EDTA-val kapcsolatos aggályok

A kelátterápiával kapcsolatban három halálesetről számoltak be, amelyek Na2EDTA alkalmazása után szívmegálláshoz vezető hipokalcémiához kapcsolódtak. Ezek valójában gyógyszerelési hibák voltak, és nem szabad, hogy a CaNa2EDTA, a toxikus fémek kelátképzésére általában javallott forma biztonságosságára reflektáljanak.

A CaNa2EDTA elsősorban az extracelluláris folyadékokban oszlik el, és az egyik fő hátránya, hogy az ólom más szövetekből átterjed az agyba. Egy vizsgálatban a DMSA-val történő kezelés szervetlen higany expozíciót követően a motoros axonokban a higany emelkedését okozta, valószínűleg a nem idegszövetekből, például a veséből és a májból mobilizálódott higany újraelosztása miatt. Vegyes jelentések szerint az EDTA nem lépi át a vér-agy gátat, de ez ellentétben áll azokkal a jelentésekkel, amelyek szerint az EDTA az ólommérgezés vagy a higanymérgezés fokozott tüneteit okozhatja.

A CaNa2EDTA, DMSA és DMPS esetében a májtranszamináz-aktivitás átmeneti emelkedéséről számoltak be, de a májtoxicitás a gyógyszer abbahagyásával megszűnik. A CaNa2EDTA-hoz társuló bőrelváltozások cinkhiányhoz kapcsolódhatnak.

Kelátterápia gyermekeknél

A New England Journal of Medicine-ben (2001) megjelent egyetlen vizsgálatra hivatkoznak azok a hatóságok, amelyek azt javasolják, hogy a kelátterápiát csak erősen emelkedett ólomtartalmú vérszintek esetén alkalmazzák gyermekeknél. Egy korai, ambiciózus, DMSA kelátterápiát alkalmazó vizsgálatban, amelyet 780, a „Cincinnati kohorszba” felvett gyermeken végeztek, a gyógyszert kapó gyermekek vérének ólomszintje átmenetileg csökkent a kontrollcsoporthoz képest; a 36 hónapos követéskor azonban a kezelt gyermekek vérének ólomszintje újra emelkedett. Ezen a 3 éves határon nem volt szignifikáns különbség a kezelt és a kontrollcsoportok között sem a vér ólomszintje, sem a neurokognitív eredmények tekintetében. Ez a vizsgálat nagyon agresszív protokollt alkalmazott, 26 napos terápiával, egy, két vagy három fordulóban. Jelenleg a kelátképző szereket általában többször rövidebb ideig adják, a kúrák között pedig van idő, hogy a szervezet ásványi anyagai feltöltődjenek. Ez az agresszív terápia nagyon is jól kiüríthette az alapvető ásványi anyagokat ebből a veszélyeztetett populációból. A vitamin- és ásványianyag-pótlás nem lehetett megfelelő, és ezt ellensúlyozhatta a kelátor egyidejű adagolása (a kiegészítő ásványi anyagok adagjáról és a kezelés betartásáról nem számoltak be). Shannon és munkatársai hasonló kritikát fogalmaztak meg.

Az amerikai Nemzeti Egészségügyi Intézetek (NIH) http://www.clinicaltrials.gov  weboldalán regisztrált, az autizmus kezelésére szolgáló kelátterápiával kapcsolatos vizsgálatot „befejezettnek” jelezték, az utolsó frissítés 2009. október 13-án történt. Amikor megkeresték a NIH képviselőjét, hogy frissítse a helyzetet, azt válaszolta, hogy a kísérletet még a toborzás előtt leállították, mivel egy 120 patkányon végzett vizsgálatban bizonyos káros hatásokat észleltek. Ez a Stangle és munkatársai által végzett vizsgálat egyértelműen kimutatta, hogy egyetlen háromhetes, nagy dózisú DMSA kezelés javította a tanulást, a figyelmet és az arousal szabályozást az ólomnak kitett patkányoknál a korai szülés utáni időszaktól a késői serdülőkorig tartó időszakban. A kezelés a vér és az agy ólomszintjét is csökkentette. Ami az autizmussal kapcsolatos kísérlet törlését kiváltotta, az egy lehetséges káros gyógyszerhatás észlelése volt, amely a DMSA-val kezelt, nem exponált patkányoknál a nem exponált, kezeletlen patkányokhoz képest kedvezőtlen kognitív hatások formájában jelentkezett.

