W komórkach kadm jest rozmieszczony we wszystkich ich organellach, ale mechanizmy toksyczności nie są dobrze poznane. Jeden z nich polega na reakcjach jonów Cd2+ ze składnikami komórkowymi. Kadm potrafi tworzyć wiązania kowalencyjne i jonowe z atomami siarki, tlenu i wodoru wielu związków występujących w komórkach. Powoduje to  zakłócenia ich homeostazy. Pierwiastek ma również zdolność do reagowania z obecnymi w komórkach jonami cynku, miedzi, żelaza, magnezu, wapnia oraz selenu, które spełniają w nich istotne funkcje biologiczne. Zaburza to metabolizmu w komórkowy, czego skutkiem są zmiany funkcjonalne całego narządu.

Na niszczący wpływ kadmu narażone są przede wszystkim mitochondria, gdzie dostaje się on przez kanały wapniowe. W mitochondrium kadm łączy się z grupami –SH transporterów nukleotydów adeninowych (w jego wewnętrznej błonie), co powoduje wzrost przepuszczalności błon mitochondrialnych, obniża się potencjał błonowy, co zaburza fosforylację oksydacyjną i prowadzi do spadku poziomu ATP w komórkach. Kadm indukuje również stres oksydacyjny i powstawanie wolnych rodników mających negatywny wpływ na organizm.

Szczególnym przypadkiem schorzenia powodowanego przez kadm jest choroba  „Itai-Itai”.  Pierwszy udokumentowany przypadek opisano w 1964 roku w Japonii w prowincji Toyama. Doszło tam do masowego zatrucia kadmem, a zatrute osoby zgłaszały bardzo silny ból kręgosłupa oraz stawów. Miejscowa ludność nazwała chorobę od japońskiego słowa oznaczającego silny ból. Do zatrucia doszło przez jedzenie zanieczyszczonego ryżu (nawet do 1 μg Cd/g ryżu). Objawami choroby Itai-­‍Itai są silne bóle w okolicy lędźwiowej, bóle mięśni, stawów, ubytek związków mineralnych w kościach i ich nadmierną łamliwość, kaczy chód oraz uszkodzenia nerek. W prowincji Toyama na terenach skażonych kadmem przeciętna przyjęta przez człowieka dzienna dawka tego metalu wynosiła 600 μg/dzień (dawka przyjęta w ciągu życia szacowana jest na 1580–2000 mg Cd).

Dziennie osoby dorosłe w różnych krajach przyjmują od 25 do nawet 200 μg (w Polsce wynosi ono 11–30 μg). Wiele organizacji, zarówno międzynarodowych, jak i państwowych zauważa problem jakim jest zanieczyszczenie środowiska kadmem.  Opracowano i wdrożono normy dopuszczalnego narażenia na Cd dla ludzi. Już w 1989 roku Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) określiła wartość tolerowanej przez organizm zdrowego człowieka tygodniowej ilości kadmu (provisional tolerable weekly intake – PTWI) na 400–500 μg. Obecnie według zaleceń FAO/WHO dopuszczalne i względnie bezpieczne tygodniowe pobranie kadmu dla osoby dorosłej wynosi około 0,4–0,5 mg/tydzień, a dawka dzienna 60–70 µg jednak wartości te są różne, w zależności od ośrodka badawczego zajmującego się tym zagadnieniem. Aby na własną rękę uchronić się przed nadmiernym przyjmowaniem kadmu należy ograniczyć produkty szczególnie bogate w ten pierwiastek i pomóc organizmowi go usuwać. Duże ilości witaminy C i żelaza pomagają chronić organizm przed niekorzystnym wpływem kadmu. Warto sięgać po produkty ekologiczne, do których upraw nie używano nawozów sztucznych. Czekolada produkowana z bogate w kadm ziarna kakaowca zawiera go mniej, jeśli pochodzi z Afryki, niż ta pochodząca z Ameryki Południowej.

Autor: Lidia Koperwas-Wojtanowska

Bibliografia:

Przeździecki Z., Biologiczne skutki chemizacji środowiska, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1980-1984

Jakubowski M., Kadm i jego związki nieorganiczne – w przeliczeniu na Cd, Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy 2012, nr 2(72), s. 111–146

Satarug S., Baker J.R., Urbenjapol S., Haswell-Elkins M., Reilly P.E.B., Williams D.J., Moore M.R., A global perspective on cadmium pollution and toxicity in non-occupationally exposed population. Toxicol. Lett. 2003, 137: 65–83.

Ostrowska P., Kadm, występowanie, źródła zanieczyszczeń i metody recyklingu. Gospodarka Surowcami Mineralnymi. 2008, 24(3): 255–260

Trzcinka-Ochocka M., Jakubowski M., Szymczak W., The effects of low environmental cadmium exposure on bone density, Environ. Res. 2010, 110, 286–293.

Blicharska E., Kocjan R., Świeboda R., Oznaczanie żelaza, niklu, kadmu i ołowiu w niektórych roślinach zielarskich. Bromat. Chem. Toksykol. 2008, 2: 105–110.

Czeczot H., Majewska M., Kadm – zagrożenie i skutki zdrowotne, Toksykologia, Tom 66, nr 4, 2010, 243-250

Skoczyńska A., Poręba R., Sieradzki A., Andrzejak R., Sieradzka U., Wpływ ołowiu i kadmu na funkcje układu immunologicznego, Medycyna Pracy, 2002,53,3,259—264

Czeczot H., Skrzycki M., Kadm – pierwiastek całkowicie zbędny dla organizmu, Postepy Hig.Med. Dosw. (online), 2010, 64, 38-49

Whyte A.L., Hook G.R., Greening G.E., Gibbs‑Smith E., Gardner J.P., Human dietary exposure to heavy metals via the consumption of greenshell mussels (Perna canaliculus Gmelin 1791) from the Bay of Islands, northern New Zealand, Sci. Total. Environ. 2009, 407, 4348–4355.

Krzywy I., Krzywy E., Kadm-czy jest się czego obawiać?, Annales Academiae Medicae Stetinensis, Roczniki Pomorskiej Akademii Medycznej w Szczecinie, 2011, 57, 3, 49-63

http://www.profesor.pl/mat/na9/na9_i_miastowska_060204_1.php

http://ptfarm.pl/pub/File/Farmacja%20Polska/2010/04-2010/02%20%20Kadm.pdf

http://www.dogdrip.net/files/attach/images/78/597/901/063/e13dcf40b3e1d2d672b40c2bb77b55bc.jpg