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L’obiettivo dello studio era quello di indagare i contenuti degli elementi traccia nei capelli dei bambini affetti da disturbo dello spettro autistico (ASD). Sono stati studiati 74 bambini ASD e 74 controlli, appaiati per sesso e per età, suddivisi in due gruppi di età (2-4 e 5-9 anni). Il contenuto degli elementi traccia nei capelli è stato valutato utilizzando la spettrometria di massa induttivamente accoppiata al plasma. La coorte generale di bambini ASD è stata caratterizzata dal 29%, 41% e 24% di bassi livelli nei capelli di, rispettivamente, cromo (Cr), iodio (I) e vanadio (V), mentre il livello di selenio (Se) ha superato i rispettivi valori del gruppo di controllo del 31%. Nei bambini ASD di età compresa tra 2-4 anni i valori di Cr, I e V nei capelli erano del 68%, 36% e 41% inferiori ai controlli. I bambini ASD più anziani sono stati caratterizzati da un aumento del 45% del livello di selenio nei capelli. Nella coorte generale di bambini ASD, i livelli di berillio (Be) e di stagno (Sn) nei capelli erano inferiori, rispettivamente, del  50% e 34% rispetto ai valori del gruppo di controllo. Nel primo gruppo dei bambini ASD, di età (2-4 anni), sono stati rilevati nel 34%, 42% e 73% bassi livelli di arsenico (As), boro (B) e berillio (Be). Nel secondo gruppo di età dei bambini ASD è stata rilevata solo una diminuzione appena significativa del 25% di piombo (Pb). Sorprendentemente, non è stata rilevata alcuna differenza significativa tra i gruppi per il mercurio (Hg), zinco (Zn) e rame (Cu) nei capelli . In generale, i risultati del presente studio dimostrano che i bambini con ASD sono caratterizzati da valori inferiori nei capelli di elementi non solo essenziali ma anche tossici.

Link all’articolo originale:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27581303

Accumulo di metalli pesanti (Cu, Cr, Pb e Cd) in micro alghe di acqua dolce (Chlorella sp.).

astratto

Alcune selezionate micro alghe sono state utilizzate per la rimozione di metalli pesanti da acque reflue. Nella presente indagine è stata studiata la Chlorella sp. per l’accumulazione di metalli pesanti, in particolare rame, cromo, piombo e cadmio. I sali contenenti metalli pesanti sono stati sciolti in una soluzione di Blue Green 11 Medium  a diverse concentrazioni in vasi di vetro di 10 litri ciascuno e, successivamente, è stata fatta gorgogliare aria per 12 giorni ad una temperatura di 33 gradi C e con una intensità luminosa di 2200 lux. I tassi di rimozione dei metalli pesanti sono stati registrati ogni 4 giorni durante il periodo sperimentale. Chlorella sp. Ha rimosso il  37%, 43% e 67% di rame dopo 4, 8, 12 giorni rispettivamente. La rimozione percentuale di cromo era 34%, 43% e 50% rispettivamente dopo 4, 8 e 12 giorni. i tassi di rimozione del piombo da parte della Chlorella sp. erano 56% dopo 4 giorni, 69% dopo 8 giorni e 77% dopo 12 giorni. La riduzione del cadmio nel terreno di coltura dopo 12 giorni è stata del 93%. Dalla presente inchiesta si è concluso che la capacità della Chlorella  di rimuovere i metalli pesanti può essere sfruttata per la detossificazione dei metalli e risanamento ambientale.

Link all’articolo originale:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25509955

 