Ez a kulcsfontosságú állatkísérlet vezetett egy nagyszabású, nagy nyilvánosságot kapott, gyermekeken végzett vizsgálat törléséhez. A vizsgálat törlése és a klinikai gyakorlat szempontjából való jelentőségének értékelésénél több kérdés is lényeges. A gyógyszerek mellékhatásai gyakoriak, ezért a gyógyszereket általában nem adják a szükségességük jelzése nélkül. (A toxikus és az esszenciális elemek kiválasztásának értékelésére szolgáló, a kezelés előtti és utáni kihívásvizsgálatot alább tárgyaljuk). A Stangle és munkatársai által végzett vizsgálatban nem adtak ásványi anyagpótlást, és az ólmon kívül más ásványi anyagokat nem elemeztek. A DMSA közismerten fokozza számos elem, különösen a cink kiválasztását. A cinkhiány károsítja a fiatalok neurokognitív fejlődését. Ezenkívül Stangle és munkatársai patkányait „agresszív” protokoll szerint kezelték, 50 mg/kg/nap DMSA-val 21 napon keresztül; ez a dózis jóval magasabb, mint az amerikai élelmiszer- és gyógyszeripari hatóság által jóváhagyott, 30 mg/kg/nap maximális címkeadag, amelyet általában kevesebb, mint egy hétig alkalmaznak egyszerre gyermekeknél. Valószínű, hogy a DMSA-nak tulajdonított káros hatások az esszenciális elemek hiányából adódtak, amely hatás kiválóan elkerülhető.

Összefoglalva, a Stangle és munkatársai által végzett vizsgálat fontos jelenlegi klinikai gyakorlatot sértett meg azzal, hogy a gyógyszert nagy dózisban, hosszabb időn keresztül adták be, amikor nem volt szükségességre utaló jel; és nem értékelték az esszenciális ásványi anyagok veszteségét, és nem biztosították az ásványi anyagok megfelelő pótlását az egészségügyi következmények elkerülése érdekében.

Kelátképződés a különböző szövetekben és újraelosztás

A kelátképző anyagok néhány óra vagy nap alatt viszonylag gyorsan kiválasztódnak. Ezzel szemben a toxikus elemek hosszú idő alatt felhalmozódhatnak, és különböző testrészekben oszlanak meg, amelyek nem mindegyike egyformán hozzáférhető a kelátképző szerek számára. Általában a kelátképző szer először a legkönnyebben hozzáférhető fémeket mobilizálja, jellemzően a plazmában, a vesében, a májban, majd kisebb mértékben a csontokban és a központi idegrendszerben. Amint azt fentebb tárgyaltuk, az idegrendszerben lévő mérgező fémeket a legjobb konzervatív módon, ismételt, szerény kezelésekkel és több hatóanyag alkalmazásával kezelni. Ismételt adagolással a toxikus elemek legkönnyebben hozzáférhető „medencéi” kimerülnek, de az újrakiegyenlítődés lassan pótolja a toxikus elemeket a jobban hozzáférhetőbb testrészekben. Ez nyilvánvaló a vérben lévő szintek visszaesésében, a kelátorképző abbahagyását követően, ami két fontos tényre világít rá.

(i) A vér és a vizelet rossz helyettesítő anyagok az élet során felhalmozódott toxinok (testterhelés) mérésére. A vizelet, a vér és a haj szokásos laboratóriumi mérései az elmúlt napokban vagy hónapokban történt expozíciót, és kisebb mértékben a veseterhelést jelzik.

