تاریخ انتشار : ۱۴۰۰/۰۶/۱۴ ساعت ۱۱:۴۱
کد مطلب : ۲۹۲۰۲۲
مواجهه با کادمیوم چه تاثیری بر بدن دارد؟
گروه علمی: کادمیوم یک فلز سنگین سمی است که با بسیاری از بیماری‌ها ازجمله اختلال عملکرد مزمن کلیه، استئومالاسی (نرمی استخوان)، نارسایی حاد قلبی، فشار خون ثانویه و تصلب شرایین همراه است. اگرچه نتایج تحقیقات متعددی نشان داده‌اند که کادمیوم ممکن است با القای لیپید در هر اکسیداسیون در سلول‌ها و ایجاد اختلال در سیستم آنتی‌اکسیدانی بر سیستم‌های مختلف تاثیر بگذارد اما مکانیسم تاثیر کادمیوم بر سیستم قلبی عروقی همچنان نامشخص است.
نتایج تحقیقات اخیر در مورد نارسایی قلبی و انفارکتوس حاد میوکارد نشان داده است که کادمیوم توانایی پیش‌بینی خوبی برای مرگ‌ومیر بیماران مبتلا به بیماری‌های قلبی عروقی دارد. در اینجا به‌طور مختصر نقش کادمیوم در بیماری‌های قلبی عروقی را مرور می‌کنیم که ممکن است تحقیقات بیشتری را برای بررسی ارتباط احتمالی بین کادمیوم و مرگ‌ومیر در بیماران مبتلا به بیماری‌های قلبی عروقی برانگیزد.
معرفی کادمیوم
کادمیوم، یک فلز سنگین سمی است که تولید آن در طول قرن بیستم در نتیجه تولید باتری‌های نیکل کادمیوم، روکش فلزی و تثبیت کننده‌های پلاستیکی افزایش یافت. قرار گرفتن در معرض کادمیوم در نتیجه مصرف غذای آلوده، ازجمله سبزیجات برگ‌دار و غلات و آب آشامیدنی یا استنشاق هوای آلوده است. جذب روده‌ای کادمیوم با کمبود آهن، کلسیم یا روی بیشتر است. دود تنباکو، مهمترین منبع قرار گرفتن در معرض کادمیوم محسوب می‌شود و سیگاری‌ها حدود دو برابر بیشتر از افراد غیرسیگاری از بار کادمیوم برخوردارند. کادمیوم به‌طور موثر در اندام‌ها از جمله کلیه، کبد، استخوان، ریه، سیستم عصبی مرکزی و سیستم قلبی عروقی حفظ می‌شود. کادمیوم در طول زندگی تجمع می‌یابد و نیمه عمر آن ۲۵ سال است. بر این اساس، می‌تواند چندین سیستم بیولوژیکی را مختل کند.
جذب و توزیع کادمیوم
کادمیوم در درجه اول از طریق استنشاق و بلع جذب می‌شود. پس از جذب به سراسر بدن منتقل می‌شود و به‌طور عمده به متالوتیونین، پروتئینی حاوی گروه سولفیدریل متصل می‌شود که می‌تواند در برابر سمیت فلزات سنگین و سایر استرس‌های اکسیداتیو محافظت ایجاد کند. سپس کادمیوم در بدن انسان، بیشتر در کلیه‌ها و کبد تجمع می‌یابد شاید به‌دلیل توانایی کلیه‌ها و کبد در سنتز متالوتیونئین باشد. هیچ مکانیسم دفع‌کننده‌ای برای کادمیوم در بدن وجود ندارد.
