L'avvelenamento da arsenico è causato dall'esposizione all'elemento arsenico. L'arsenico può essere presente allo stato metallico in tre forme (giallo, nero e grigio) e in forme ioniche. L'arsenico è considerato un metallo pesante e la tossicità dell'arsenico condivide alcune somiglianze con gli avvelenamenti da altri metalli pesanti. L'arsenico è usato per produrre diserbanti e insetticidi.
Segni e sintomi di avvelenamento da arsenico includono
L'arsenico è un elemento chimico dall'aspetto grigio (numero atomico 33, simbolo come nella tavola periodica) chiamato anche metalloide. L'arsenico può esistere allo stato metallico in tre forme (giallo, nero e grigio; con predominanza del grigio) e in forme ioniche. L'arsenico è considerato un metallo pesante e la tossicità dell'arsenico condivide alcune caratteristiche con gli avvelenamenti da altri metalli pesanti. Storicamente, l'arsenico è stato usato come agente medicinale, pigmento, pesticida e agente con l'intento di nuocere (uso con intento criminale). Fino al 2003, l'arsenico (sotto forma di arseniato di rame cromato) è stato utilizzato negli Stati Uniti come trattamento per prevenire l'infestazione da insetti del legno utilizzato nelle costruzioni. Nel 2003 l'uso di questo composto è stato vietato dalla US Environmental Protection Agency.
L'arsenico viene miscelato con rame o piombo per rafforzare le leghe contenenti questi materiali. L'arsenico e alcuni dei suoi composti reagiscono con le proteine, principalmente le porzioni tioliche, e disaccoppia il processo di fosforilazione ossidativa, inattivando così la maggior parte delle funzioni cellulari. Di conseguenza, l'arsenico e alcune delle sostanze con cui si combina sono veleni mortali per la maggior parte dei sistemi biologici, ad eccezione di alcune specie batteriche. L'arsenico è usato nella produzione di insetticidi e diserbanti. Si ritiene inoltre che l'arsenico sia cancerogeno, il che significa che ha il potenziale per causare il cancro.
L'arsenico può essere trovato come contaminante nel cibo e nelle fonti d'acqua. Crostacei e altri frutti di mare, oltre a frutta, verdura e riso; sono gli alimenti più comunemente contaminati. L'avvelenamento da arsenico si verifica in genere a seguito di esposizione industriale, vino contaminato o alcolici distillati illegalmente o in caso di intento doloso.
L'arsenico inorganico è un elemento metallico o metalloide che forma una serie di composti velenosi. Nell'industria, può essere trovato in una forma gassosa chiamata gas di arsina che è molto tossico se inalato. L'arsenico inorganico si trova in natura a bassi livelli per lo più composto da ossigeno, cloro e zolfo. Questi sono chiamati composti inorganici dell'arsenico. I composti inorganici dell'arsenico sono molto più velenosi per la maggior parte dei sistemi biologici (animali, piante, esseri umani) rispetto all'arsenico organico (vedi sotto). L'arsenico inorganico si trova in natura nel suolo, nei depositi di minerali di rame e piombo e nell'acqua, ma di solito in basse concentrazioni. Tuttavia, può diventare più concentrato quando i processi industriali lo utilizzano per produrre conservanti per legno, composti metallici o composti contenenti arsenico organico come insetticidi, diserbanti e altri composti. Se tali composti vengono bruciati, l'arsenico inorganico può essere rilasciato nell'aria e successivamente depositarsi sul terreno o nell'acqua e rimanere nella forma inorganica o combinarsi con materiale organico.
L'arsenico organico è qualsiasi composto costituito da una combinazione chimica dell'elemento arsenico con qualsiasi composto organico (composti contenenti una grande quantità di carbonio). Questi sono spesso chiamati composti organici dell'arsenico. Più frequentemente l'arsenico organico è un componente utilizzato nella produzione di insetticidi, diserbanti e altri composti. L'arsenico organico di solito non è velenoso per l'uomo, ma può essere velenoso per l'uomo ad alte concentrazioni. In generale, l'arsenico organico è solitamente molto meno velenoso dell'arsenico inorganico.
Le persone possono essere esposte all'arsenico per inalazione, consumando cibi, acqua o bevande contaminati o per contatto con la pelle. Normalmente siamo esposti a tracce di arsenico nell'aria, nell'acqua e negli alimenti. Le persone possono essere esposte a livelli più elevati se vivono vicino ad aree industriali che attualmente o in precedenza contenevano composti di arsenico. Anche le aree con note alte concentrazioni di arsenico nell'acqua potabile sono associate a una maggiore esposizione.
I sintomi acuti o immediati di un livello tossico di esposizione all'arsenico possono includere quanto segue:
L'esposizione a lungo termine all'arsenico a livelli inferiori a quelli tossici può portare a cambiamenti della pelle (oscuramento o scolorimento, arrossamento, gonfiore e ipercheratosi (protuberanze cutanee che assomigliano a calli o verruche). Nelle unghie possono comparire linee biancastre (linee di Mees). Entrambi i sensori e possono svilupparsi difetti del nervo motorio. Inoltre, possono essere compromesse la funzionalità epatica e renale.
L'esposizione all'arsenico a lungo termine è stata anche associata allo sviluppo di alcuni tumori e l'arsenico è stato classificato come cancerogeno dall'Agenzia per la protezione dell'ambiente (EPA). Studi su persone in alcune parti del sud-est asiatico e del Sud America dove c'è stato un alto livello di arsenico nell'acqua potabile hanno riportato un aumento del rischio di sviluppare tumori della vescica, dei reni, dei polmoni e della pelle. I composti organici dell'arsenico non sono tossici come i composti inorganici e non si ritiene che siano collegati al cancro.
