¿Qué sucede cuando un científico comete un error menor? Esta historia de una de esas científicas derramando dos gotas de mercurio en su mano es bien conocida por los toxicólogos, pero tal vez nunca haya escuchado la historia con moraleja sobre la seguridad en el lugar de trabajo.
Vea el video de arriba o lea la transcripción de abajo para averiguarlo.
Una científica derramó dos gotas de mercurio orgánico en su mano. Esto es lo que le pasó a su cerebro. KW es una mujer de 48 años que se presenta en la sala de emergencias con un deterioro progresivo del equilibrio, la marcha y el habla. Le dice a la enfermera de admisión que ha perdido 15 libras en los últimos 2 meses y ha experimentado varios episodios breves de náuseas y malestar abdominal.
Verá, KW fue un profesor de química que investigó la exposición a metales tóxicos. Tenía una carrera influyente en una institución prestigiosa y había pocos, tal vez ninguno, en el mundo que conociera el tema mejor que ella.
Unos 5 meses antes, estaba transfiriendo dimetilmercurio líquido de un recipiente cuando de repente se derramaron dos gotas de la punta de la pipeta sobre el dorso o la parte posterior de su mano enguantada hacia ella. Este fue un incidente que tuvo que recordar activamente, ya que era tan pequeño e incidental. No lo pensó dos veces. Ella le dice a la enfermera que había limpiado después del derrame correctamente según el protocolo. Sus manos llevaban guantes tanto tiempo que sudaba por dentro. Estaba bastante segura de que no tenía ningún contacto físico sin barrera con ningún producto químico.
Durante las siguientes semanas, KW notó algo malo cuando se estrelló contra las paredes. Tal vez no estaba prestando atención, pensó. Un día, casi tuvo un accidente de coche. Empezó a pedirle a su marido que la llevara a la universidad. Tal vez no había dormido bien, pensó.
Skin deep, KW parecía estar saludable, pero en el examen físico, exhibió dismetría en las extremidades superiores:» dys – «significa incorrecto y» – metria » significa longitud. Sus movimientos en las extremidades por encima de su cintura no estaban coordinados con el posicionamiento previsto, a menudo sin alcanzar el objetivo en diferentes longitudes. De manera similar, tenía una marcha atáxica: «a-» que significa sin, «-taxica» que significa orden, y la marcha, siendo su marcha, era incómoda, desequilibrada y desordenada. Ambos se combinaron con escritura distáxica y dificultad para hablar, todo lo cual puede apuntar a una posible neurodegeneración dada su exposición pasada al mercurio.
Tenía razón al preocuparse por su condición.
A medida que los días continuaban, KW informa que tiene un hormigueo en los dedos que se está haciendo más fuerte. Ve breves destellos de luz en ambos ojos. Ella introduce el concepto de ruido de fondo blanco que comienza a lavar su audición normal en ambos oídos. Su marcha se vuelve más atáxica. Su habla se vuelve más borrosa; su campo de visión, más estrecho.
Un análisis de sangre revela que sus niveles de mercurio en sangre son más de 4,000 mcg / L, 4,000 veces mayores que el límite superior normal. Podemos concluir aquí que la disminución neurológica de KW se debe a la toxicidad del mercurio.
Pero algo está mal. Por lo general, los signos y síntomas de esta intoxicación se resuelven después de que la exposición ha cesado. No ha estado en el laboratorio desde hace meses, pero esos signos y síntomas siguen presentes, y su deterioro neurológico se está acelerando. La toxicidad del mercurio de KW es aguda en la naturaleza, lo que significa que no había una fuente constante de exposición a ella y que ese episodio de derramamiento accidental en algo de su mano izquierda fue suficiente para llevarla a donde está ahora.
Podemos probar esto. Estimamos que su volumen total de sangre es de unos cuatro litros y medio, dado su peso de 70 kg medido al ingreso. Esto significa que hay 18 mg de mercurio en su sangre. Pero para el dimetilmercurio, los estudios estiman que solo el 5% de la cantidad absorbida está en la sangre, un poco preocupante dado que 18 mg ya es 4,000 veces el límite superior de la normalidad. ¿Dónde está el otro 95%?