سمیت بالینی کادمیوم در غیر از سیستم قلبی و عروقی
ارگان اصلی هدف تاثیرات سمی در انسان، کلیه است و کادمیوم در بخش S۱ لوله‌های پروگزیمال تجمع می‌یابد و باعث سندرم فانکونی می‌شود که کمبود جذب مجدد پروتئین‌ها، اسیدهای آمینه، گلوکز و فسفات‌هاست. قرار گرفتن در معرض کادمیوم، خطر بیماری مزمن کلیوی را افزایش می‌دهد که یک عامل خطر شناخته‌شده برای بیماری‌های قلبی عروقی (CVD) است بنابراین ممکن است در بیماری‌های قلبی عروقی مرتبط با کادمیوم نیز نقش داشته باشد. علاوه بر این، کادمیوم ممکن است به‌طور مستقیم جذب کلسیم از روده را متوقف کرده و باعث اختلال در متابولیسم کلاژن و منجر به استئومالاسی و پوکی استخوان شود.
تاثیر کادمیوم بر سیستم قلبی و عروقی
قرار گرفتن در معرض مزمن کادمیوم با فشار خون بالا، تصلب شرایین و اختلال در عملکرد قلب همراه است. اثرات دقیق کادمیوم بر سیستم قلبی عروقی مورد بحث است. با این حال، نتایج تحقیقات نشان داده‌اند که ممکن است در دوزهای بسیار کم اثرات سوء بر سیستم قلبی عروقی داشته باشد. نتایج یک تحقیق آزمایشگاهی نشان داد که دوز کادمیوم بسیار کمتر از غلظت‌های سمی ممکن است باعث ایجاد تغییرات آسیب‌شناسی در دیواره عروق شود.
شواهد همه‌گیری شناختی اثرات قلبی عروقی کادمیوم
تاثیر قلبی عروقی کادمیوم در تحقیقات آزمایشگاهی و مدل‌های آزمایشی روی حیوانات مشاهده شده است. گزارش شده است، افرادی که در مناطق دارای پتانسیل بالاتری برای مواجهه با کادمیوم زندگی می‌کنند، بیشتر در معرض مرگ‌ومیر قلبی عروقی قرار دارند. مطالعه‌ای که داده‌های بررسی ملی سلامت و تغذیه ایالات‌متحده (NHANES) را مورد بازبینی قرار داد، ارتباط سطح کادمیوم سرم و افزایش فشار خون را گزارش کرد. رویز هرناندز و همکاران گزارش کردند: کاهش مواجهه با کادمیوم محیطی با کاهش مرگ‌ومیر قلبی عروقی در ایالات‌متحده مرتبط است. اگرچه بار کادمیوم زنان بیشتر از مردان است اما خطر مرگ‌ومیر ناشی از بیماری‌های قلبی عروقی در زنان کمتر است. نشانگرهای زیستی مختلف کادمیوم ممکن است اطلاعات متفاوتی در مورد زمان و منبع قرار گرفتن در معرض آن ارائه کنند. استفاده از نشانگرهای زیستی در مطالعات همه‌گیری شناختی متناقض بوده است اما به‌طور کلی، سطوح کادمیوم ادرار منعکس‌کننده بار بدن به‌دلیل قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض کادمیوم است و سطح سرمی کادمیوم نشان‌دهنده مواجهه جدید است.
کادمیوم و بیماری عروق کرونر قلب
متاآنالیز داده‌های تحقیقات آینده‌نگر در ارتباط بین کادمیوم و بیماری کرونری قلب (CHD) نشان داد که سطوح بالاتر کادمیوم خون با افزایش مرگ‌ومیر بیماری کرونری قلب همراه است.
کادمیوم و نارسایی قلبی
در بین علل بیماری ماهیچه قلب (کاردیومیوپاتی)، کاردیومیوپاتی اتساعی (وضعیتی که توانایی قلب برای پمپاژ خون کاهش می‌یابد و علت آن هم این است که قدرت پمپاژ اصلی قلب یعنی بطن چپ کمتر شده است) شایع‌ترین است. اگرچه کادمیوم بیشتر در کبد و کلیه‌ها متمرکز است، قرار گرفتن در معرض دوزهای کم نیز می‌تواند منجر به افزایش قابل‌توجهی در قلب شود. نتایج تحقیقات نشان داده است که کادمیوم در بیماری‌زایی کاردیومیوپاتی اتساعی نقش دارد و سطوح خون و ادرار کادمیوم در بیماران مبتلا به کاردیومیوپاتی اتساعی در مقایسه با گروه کنترل افزایش یافته است.
