Mały Organiczny wyciek Rtęci zrobił to mózg naukowca

co się dzieje, gdy naukowiec popełnia drobny błąd? Ta historia jednego z takich naukowców, rozlewającego dwie krople rtęci na jej rękę, jest dobrze znana toksykologom, ale być może nigdy nie słyszeliście przestrogi o bezpieczeństwie w miejscu pracy.

Obejrzyj film powyżej lub przeczytaj transkrypcję poniżej, aby się dowiedzieć.

Naukowiec wylał na jej rękę dwie krople organicznej rtęci. To się stało z jej mózgiem. KW to 48-letnia kobieta z postępującym pogorszeniem równowagi, chodu i mowy. Mówi pielęgniarce, że w ciągu ostatnich 2 miesięcy straciła 15 funtów i doświadczyła kilku krótkich epizodów nudności i dyskomfortu w jamie brzusznej.

widzisz, KW był profesorem chemii, który badał ekspozycję toksycznych metali. Miała wpływową karierę w prestiżowej instytucji i było niewielu — może nikt — na świecie, którzy znali ten temat lepiej niż ona.

około 5 miesięcy wcześniej przenosiła płynną dimetylortęć z pojemnika, gdy nagle dwie krople z końcówki pipety wylały się na grzbiet lub tył jej Rękawiczki. To był incydent, który musiała aktywnie przypomnieć, ponieważ był tak drobny i przypadkowy. Nawet o tym nie pomyślała. Mówi pielęgniarce, że posprzątała po wycieku zgodnie z protokołem. Jej ręce nosiły Rękawiczki tak długo, że w środku było spocone. Była całkiem pewna, że nie miała żadnego fizycznego kontaktu bez bariery z żadnymi chemikaliami.

w ciagu kilku tygodni KW zauwazyl cos nie tak, gdy wchodzila do scian. Może nie zwracała uwagi, pomyślała. Pewnego dnia omal nie miała wypadku samochodowego. Zaczęła prosić męża, by zawiózł ją na uniwersytet. Może źle spała, pomyślała.

skóra głęboka, KW wydawała się zdrowa, ale na badaniu fizykalnym wykazywała dysmetrię kończyn górnych: „dys -” oznaczającą źle, a” – metria ” oznaczającą długość. Jej ruchy kończyn powyżej pasa były nieskoordynowane z zamierzonym pozycjonowaniem, często brakowało celu na różnych długościach. Podobnie, miała ataksyczny chód: „a -” oznacza bez,” – taxic ” oznacza porządek, a chód był jej chód, był niezręczny, niezrównoważony i nieuporządkowany. Oba zostały połączone z dystaksjalnym pismem ręcznym i niewyraźną mową, z których wszystkie mogą wskazywać na potencjalną neurodegenerację, biorąc pod uwagę jej wcześniejsze narażenie na rtęć.

miała rację martwiąc się o swój stan.

z biegiem dni KW donosi, że ma mrowienie w palcach, które staje się silniejsze. Widzi krótkie błyski światła w obu oczach. Wprowadza koncepcję białego szumu tła, który zaczyna zmywać jej normalny słuch w obu uszach. Jej chód staje się bardziej ataksyczny. Jej mowa staje się bardziej niewyraźna; jej pole widzenia staje się węższe.

badanie krwi wykazało, że jej poziom rtęci we krwi jest ponad 4000 mcg / L-4000 razy większy niż górna granica normy. Możemy tu wywnioskować, że neurologiczny spadek KW jest spowodowany toksycznością rtęci.

ale coś jest nie tak. Zazwyczaj objawy przedmiotowe i podmiotowe tego zatrucia ustępują po ustaniu ekspozycji. Nie było jej w laboratorium od miesięcy, ale te objawy są nadal obecne, a jej stan neurologiczny przyspiesza. Toksyczność rtęci KW ma charakter ostry, co oznacza, że nie było stałego źródła narażenia na nią i że jeden epizod przypadkowego rozlania na niektóre z jej lewej ręki wystarczył, aby doprowadzić ją do tego, gdzie jest teraz.

możemy to udowodnić. Szacujemy jej całkowitą objętość krwi na około cztery i pół litra, biorąc pod uwagę jej wagę 70 kg mierzoną przy przyjęciu. Oznacza to, że w jej krwi jest 18 mg rtęci. Ale w przypadku dimetylortęci badania szacują, że tylko 5% wchłoniętej ilości znajduje się we krwi, co jest nieco niepokojące, biorąc pod uwagę, że 18 mg jest już 4000 razy wyższa od górnej granicy normy. Gdzie pozostałe 95%?

