Izotopii uraniului în urină ar putea semnala acumularea și toxicitatea renală

Cercetători de la Columbia University Mailman School of Public Health au identificat o metodă inovatoare pentru a evalua riscurile renale legate de expunerea la uraniu: compoziția izotopică a uraniului din urină ar putea funcționa ca biomarker noninvaziv al acumulării renale. Studiul, publicat în Environmental Science & Technology, aduce dovezi esențiale privind riscurile adesea subestimate ale contaminării apei potabile cu uraniu, chiar și la niveluri sub limita reglementată.
Deși uraniul este cunoscut în principal pentru proprietățile sale radioactive, la nivelurile întâlnite în mediu, toxicitatea chimică asupra rinichilor este mai relevantă pentru sănătatea publică. La doze cronice mici, uraniul se acumulează în rinichi, unde poate provoca inflamații, leziuni celulare și alterarea funcției tubulare. Acest efect este cu atât mai îngrijorător în contextul expunerii larg răspândite în SUA: aproximativ două treimi din sistemele publice de apă conțin uraniu detectabil, iar 2% dintre acestea depășesc limita maximă de contaminare stabilită de EPA (30 μg/L).

Despre studiu

Obiectivul cercetării

Scopul cercetării a fost de a evalua dacă semnătura izotopică a uraniului (raportul ²³⁸U/²³⁵U exprimat ca δ²³⁸U) din urină poate reflecta acumularea în rinichi, oferind astfel un marker specific și noninvaziv pentru identificarea precoce a toxicității renale.

Metodologie experimentală

Cercetătorii au expus șoareci de laborator la apă contaminată cu uraniu (50 mg/L), timp de 2, 7 și 14 zile. Ulterior, au măsurat distribuția izotopilor de uraniu în rinichi, oase și urină. Analizele au demonstrat o îmbogățire a ²³⁵U în rinichi și oase - organe țintă ale toxicității - în timp ce urina era îmbogățită în ²³⁸U. Aceste constatări confirmă existența unei fracționări izotopice dependente de organ și susțin ipoteza că semnătura izotopică din urină reflectă acumularea în țesutul renal.

Rezultate

Acumulare tisulară și fracționare izotopică

• Uraniul s-a acumulat rapid în rinichi și oase după doar 7–14 zile de expunere.
• S-a observat o fracționare semnificativă între ²³⁵U (predominant în rinichi și oase) și ²³⁸U (excretat în urină).
• Modificările izotopice au fost detectabile prin metode precise, oferind o perspectivă moleculară asupra interacțiunii dintre uraniu și organele țintă.

Implicații pentru sănătatea publică

Descoperirile sugerează că analiza izotopică a uraniului din urină ar putea deveni un instrument esențial pentru monitorizarea expunerii renale în comunitățile vulnerabile, cum ar fi cele din regiunea Great Plains și Colorado Plateau, unde contaminarea apelor subterane este agravată de zăcăminte naturale și activități miniere istorice.

Având în vedere că aproximativ 80% din uraniul ingerat este excretat rapid prin urină, iar restul poate persista și dăuna rinichilor, monitorizarea fracționării izotopice poate furniza informații mult mai specifice decât simpla măsurare a concentrației urinare brute.

Concluzii

Acest studiu reprezintă o inovație metodologică în domeniul toxicologiei mediului, sugerând că raportul ²³⁸U/²³⁵U din urină poate funcționa ca un biomarker precoce și noninvaziv pentru acumularea renală de uraniu. Utilizarea acestuia ar putea permite intervenții înainte de instalarea ireversibilă a bolii cronice de rinichi, în special în zonele cu risc crescut de contaminare.

Cercetătorii plănuiesc extinderea studiului pentru a evalua expuneri de durată mai lungă și doze mai mici, mai apropiate de cele întâlnite în condiții reale. Astfel, acest biomarker ar putea deveni un instrument cheie în supravegherea sănătății mediului și în prevenirea bolilor asociate contaminanților metalici.