کادمیوم و سکته
قرار گرفتن در معرض کادمیوم با شیوع و التهاب پلاک‌های کاروتید و افزایش خطر سکته ایسکمی (نارسایی خون رسانی به قلب) مرتبط است. مطالعه بر روی ۵۹۹ زن ۶۴ ساله نشان داد که سطح کادمیوم خون و ادرار با ایجاد پلاک‌های آترواسکلروتیک در شریان‌های کاروتید ارتباط دارد. علاوه بر این، یک تحقیق همه‌گیری شناختی بر روی ۴۶۳۹ زن و مرد میانسال در سوئد ارتباط بین قرار گرفتن در معرض کادمیوم و تصلب شرایین را تایید کرد. نتایج تحقیق دیگری در سوئد نشان داد که ارتباط متقابل بین کادمیوم و سکته ایسکمیک وجود دارد. یافته‌های مشابهی در ایالات‌متحده گزارش شده است که کادمیوم ادرار با افزایش بروز سکته ایسکمیک مرتبط است.
کادمیوم و بیماری شریانی محیطی
دیواره عروقی، هدف رسوب کادمیوم است. از آنجا که بیماری عروق کرونر (CAD) عوامل خطر مشابهی با بیماری شریانی محیطی (PAD) دارد، تجمع کادمیوم نیز ممکن است بر بیماری شریانی محیطی تاثیر بگذارد. بر اساس نتایج یک تحقیق، بیماری شریانی محیطی ممکن است با کادمیوم سرم و ادراری ارتباط داشته باشد که نشان‌دهنده ارتباط مثبت بین قرار گرفتن در معرض کادمیوم و بیماری عروق کرونر است. یکی دیگر از مطالعات کوهورت آینده‌نگر گزارش کرد که کادمیوم ادراری به‌طور مستقل با بروز بیماری شریانی محیطی ارتباط دارد. علاوه بر این، کادمیوم نه تنها شیوع بیماری شریانی محیطی را افزایش داده بلکه با شدت آن نیز مرتبط است. یک مطالعه مقطعی بر روی بیماران مبتلا به بیماری عروق کرونر و بیماری شریانی محیطی نشان داد که تجمع کادمیوم ممکن است یک عامل خطر کمی برای ایجاد بیماری شریانی محیطی علامتی اندام تحتانی باشد.
کادمیوم، نشانگر قوی بالقوه برای پیش‌بینی بیماری‌های قلبی عروقی
مشخص شده است که دفع کادمیوم از طریق ادرار با تجمع کادمیوم در بدن انسان ارتباط نزدیکی دارد. نتایج تحقیقات نشان داده است که دفع کادمیوم از طریق ادرار نه تنها بار کادمیوم بدن را منعکس می‌کند بلکه می‌تواند برای پیش‌بینی مرگ‌ومیر در بیماران مبتلا به نارسایی قلبی و انفارکتوس حاد میوکارد نیز مورد استفاده قرار گیرد.
طی دهه‌های اخیر، اگرچه نشانه‌ها و شیوع آن ناشناخته است اما پزشکان به‌طور فزاینده‌ای از داروی اتیلن دی آماتراستیک اسید (EDTA) برای بیماری عروق کرونر و بیماری شریانی محیطی استفاده کرده‌اند. نتایج یک آزمایش نشان داد که در مقایسه با دارونما، در بیماران با سابقه انفارکتوس حاد میوکارد تحت درمان با EDTA تا حدودی خطر عوارض جانبی قلبی عروقی کاهش می‌یابد.