jest tu trochę podstawowej chemii. Pierwiastkowa rtęć jest metalem, ale dimetylortęć-związek, na który wystawiono KW – jest organiczną rtęcią, czymś, co dobrze wchłania się w tkankę ciała. Ugrupowanie dimetylowe oznacza, że jest wysoce lipofilowe: „filic” oznacza powinowactwo do, i „lipo-” oznacza tłuszcz; preferencyjnie miesza się z tkanką tłuszczową w organizmie.

ponieważ krew to głównie woda, dimetylortęć byłaby znacznie więcej w tkankach i narządach, które zawierają dużo tłuszczu, zamiast krwi. Jeśli 18 mg to 5%, to w jej ciele zgromadzono 360 mg rtęci po 5 miesiącach po ekspozycji. Biorąc pod uwagę, że śmiertelna ilość w organizmie wynosi około 400 mg, a jej stan neurologiczny szybko się pogarsza, KW ma kłopoty.

czy jest jakiś sposób na usunięcie rtęci z jej ciała? Może. To prowadzi nas z powrotem do lipofilności. Twoje ciało usuwa chemikalia i leki poprzez metabolizm. Główną ideą jest to, aby dany związek chemiczny był bardziej rozpuszczalny w wodzie, co oznacza, że może rozpuszczać się w wodzie, koncentrować się w moczu i być wydalany przez nerki. Ten podział zwykle ma miejsce w wątrobie, gdzie substancje chemiczne są dostarczane przez krew, gdy przepływają przez organizm.

problem z dimetylortęcią polega na tym, że w wątrobie rozkłada się na metylortęć, która nadal jest lipofilowa. Co gorsza, wiadomo, że wiąże się z tkankami i powoduje uszkodzenia wolnych rodników i stres oksydacyjny, i tworzy kompleksy, które przyspieszają śmierć komórek.

najlepszym rozwiązaniem jest uwięzienie rtęci w cząsteczce, która jest rozpuszczalna w wodzie na zewnątrz, tj. chelatacja, użycie ligandu, który wiąże się z cząsteczkami organiczno-rtęci. Kształt cząsteczki jest ważny, aby pasował do organicznego metalu wewnątrz.

KW otrzymuje się sukcymer; kształt cząsteczki zatrzymuje wewnątrz organiczną rtęć. Na zewnątrz dobrze miesza się z wodą, umożliwiając jej usunięcie przez nerki. Otrzymuje trzy dawki w ciągu 24 godzin. Okazało się, że działa, ponieważ poziom rtęci w jej moczu wzrósł 160 razy następnego dnia; powtarza się to przez kilka dni.

ale to za mało. Jest tydzień później, a konsultacja neuropsychiatryczna stwierdza poważne deficyty poznawcze w KW. Jej mąż próbuje z nią rozmawiać, ale czasami patrzy ślepo w pustkę. Jeśli usuwamy rtęć z jej krwi, dlaczego jej się pogarsza? Mniej rtęci jest dobre, prawda? W tym przypadku może nie być.

pogoń za niższym poziomem rtęci we krwi to po prostu pogoń za niższą wartością laboratoryjną. Najwyraźniej, patrząc na nią, nie poprawia jej się. Jej pogarszający się stan ma niewiele wspólnego z niższą liczbą z laboratorium. Usunięcie rtęci z jej krwi to nie usunięcie jej z narządów.

ustaliliśmy dwie rzeczy: po pierwsze, że organiczna rtęć KW weszła w kontakt, a jej metabolit jest lipofilowy. Po drugie, większość rtęci na pewno nie jest we krwi, ale raczej w tkance tłuszczowej.

w której tkance jest dokładnie rtęć? To nie może być serce, bo to głównie mięśnie. To nie może być jej nerki, ponieważ nie są zrobione z tłuszczu. Ale co z mózgiem? Mózg ma 60% tłuszczu i to tam gromadzi się metylortęć, powodując stres oksydacyjny, tworząc kompleksy białkowe i indukując śmierć komórek, manifestując się jako jej spadek neurologiczny.

ale nie ogranicza się tylko do jednego narządu-przechodzi przez cały układ nerwowy. Aksony nerwów, które zasilają bodźce mózgu, są pokryte osłoną mielinową, która pomaga przewodzić sygnały. Mielina jest również 60% tłuszczu. Rtęć ta gromadzi się, tworząc kompleksy i uszkadzając komórki, zakłócając jej ruchy, odruchy, mowę i zmysły.