L’adiposità viscerale è associata allo sviluppo di insulino-resistenza, questa condizione può contribuire allo sviluppo di anormalità metaboliche e malattie cardiovascolari. Diversi minerali giocano un ruolo essenziale nelle diverse funzioni metaboliche del corpo. Di conseguenza, in questo studio trasversale sono state analizzate le relazioni tra le concentrazioni minerali nei capelli e la resistenza all’insulina in 144 adulti coreani (71 soggetti con obesità viscerale e 73 soggetti sani come gruppo di controllo). L’obesità viscerale è stata valutata utilizzando l’analisi d’impedenza bioelettrica (BIA), mentre i livelli di resistenza all’insulina sono stati misurati utilizzando il modello omeostatico dell’indice di valutazione della resistenza all’insulina (HOMA-IR).  Il gruppo dei soggetti con obesità viscerale ha mostrato livelli di glucosio sierico (96.5 vs 91.0 mg/dL, P = 0.023), di concentrazione dell’insulina (4.78 vs 2.98 μIU/mL, P = 0.003),  e dell’indice HOMA-IR   (1.18 vs 0.64, P = 0.003) significativamente più elevati rispetto al gruppo di controllo di sani. Dopo aver aggiustato il risultato per l’età ed il sesso, si è riscontrata nel gruppo dei soggetti obesi una positiva correlazione tra i livelli di rame nei capelli e l’indice HOMA-IR (r = 0.241, P = 0.046), mentre vi è una negativa correlazione tra i livelli di cromo e selenio nei capelli e l’indice HOMA-IR (rispettivamente, r = -0.256, P = 0.034, and r = -0.251, P = 0.038). Pertanto, i livelli di cromo e selenio nei capelli dei soggetti con obesità viscerale sono inversamente associati con la resistenza all’insulina, mentre i livelli di rame  nei capelli sono positivamente associati con la resistenza all’insulina. Ciò ci suggerisce come il quadro dei minerali negli adulti con obesità viscerale può incidere nello sviluppo della resistenza all’insulina.

Link all’articolo originale:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24643468

 

Da ISDE: “AMBIENTE: DISCARICHE TOSSICHE ACCORCIANO VITA”
Fonte: FIMMG Notizie del 6 Maggio 2013.
I siti di rifiuti tossici con elevati livelli di piombo e cromo sono killer pericolosi che causano la perdita di numerosi anni di vita delle popolazioni circostanti. Lo dimostra un nuovo studio della Mount Sinai School of Medicine che ha valutato le aspettative di vita degli individui che vivono nei pr…essi di 373 discariche di rifiuti nocivi in India, nella Filippine e in Indonesia. La ricerca, pubblicata on-line sulla rivista Environmental Health Perspectives, è stata presentata dall’autore Kevin Chatham-Stephens al meeting annuale del PAS (Pediatric Academic Societies) a Washington. “Il piombo e il cromo esavalente – ha spiegato Chatham-Stephens – sono le sostanze chimiche risultate più nocive per la salute e le cause delle principali malattie e del numero maggiore di morti tra le persone che vivono nei pressi dei siti di rifiuti tossici”. L’indagine ha raccolto e analizzato campioni prelevati dalle discariche nel 2010 per la valutazione dei livelli di inquinamento del terreno e dell’acqua e dell’esposizione di circa 8.629.750 persone residenti nelle aree circostanti, con l’obiettivo di calcolare la corrispondente perdita di anni di vita in DALY (numero di anni di vita perso a causa della disabilità). Un DALY equivale ad un anno di vita. I ricercatori hanno calcolato che le popolazioni che vivono nelle vicinanze dei siti analizzati hanno perso in totale 828.722 DALY.
Link all’articolo originale:

BACKGROUND:
I metalli essenziali, cromo (Cr), magnesio (Mg), manganese (Mn) e zinco (Zn), sono necessari per molti processi metabolici e la loro omeostasi è fondamentale per la vita. I metalli tossici, cadmio (Cd) e piombo (Pb), non hanno un ruolo benefico nel metabolismo umano. Lo scopo di questo studio è stato quello di analizzare i livelli di Cd, Cr, Mg, Mn, Pb e Zn in campioni di capelli dei pazienti affetti da diabete mellito di tipo 2 di entrambi i sessi, di età compresa tra 30 e 50 anni, che vivono nelle aree urbane dell’Irlanda e del Pakistan. A scopo di confronto, soggetti di pari età non diabetici, di entrambi i paesi, sono stati scelti come referenti.
METODI:
Le concentrazioni di metalli in campioni di capelli sono stati misurati con spettrofotometro ad emissione atomica induttivamente accoppiato al plasma e spettrofotometro ad assorbimento atomico, dopo digestione acida a microonde. La validità e la precisione del metodo sono stati verificati con metodo convenzionale wet-acido-digestione e utilizzando materiali di riferimento certificati.
RISULTATI:
I valori medi di Cd e Pb erano significativamente più alti nei campioni di capelli dei pazienti diabetici sia pakistani che irlandesi rispetto ai referenti di entrambi i paesi (P <0,001). Al contrario, più basse concentrazioni di Cr, Mg, Mn e Zn (P <0,01) sono state rilevate nei capelli dei pazienti affetti da diabete di tipo 2 rispetto ai soggetti sani di entrambi i paesi.
CONCLUSIONE:
Questo studio ha dimostrato che l’aumento degli elementi tossici e la diminuzione di elementi essenziali sono associati a diabete mellito. Pertanto, questi elementi possono giocare un ruolo nello sviluppo e nella patogenesi del diabete mellito.