(ii) A csontokban és lágyszövetekben lekötött toxikus elemek nem teljesen immobilizálódnak; visszavándorolnak a véráramba és ezáltal a szövetekbe, ahol ismét toxikus hatást fejtenek ki. Fontos, hogy a kelát-provokáció előtt jobban megértsük a szervezetben lévő, biológiailag hozzáférhető toxikus elemek azon mennyiségeit, amelyek nem feltétlenül tükröződnek az alapszintű vér- vagy vizeletszintekben.

(iii) A kelátképző szer bevezetése a szervezetbe mind az esszenciális, mind a toxikus kationok eltolódását okozza. A kelátterápiák agresszív beindításakor általánosan jelentett tünetek fokozódását a kelátképzők bármilyen alkalmazásának ellenjavallataként említik. Mindazonáltal javulásról számoltak be alacsony kezdeti dózisok és a beteg tűrőképességének megfelelő fokozatos titrálás esetén (amit inkább maratoni, mint sprintes kezelésként jellemeznek).

Vizsgálatok a toxikus fémek azonosítására és a terápia előrehaladásának követésére

A toxikus elemek toxikológiailag jelentős szintjei nem feltétlenül jósolhatók meg az expozíciós anamnézisből, mivel a releváns expozíciókat nem feltétlenül kérdezik le, nem ismerik fel, vagy nem emlékeznek rájuk. Továbbá a fémek mobilizálódása a szervezet különböző kompartmentjeiből bizonyos stresszorok, például betegség, trauma, éhezés, terhesség, életszakasz (pl. menopauza) és szélsőséges érzelmi hatások miatt is bekövetkezhet. A személy alkatától, genetikai adottságaitól, étrendjétől, életmódjától és érzékenységétől függően a beteg szenvedhet toxikus fémhatásoktól anélkül, hogy egyértelmű lenne az expozíció előzménye. Gyakori klinikai tapasztalat, hogy a krónikus állapotokat (pl. neurológiai zavarok egy jelentős mennyiségű tonhalat fogyasztó tanárnál) csak az emelkedett szinteket azonosító vizsgálatot követően hozzák összefüggésbe a kiváltó toxikus elemekkel.

Nehéz következtetéseket levonni a fémek egészségre gyakorolt káros hatásairól a nettó visszatartás, azaz a fémek asszimilációs és kiválasztási sebességének az élet során mért különbségei nélkül. Ezenkívül a klinikusoknak információkra van szükségük a terápia irányításához. A fémeket leggyakrabban a vizeletben, a teljes vérben, a vörösvértestekben, ritkábban a hajban, vagy ritkábban a körmökben elemzik.

A nettó visszatartás, vagy legalábbis a biológiailag könnyen hozzáférhető fémterhelés értékelésének egyik leghatékonyabb módszere a vizeletben lévő fémek szintjének összehasonlítása egy gyógyszeres kelátképző szer, például CaNa2EDTA, DMSA vagy DMPS beadása előtt és után. Ezt az eljárást, amelyet különbözőképpen „mobilizációnak”, „kelációs kihívásnak” vagy „provokációs” vizsgálatnak neveznek, nem fogadják el általánosan standard eljárásként. A kritikák között szerepelnek a kelátképző gyógyszerek kockázatai, valamint a provokációs eredmények nem megfelelő összehasonlítása a populációs normákkal, nem pedig a beteg alapkoncentrációjával. Sőt, egyesek odáig mennek, hogy azt mondják, hogy a fémek bármilyen vizsgálata, amikor az expozíciót nem azonosították, vagyis amikor nincs okunk feltételezni az ismert környezeti előzmények alapján, hogy a toxinok szintje emelkedett lehet, nem megfelelő, mert a hamis pozitív eredmények nem megfelelő, hatástalan terápiához és az ezzel járó kockázatokhoz vezethetnek. A kelátképzés diagnosztikai célú alkalmazását a fogászati amalgám eltávolítását követően, vagy olyan tünetmentes betegeknél, akiknek a vizelet- vagy vérszintje a populációs normákhoz közelít, 2005-ben az Agency for Toxic Substances and Disease Registry munkatársai nem tartották megfelelőnek. A provokációs tesztnek a nettó visszatartás megítélésére történő alkalmazásával kapcsolatos másik kritika a szabványos protokoll, a laboratóriumi referenciatartományok és az eredmények értelmezésére vonatkozó útmutatás hiánya. Mindazonáltal ezek a hiányosságok alapvetően nem érvénytelenítik a koncepciót; az ezzel kapcsolatos munka megkezdődött. Hansen és munkatársai ilyen normákat állapítottak meg a négyórás vizeletgyűjtéssel egybekötött orális DMPS-tesztet magában foglaló protokollra vonatkozóan, 2223 luxemburgi állampolgár körében.

