Toksykologia Archives - Minnie

Przed Tobą pierwszy wpis zapoczątkowujący cykl o truciznach. Tekst jest podzielony na dwie części: pierwsza pokrótce opisuje czym jest toksykologia, a druga w całości poświęcona jest królowej trucizn, czyli arszenikowi :) Najsłynniejszymi słowami dotyczącymi toksykologii są te wypowiedziane przez żyjącego na przełomie XV i XVI wieku niemieckiego lekarza i alchemika Paracelsusa, które brzmią: „Każda substancja jest trucizną; nie ma żadnej, która nią nie jest. Truciznę od lekarstwa odróżnia właściwa dawka.” Krótko mówiąc to dawka czyni truciznę. Dobrym przykładem jest woda. Zbyt duża ilość wody we krwi jest przyczyną wypłukiwania sodu z organizmu, czyli hiponatremii. Przyjmowanie nadmiernych ilości wody powoduje rozcieńczanie soli we krwi, w tym również sodu. Zbyt mała ilość tego pierwiastka objawia się zakłóceniem pracy mózgu, serca i mięśni. Dla nas jest to oczywiste, ale kilkaset lat temu było to przełomowe odkrycie. Paracelsus - jako pierwszy zauważył, że to dawka czyni substancję lekiem lub trucizną Czym jest toksykologia Nazwa toksykologia pochodzi od greckiego słowa "toxon" oznaczającego łuk oraz "toxicos", czyli substancja, którą zatruwano strzały. Jako, że lubię mitologię nie mogę tutaj nie wspomnieć o micie o Heraklesie. Jedną z dwunastu prac Heraklesa w mitologii greckiej było uśmiercenie wielogłowej hydry. Herakles zabił wielogłowego stwora, a następnie go wypatroszył. Zanurzył swoje strzały w żółci hydry dzięki czemu nawet drobna rana była śmiertelna. Wróćmy jednak do toksykologii. Toksykologia jest dyscypliną naukową zajmującą się badaniem właściwości czynników toksycznych i tego jak oddziałują na ludzki organizm oraz inne formy życia. Jednym z ważnych zadań toksykologii jest badanie procesu i przemian substancji trujących w środowisku oraz mechanizm ich działania toksycznego. Jest to interdyscyplinarna nauka wyodrębniona, m.in. z chemii, medycyny, farmakologii i biologii. Krótko mówiąc jest to nauka zajmująca się truciznami i toksynami. Jednymi z własności, które bada toksykologia jest toksyczność, mutagenność, kancerogenność, teratogenność oraz alergogenność. W ramach toksykologii przeprowadza się analizę toksykologiczną – jest to zespół czynności, których zadaniem jest ustalenie obecności i poziomu stężenia toksycznych związków chemicznych. Najczęściej badanym materiałem, jest krew, ale bada się również inne płyny ustrojowe takie jak mocz lub tkanki ciała pobrane podczas sekcji zwłok. Do analizy pobierana jest również ślina, paznokcie czy włosy. Nawiązując do tematyki bloga jedną z odnóg toksykologii jest toksykologia sądowa zajmująca się substancjami chemicznymi, których posiadanie związane jest z wykroczeniem lub przestępstwem, a spożycie tych substancji może być przyczyną zaburzenia stanu zdrowia lub śmierci człowieka albo zwierzęcia. O truciznach W XVII wieku Phineas Foote opisał trucie jako „broń tchórzy”, gdyż przez stulecia wykrycie trucizny było wręcz niemożliwe. O ile ogromne cierpienie ofiary i jej przedwczesny zgon mogły podpowiadać, że chodzi o otrucie o tyle nawet poszlaki wskazujące mordercę były niewystarczające, aby to udowodnić. Dobrym przykładem jest Cesarstwo Rzymskie, gdzie pozbywanie się niewygodnych ludzi za pomocą trucizn było tak popularne, że osoby z wyższych klas zatrudniały testerów jedzenia. Głównymi truciznami w starożytności były oczywiście rośliny. Sokrates – grecki filozof, który został uznanym winnym deprawacji młodzieży ateńskiej odebrał sobie życie poprzez wypicie wyciągu z cykuty. Jedną z popularniejszych trucicielek starożytnego Rzymu była Lukusta. Najpierw otruła znęcającego się nad nią męża, alkoholika. Następnie swoje specyfiki rozdawała za darmo kobietom, które chciały pozbyć się męża- tyrana, a zarabiała sprzedając trucizny bogatym Rzymianom. Lukusta została wynajęta przez żonę cesarza Klaudiusza Valerie Messaline do pozbycia się