Link all’articolo originale:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Comparative+metal+distribution+in+scalp+hair+of+Pakistani+and+Irish+referents+and+diabetes+mellitus+patients

 

Calcio e magnesio, che sono associati a resistenza all’insulina, svolgono un ruolo antagonista fra loro nelle cellule. Questo studio è stato condotto per indagare il rapporto tra le concentrazioni di minerali nei capelli e la resistenza all’insulina nei maschi adulti coreani. Un totale di 123 soggetti di sesso maschile (63 pazienti con sindrome metabolica e 60 pazienti di controllo normali) sono stati reclutati e sono stati misurati glicemia a digiuno, colesterolo totale, trigliceridi così come i livelli di colesterolo HDL, HOMA-IR e le concentrazioni di minerali nei capelli. Il rapporto calcio / magnesio nei capelli ha mostrato una correlazione significativamente positiva con l’HOMA-IR (r = 0,191, p = 0.038) e l’insulina (r = 0,198, p = 0.031). Il risultato delle analisi di regressione multipla dopo aver regolato l’età ha mostrato una correlazione significativa del rapporto Ca / Mg con HOMA-IR (R (2) = 0,115, p = 0,047). La concentrazione di cromo nei capelli era più bassa nel gruppo sindrome metabolica rispetto al gruppo di controllo, e ha mostrato una correlazione significativamente negativa con la glicemia a digiuno e  trigliceridi. Il risultato di questo studio dimostra che la resistenza all’insulina aumenta all’aumentare del rapporto  Ca / Mg, o alla diminuzione della concentrazione di cromo nei capelli.
Link all’articolo originale:

Abbiamo detto che alcuni oligoelementi sono essenziali per la vita e per la funzione cellulare. Segue quindi un elenco di esempi, a dimostrazione di quanto affermato.

CROMO

«Il CROMO (Cr) è un oligoelemento essenziale per il metabolismo del glucosio e svolge un ruolo fisiologico per una corretta attività insulinica …. il dosaggio di Cr nei capelli è considerato il più indicativo dello stato nutrizionale e corrisponde al pool corporeo dell’oligoelemento e all’entità dei depositi. Recentemente al Cr è stato attribuito un ruolo di protezione nei confronti delle malattie cardiovascolari. Nell’animale in carenza esse sembrano molto frequenti. Nell’uomo la somministrazione di Cr ha ottenuto miglioramento dell’assetto lipidico plasmatico (riduzione del colesterolo e delle LDL con aumento delle HDL). In due studi epidemiologici è stata riscontrata correlazione inversa tra i livelli di Cr e incidenza di malattie cardiovascolari. In uno di questi, condotto in Finlandia dove il contenuto di Cr nel suolo è basso, il Cr sembra correlato anche con la mortalità.»

RAME

«Il Rame (Cu) è uno degli oligoelementi più conosciuti la cui essenzialità per l’uomo è stata da tempo dimostrata. Il Cu è essenziale per numerose funzioni dell’organismo: crescita, ematopoiesi, pigmentazione, cheratinizzazione, mielinizzazione, riproduzione, attività del miocardio, maturazione del collagene, mantenimento della struttura del tessuto osseo, integrità vascolare. Numerosi metalloenzimi cruciali per il metabolismo cellulare contengono Cu (monoaminossidasi, citocromossidasi, tirosinasi, superossaldismutasi, …). Il quadro clinico completo della carenza di Cu nell’uomo è riscontrabile nella malattia di Menkes rara patologia ereditaria con esito infausto: anemia microcitica insensibile al trattamento marziale e spesso associata a neutropenia; perdita della pigmentazione cutanea, dermatite tipo seborroide, capelli depigmentati e ritorti, osteoporosi e fratture patologiche, ritardo mentale, atrofia del nervo ottico, emorragie cerebrali, ipotermia, ipotonia, apnea, aneurismi e tortuosità arteriose, diverticoli vescicali, enfisema polmonare, infezioni recidivanti, ritardo di crescita, ipercolesterolemia.»