نتیجه‌گیری
ارتباط بین کادمیوم و بیماری‌های قلبی عروقی ثابت شده است اما مکانیسم فیزیولوژی بیماری‌شناسی هنوز تایید نشده است. بر اساس ارتباط خوب بین دفع ادرار و تجمع کادمیوم در بدن انسان، سطوح کادمیوم ادراری ممکن است مرگ‌ومیر را در بیماران مبتلا به به نارسایی قلبی یا انفارکتوس حاد میوکارد پیش‌بینی کند. نشان داده شده است که سطوح کادمیوم ادراری (D۱UCd) دارای توانایی پیش‌بینی خوب و قدرت تشخیصی برای مرگ‌ومیر در این بیماران است البته برای روشن شدن این مشاهدات به تحقیقات بیشتری نیاز است.
معرفی کادمیوم
کادمیوم، یک فلز سنگین سمی است که تولید آن در طول قرن بیستم در نتیجه تولید باتری‌های نیکل کادمیوم، روکش فلزی و تثبیت کننده‌های پلاستیکی افزایش یافت. قرار گرفتن در معرض کادمیوم در نتیجه مصرف غذای آلوده، ازجمله سبزیجات برگ‌دار و غلات و آب آشامیدنی یا استنشاق هوای آلوده است. جذب روده‌ای کادمیوم با کمبود آهن، کلسیم یا روی بیشتر است. دود تنباکو، مهمترین منبع قرار گرفتن در معرض کادمیوم محسوب می‌شود و سیگاری‌ها حدود دو برابر بیشتر از افراد غیرسیگاری از بار کادمیوم برخوردارند. کادمیوم به‌طور موثر در اندام‌ها از جمله کلیه، کبد، استخوان، ریه، سیستم عصبی مرکزی و سیستم قلبی عروقی حفظ می‌شود. کادمیوم در طول زندگی تجمع می‌یابد و نیمه عمر آن ۲۵ سال است. بر این اساس، می‌تواند چندین سیستم بیولوژیکی را مختل کند.
جذب و توزیع کادمیوم
کادمیوم در درجه اول از طریق استنشاق و بلع جذب می‌شود. پس از جذب به سراسر بدن منتقل می‌شود و به‌طور عمده به متالوتیونین، پروتئینی حاوی گروه سولفیدریل متصل می‌شود که می‌تواند در برابر سمیت فلزات سنگین و سایر استرس‌های اکسیداتیو محافظت ایجاد کند. سپس کادمیوم در بدن انسان، بیشتر در کلیه‌ها و کبد تجمع می‌یابد شاید به‌دلیل توانایی کلیه‌ها و کبد در سنتز متالوتیونئین باشد. هیچ مکانیسم دفع‌کننده‌ای برای کادمیوم در بدن وجود ندارد.
سمیت بالینی کادمیوم در غیر از سیستم قلبی و عروقی
ارگان اصلی هدف تاثیرات سمی در انسان، کلیه است و کادمیوم در بخش S۱ لوله‌های پروگزیمال تجمع می‌یابد و باعث سندرم فانکونی می‌شود که کمبود جذب مجدد پروتئین‌ها، اسیدهای آمینه، گلوکز و فسفات‌هاست. قرار گرفتن در معرض کادمیوم، خطر بیماری مزمن کلیوی را افزایش می‌دهد که یک عامل خطر شناخته‌شده برای بیماری‌های قلبی عروقی (CVD) است بنابراین ممکن است در بیماری‌های قلبی عروقی مرتبط با کادمیوم نیز نقش داشته باشد. علاوه بر این، کادمیوم ممکن است به‌طور مستقیم جذب کلسیم از روده را متوقف کرده و باعث اختلال در متابولیسم کلاژن و منجر به استئومالاسی و پوکی استخوان شود.