naprzykrzającego się jej kochanka. Kolejną damą, która skorzystała z usług Lukusty była Agrypina Młodsza, która zabiła samego Klaudiusza poprzez podanie zabójczej potrawki z grzybów. Sam Neron wykorzystał wiedzę Lukusty do uśmiercenia Brytanika. Trucicieli i trucicielek było dużo więcej, ale to materiał na kolejny wpis ;) Czym jest arszenik? Skoro dalszy tekst ma być tylko o arszeniku to przyjrzyjmy się tej substancji. W V wieku p.n.e. Hipokrates korzystał z arszeniku przy leczeniu wrzodów. Pedanios Dioskurydes żyjący w I w. n.e. opisał prażenie trisiarczku diarsenu - w procesie powstaje arszenik. W V w. n.e. Olimpiodor opisał otrzymywanie tej substancji. Arszenik badał też Albert Wielki w XIII w. Jednak po raz pierwszy został on otrzymany w 1250 roku przez Albertusa Magnusa, teologa i dominikanina. Arszenik jest składnikiem roztworu Fowlera, opracowanego w 1786 roku i używanego aż do XX wieku w leczeniu chorób skóry, przede wszystkim łuszczycy. W 1890 roku William Osier, twórca edukacji medycznej w nowoczesnej formie, nazwał arszenik najlepszym lekiem na białaczkę. Nawet dziś pozostaje skutecznym środkiem stosowanym w chemioterapii w przypadku ostrej postaci choroby. W 1910 roku związek arszeniku został pierwszym skutecznym lekarstwem na syfilis - później został zastąpiony penicyliną. Charakterystyka Arszenik, czyli tlenek arsenu na III stopniu utlenienia. W temperaturze pokojowej jest to biała, drobnokrystaliczna substancja. Do zatrucia może dojść nie tylko przy kontakcie ze skórą, ale również drogami oddechowymi poprzez wdychanie związków arsenu. Łatwo wchłania się przez układ pokarmowy. Na początku arszenik wydalany jest z moczem, ale duża część wnika w kości, mięśnie, skórę, włosy i paznokcie. Na niebezpieczeństwo narażone są osoby, które zawodowo mają kontakt z tą substancją. Wśród nich występuje dużo wyższa zachorowalność na raka - nowotwór może być przez lata niezdiagnozowany, ponieważ między działaniem rakotwórczego arsenu a rozwojem nowotworu może upłynąć nawet kilka lat. Do najczęściej występujących objawów zatrucia arszenikiem należą: nawracające bóle głowy, metaliczny posmak w ustach, nadmiar śliny w ustach, ciągłe uczucie pragnienia, nadmierne pocenie się, nudności i wymioty, obfita biegunka, uszkodzenie mięśni i ich skurcze, a nawet utrata przytomności. Obecność arszeniku można wykryć w organach wewnętrznych, włosach, paznokciach. Dzięki temu, że włosy i paznokcie rosną ze stałą prędkością, można wykryć od jak dawna był podawany arszenik. Podejrzewa się, że arszenik przyczynił się do śmieci Napoleona Bonapartego - cesarza Francji. Przez około 140 lat podejrzewano, że ten wybitny strateg został otruty przez angielskich oligarchów. Służący zatrzymał pukiel włosów po śmierci Napoleona. Dzięki rozwojowi techniki neutronowej analizy aktywacyjnej poddano włosy cesarza badaniom. Testy te potwierdziły przypuszczenia snute przez tak wiele lat – we włosach władcy znajdował się arszenik w zawartości dziesięciu częściach na milion – jest to dużo ponad zwykły poziom. Jest wiele przypuszczeń w jaki sposób Napoleon mógł mieć styczność z arszenikiem. Pewnym jest fakt, że to właśnie ten związek był przyczyną jego zgonu. Królowa trucizn Arszenik był ulubioną trucizną Borgiów, włoskiej rodziny z okresu renesansu. Osobą, która również lubowała się w truciu arszenikiem był Hieronyma Spara - XVII-wieczny przedsiębiorca z Rzymu prowadzący szkołę. Nie była to jednak zwyczajna szkoła – Spara uczył bowiem kobiety jak skutecznie truć mężów. Bardzo długo nie zdawano sobie sprawy z zabójczych właściwości arszeniku, zwłaszcza że objawy u osób podtruwanych - ciemnienie skóry, wypadanie włosów, bóle brzucha i mięśni, zapalenie błony śluzowej nosa i oczu - przypominały skutki dość częstej w średniowiecznej i późniejszej Europie cholery. Ogromna większość ofiar arszeniku zatruła się nim bezwiednie, używając zawierających go kosmetyków i leków - do ofiar