MANGANESE

«Del MANGANESE (Mn) è stata dimostrata l’essenzialità per diverse specie animali. Di particolare interesse sono gli effetti della carenza indotta in gravidanza: ridotta fertilità, aborto, morte del feto; alterazioni persistenti della progenie: scarsa crescita, atassia, discondroplasia scheletrica, scoliosi, cifosi, curvatura della tibia, anomalie del cranio. Il Mn è costituente e soprattutto attivatore di numerosi enzimi, anche mitocondriali, tra cui le glicosiltransferasi necessarie per la sintesi delle glicoproteine e la superossidismutasi.»

SELENIO

«Il Selenio (Se) è sicuramente essenziale per la nutrizione dell’uomo; in precedenza era conosciuto per gli effetti tossici. Il Se è costituente di diversi enzimi tra i quali l’unico di accertata importanza per i mammiferi è la GLUTATIONE-PEROSSIDASI (G-P), enzima citosolico e mitocondriale, in cui il Se è legato alla cisteina. Il più importante ruolo biologico del Se è di protezione della cellula contro il danno ossidativi. L’enzima G-P catalizza la reazione di conversione di lipidi idroperossidati e H2O2 a idrossiacidi e acqua. È contrastata quindi la formazione di radicali liberi e la perossidazione degli acidi grassi polinsaturi, con mantenimento della integrità strutturale delle membrane cellulari. Nell’uomo varie patologie sono risultate associate a bassi livelli di Se ed in alcune è stato dimostrato il ruolo eziologico della carenza dell’oligoelemento. Tra gli effetti clinici del Se predominano quelli sulla cellula muscolare e in particolare sul miocardio (effetto di stabilizzazione delle membrane ed effetto positivo sugli ubichinoni) (vedi “Keshan Disease”). In numerose patologie sono state riscontrare evidenze di una carenza di Se senza però sicura relazione causale: neoplasie, ipertensioni, epatopatie, cirrosi alcolica, artrite, distrofia muscolare miotonica, fibrosi cistica, malassorbimento, sterilità, aterosclerosi, retinopatia diabetica, cataratta, degenerazione maculare, carie, osteopatie, morte improvvisa del lattante. Il rischio di neoplasia dei pazienti celiaci è stato attribuito ad una carenza di Se secondaria al malassorbimento.»

MOLIBDENO

«Il MOLIBDENO (Mb) è componente di enzimi (xantina-ossidasi, aldeide-ossidasi, sulfito-ossidasi) attraverso i quali influenza il metabolismo del ferro e l’attività del citocromo C. Non sono conosciuti stati di carenza sicuri dell’uomo.»

ZINCO

«Lo ZINCO (Zn) è uno degli oligoelementi più studiati e di cui si sia accertata l’esistenza di uno stato di carenza nell’uomo. È parte di metallo enzimi, 24 finora identificati nell’uomo ed oltre 200 negli animali, in cui lo Zn svolge un ruolo non solo catalitico ma anche di regolazione e strutturale. Le attività enzimatiche Zn-dipendenti sono coinvolte nei principali aspetti del metabolismo cellulare, specie nella sintesi proteica e nella replicazione e trascrizione del DNA. Lo Zn è quindi fondamentale per la crescita e il trofismo cellulare. Gli effetti di uno stato di carenza sono sistemici con principale coinvolgimento dei tessuti a più alto ritmo replicativo (es. sistema immunitario). Degli enzimi Zn-dipendenti fanno parte aldolasi, deidrogenasi, peptidasi, fosfatasi, etc… Gli elementi descritti nel quadro clinico nella carenza di Zn sono: anoressia, ritardo nell’accrescimento staturo-ponderale, ipogonadismo, dermatite, alopecia, frequenti infezioni (Candida), ritardata guarigione delle ferite, diarrea, anemia, cecità crepuscolare, irritabilità, disturbi emozionali, tremori, atassia cerebellare, letargia, epato-splenomegalia.

La carenza di Zn in gravidanza è causa di maggior rischio ostetrico e fetale ed ha un possibile ruolo teratogeno, soprattutto a carico del SNC (morte dell’embrione e del feto; morte del neonato; basso peso alla nascita; malformazione congenita; depressa sintesi del DNA; depressione immunitaria; aberrazioni cromosomiche; turbe del comportamento)».