تاثیر کادمیوم بر سیستم قلبی و عروقی
قرار گرفتن در معرض مزمن کادمیوم با فشار خون بالا، تصلب شرایین و اختلال در عملکرد قلب همراه است. اثرات دقیق کادمیوم بر سیستم قلبی عروقی مورد بحث است. با این حال، نتایج تحقیقات نشان داده‌اند که ممکن است در دوزهای بسیار کم اثرات سوء بر سیستم قلبی عروقی داشته باشد. نتایج یک تحقیق آزمایشگاهی نشان داد که دوز کادمیوم بسیار کمتر از غلظت‌های سمی ممکن است باعث ایجاد تغییرات آسیب‌شناسی در دیواره عروق شود.
شواهد همه‌گیری شناختی اثرات قلبی عروقی کادمیوم
تاثیر قلبی عروقی کادمیوم در تحقیقات آزمایشگاهی و مدل‌های آزمایشی روی حیوانات مشاهده شده است. گزارش شده است، افرادی که در مناطق دارای پتانسیل بالاتری برای مواجهه با کادمیوم زندگی می‌کنند، بیشتر در معرض مرگ‌ومیر قلبی عروقی قرار دارند. مطالعه‌ای که داده‌های بررسی ملی سلامت و تغذیه ایالات‌متحده (NHANES) را مورد بازبینی قرار داد، ارتباط سطح کادمیوم سرم و افزایش فشار خون را گزارش کرد. رویز هرناندز و همکاران گزارش کردند: کاهش مواجهه با کادمیوم محیطی با کاهش مرگ‌ومیر قلبی عروقی در ایالات‌متحده مرتبط است. اگرچه بار کادمیوم زنان بیشتر از مردان است اما خطر مرگ‌ومیر ناشی از بیماری‌های قلبی عروقی در زنان کمتر است. نشانگرهای زیستی مختلف کادمیوم ممکن است اطلاعات متفاوتی در مورد زمان و منبع قرار گرفتن در معرض آن ارائه کنند. استفاده از نشانگرهای زیستی در مطالعات همه‌گیری شناختی متناقض بوده است اما به‌طور کلی، سطوح کادمیوم ادرار منعکس‌کننده بار بدن به‌دلیل قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض کادمیوم است و سطح سرمی کادمیوم نشان‌دهنده مواجهه جدید است.
کادمیوم و بیماری عروق کرونر قلب
متاآنالیز داده‌های تحقیقات آینده‌نگر در ارتباط بین کادمیوم و بیماری کرونری قلب (CHD) نشان داد که سطوح بالاتر کادمیوم خون با افزایش مرگ‌ومیر بیماری کرونری قلب همراه است.
کادمیوم و نارسایی قلبی
در بین علل بیماری ماهیچه قلب (کاردیومیوپاتی)، کاردیومیوپاتی اتساعی (وضعیتی که توانایی قلب برای پمپاژ خون کاهش می‌یابد و علت آن هم این است که قدرت پمپاژ اصلی قلب یعنی بطن چپ کمتر شده است) شایع‌ترین است. اگرچه کادمیوم بیشتر در کبد و کلیه‌ها متمرکز است، قرار گرفتن در معرض دوزهای کم نیز می‌تواند منجر به افزایش قابل‌توجهی در قلب شود. نتایج تحقیقات نشان داده است که کادمیوم در بیماری‌زایی کاردیومیوپاتی اتساعی نقش دارد و سطوح خون و ادرار کادمیوم در بیماران مبتلا به کاردیومیوپاتی اتساعی در مقایسه با گروه کنترل افزایش یافته است.
