EVALUAREA POTENTIALULUI TOXIC AL NITRATILOR, NITRITILOR SI NITROZAMINELOR DIN MEDIU

Headnote

TOXIC POTENTIAL EVALUATION OF ENVIRONMENTAL NITRATES, NITRITS AND NITROSAMINES. Nitratres are direct components of human diet and indirect precursors of nitrosamines. Unmodified, the nitrate ion it's not dangerous for the organism, but when it's transformed in nitrit ion, it becomes directly toxic, by transforming hemoglobin in methemoglobin, producing vasodilatation and reducing the vitamine A reserves. A series of nitrosamines, especially those who require metabolic activation, have produced hepatic and pulmonar carcinomas in an experiment conducted on mice. Nitrosamines were injected intraperitoneal and no matter what dose was used, all the animals have developed hepatocellular carcinoma, younger mice being more affected than the old ones. Due to their carcinogenic and mutagenic potential, the research on nitrosamines and their precursors, as well as on finding adequate protection measures, it should be a major preoccupation for the health public institutions worldwide.

Keywords: toxicity; nitrits; nitrates; nitrosamines

INTRODUCERE

Alimentatia zilnica reprezinta principalul mijloc prin care poate fi ingrijita sanatatea si este cel mai simplu mod de prevenire a bolilor si "a preveni este mai usor decât a trata".

Hypocrates afirma: "Alimentele sa va fie medicamente si medicamentele sa va fie alimente!", cuvinte ce, din pacate, aveau mai mult ecou În antichitate decât au acum. De aceea trebuie sa acordam o atentie sporita produselor pe care le consumam.

Nitratii sunt constituenti directi ai dietei umane si precursori indirecti ai nitrozaminelor. Nealterat, ionul nitrat nu implica un pericol pentru organism, dar când este transformat În ion nitrit, devine toxic direct, prin transformarea hemoglobinei În methemoglobina, producerea de vasodilatatie si deteriorarea rezervelor de vitamina A. În plus fata de aceste efecte toxice directe, nitritii si nitratii prin interactiune cu aminele simple, secundare si tertiare, oxizi de azot si compusi cuaternari de amoniu, formeaza compusi de nitrozare de tipul nitrozaminelor, substante toxice cu potential cancerigen.

Nitratii din sol si din apele de suprafata sau subterane, provin din descompunerea naturala de catre microorganisme a materialelor organice ca: proteine vegetale si animale, dejectii de animale, etc., toate fiind surse de azot. Nitratii sunt folositi ca fertilizatori artificiali ai solurilor si pe aceasta cale ajung În plantele alimentare ca: spanac, salata, morcovi, sfecla, ridichi, etc. Din cantitatea totala medie de nitrat ce poate fi ingerata de om zilnic, si care este de cca 100 mg, 4/5 provin din vegetale sau produse de origine vegetala, iar 1/5 din carne.

Principala sursa de nitrat În mediu o reprezinta, fara Îndoiala, Îngrasamintele artificiale azotate, a caror productie mondiala a crescut vertiginos În ultimele decenii. Plantele folosesc azotul edafic În proportie de 25-85%. Pentru a obtine productii sporite s-au marit an de an cantitatile de Îngrasaminte azotate pentru fertilizarea solurilor agricole. Utilizarea masiva a acestor Îngrasaminte artificiale a condus la cresterea concentratiei de nitrati În sol, În apa de baut, În produsele vegetale si animaliere. In continuare, prin transformarea nitratilor În nitriti sub actiunea florei microbiene orale si intestinale, a sporit rata formarii endogene a nitrozaminelor si a marit frecventa cancerelor gastrointestinale, hepatice, vezicale, vaginale si chiar pulmonare prin nitrozaminele existente În tutunul tigarilor.

Nitrozaminele, În special cele volatile, au fost depistate si În produsele cosmetice, fapt care a condus la dezvoltarea unor tehnici adecvate pentru depistarea lor În materiile prime necesare acestei industrii. De asemenea s-a constatat faptul ca nitrozaminele volatile pot sa patrunda În organism cu relativa usurinta si prin piele, fapt care nu trebuie subevaluat.

