El mercurio es una potente neurotoxina presente en nuestra vida diaria y nuestro cuerpo puede acumularla con los años. El consumo de alimentos, como el pescado y el arroz, es la fuente más común de exposición al mercurio. El mercurio se puede encontrar en las amalgamas dentales, fluorescencia compactalámparas, vacunas, medicamentos y productos electrónicos o pueden usarse en la extracción artesanal de oro. Encontrar la fuente de contaminación por mercurio en nuestros cuerpos es crucial para el tratamiento y las investigaciones forenses, pero en la actualidad el conocimiento de la forma molecular del mercurio en los tejidos y fluidos humanos,lo que podría indicar la fuente, es limitado. Sin embargo, un equipo internacional del CNRS, las universidades de Grenoble Alpes y Burdeos, Francia, el ESRF, el sincrotrón europeo en Grenoble, Francia y la Universidad de Illinois en Chicago, EE. UU., han desarrollado nuevascapacidades analíticas que permiten la identificación de formas químicas de mercurio en el cabello humano que rastrean la exposición. Estos resultados se publican en Environmental Science & Technology.
Contaminación por mercurio, un problema de salud pública
La Organización Mundial de la Salud OMS considera que el mercurio es uno de los diez principales químicos o grupos de químicos de mayor preocupación para la salud pública. La exposición al mercurio, incluso en pequeñas cantidades, puede causar serios problemas de salud en el sistema nervioso y digestivoy el sistema inmunitario, y es particularmente peligroso para los niños muy pequeños y el desarrollo del niño en el útero. La identificación del tipo de contaminación por mercurio, la dosis y el período y la duración de la exposición podrían proporcionar indicadores clave para tratar el envenenamiento por mercurio.
Nuevas capacidades analíticas para identificar formas químicas de mercurio en el cabello humano
Hasta hoy, dependiendo de la posible fuente de contaminación, la ingesta de mercurio se ha monitoreado mediante la medición de la concentración de mercurio en la orina, la sangre o el cuero cabelludo. Estas mediciones ayudan a diagnosticar la dosis de envenenamiento y proporcionan datos para estudios epidemiológicos, pero proporcionaninformación incompleta sobre la fuente de exposición al mercurio esencial para el tratamiento y las investigaciones forenses. "Aunque la concentración de mercurio en orina se considera el biomarcador más preciso y ampliamente utilizado para evaluar la exposición crónica al vapor de mercurio y al mercurio divalente, mostramos que el mercurio inorgánico de las amalgamas dentalespuede detectarse en el cabello con una estructura intermolecular distinta de la del metilmercurio del consumo de pescado ", dice Jean-Paul Bourdineaud, profesor de toxicología ambiental en la Universidad de Burdeos, Francia.
"Los estudios epidemiológicos sobre la ingesta de mercurio a través del consumo de pescado suponen que la concentración del cabello es solo un indicador de esta fuente. Nuestros resultados muestran que esta suposición no siempre es cierta", dice Kathryn Nagy, profesora de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente de la Universidad de Illinoisen Chicago. Con una tasa de crecimiento promedio de aproximadamente 1 cm por mes, el cabello puede capturar eventos de contaminación con alta resolución de tiempo. El equipo de investigadores desarrolló nuevas capacidades analíticas que les permitieron identificar formas químicas de mercurio en el cabello humano. Usando nueva instrumentación de sincrotrón, descubrieron que el mercurio puede vincularse a la fuente de exposición mediante la caracterización precisa de su entorno de unión.
Los experimentos en el ESRF han demostrado, por ejemplo, que una espiga de mercurio a lo largo de una hebra de cabello se correlacionó, en este caso particular, con una eliminación insegura específica de amalgama dental. Los datos proporcionan firmas de fuentes de mercurio, distinguen exógenos versus endógenosexposición al mercurio inorgánico e indique el momento dentro de 1 o 2 días de un evento de exposición.
Los desafíos técnicos
Por más sencillo que parezca, el equipo tuvo que lidiar con algunos desafíos técnicos antes de lograr recuperar esta información: la caracterización estructural se complica por la baja concentración de mercurio típica de la mayoría del cabello de la población en general típicamente 0.1 a 3 ng demercurio / mg de cabello, y la flexibilidad del entorno de unión de mercurio que exhibe diversos arreglos de coordinación con átomos de carbono, nitrógeno, oxígeno y azufre ". Cuando nos dimos cuenta de que el punto caliente microscópico de 2.5 ng de mercurio tenía una firma molecular específica,estaban asombrados. Sin embargo, para evitar cualquier ambigüedad sobre su origen, tuvimos que determinar la forma del mercurio y cómo se unía químicamente a las proteínas del cabello. Esto llevó varios meses de intensos análisis y cálculos de datos ", dice Alain Manceau, Director de Investigaciónen el CNRS. Para abordar estos desafíos, el equipo utilizó las capacidades de alto rendimiento del ESRF explotando la estación experimental de nanoprobe de rayos X en ID16B, un ESRLínea de haz de nanoanálisis F y al construir un analizador múltiple de cristal de rayos X de alta luminosidad que aprovecha al máximo el alto brillo de la línea de haz del espectrómetro ESRF ID26.Según lo explicado por Remi Tucoulou, científico de ID16B, y Pieter Glatzel, científico de ID26: "Dichas mediciones en muestras con concentraciones muy bajas de metales requieren instrumentos que sean extremadamente sensibles y al mismo tiempo proporcionen una resolución muy alta para la caracterización química".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por CNRS Delegación París Michel-Ange . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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