A. A case-control study on selenium, zinc, and copper in plasma and hair of subjects affected by breast and lung cancer. Biol Trace Elem Res 1996;51:23-27).
Există o relaţie clară între nivelurile seleniului în sânge, urină şi firul de păr. Seleniul din firul de păr reflectă aportul dietar mediu (Bratakos M, Kanaki H, Vasiliou-Waite A, Ioannou P. The nutritional selenium status of healthy Greeks. Sci Total Environ 1990; 91:161-167). Deoarece seleniul este cofactor al glutation peroxidazei, nivelurile scăzute ale seleniului găsite în unele cazuri de cancer reflectă deficitul pe termen lung al capacităţii de apărare celulară (Keshan Disease Research Group. Epidemiologic studies on the etiologic relationship of selenium and Keshan disease. Chin Med J 1979;92(7):477-82).
Studiile experimentale au demonstrat un efect protector al seleniului împotriva formării tumorilor mamare, pulmonare şi colorectale şi scăderea ratelor de creştere tumorală la animale (Russo MW, Murray SC, Wurzelmann JI, Woosley JT, Sandler RS. Plasma selenium levels and the risk of colorectal adenomas. Nutr Cancer 1997;28:125-9. Patterson BH and Levander OA. Naturally occurring selenium compounds in cancer chemoprevention trials: A workshop summary. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 1997;6:63-9. Knekt P, Marniemi J, Teppo L, Heliovaara M, Aromaa A. Is low selenium status a risk factor for lung cancer? Am J Epidemiol 1998;148:975-82.
Fleet JC. Dietary selenium repletion may reduce cancer incidence in people at high risk who live in areas with low soil selenium. Nutr Rev 1997;55:277-9.
Shamberger RJ. The genotoxicity of selenium. Mutat Res 1985;154:29-48.
Young KL and Lee PN. Intervention studies on cancer. Eur J Cancer Prev 1999;8:91-103.). Deficitul de seleniu, în combinaţie cu niveluri scăzute de vitamina E, a fost incriminat în creşterea incidenţei malignităţilor pulmonare la om, cutanate şi gastro-intestinale. Seleniul protejează împotriva leziunilor cromozomiale, stimulează repararea ADN-ului, şi modulează rata diviziunii celulare. Seleniul are de asemenea efect inhibitor împotriva substanţelor chimice carcinogene şi le accelerează detoxifierea.
De aici au derivat o serie întreagă de studii care au încercat să dovedească eficacitatea suplimentării seleniului pentru prevenţia şi ameliorarea evoluţiei neoplaziilor. Combs GF, Jr., Clark LC, Turnbull BW (Combs GF, Jr., Clark LC, Turnbull BW. Reduction of cancer risk with an oral supplement of selenium. Biomed Environ Sci 1997;10:227-34) găsesc că incidenţa cancerului de prostată, colorectal şi pulmonar a fost mai scăzută la grupul pacienţilor cărora li s-au administrat suplimente de seleniu. Hercberg S, Galan P, Preziosi P, Roussel AM, Arnaud J, Richard MJ, Malvy D, Paul-Dauphin A, Briancon S, Favier A. Background and rationale behind the SU.VI.MAX Study, a prevention trial using nutritional doses of a combination of antioxidant vitamins and minerals to reduce cardiovascular diseases and cancers. Supplementation en VItamines et Mineraux AntiXydants Study. Int J Vitam Nutr Res 1998;68:3-20 - Un alt studiu iniţiat în Franţa, în scopul analizării efectului suplimentării seleniului asupra riscului dezvoltării unei neoplazii, ajunge la aceleaşi concluzii.
Unele studii au arătat o creştere a valorilor cupremiei în anumite forme de cancer. Zincul acţionează ca un protector al creşterii celulare, inclusiv a celulelor neoplazice, şi s-a demonstrat că deficitul său este implicat în anumite stadii ale transformării maligne.
Borella si colab. au gasit o valoare mai crescuta a cuprului plasmatic la pacientii cu cancer, însă nu s-au dovedit modificări semnificative ale nivelurilor mineralelor din firul de păr. Zn, Cu si Se au fost intens concentrate în ţesutul canceros comparativ cu cel normal, însă utilitatea şi semnificaţia acestor markeri biologici este încă în discuţie.
Şi alţi cercetători s-au ocupat de studiul relaţiei între nivelurile plasmatice şi din firul de păr ale Se, Zn, Cu şi cancer. Piccini şi colab. au demonstrat că subiecţii cu cancer pulmonar au avut valori semnificativ scăzute ale Zn şi Cu în firul de păr, în timp ce nu s-a înregistrat nici o diferenţă în ceea ce priveşte Se. În plus, cuprul plasmatic al acestor pacienţi a fost crescut comparativ cu lotul de control.