Aquí se conoce un poco de química básica. El mercurio elemental es un metal, pero el dimetilmercurio the al compuesto al que se expuso KW is es un mercurio orgánico, algo que se absorbe bien en el tejido corporal. La fracción dimetil significa que es altamente lipofílica:» filica «significa afinidad por, y» lipo » significa grasa; se mezcla preferentemente con el tejido graso del cuerpo.
Debido a que la sangre es principalmente agua, el dimetilmercurio se encontraría mucho más en los tejidos y órganos que contienen mucha grasa, en lugar de en la sangre. Si 18 mg es el 5%, entonces realmente hay un total de 360 mg de mercurio acumulado en su cuerpo a los 5 meses de la postexposición. Dado que la cantidad letal en el cuerpo es de alrededor de 400 mg y su condición neurológica se está deteriorando rápidamente, KW está en problemas.
¿Hay alguna forma de eliminar el mercurio de su cuerpo? Bueno, tal vez. Esto nos lleva de nuevo a la lipofilia. El cuerpo elimina sustancias químicas y drogas a través del metabolismo. La idea central detrás de esto es hacer que el producto químico en cuestión sea más soluble en agua, lo que significa que puede disolverse en agua, concentrarse en la orina y excretarse a través de los riñones. Esta descomposición generalmente tiene lugar en el hígado, donde la sangre libera sustancias químicas a medida que fluyen por el cuerpo.
El problema con el dimetilmercurio es que, en el hígado, se descompone en metilmercurio, que sigue siendo lipofílico. Peor aún, se sabe que se une al tejido y causa daño a los radicales libres y estrés oxidativo, y forma complejos que aceleran la muerte celular.
La mejor solución aquí es atrapar el mercurio dentro de una molécula que es soluble en agua por fuera, es decir, quelación, el uso de un ligando que se une a moléculas de órgano-mercurio. La forma de la molécula es importante para encajar en el interior del metal orgánico.
KW recibe succímero; la forma de la molécula atrapa el mercurio orgánico en el interior. El exterior se mezcla bien con agua, lo que permite que los riñones lo eliminen. Recibe tres dosis en 24 horas. Se ha descubierto que funciona porque los niveles de mercurio en su orina aumentaron 160 veces al día siguiente; esto se repite durante varios días.
Pero no es suficiente. Es una semana después y la consulta neuropsiquiátrica ahora encuentra graves déficits cognitivos en KW. Su marido trata de hablar con ella, pero a veces mira fijamente en un vacío. Si estamos quitando el mercurio de su sangre ahora, ¿por qué está empeorando? Menos mercurio es bueno, ¿verdad? En este caso, podría no serlo.
Perseguir un nivel de mercurio en sangre más bajo es simplemente perseguir un valor de laboratorio más bajo. Claramente, con solo mirarla, no está mejorando. Su condición de deterioro tiene poco que ver con un número menor del laboratorio. Extraer mercurio de su sangre no es sacarlo de sus órganos.
Hemos establecido dos cosas: La primera es que el KW de mercurio orgánico entró en contacto con y su metabolito son lipofílicos. La segunda es que la mayor parte del mercurio definitivamente no está en su sangre, sino en el tejido graso.
¿En qué tejido está el mercurio exactamente? No puede ser el corazón, ya que es principalmente músculo. No pueden ser sus riñones, ya que no están hechos de grasa. ¿Pero qué hay del cerebro? El cerebro tiene un 60% de grasa, y es allí donde el metilmercurio se acumula, causando estrés oxidativo, formando complejos de proteínas e induciendo la muerte celular, manifestándose como su deterioro neurológico.
Pero no se limita a un solo órgano going atraviesa todo su sistema nervioso. Los axones de los nervios que alimentan los estímulos cerebrales están cubiertos por una vaina de mielina, que ayuda a conducir las señales. La mielina también es un 60% de grasa. Este mercurio se está acumulando, formando complejos y dañando células, interrumpiendo sus movimientos, reflejos, habla y sentidos.