A kihívás előtti és utáni vizsgálat lehetővé teheti a klinikus számára, hogy megállapítsa, melyik kelátképző szer a leghatékonyabb a beteg számára, és orális szerek alkalmazása esetén az esetleges felszívódási vagy toleranciaproblémák is azonosíthatók. Egy nyitott kutatási kérdés a kelátképző kezelések hosszabb időtartama alatt kiválasztódó fémek változásával kapcsolatos; vajon egy olyan személynél, akinek magas a több fém szintje, az egyiket kezdetben előnyben részesíti-e a kelátképzés, és az ismételt kezelések során idővel kiválasztódik-e egy második, majd egy harmadik fém. Ez a kutatás segítené a kelátképző tesztek értelmezését, valamint bővítené magával a kelátterápiával kapcsolatos ismereteket.

A kiindulási és a provokált vizeletszintek összehasonlítása bevett gyakorlat, és ezt használták az autista gyermekeknél alkalmazott kelátterápia vizsgálatába való bekerülés meghatározására. Ebben a vizsgálatban azonban néhány gyermeknél a tünetek súlyosbodtak. Az ilyen rosszabbodást a toxikus fémek újraeloszlásának tulajdonítják, mivel a kiválasztási mechanizmusok elégtelenek, ami egyes szakembereket arra késztet, hogy érzékeny, törékeny betegeknél előzetesen a provokálatlan elemzéseket részesítsék előnyben. A terápiát a szülői, gondozói és betegmegfigyelések irányíthatják.

Egyéb potenciális gyógyszeres kelátorok

A monoizoamil DMSA (MiADMSA) egy fejlesztés alatt álló potenciális gyógyszerjelölt. Az ólomnak vagy arzénnek kitett fiatal patkányokban a MiADMSA a májban és a vesében a metallotionin, a májban és az agyban pedig a glutation szintézisét fokozta, valamint jelentősen csökkentette a szövetek glutation-diszulfid szintjét. A MiADMSA képes mobilizálni az intracellulárisan kötött kadmiumot, és úgy látják, hogy közvetett antioxidáns hatást fejt ki azáltal, hogy eltávolítja a kadmiumot a káros oxidációs reakciók helyszínéről.

A DMSA analógjai képesek áthatolni a biomembránokon, és hatékonyabbak az arzénterhelés csökkentésében akut és szubkrónikus mérgezés esetén. A monoészterek előnyben részesíthetők a DMSA-diészterekkel szemben az arzénmérgezéssel szembeni nagyobb hatékonyságuk és a hatóanyag alacsonyabb toxicitása miatt.

Az L-arabinózból és L-ciszteinből sztereoszelektíven előállított N-(alfa-L-Arabinofuranos-1-yl)-L-cisztein egy kísérleti kelátorként működő szer, amelyről kimutatták, hogy egereken alkalmazva jó intra- és extracelluláris mobilitással rendelkezik, valamint kevés hatással van az esszenciális ásványi anyagok szintjére.