O serie de nitrozamine, În special cele care necesita o activare metabolica, au produs cancere hepatice si pulmonare, Într-un experiment organizat pe soareci. Nitrozaminele respective au fost injectate intraperitoneal si indiferent de doza folosita, toate animalele au dezvoltat carcinom hepatocelular, dupa o perioada de latenta invers proportionala cu doza injectata, soarecii tineri fiind mai rapid afectati decât cei vârstnici (Vesselinovitch, 1980).

În experimentele efectuate pe embrioni de hamster s-a dovedit faptul ca nitrozaminele produc modificari carcinogenice În special În ziua a 12-a prenatala si anume exact În faza de diferentiere celulara (Emura si colab, 1980).

Cercetarile au demonstrat faptul ca odata formate, nitrozaminele Îsi exercita potentialul toxic imediat, mai rapid "in vivo", determinând alchilarea substratelor (Bartzatt si colab, 1992).

Studierea potentialului toxic al nitrozaminelor in vitro, pe culturi de celule epiteliale esofagiene umane, a demonstrat faptul ca numai În 10 cazuri a dovedit efecte citotoxice. Surprinzator este faptul ca la 4 tipuri de culturi nitrozaminele nu au exercitat efecte imunouspresoare asupra ADN-ului celular, ci din contra au stimular sinteza de ADN (Pei XF, 1990).

Potentialul carcinogenic al nitrozaminelor a fost testat la sobolani , soareci si iepuri de laborator, la doza toxica de 18mg/kg i.p., prin determinarea capacitatii de metabolizare a acestora de catre microsomii din ficat, plamâni si mucoasa esofagiana. La toate animalele de laborator doar esofagul este afectat, pentru celelalte organe examinate nefiind toxic sau carcinogenic (Bartzat R. si colab, 1992).

Un amplu studiu efectuat asupra a 3000 de probe de pe pia.a german., privitor la existen.a nitrozaminelor volatile, a constat prezen.a lor intr-o propor.ie de 0,5-5 Êg/kg la 38% dintre ele. S-a constatat faptul c. diferitele alimente contribuie in mod diferit la ingerarea de c.tre om a nitrozaminelor volatile. Astfel, pe primul loc se situeaz. berea cu o cantitate de 64%, urmata de carne si produse din carne cu 10%, restul alimentelor contribuind cu 25%.

S-a constatat faptul ca, În general, producerea nitrozaminelor este favorizata de Încalzirea, frigerea si afumarea alimentelor, În special a celor conservate. Departamentul canadian al protectiei sanatatii a constatat ca din 66 probe de alimente conservate, 25 au fost pozitive pentru nitrozamine. De asemenea, s-a aratat ca nivelul nitrozaminelor creste semnificativ prin prajirea salamurilor, deoarece acesti compusi sunt labili la caldura. Nivelul nitrozaminelor din alimentele conservate a scazut Însa mult În Canada dupa ce s-a promulgat o lege prohibitiva de reducere de precursori nitrici utilizati În industria conservelor.

Chile este a doua tara din lume, dupa Japonia, În ceea ce priveste mortalitatea din cauza cancerului de stomac, fiind În acelasi timp, singura tara din lume care produce nitrati naturali, iar rata crescuta a mortalitatii datorita cancerului de stomac se datoreste expunerii populatiei la nitrati, fie prin apa de baut, fie prin utilizarea extensiva În agricultura. Mai mult de 2/3 din populatie primesc prin apa de baut un continut de 5,9 ppm nitrati, În contextul În care pânza freatica contine o mare cantitate de nitrati, atât din apa cât si din alimente, deoarece orice fel de cereala si leguma contine În Chile o considerabila cantitate de nitrati.

În acest context, s-a stabilit faptul ca initierea cancerului de stomac are loc În faza timpurie a vietii, cel mai probabil În primii 20 de ani de viata. Exista apoi o lunga perioada de latenta sau de inducere, estimata la 16-24 ani Între aparitia uneia sau a câtorva celule canceroase În mucoasa gastrica si faza de adenocarcinom invaziv, respectiv de invazie a celulelor canceroase.