A las 3 semanas de presentarse inicialmente en la sala de emergencias, KW deja de responder a los estímulos verbales, visuales y táctiles. Se observan aberturas oculares espontáneas y no provocadas en personas que no tienen problemas neurológicos. Iluminar con una luz el ojo haría que la pupila se contrajera para limitar la cantidad de luz que entra en el ojo, es decir, el reflejo pupilar, y es modulada por factores cognitivos. Cuando es lento, sugiere alteración de la cognición. En KW, es lento.
Desde las profundidades de su coma, a veces se la encuentra bostezando espontáneamente con breves episodios de agitación, gritos, llantos y movimientos bruscos y bruscos de las extremidades. Hay alguien dentro, pero esa persona está atrapada en una prisión con su propio cuerpo en coma.
En el momento del diagnóstico, sus colegas creían que su trabajo con sales de mercurio en el pasado fue el culpable, que tal vez inhaló accidentalmente vapores de mercurio, causando la toxicidad. Pero un análisis posterior mostró lo contrario.
El mercurio es detectable en el cabello. En incrementos de dos milímetros de hebras simples, la cantidad de mercurio libre que se encuentra en su cuerpo se reduce a la mitad cada 75 días, con una excreción máxima registrada aproximadamente 150 días antes de presentarse en la sala de emergencias; 150 días coincide con el período de tiempo de 5 meses que le dio a la enfermera de admisión. Dividir 150 días con un período de 75 significa que han pasado dos semividas desde la exposición inicial en el momento de la medición, cuando tenía 4000 mcg/L en sangre. En lugar de 360 mg en total, KW fue expuesto inicialmente a cuatro veces esa cantidad o 1.480 mg. Eso es casi cuatro veces la cantidad letal en sangre y significa que en un momento sus niveles de mercurio en sangre eran como 16.000 veces el límite superior de lo normal.
Dado que se mide la concentración media de mercurio del salmón atlántico fresco .022 ppm or .022 µg de mercurio por gramo de pescado, luego para llegar a 1,440 mg de mercurio significa que necesita comer 65,000 kg o 144,000 libras de salmón en una sola sesión para alcanzar la exposición de KW. No solo el número de días es fisiológicamente consistente con el recuerdo de KW de la exposición, sino que la cantidad también lo fue.
La densidad de dimetilmercurio es de aproximadamente 3 g/ml a temperatura ambiente, y los 1,44 g de exposición al mercurio resultan ser aproximadamente medio mililitro de líquido. Debido a que es tres veces más densa que el agua y viene en una solución al 95%, aproximadamente dos o tres gotas contienen la dosis con la que el profesor entró en contacto y nos dio este resultado.
Se encontró después del hecho de que el dimetilmercurio, de hecho, se difunde a través del tipo de guantes que KW usó ese día, y lo hace en segundos. La pequeña exposición, equivalente a unas pocas gotas absorbidas por su piel, incrustadas en su cuerpo y provocaron un retraso en la aparición de la enfermedad cerebral. Es difícil para las personas a veces darse cuenta de la extensión de la lesión que puede presentarse con lo que parece una exposición trivial. Incluso en el caso de KW, los guantes sudan, por lo que es posible que ni siquiera haya sentido ningún líquido que se derramó en la parte exterior del guante en su mano.
El concepto de aparición tardía de la enfermedad varias semanas o meses después de la exposición inicial no es infrecuente. Lo has experimentado tú mismo. Las enfermedades infecciosas tienen un período de incubación que puede variar de unas pocas horas a casi un año antes de manifestar los síntomas clínicos. Sucede cada año cuando hay una nueva gripe flotando, pero puede ser extrema, durante la peste bubónica en Europa, donde la transmisión puede ocurrir a través del tacto y manifestarse en cuestión de horas.