L'anamnesi del paziente è molto importante in quanto le esposizioni sono il più delle volte dovute a incidenti sul lavoro, quindi altre persone (collaboratori, personale di soccorso) potrebbero essere esposte e non rendersi conto che potrebbero avere anche dei rischi. Le persone esposte a livelli tossici di arsenico possono avere alito e urine che odorano di aglio come indizio per la loro diagnosi. La maggior parte dei medici che sospettano l'arsenico (o altri avvelenamenti da metalli o metalloidi) richiederanno studi di laboratorio come la conta dei globuli e gli elettroliti sierici come calcio e magnesio; se c'è evidenza di emolisi (distruzione delle cellule del sangue), viene eseguito un tipo e uno screening per una potenziale trasfusione di sangue.
Sono disponibili test rapidi "spot" sulle urine per diagnosticare livelli elevati di arsenico, ma di solito non fanno distinzione tra arsenico organico e inorganico. Il sangue e l'urina del paziente verranno inviati per l'analisi per l'arsenico; un risultato> 50 microgrammi/l è considerato elevato, ma le esposizioni tossiche acute possono portare a livelli da 5 a 100 volte o superiori a quelli considerati "elevati". Un test di speciazione (determina i livelli di arsenico inorganico rispetto a quello organico) è richiesto in tutti i casi in cui l'arsenico totale nelle urine è elevato poiché l'arsenico inorganico è così tossico. Elettrocardiogrammi (ECG, EKG) e test di conduzione nervosa vengono spesso eseguiti in qualsiasi tipo di sospetta esposizione all'arsenico. Possono essere eseguiti anche test per altre tossine o sovradosaggi tossici (ad esempio, ingestione di Tylenol).
L'esposizione acuta all'arsenico inorganico tossico e l'esposizione al gas di arsina possono provocare rapidamente la morte e ci sono solo alcuni modi per salvare la vita del paziente. L'emodialisi può rimuovere l'arsenico dal flusso sanguigno, ma solo prima che si leghi ai tessuti, quindi c'è solo una breve finestra di tempo affinché questo trattamento funzioni. Allo stesso modo, l'arsina si lega e provoca una rapida distruzione dei globuli rossi, quindi le trasfusioni di sangue e le trasfusioni di sangue possono aiutare il paziente. Inoltre, se l'arsenico è stato ingerito, è possibile tentare l'irrigazione dello stomaco o dell'intestino, ma non ci sono dati validi che indichino che avranno successo. Si raccomanda la consultazione con un nefrologo e un tossicologo il prima possibile; potrebbe essere necessario chiamare altri consulenti (ematologo, psichiatra o altri).
La terapia chelante (l'uso di farmaci che legano selettivamente e inattivano efficacemente le sostanze) viene solitamente iniziata rapidamente attraverso una linea endovenosa. Il farmaco e l'arsenico legato vengono quindi escreti attraverso le urine. Il farmaco chelante di scelta è il Dimercaprol (chiamato anche BAL in oil); Anche il succimer (DMSA) è stato utilizzato con successo e il Dimerval (DMPS) può funzionare anche come chelante, ma non è facilmente disponibile negli Stati Uniti.
Se il paziente sopravvive a un'esposizione tossica acuta, la maggior parte svilupperà un certo grado di danno ai nervi periferici (disturbi sensoriali e motori); molti sopravvissuti possono avere problemi cardiaci, epatici, renali e cutanei; la prognosi è da buona a scarsa. L'avvelenamento cronico e l'esposizione all'arsenico organico hanno esiti migliori con problemi minori e meno gravi.
Le persone possono essere esposte attraverso il lavoro in una fonderia di metalli, in miniere, nella produzione di vetro, nell'industria dei semiconduttori, in tentativi criminali di omicidio per avvelenamento, tentativi di suicidio e come agenti di guerra biologica.
Recenti esempi di preoccupazioni per l'arsenico sono emersi a causa della sua presenza nel succo di mela. Nella maggior parte degli studi, varie fonti di succo di mela testate dal governo e dai laboratori dei consumatori hanno scoperto che la maggior parte (oltre il 95% testata) contiene una quantità molto piccola di arsenico (meno di 10 parti per miliardo) ed è sicura da bere (in contrasto con un programma televisivo che ha lanciato l'allarme sul consumo di succo di mela). Tuttavia, la FDA ha qualificato i propri risultati indicando che nel luglio 2013 si sarebbero applicati nuovi standard e che qualsiasi succo contenente 10 o più parti per miliardo (lo stesso livello fissato per acque sotterranee sicure) non sarebbe stato autorizzato a essere venduto negli Stati Uniti. Questo è inferiore al precedente livello approvato di meno di 23 parti per miliardo approvato nel 2008. Tuttavia, altri gruppi suggeriscono che solo il succo contenente meno di 3 parti per miliardo sia approvato dalla FDA.
Altre due fonti di arsenico, particolarmente preoccupanti per i bambini, è l'arsenico nelle acque sotterranee e, successivamente, nel riso che viene coltivato in tali acque sotterranee. Il riso è un alimento comune per i bambini ma ad oggi non ci sono normative sui livelli di arsenico considerati sicuri per il consumo. La FDA e l'EPA stanno attualmente raccogliendo dati per formulare una raccomandazione sui livelli di sicurezza, ma molti gruppi stanno spingendo la FDA ad agire presto. I gruppi affermano che alcuni laboratori privati hanno rilevato che un singolo adulto che serve del riso disponibile in commercio può fornire circa 1,5 volte la quantità di arsenico consentita in un litro d'acqua (meno di 10 parti per miliardo), quindi è necessario agire sui livelli di arsenico consentiti rapidamente. Nel 2013, il CDC raccomanda solo circa 2 tazze di riso cotto per individuo (adulto) a settimana.
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