A „fémfehérjéket csillapító vegyületek” (MPAC) néven ismert régebbi gyógyszerek, mint például a kliokinol, gyengébb kelátorok, amelyekről úgy gondolják, hogy modulálják a rezet és a cinket az agyban, eltávolítva azt a plakkokból és a csomókból. A kalciumra összpontosító TACT-kísérlethez hasonlóan a hangsúly az ismert, fiziológiailag esszenciális fémekre helyeződött, és kevés gondolatot és kutatást szenteltek az MPAC-ok toxikus fémekre gyakorolt lehetséges hatásainak. Az a hipotézis, hogy az MPAC-ok nemcsak az esszenciális, hanem a toxikus fémekre is hathatnak, további vizsgálatot érdemel, mivel a kliokinol és a B-vitamin csökkentette az ólom felhalmozódását és megmentette az agy plaszticitását patkányokban.

A fémkötő fehérjék, beleértve a metallotionineket is, a nehézfémek hatékony kelátoraiként működnek, és központi szerepet játszanak a szervezet ezen toxikus elemekre adott természetes válaszában. A glutation egy másik erős kelátor, amely részt vesz a fémkationok sejtválaszában, szállításában és kiválasztásában, és a toxikus fémtúlterhelés biomarkere.

Nemcsak az állatok, hanem a növények is termelnek kelátképző vegyületeket, és az élelmiszerek metallotionein-tartalma befolyásolhatja a toxikus fémek, például a kadmium biológiai hozzáférhetőségét, valamint metabolizmusát.

Egyes élelmiszerekről feltételezték, hogy csökkentik a toxikus fémek felszívódását vagy reabszorpcióját, és támogatják a természetes méregtelenítési utakat.

A különböző élelmiszerekből származó élelmi rostokat, beleértve a gabonafélékből, valamint a gyümölcsökből származó korpát, a kelátterápia alternatívájaként vagy kiegészítőjeként értékelték azzal a céllal, hogy megszakítsák az enterohepatikus recirkulációt és modulálják a bélflórát, és az agyban és a vérben csökkent higanyszintet találtak. Az oldható rostokkal kapcsolatban óvatosságra int; az oldhatatlan rostok által nyújtott védelemmel ellentétben a lenmag a kadmium fokozott bélrendszeri felszívódását eredményezte.

Más természetes polimerek is egyre nagyobb figyelmet kapnak, mint a nehézfémek potenciális adszorbensei, mint például az algák poliszacharidjai, az alginát és a chlorella. Módosított citruspektin plusz alginát termékeket sikeresen alkalmaztak ólom és higany csökkentésére esettanulmányokban. A poli(γ-glutaminsav), egy ehető és biológiailag lebomló biopolimer, amelyet Bacillus fajok fermentációja során extracellulárisan állítanak elő; α-karboxilcsoportjai számos vegyületet, köztük fémkationokat is konjugálnak.

Tekintettel arra, hogy a toxikus fémek erősen kötődnek a kéntartalmú peptidekhez, a kéntartalmú élelmiszerekben, például az alliumokban (pl. fokhagyma) és a káposztafélékben (pl. brokkoli) gazdag étrendnek a glutationra gyakorolt hatásait javasolták, a tünetek javulásának és a fokozott kiválasztás reményében. A fokhagyma megakadályozta a kadmium okozta vesekárosodást és csökkentette az ólom okozta oxidatív károsodást patkányokban.