Hoy en día, en China e Irán, los agricultores estaban expuestos sin saberlo a las súper-guerras utilizadas como veneno para ratas. La warfarina, que se usa hoy en día en pacientes con riesgo de accidente cerebrovascular, reduce ese riesgo al adelgazar la sangre, evitando que forme coágulos.
En una persona sana, golpear el brazo forma un moretón, una forma de sangrado. El sangrado se detiene debido a la coagulación. Los coágulos pueden romperse y bloquear los vasos sanguíneos, como los del cerebro que causan un accidente cerebrovascular. Detener la coagulación significa que el sangrado no se detiene en pacientes que toman demasiada warfarina. Los granjeros que fueron envenenados con superfarinas se encontraron con hemorragia abdominal masiva, acompañada de hematuria, la micción de sangre, antes de expirar en el hospital debido a la desangración, con sangre saliendo del cuerpo en cantidades fatales.
Debido a que la grasa no fluye tan libremente en su cuerpo como el agua, el tiempo de residencia de los medicamentos lipofílicos en el tejido graso puede ser más largo que los medicamentos hidrofílicos, lo que permite que cosas como la superwarfarina y el dimetilmercurio se acumulen en la grasa, se metabolicen lentamente en el hígado y luego liberen cantidades en la sangre hasta que alcancen una dosis letal.
Solo se documentaron en la historia otros tres casos de intoxicación por dimetilmercurio. En 1865, dos asistentes de laboratorio que lo sintetizaban por primera vez fallecieron varias semanas después de hacerlo. En la década de 1960, otro trabajador de laboratorio fue expuesto a él y él también sufrió un deterioro neurológico retardado de la misma manera que el KW.
En general, es una buena regla no tocar cosas si no sabes cuáles son. Sea consciente de lo que entra en contacto con su piel. A menos que seas químico, probablemente no entres en contacto directo con el dimetilmercurio como lo hizo KW. No olvides que tendrías que comer 65.000 kg de salmón atlántico fresco de una sola vez para llegar a donde estaba.
Para KW, se encontraron niveles extremadamente altos de mercurio en la autopsia en el lóbulo frontal de su cerebro. Los microscopios revelaron una extensa pérdida neuronal y gliosis, una proliferación inapropiada de células que sostienen los nervios a lo largo del cerebelo, que controla la función motora, lo que explica su distaxia, dismetría y marcha ataxica. La pérdida neuronal se encontró bilateralmente a través de sus cortezas visual y auditiva, lo que explica su campo de visión estrechado, así como el ruido blanco cuando comenzó a lavar su audición antes de entrar en coma.
Como se esperaba, la cantidad de mercurio encontrada en su cerebro era seis veces mayor que la presencia en la sangre, ya que la lipofilicidad del metilmercurio le permitía acceder al sistema nervioso. Poco se podía hacer ese día cuando se encontraron 4.000 mcg/L de mercurio en su sangre.
Debido a que KW era una experta de renombre mundial en su campo, sabía en el momento del diagnóstico lo que iba a ser de ella. Una vez que los síntomas aparecen en toxicidad por mercurio tan grave, hay muy poco que la terapia de quelación puede hacer, ya que la toxina ha comenzado a absorber en el tejido neurológico. El inicio tardío le sirvió como un medio para dar instrucciones anticipadas para notificar a otros sobre su historia y advertirles de los riesgos ocupacionales que enfrentan todos los días.
Hoy en día, se espera que quienes manejan dimetilmercurio usen dos pares de guantes, un tipo laminado altamente resistente que se encuentra debajo de otro par de guantes de neopreno o nitrilo con manguitos largos. Sus colegas de la comunidad científica, así como su familia y el gobierno de los Estados Unidos, trabajaron juntos para crear una conciencia extrema de la seguridad en la ciencia, un legado que perdura hoy décadas después. KW, tanto en su ciencia como en su historia, trasciende los límites del tiempo.
Muchas gracias por mirar. Cuídate y cuídate.
Última actualización 11 de julio de 2019