tej substancji należał m.in. król Anglii Jerzy III. Jerzy III - ostatni król Wielkiej Brytanii i Irlandii. W tamtych czasach arszenik był składnikiem często używanych pudrów do peruk, kremów oraz lekarstw. Aż do XIX wieku nie wynaleziono sposobu na wykrycie arszeniku w martwym ciele. A arszenik był trucizną idealną, ponieważ jest bezsmakowy i bezwonny. Dodatkowym atutem był fakt, że w tamtych czasach był ogólnodostępny, ponieważ powszechnie używano go do tępienia szczurów. Przy dużej ilości śmierć następowała w ciągu kilku godzin. Podtruwano również ofiarę małymi dawkami przez dłuższy czas, czyli mamy tutaj do czynienia z truciem przewlekłym. Mniejsze dawki wywoływały najpierw bóle brzucha, nudności, wymioty, biegunkę, które traktowano, jako objaw cholery i nie wiązano ich z trucizną. Ofiara powoli podupadała na zdrowiu. Prowadziło to do powolnej śmierci, która mogła trwać od kilku miesięcy, nawet do kilku lat. Jako, że zatrucie arszenikiem jest możliwe również poprzez wdychanie lub kontakt ze skórą niektórzy z zabójców nasączali nim knoty świec lub kartki w książkach. Nie bez powodu arszenik był nazywany trucizną królów oraz królową trucizn. Nie dajmy się jednak zwieść – od trucizn nie umierała tylko i wyłącznie arystokracja. Zwykli mieszczanie również się truli, gdyż jak napisałam wcześniej był ogólnodostępny. Kiedy zauważono mordercze działanie arszeniku? Mathieu Orfila bardzo często nazywany jest współczesnym ojcem toksykologii – hiszpański lekarz toksykolog podczas studiów w Paryżu przeprowadzał wiele testów na obecność trucizn. Po ich zakończeniu wypowiedział zdanie: „ Najważniejszy fakt, jaki mnie uderzył, nigdy nie został przez nikogo dostrzeżony(…), toksykologia jeszcze nie istniała”. W 1813 Mathieu opublikował swoją pierwszą książkę na temat toksykologii „Treatise of General Toxicology – Podręcznik toksykologii ogólnej”. W 1819 roku został profesorem katedry medycyny sądowej na Uniwersytecie w Paryżu, gdzie to wydawał pierwsze opinie w przypadkach otrucia. Mathieu Orfila - poświęcił wiele lat na badania arszeniku Jedną ze spraw, w której Mathieu wydawał swoją opinię i która jednocześnie zmieniła podejście francuskich władz do arszeniku i jego dostępności był przypadek Marie Lafarge - 23-letniej żony Charlesa Lafarge. Dziewczyna została zmuszona do zamążpójścia za biednego kowala posiadającego zapuszczoną, pełną szczurów kuźnię w Le Glandier. Chcąc wytępić szczury Marie kupiła trutkę. Kilka dni później kobieta wysłała mężowi, który przebywał w Paryżu ciasto. Charles zachorował i wrócił do Le Glandier. Żona go karmiła, jednak służąca podpatrzyła, że do jedzenia dosypywała biały proszek. Kowal zmarł 14 stycznia, a jego żona została aresztowana. Rodzina mężczyzny poprosiła aptekarza o zbadanie jedzenia – aptekarz po badaniu potwierdził, że jedzenie zawierało arszenik. Proces Marie rozpoczął się 3 września 1840 roku w Tulle. Eksperci orzekli, że test Marsha (wyjaśnienie na czym dokładnie polegał test znajduje się poniżej) nie wykazał obecności arszeniku w żołądka Charlesa. Przeprowadzono ekshumację, aby zbadać inne organy. Wynik ponownie był negatywny. Ludzie zaczęli wątpić w poprawność przeprowadzonych badań, gdyż produkty żywnościowe w domu zawierały truciznę. Poproszono o pomoc Mathieu Orfila, który ponownie zbadał materiały. Przeprowadził test Marsha, który wykazał obecność arszeniku, co świadczyło o braku umiejętności powołanych ekspertów. Maria Lafarge została skazana na karę śmierci, która potem została zamieniona na karę więzienia i ciężkich robót. Zakaz sprzedaży trucizny Dopiero po tym zdarzeniu władze francuskie zakazały aptekarzom sprzedawanie arszeniku nieznanym im osobom, a kupujący musieli wpisywać się do „księgi trucizn”. W 1851 roku Wielka Brytania wprowadziła ustawę o arszeniku, która pozwalała na zakup trutki na szczury oraz substancji zawierających arszenik tylko osobom powyżej 21 roku życia, które