A koriander (a Coriandrum sativum levelei), egy népszerű konyhai fűszer- és gyógynövény, ami akkor került a figyelem középpontjába, amikor egy levesről azt jelentették ki, hogy fokozza a higany kiválasztását fogászati amalgám eltávolítását követően, és a korlátozott bizonyítékok ellenére továbbra is népszerű. Állatokban csökkentette az ólom csontba való felszívódását és a delta-aminolevulinsav-dehidrátáz (ALAD) enzim gátlását. Kevésbé biztató, hogy egy nemrégiben végzett, ólomnak kitett 3-7 éves gyermekeken végzett vizsgálatban a korianderkivonat ugyanolyan hatásos volt a vesekiválasztás növelésében, mint a placebo (a javulást a kezelt és a placebocsoportok között a beavatkozás alatti jobb táplálkozásnak tulajdonították).

Számos étrend-kiegészítőt is használnak a fémtoxicitások kezelésére.

A taurin és a metionin kéntartalmú aminosavak. Gazdagok a membránokban, különösen az ingerlékeny szövetekben, és csökkentik a nehézfém-expozícióból eredő oxidatív stresszmarkereket. A gyakorló orvosok arról is beszámolnak, hogy a hajelemzés előtt körülbelül 6 héttel taurint használnak a szintek növelése és a kimutatás javítása érdekében.

Az alfa-liponsav egy erős antioxidáns, amely regenerál más antioxidánsokat (pl. E- és C-vitamin, valamint redukált glutation), és fém-kelátképző aktivitással rendelkezik. Zsírban és vízben egyaránt oldódik, könnyen felszívódik a bélben, és átjut a sejt- és a vér-agy membrángáton. A klinikai tapasztalatok szerint óvatosan kell használni, mivel a fémek újraeloszlásának különös kockázatát hordozza magában.

Az N-acetil-cisztein (NAC), a cisztein szájon át elérhető prekurzora, a toxikus elemek kelátora, és serkentheti a glutationszintézist, különösen C- és E-vitamin jelenlétében.

A glutation szájon át történő beadása nem ajánlott, mivel emésztésen megy keresztül; azonban újszerű beviteli módok, például liposzómás és prodrug-készítmények vannak kialakulóban. Intravénásan, krémekben és porlasztón keresztül is beadható. A glutation fontos élettani kelátorként működik, és a glutation redukált formája védi a sejteket a nehézfémekhez kapcsolódó reaktív oxigénfajoktól.

A szelén fontos esszenciális elem, amely széles körben jelen van. A szelénidion rendkívül stabil, oldhatatlan vegyületet képez a higannyal, és enyhíti a higanybetegség tüneteit. Első látásra a szelénid nem feltétlenül kompatibilis a kelátképzéssel, mivel a két szer egymás hatékonyságát ellensúlyozhatja; a szelén azonban beépülhet szerves molekulákba, és a szerves szelén/higany komplexek membránokon keresztül is szállíthatók. A szelén kimerülése a higanyexpozícióval szemben a szelén-enzimeket is kimeríti. Embereknél a szerves szelénpótlás előnyösnek bizonyult egy kontrollált vizsgálatban 103 higanyexponált falusi lakos körében. Egy szelénélesztő termék növelte a higanykiválasztást és csökkentette az oxidatív stresszel kapcsolatos vizelet malondialdehid és 8-hidroxi-2-deoxyguanozin biomarkereket.

Összességében számos tanulmány vizsgálta a mikrotápanyagok, például vitaminok, kéntartalmú aminosavak, antioxidánsok és esszenciális ásványi anyagok hatását a toxikus elemek kinetikájára és káros hatásaira. A tápláltsági állapot befolyásolja a felvételt, mivel a toxikus kationokat a fehérjék szállítják az esszenciális tápanyagok, például a magnézium, a cink és a vas esetében, így az alultápláltakat nagyobb toxicitási kockázatnak teszik ki. Ez a táplálkozással kapcsolatos megelőző közegészségügyi beavatkozások lehetőségére utal. Például állatokban a kalcium megvonása fokozta az ólom és a kadmium felszívódását, míg a magnézium és a cink pótlása tompította a kadmium felszívódását. A kalciumpótlás csökkentette az ólom mobilizációját az anyai csontokból a terhesség és a szoptatás alatt, védve az újszülöttet és a csecsemőt. Gyermekeknél a vaspótlás tompította az ólom felhalmozódását; az ásványi anyag pótlás és az iskolai étkeztetési programok azonban nem terelhetik el a figyelmet az expozíciós források megszüntetésének kiemelkedő fontosságáról.