po 3 tygodniach od pierwszego zgłoszenia na pogotowie, KW przestaje reagować na bodźce werbalne, wzrokowe i dotykowe. Spontaniczne i niesprowokowane otwory oczu obserwuje się u kogoś, kto nie jest upośledzony neurologicznie. Świecenie światłem na ich oko spowodowałoby zwężenie źrenicy, aby ograniczyć ilość światła wpadającego do oka-tj. odruch źrenic – i jest modulowane przez czynniki poznawcze. Kiedy jest powolny, sugeruje upośledzenie funkcji poznawczych. W KW jest wolno.

z głębi śpiączki, czasami pojawia się spontaniczne ziewanie z krótkimi epizodami pobudzenia, krzyku, płaczu i nieprzepuszczalnych nagłych, nierównych ruchów kończyn. Ktoś jest w środku, ale ta osoba jest uwięziona w więzieniu z własnym ciałem w śpiączce.

w momencie diagnozy jej koledzy uważali, że jej praca z solami rtęci w przeszłości była winowajcą, że może przypadkowo wdychała opary rtęci, powodując toksyczność. Jednak dalsza analiza wykazała inaczej.

rtęć jest wykrywalna we włosach. W dwóch milimetrowych krokach prostych, ilość wolnej rtęci znalezionej w jej ciele zmniejszała się o połowę co 75 dni, a maksymalne wydalanie było odnotowane około 150 dni przed przedstawieniem na pogotowie; 150 dni zbiega się z 5-miesięcznym okresem, który dała pielęgniarce przyjmującej. Dzielenie 150 dni z okresem 75 oznacza, że dwa okresy półtrwania minęły od początkowej ekspozycji w czasie pomiaru, gdy miała 4000 mcg / L we krwi. Zamiast 360 mg ogółem, KW był początkowo narażony na czterokrotnie większą ilość lub 1480 mg. To prawie cztery razy więcej śmiertelnej ilości krwi i oznacza, że w pewnym momencie poziom rtęci we krwi był 16 000 razy wyższy niż górna granica normy.

biorąc pod uwagę, że średnie stężenie rtęci świeżego łososia atlantyckiego mierzy się na poziomie.022 ppm lub .022 µg rtęci na gram ryby, a następnie dostać się do 1440 mg rtęci oznacza, że trzeba zjeść 65,000 kg lub 144,000 funtów łososia w jednym posiedzeniu, aby osiągnąć ekspozycję KW. Nie tylko liczba dni jest fizjologicznie zgodna z pamięcią KW ekspozycji, ale także ilość.

gęstość dimetylortęci wynosi około 3 g / mL w temperaturze pokojowej, a 1,44 g ekspozycji na rtęć wynosi około pół mililitra cieczy. Ponieważ jest trzy razy bardziej gęsta niż woda i występuje w 95% roztworze, około dwóch do trzech kropli zawiera dawkę, z którą profesor miał kontakt i dał nam ten wynik.

stwierdzono po tym, że dimetylortęć w rzeczywistości rozprasza się przez RODZAJ RĘKAWIC, które KW nosił tego dnia, i robi to w ciągu kilku sekund. Mała ekspozycja, odpowiadająca kilku kroplom wchłoniętym przez skórę, osadza się w jej ciele i powoduje opóźniony początek choroby mózgu. Czasami trudno jest ludziom zdać sobie sprawę z tego, jak duże obrażenia mogą być narażone na coś, co wydaje się banalne. Nawet w przypadku KW rękawice się spociły, więc mogła nawet nie poczuć płynu, który rozlał się na zewnątrz rękawicy na jej dłoni.

koncepcja opóźnionego początku choroby kilka tygodni do miesięcy po początkowej ekspozycji nie jest rzadkością. Sam tego doświadczyłeś. Choroby zakaźne mają okres inkubacji, który może wynosić od kilku godzin do prawie roku, zanim przejawią się objawy kliniczne. Zdarza się to każdego roku, gdy pojawia się nowa grypa, ale może być ekstremalne, podczas dżumy w Europie, gdzie transmisja może nastąpić przez dotyk i objawiać się w ciągu kilku godzin.