AMT este una dintre cele mai avansate metode din medicină, cu aplicaţii în ceea ce priveşte spectrul terapeutic. Cercetările din ultimele trei decade sugerează că relaţia între concentraţiile mineralelor din firul de păr şi sănătatea umană este un proces complex, legat de expunerea, absorbţia şi distribuţia tisulară a elementelor esenţiale şi toxice. Studiile în ceea ce priveşte relaţia dintre statusul mineral şi tulburările comportamentale, bolile respiratorii, cardiovasculare şi cancer oferă variante noi, continuând extinderea aplicaţiilor AMT mai departe de binecunoscuta utilizare în cazul expunerii la minerale toxice.
Primul pas in tratarea bolii elementale îl reprezinta prevenţia. Trebuie făcute eforturi pentru depistarea surselor de expunere continuă, atât profesională cât şi generală, şi evitarea lor sau protejarea de acţiunea lor nocivă. Organismul este dotat cu o capacitate uimitoare de detoxifiere, însă pentru o funcţionare a acestor mecanisme la parametri optimi, este necesară o dietă echilibrată, bogată în vitamine şi minerale esenţiale şi practicarea regulată a exerciţiilor fizice. Acumulările moderate de minerale toxice în organism pot fi tratate eficient prin măsuri nutriţionale şi de administrare a suplimenţilor nutritivi.

BIBLIOGRAFIE
1) Nemery B. Metal toxicity and the respiratory tract. Eur Respir J. 1990 Feb;3(2):202-19.
2) Pandiani M. Trattato di medicina funzionale. Ed. Tecniche Nuove, Milano, 2000, 228p.
3) Watts D. Trace elements and other essential nutrients; clinical application of tissue mineral analysis. 4th Writer`s B-L-O-C-K edition, 2003, 182p.
4) Chattopadhyay A, Roberts T, Jervis R. Scalp hair as a monitor of community exposure to lead. Arch Environ Health 1977;32(5):226-236
5) Suzuki T, Yamamoto R. Organic mercury levels in human hair with and without storage for eleven years. Bull Environ Contam Toxicol 1982;28:186-188;
6) Suzuki T, Yamamoto R. Organic mercury levels in human hair with and without storage for eleven years. Bull Environ Contam Toxicol 1982;28:186-188;
7) Airey D. Mercury in human hair due to environment and diet: a review. Env Health Perspectives. 1983;52:303-316;
8) Akerberg K, Hoffmann K. Possibilities in diagnosis and therapy using tissue and mineral analysis of hair. Schriftenr Ver Wasser Boden Lufthyg 1987;71:171-89;
9) Delves HT. Assessment of trace element status. Clin Endocrinol Metab 1985 Aug;14(3):725-60;
10) Combs DK. Hair analysis as an indicator of mineral status of livestock. J Anim Sci 1987 Dec;65(6):1753-8
11) Smith H, Forshufvud S, Wassen A. Distribution of arsenic in Napoleon`s hair. Nature 1962;194:725
12) Foo S, Khoo N, Heng A, Chua L, Chia S, Ong C, et al. Metals in hair as biological indices for exposure. Int Arch Occup Environ Health 1993;65:S83-S86;
13) Petering H, Yeager D, Witherup S. Trace metal content of hair. II cadmium and lead of human hair in relation to age and sex.. Arch Environ Health 1973;27:327-333;
14) Rossi LC, Clemente GF, Santaroni G. Mercury and selenium distribution in a defined area and in its population. Arch Environ Health 1976;31(3):160-165
15) Bax M. Lead and impaired abilities [editorial]. Develop Med Child Neurol 1981;23:565-566
16) Yu S, Mao B, Xiao P, Yu W, Wang Y, Huang C, et al. Intervention trial with selenium for the prevention of lung cancer among tin miners in Yunnan, China. Bio Trace Element Res 1990; 24:105-109;
17) Piccinini L; Borella P; Bargellini A; Medici CI; Zoboli A. A case-control study on selenium, zinc, and copper in plasma and hair of subjects affected by breast and lung cancer. Biol Trace Elem Res 1996;51:23-27
18) Bratakos M, Kanaki H, Vasiliou-Waite A, Ioannou P. The nutritional selenium status of healthy Greeks. Sci Total Environ 1990; 91:161-167
19) Keshan Disease Research Group. Epidemiologic studies on the etiologic relationship of selenium and Keshan disease. Chin Med J 1979;92(7):477-82
20) Russo MW, Murray SC, Wurzelmann JI, Woosley JT, Sandler RS. Plasma selenium levels and the risk of colorectal adenomas. Nutr Cancer 1997;28:125-9.
21) Patterson BH and Levander OA. Naturally occurring selenium compounds in cancer chemoprevention trials: A workshop summary. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 19