Отслеживание происхождения загрязнения ртутью в волосах человека

Ртуть — мощный нейротоксин, присутствующий в повседневной жизни, который может накапливаться в организме годами. Основным источником воздействия обычно является пища, например, рыба и рис. Ртуть также содержится в зубных амальгамах, компактных люминесцентных лампах, вакцинах, лекарствах, электронике и используется при кустарной добыче золота. Определение источника загрязнения критически важно для лечения и судебных расследований, но знания о молекулярных формах ртути в тканях и жидкостях человека, которые могли бы указать на источник, ограничены. Международная команда из CNRS, университетов Гренобль-Альпы и Бордо (Франция), Европейского синхротрона ESRF (Гренобль, Франция) и Университета Иллинойса в Чикаго (США) разработала новые аналитические методы, позволяющие идентифицировать химические формы ртути в волосах человека и отследить воздействие.

Ртуть входит в список десяти основных химических веществ, вызывающих серьезную озабоченность Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). Даже небольшие дозы могут нанести серьезный вред нервной, пищеварительной и иммунной системам, особенно опасны для детей и внутриутробного развития. Идентификация типа загрязнения, дозы, времени и продолжительности воздействия может дать ключевые показатели для лечения отравления.

До сих пор мониторинг воздействия ртути, в зависимости от предполагаемого источника, проводился путем измерения её концентрации в моче, крови или волосах. Эти измерения помогают диагностировать дозу отравления, но дают неполную информацию об источнике. Как отмечает профессор Жан-Поль Бурдиньо из Университета Бордо, команда показала, что неорганическая ртуть из зубных амальгам может быть обнаружена в волосах и имеет отличную межмолекулярную структуру от метилртути, поступающей с рыбой. Профессор Кэтрин Надь из Университета Иллинойса добавляет, что это ставит под сомнение предположение эпидемиологических исследований, что концентрация в волосах указывает только на потребление рыбы.

Волосы, растущие со скоростью около 1 см в месяц, могут фиксировать события загрязнения с высоким временным разрешением. Используя новое синхротронное оборудование на станциях ID16B и ID26 ESRF, исследователи смогли точно охарактеризовать окружение связей ртути. Например, эксперименты показали, что пик ртути вдоль волоса в конкретном случае коррелировал с небезопасным удалением зубной амальгамы. Данные предоставляют сигнатуры источников ртути, различают экзогенное и эндогенное воздействие неорганической ртути и указывают время события с точностью до 1-2 дней.

Технической сложностью была структурная характеристика при низких типичных концентрациях ртути (0.1–3 нг/мг волоса) и гибкости её связей. Как объяснил научный директор CNRS Ален Мансо, для исключения неоднозначности потребовались месяцы интенсивного анализа данных. Ученые ESRF Реми Туклу и Питер Глатцель отметили, что такие измерения требуют инструментов, чрезвычайно чувствительных и одновременно обеспечивающих очень высокое разрешение для химической характеристики.