Doza zilnica tolerabila, acceptata pe plan mondial, este de 30 mg nitrit/70 kg kilogram corp la om. Celalalt component al reactiei de nitrozare Îl reprezinta aminele si amidele care se gasesc pretutindeni În mediul Înconjurator al omului, intrând În componenta hranei, pesticidelor si inclusiv a unor medicamente frecvent utilizate În terapeutica, asa cum este cazul oxitetraciclinei. Aminele si amidele secundare pot fi nitrozate usor În prezenta nitritului de sodiu, În special În mediul acid al sucului gastric si astfel pot lua nastere, endogen, compusii de nitrozare carcinogeni periculosi pentru om, asa cum este cazul DMNA care a fost indus În conditii de stomac experimental de catre piramidon si oxitetraciclina (Ziebarth, 1985).

Toxicitatea mare a nitrozaminelor si În primul rând potentialul lor cancerigen, precum si prezenta lor si a precursorilor În mediul ambiant, au impus gasirea unor mijloace de limitare sau de inhibare a formarii lor. Limitarea formarii lor presupune Înlaturarea precursorilor sau cel putin micsorarea concentratiilor lor În mediu, ceea ce se poate realiza, consideram noi prin urmatoarele masuri:

- reducerea concentratiei nitratilor din mediu, În principal prin utilizarea rationala a Îngrasamintelor cu azot, sursa principala a nitritului În sol, apa, plante, etc.;

- reducerea utilizarii nitritului ca si conservant În preparatele cu carne, În special salamuri sau Înlocuirea lui cu o alta substanta cu proprietati asemanatoare;

- evitarea utilizarii unor medicamente care contin grupari aminice nitrozabile evitarea caii orale de administrare sau Înlocuirea acestor medicamente cu altele care nu prezinta riscul nitrozarii;

- folosirea unor substante oxidoreducatoare, ca vitamina C, sulfitul alfatocoferolul, etc., care daca sunt administrate concomitent cu precursorii nitrozaminelor, Împiedica procesul de nitrozare În stomac;

- adoptarea unor tehnologii negeneratoare de precursori de nitrozare În mediile industriale.

În concluzie, datorita potentialului lor cancerigen si mutagen, problema cercetarii nitrozaminelor si a precursorilor lor, precum si gasirea de mijloace de protectie adecvate, trebuie sa constituie În continuare o preocupare majora pentru organele competente de sanatate publica din lumea Întreaga.

References

BIBLIOGRAFIE

Bartzatt RL, Nagel DL, Molecular effects of nitrosamine toxicity. 1: Physiol Chem Phys Med NMR.;24(3):237-43, 1992.

Chang, S. Sarraj, S.-C. Lin, P.-I Tsai, and D. Solt, p53 expression, p53 and Ha-ras mutation and telomerase activation during nitrosamine-mediated hamster pouch carcinogenesis, Carcinogenesis, 21(7): 1441 - 1451, 2000.

Mehta R., GE Labuc, SJ Urbanski and MC Archer , Organ specificity in the microsomal activation and toxicity of N-nitrosomethylbenzylamine in various species, Cancer Research, Vol 44, Issue 9 4017-4022, 1994.

Pei XF, Effects of nitrosamine on in vitro cultured human esophageal epithelial cells, 1: Zhonghua Zhong Liu Za Zhi.;12(4):278-80, 1990.

Rosselli R., RK Dubey, B Imthurn, E Macas and PJ Keller, Effects of nitric oxide on human spermatozoa: evidence that nitric oxide decreases sperm motility and induces sperm toxicity, Human Reproduction, Vol 10, 1786-1790, Oxford University Press, 1995.

Teiber J. and Paul F. Hollenberg , Identification of the human liver microsomal cytochrome P450s involved in the metabolism of N-nitrosodi-n-propylamine , Carcinogenesis, Vol. 21, No. 8, 1559-1566, August 2000.

Vyas J., Andrew E Curriea, David E G Shukerb, David J Fielda, Sailesh Kotecha, Concentration of nitric oxide products in bronchoalveolar fluid obtained from infants who develop chronic lung disease of prematurity , Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed ; 81:F217-F220, 1998.

Vesselinovitch SD, Infant mouse as a senzitive bioassay system for carcinogenicity of N-nitroso-compounds. IARC Sci.Publ.No.31, Lyon, France, 1980.

Ziebyrth D.Y., Formation of the carcinogen N-nitroso-dimethylamine from selected drugs and nitrite under stimulated human gastric conditions. In: Pathological models in toxicological studies, Ed.Min.Chem.Ind., Bucharest, 89-91, 1985.