کادمیوم و سکته
قرار گرفتن در معرض کادمیوم با شیوع و التهاب پلاک‌های کاروتید و افزایش خطر سکته ایسکمی (نارسایی خون رسانی به قلب) مرتبط است. مطالعه بر روی ۵۹۹ زن ۶۴ ساله نشان داد که سطح کادمیوم خون و ادرار با ایجاد پلاک‌های آترواسکلروتیک در شریان‌های کاروتید ارتباط دارد. علاوه بر این، یک تحقیق همه‌گیری شناختی بر روی ۴۶۳۹ زن و مرد میانسال در سوئد ارتباط بین قرار گرفتن در معرض کادمیوم و تصلب شرایین را تایید کرد. نتایج تحقیق دیگری در سوئد نشان داد که ارتباط متقابل بین کادمیوم و سکته ایسکمیک وجود دارد. یافته‌های مشابهی در ایالات‌متحده گزارش شده است که کادمیوم ادرار با افزایش بروز سکته ایسکمیک مرتبط است.
کادمیوم و بیماری شریانی محیطی
دیواره عروقی، هدف رسوب کادمیوم است. از آنجا که بیماری عروق کرونر (CAD) عوامل خطر مشابهی با بیماری شریانی محیطی (PAD) دارد، تجمع کادمیوم نیز ممکن است بر بیماری شریانی محیطی تاثیر بگذارد. بر اساس نتایج یک تحقیق، بیماری شریانی محیطی ممکن است با کادمیوم سرم و ادراری ارتباط داشته باشد که نشان‌دهنده ارتباط مثبت بین قرار گرفتن در معرض کادمیوم و بیماری عروق کرونر است. یکی دیگر از مطالعات کوهورت آینده‌نگر گزارش کرد که کادمیوم ادراری به‌طور مستقل با بروز بیماری شریانی محیطی ارتباط دارد. علاوه بر این، کادمیوم نه تنها شیوع بیماری شریانی محیطی را افزایش داده بلکه با شدت آن نیز مرتبط است. یک مطالعه مقطعی بر روی بیماران مبتلا به بیماری عروق کرونر و بیماری شریانی محیطی نشان داد که تجمع کادمیوم ممکن است یک عامل خطر کمی برای ایجاد بیماری شریانی محیطی علامتی اندام تحتانی باشد.
کادمیوم، نشانگر قوی بالقوه برای پیش‌بینی بیماری‌های قلبی عروقی
مشخص شده است که دفع کادمیوم از طریق ادرار با تجمع کادمیوم در بدن انسان ارتباط نزدیکی دارد. نتایج تحقیقات نشان داده است که دفع کادمیوم از طریق ادرار نه تنها بار کادمیوم بدن را منعکس می‌کند بلکه می‌تواند برای پیش‌بینی مرگ‌ومیر در بیماران مبتلا به نارسایی قلبی و انفارکتوس حاد میوکارد نیز مورد استفاده قرار گیرد.
طی دهه‌های اخیر، اگرچه نشانه‌ها و شیوع آن ناشناخته است اما پزشکان به‌طور فزاینده‌ای از داروی اتیلن دی آماتراستیک اسید (EDTA) برای بیماری عروق کرونر و بیماری شریانی محیطی استفاده کرده‌اند. نتایج یک آزمایش نشان داد که در مقایسه با دارونما، در بیماران با سابقه انفارکتوس حاد میوکارد تحت درمان با EDTA تا حدودی خطر عوارض جانبی قلبی عروقی کاهش می‌یابد.
نتیجه‌گیری
ارتباط بین کادمیوم و بیماری‌های قلبی عروقی ثابت شده است اما مکانیسم فیزیولوژی بیماری‌شناسی هنوز تایید نشده است. بر اساس ارتباط خوب بین دفع ادرار و تجمع کادمیوم در بدن انسان، سطوح کادمیوم ادراری ممکن است مرگ‌ومیر را در بیماران مبتلا به به نارسایی قلبی یا انفارکتوس حاد میوکارد پیش‌بینی کند. نشان داده شده است که سطوح کادمیوم ادراری (D۱UCd) دارای توانایی پیش‌بینی خوب و قدرت تشخیصی برای مرگ‌ومیر در این بیماران است البته برای روشن شدن این مشاهدات به تحقیقات بیشتری نیاز است.
پربينندهترين مطالب و خبرها