znał sprzedawca. Tak samo jak we Francji tak i tutaj kupujący musieli się wpisywać do rejestru. Kolejnym zabezpieczeniem przed pomyłką trucizny z produktami spożywczymi, np. cukrem czy mąką było wymieszanie trucizny z sadzą lub indygo. Pomimo zakazu arszenik nadal był jedną z ulubionych metod wykorzystywaną do zabójstwa. I tak w: 1851 roku Helena Jegado została uznana winną trzech morderstw, które popełniła przy pomocy arszeniku, Madeleine Smith w 1857 roku otruła w Glasgow swojego kochanka, Mary Anne Cotton zabiła w Anglii w ciągu dwudziestu lat 14 lub 15 osób, W 1898 roku Cordelia Botkin zabiła żonę swojego kochanka oraz bratową, W 1935 roku Mary Creighton wraz ze swoim kochankiem Everettem Appelgate zabiła żonę Everetta za pomocą arszeniku. To tylko nieliczne z morderstw, które zostały popełnione przy użyciu arszeniku. Arszenik był bardzo zajmującą kwestią, której Mathieu poświęcił wiele badań – zastanawiał się chociażby, czy jest możliwość, aby arszenik zawarty w glebie mógł przedostać się do ciał pogrzebanych w zamkniętej trumnie. Wtedy badanie toksykologiczne mogłoby być podane w wątpliwość. Dzięki odkryciu angielskiego chemika Jamesa Marsha w 1836 roku, Orfila mógł przeprowadzić odpowiednie testy. Czas na trochę chemii Na sam koniec zostawiłam wyjaśnienie, czym był magiczny test Marsha i jak pomógł on Orfille rozwiązać zajmującą go kwestię. Test został wynaleziony w 1836 roku przez angielskiego chemika Jamesa Marcha. W 1832 roku George Bodle – angielski farmer został otruty przez swojego wnuka, Johna. James March udowodnił, że w kawie wypitej przez farmera znajdował się arszenik, jednak nie potrafił wyjaśnić samego eksperymentu w związku, z czym John Bodle został uniewinniony. Naukowiec wziął sobie za punkt honoru, że odkryje skuteczny sposób wykrywania arszeniku. I tak udoskonalił sposób Carla Wilhelma Scheele’a (w 1775 roku rozpuścił tlenek arsenu w kwasie azotowym, a następnie dodał cynk. Końcowym produktem tej reakcji był gaz wydzielający zapach czosnku, czyli arsyna). James March poddał badany materiał działaniu kwasu siarkowego oraz cynku w wąskiej butelce. W wyniku tej reakcji powstała arsyna (trujący gaz), która przechodziła przez wąską szklaną rurkę, w której to była ogrzewana. Następnie w rurce powstawało lustro z arszeniku, ulatniający się gaz był spalany przy wylocie rurki – na porcelanowej płytce formowało się kolejne lustro. Tą metodą było możliwe wykrycie zawartości arszeniku rzędu 0,02 mg. Za pomocą tego testu Orfila dowiódł, że jeżeli arszenik jest składnikiem gleby to nie przedostaje się on do wnętrza trumny. Naukowiec dzięki swoim eksperymentom wykazał, że niektóre odczynniki używane do udowodnienia obecności arszeniku, same mogą być nim skażone :) Ciekawostka W 1775 roku szwedzki aptekarz i chemik, Carl Wilhelm Scheele, uzyskał nowy barwnik, który powstał w wyniku rozpuszczenia i zmieszania ze sobą siarczanu miedzi, węglanu potasu i tlenku arsenu. Barwnik ten otrzymał nazwę zieleń Scheelego. Barwnik zrewolucjonizował świat mody. W XIX wieku damy dworu szczególnie pożądały zielonych sukni. Zieleń klasyfikowała się do najszlachetniejszych, a tym samym najdroższych barw. Wszystkie zgodnie zaopatrywały się w piękne kreację, jednak żadna z nich nie wiedziała, że do barwienia sukien wykorzystywano śmiercionośny arszenik. Kobiety ubrane w zielone suknie często cierpiały na omdlenia, bóle głowy. Nawet jeżeli niektóre z pań nie był fankami zielonych sukien to niestety często nie mogły się ustrzec przed zabójczym działaniem arsenu. Wystarczyły zielone zasłony, tapeta w sypialni lub zielona świeca, która po zapaleniu uwalniała szkodliwy dla zdrowia arsen. Magazyn „Punch” nazwał modną zieleń „odcieniem śmierci” Bardzo się cieszę, że przeczytałeś tekst! :) Koniecznie napisz co Ci się podobało, a co wg Ciebie powinnam zmienić :) Poniżej znajdują się serduszka - będzie mi bardzo miło jeżeli ocenisz wpis :) Minnie