MAGNESIO

«Il MAGNESIO (Mg) è il quarto dei cationi più diffusi all’interno dell’organismo; possiede molteplici funzioni, solo parzialmente sovrapponibili a quelle del Calcio, da cui si differenzia per la compartimentazione prevalentemente intracellulare. Partecipa alla formazione delle ossa, regola numerose attività enzimatiche inerenti al metabolismo degli acidi nucleici, grassi, proteine e soprattutto carboidrati, interviene nella regolazione della pressione osmotica e dell’equilibrio acido-base ed è essenziale per la conduzione dello stimolo nervoso e la contrattilità muscolare. Una ipomagnesiemia marcata può comportare di per se una diminuzione del potassio cellulare ed ipocalcemia, che contribuiscono notevolmente al manifestarsi dei sintomi: aumento dell’eccitabilità neuromuscolare, fino a vere e proprie convulsioni, anoressia, nausea, confusione mentale, tachicardia ed alterazioni dell’ECG.  Una cronica ipomagnesiemia può comportare anche ritardo nella crescita ed alterazioni comportamentali. L’ipermagnesiemia, piuttosto rara, comporta sintomi quali: ipotensione, sonnolenza, bradicardia, diminuzione dei riflessi osteotendinei e paralisi flaccida, coma, depressione respiratoria ed infine arresto cardiaco.»

1) G. GIBERTI et AL., Appunti di Fisiopatologia della nutrizione, 1990.

I Metalli Tossici

ALLUMINIO

Fonti di Alluminio:

Pentole di alluminio; lattine di alluminio, antiacidi (idrossido di alluminio); antitraspiranti; agenti essiccanti (per mantenere secchi il cacao, sale, lieviti per dolci); cosmetici; emulsionante nella lavorazione dei formaggi; allume di potassio per sbiancare la farina.

Effetti metabolici e sintomi:

Disturbi comportamentali; alterazione dei neurotrasmettitori; cefalea; coliche; bruciori di stomaco; avversione per la carne; tendenza a soffrire il freddo; confusione mentale; perdita della memoria; paralisi muscolare.

CADMIO

Fonti di Cadmio:

Riso e grano contaminati (fanghi di depurazione; fertilizzanti; acque di irrigazione); pesci come tonno e merluzzo; dieta ad alto contenuto di cibi raffinati; amalgama dentario (alcuni tipi di otturazioni); industrie (batterie; semiconduttori); alimenti in scatola (la saldatura delle lattine); fumo di sigaretta (1 pacchetto = tra i 2 ed i 4 mcg. di Cadmio); lubrificanti per motori; fumi di scarico; inceneritori (gomma, vernici, plastica).

Effetti metabolici e sintomi:

Inibitore della glutatione reduttasi e degli enzimi del ciclo di Krebs; antagonista dello Zinco; inibizione del rilascio di neurotrasmettitori (acetilcolina, MAO); inibizione del riassorbimento a livello sinaptico di colina, GABA, acido glutammico e catecolamine; necrosi delle cellule nervose; osteoporosi; osteomalacia; ipertensione arteriosa; arteriosclerosi; impotenza; necrosi tubulare renale, iperattività e disturbi dell’apprendimento; alopecia (perdita dei capelli); anemia; malattie cardiovascolari; fertilità.

PIOMBO

Fonti di Piombo:

Benzina contenente piombo; industrie; fumo di sigarette; lattine contenenti cibo sigillate con piombo; insetticidi; vernici; acqua potabile (tubature; saldature sulle giunzioni); trasmissione dalla madre al feto.

Effetti metabolici e sintomi:

Il piombo viene incorporato nelle ossa in sostituzione del calcio; inibizione di numerosi enzimi (ferrochelatasi, Acido d-aminolevulinico) e di tutti i metallo enzimi; alopecia; surrenalismo; arterio ed aterosclerosi; indebolimento delle funzioni cerebrali; cecità; sordità; depressione.

MERCURIO

Fonti di Mercurio:

Amalgama per otturazioni (pareri discordanti); pesci di grosse dimensioni (tonno, pesce spada, … ); acque contaminate; medicazioni e farmaci (alcuni diuretici, vaccini); intossicazione congenita (metilmercurio); industrie (peltro, fungicidi, adesivi, cere per pavimenti, ammorbidenti, candeggina).

Effetti metabolici e sintomi:

Il Mercurio inibisce l’ATPasi; parestesie; disturbi visivi ed uditivi, anoressia, atassia; malformazioni congenite; vertigini; depressione del sistema immunitario; insonnia; perdita della memoria; disfunzioni tiroidee e surrenaliche.

1. Toxic Metals in Human Health and Disease – The Eck Institute of Applied nutrition and Bioenergetics, Ltd. 1989

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