dzisiaj w Chinach i Iranie rolnicy byli nieświadomie narażeni na superwarfaryny używane jako trutka na szczury. Warfaryna, stosowana obecnie u pacjentów z ryzykiem udaru mózgu, zmniejsza to ryzyko, rozrzedzając krew, zapobiegając jej tworzeniu skrzepów.

u zdrowej osoby uderzenie w ramię tworzy siniak, formę krwawienia. Krwawienie ustaje z powodu krzepnięcia. Skrzepy mogą pękać i blokować naczynia krwionośne, jak te w mózgu powodując udar mózgu. Zatrzymanie krzepnięcia oznacza, że krwawienie nie ustaje u pacjentów przyjmujących zbyt dużą dawkę warfaryny. Ci rolnicy, którzy zostali otruci superwarfarynami, zostali znalezieni z masywnym krwotokiem brzusznym, któremu towarzyszyło krwiomocz, oddawanie moczu krwi, przed wygaśnięciem w szpitalu z powodu wykrwawienia, z krwią opuszczającą ciało w śmiertelnych ilościach.

ponieważ tłuszcz nie płynie tak swobodnie w organizmie jak woda, czas przebywania leków lipofilowych w tkance tłuszczowej może być dłuższy niż leki hydrofilowe, pozwalając na takie rzeczy jak superwarfaryna i dimetylortęć gromadzić się w tłuszczu, powoli metabolizować w wątrobie, a następnie uwalniać ilości do krwi, aż osiągnie śmiertelną dawkę.

tylko trzy inne przypadki zatrucia dimetylortęcią zostały udokumentowane w historii. W 1865 roku dwóch asystentów laboratoryjnych, którzy syntetyzowali go po raz pierwszy, zmarło kilka tygodni później. W latach 60. inny pracownik laboratorium był narażony na to i on również cierpiał na opóźniony spadek neurologiczny w taki sam sposób jak KW.

ogólnie rzecz biorąc, to dobra zasada, aby nie dotykać rzeczy, jeśli nie wiesz, co to jest. Bądź świadomy tego, co wchodzi w kontakt ze skórą. Jeśli nie jesteś chemikiem, prawdopodobnie nie zetkniesz się bezpośrednio z dimetylortęcią tak jak KW. Nie zapominaj, że musiałbyś zjeść 65,000 kg świeżego łososia atlantyckiego w jednym miejscu, aby dostać się tam, gdzie była.

w przypadku KW, podczas autopsji w płacie czołowym mózgu znaleziono bardzo wysoki poziom rtęci. Mikroskopy wykazały rozległą utratę neuronów i gliozę, niewłaściwą proliferację komórek podtrzymujących nerwy w całym móżdżku, która kontroluje funkcje motoryczne, wyjaśniając dystaksję, dysmetrię i ataksję chodu. Utrata neuronów została znaleziona obustronnie w obrębie kory wzrokowej i słuchowej, tłumacząc jej zwężające się pole widzenia, a także biały hałas, który zaczął zmywać jej słuch, zanim zapadła w śpiączkę.

zgodnie z oczekiwaniami, ilość rtęci znaleziona w jej mózgu była sześciokrotnie większa niż we krwi, ponieważ lipofilność metylortęci umożliwiła jej dostęp do układu nerwowego. Niewiele można było zrobić tego dnia, kiedy we krwi znaleziono 4000 mcg/L rtęci.

ponieważ KW była światowej sławy ekspertem w swojej dziedzinie, wiedziała, co się z nią stanie. Gdy objawy pojawią się w toksyczności rtęci tak poważne, jest bardzo mało, że terapia chelatacyjna może zrobić, ponieważ Toksyna zaczęła wchłaniać się do tkanki neurologicznej. Opóźniony początek służył jej jako środek do wydawania zaawansowanych dyrektyw, aby powiadomić innych o swojej historii i ostrzec ich o zagrożeniach zawodowych, z którymi spotykają się każdego dnia.

dziś ci, którzy zajmują się dimetylortęcią, powinni nosić dwie pary rękawic-wysoce odporny, laminowany typ, który znajduje się pod inną parą długich rękawic neoprenowych lub nitrylowych. Jej współpracownicy w środowisku naukowym, a także jej rodzina i rząd Stanów Zjednoczonych, wszyscy pracowali razem, aby doprowadzić do ekstremalnej świadomości bezpieczeństwa w nauce, spuścizna, która żyje dziś dziesięciolecia później. KW zarówno w swojej nauce, jak i w swojej historii przekracza granice czasu.

Dziękuję bardzo za oglądanie. Dbaj o siebie i bądź zdrowa.