A „kelátképzés” a „chelos” görög szóból, ami karmot jelent, egy ásványi ion vagy kation komplex gyűrűs szerkezetbe történő beépítését jelenti egy szerves molekula, a kelátképző anyag által. A kelátképző molekula elektron-donor atomjai általában kén, nitrogén és/vagy oxigén.

A kelátorok és a fémionok között kialakuló koordinációs komplexekben a kémiai kötések erőssége az érintett elemektől és a sztereokémia részleteitől függ. A különböző fémionok esetében, amelyek kompetitív módon kötődhetnek a kelátképzőhöz (pl. kalcium, magnézium, cink, réz, mangán és más fémek, amelyek jellemzően meghaladják a toxikus elemek koncentrációját), a kelátképző által túlnyomórészt megkötött fém azonossága egyrészt a kelátképző hozzáférhetőségétől függ a szövetekhez, attól, hogy a fém milyen erősen van már kötve a szövetekben, milyen erősen kötődik a fém a kelátképzőhöz, és bizonyos mértékig a különböző ionok relatív mennyiségétől. A kelátorok hatására a fémek mobilizálódnak a szövetekből, és a kelátrész a keringés során megmarad a vesékbe a vizelettel való kiválasztás céljából, illetve a májba az epével való kiválasztás céljából. Az enterohepatikus recirkulációval és a vesében történő reabszorpcióval kapcsolatban jelentős aggályok merülnek fel.

Egy másik szempont a kelát oldhatósága vízben és lipidekben. A vizes oldhatóság megkönnyíti a vérben való szállítást és a vesén keresztüli kiválasztást, míg a lipofil kelátumok nagyobb mértékben képesek áthatolni a sejtmembránokon (beleértve a központi idegrendszerben lévőket is) az intracelluláris elemek kelátképzése érdekében. A lipofil kelátort nagyobb mennyiségben lehet kiválasztani az epén keresztül is. Ezeket az általánosságokat módosíthatja az intracelluláris fémkomplexek aktív transzportja a „gyógyszerrezisztenciafehérjék” révén.

Az élő szervezet tele van kelátokkal; két vagy több koordinációs kötéssel kötött fémekkel. Az egynél nagyobb oxidációs állapotú (azaz +2 vagy annál nagyobb töltéssel rendelkező) fémek túlnyomórészt ionos (a váz ásványaiban) vagy koordinációs kötésekkel (pl. albuminhoz, enzimekhez, kis peptidekhez és aminosavakhoz, mint a cisztein, metionin és szelenometionin) kötődnek a szövetekben. Ezt Apostoli és társai részletesen áttekintették.

A kadmium, az ólom és a higany nem rendelkezik esszenciális biokémiai szereppel, de sokféle, súlyos toxicitást fejt ki több szervrendszerben, mivel lerakódnak a szövetekben, oxidatív stresszt okoznak, befolyásolják az endokrin funkciókat, blokkolják az aquaporinokat, és zavarják az esszenciális kationok, például a magnézium és a cink funkcióit. A toxikus fémek különösen a nagyon fiatalokat veszélyeztetik, mivel a korai életkorban történő expozíció károsítja a fejlődést, ami egész életen át tartó fizikai, szellemi és viselkedési károsodással jár. Felnőtteknél a toxikus elemekkel szoros összefüggésben vannak a súlyos krónikus betegségek, köztük a szív- és érrendszeri és vesebetegségek, valamint a neurológiai hanyatlás is. A Nemzetközi Rákkutató Ügynökség (IARC) a kadmiumot ismert rákkeltő anyagnak, a szervetlen ólmot valószínűsíthetően rákkeltőnek, a metil-higany pedig lehetséges rákkeltőnek minősíti.

A kutatások előrehaladtával a nehézfémek egyre alacsonyabb és alacsonyabb testterhelésénél az akut mérgezésnél finomabb ártalmak jelentkeznek. Például a korai ólomexpozíció már 2 µg/dl alatti vérszintnél IQ-csökkenést okoz. A vér ólom referenciaértéke, amelynél az amerikai Betegségellenőrzési és Megelőzési Központ ajánlja a gyermek környezeti expozíciójának kivizsgálását és helyreállítását, 5 µg/dl, míg 45 µg/dl felett már ennek kilencszeresénél ajánlják a kelátképzést.

A higany- és kadmiumexpozíció napjainkban gyakran orális úton történik, ami a halak (pl. az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége), a tenger gyümölcsei és a vadon élő állatok fogyasztására (pl. a kanadai őslakosok ügyei), valamint a cigarettafüstre (az őslakosok ügyei is felhívták a figyelmet; a kadmium csak az egyik toxikus összetevő) vonatkozó ajánlásokat eredményez. Az ólom régi ivóvízvezetékekből is származhat.

A mérgező fémek mindenütt jelen vannak a környezetünkben, ezáltal bennünk is, méghozzá a történelmi szintnél jóval magasabb szinten. Az expozíciók magukban foglalják a bányászati tevékenységeket és a mérgező hulladékokat, a festékekben és benzinben lévő ólmot, az ipari és áramtermelő (különösen a széntüzelésű) tevékenységekből származó folyamatos kibocsátásokat, a mindennapi termékekben lévő vegyi anyagokat és az olyan új technológiákat, mint a nanoanyagok, amelyek olyan mérgező elemeket tartalmaznak, mint a kadmium.
A fémek biológiai mobilitását, szöveti koncentrációját és kiválasztását az oxidációs állapot, az oldhatóság, a komplexképző helyek közötti bonyolult egyensúlyok, valamint a membránokon keresztüli aktív transzport határozza meg. A kelátképzés központi szerepet játszik a nehézfémek természetes méregtelenítésében, különösen a glutationnal és más kis molekulákkal történő komplexképzésen és kiválasztásukon keresztül.

Ez a kézirat az arzénre, kadmiumra, ólomra és higanyra vonatkozó, a Kanadai Egészségügyi Kutatóintézet által finanszírozott nagyszabású áttekintésből származik. A többszörös online szakirodalomkutatás magába foglalta a toxikus elemekre vonatkozó kifejezések átfogó listáját és a szakmailag lektorált keresési stratégiákat, a kutatási publikációs adatbázisok, valamint a kormányzati (pl. Environment Canada, US Environmental Protection Agency) és nem kormányzati (pl. World Health Organization) források átkutatására, amelyeket korábban már leírtunk. A szakértői véleményeket e-mailben, konferenciahíváson és egy kétnapos torontói konferencián (2011 februárjában) kérték ki. A kanadai mérgezéselhárító központok klinikai toxikológusait kérdezték meg, hogy információt gyűjtsenek a szűrésről, a tapasztalatokról és az egyes toxikus elemek esetében előnyben részesített kelátorokról. Az etikai jóváhagyást a kanadai Ottawában található Children’s Hospital of Eastern Ontario Research Institute (Ottawa, Kanada) adta meg.

Ebben a tanulmányban a természetes méregtelenítési utakat támogató, kelátort tartalmazó intézkedéseket, valamint a gyógyszeres kelátorok használatát vizsgáljuk. Áttekintjük a történeti káros kimeneteleket, a kelátorok használatának tanulságait, valamint a kelátort a veseelégtelenség, a szív- és érrendszeri betegségek és az autizmus javítására gyermekeknél elért sikereket.