ALÜMİNYUM ve İNSAN - Başkent Üniversitesi Tıp Fakültesi

ALÜMİNYUM ve İNSAN
Özgür Akman, Sema Atasever, Ecem Güçlü, Gözde Gümüş
Danışman: Öğr. Gör. Dr. Tuba Çandar
ÖZET
2010 yılında Macaristan‟daki büyük sanayi birimlerinden biri olan alüminyum üretim
tesisinin, atık biriktirme göletlerinde bentlerin yıkılmasıyla tehlikeli ağır metaller geniş
alanlara yayılmış, oluşan kızıl çamur çok büyük çevre felaketine yol açmıştır. İleride daha
büyük yankıları olacağını düşündüğümüz bu olay bizi, bir ağır metal olan alüminyum
üzerinde araştırma yapmaya yöneltmiştir.
Ağır metaller; metalik özellik gösteren, göreceli olarak yüksek yoğunluğa sahip, düşük
konsantrasyonlarında bile toksik etki gösterebilen elementlerdir. Ağır metaller
organizmaya ağız, solunum ve deri yolu ile alınır ve vücutta birikir. Ancak alüminyum,
diğer ağır metallerden farklı olarak vücuttan büyük oranda atılabilmektedir. Alüminyumun
amfoter, aktif, yumuşak ve hafif olması; yüksek elektrik ve ısı iletkenliği, kolay
işlenebilirliği, korozyona dayanıklılığı, her sıcaklıkta şekillenebilmesi nedeniyle kullanım
alanı geniştir. Alüminyum tuzları da hiperfosfatemi tedavisinde; zayıf adjuvanlar olarak
humoral immün yanıtı uyarmada; kanama durdurucu olarak; suların renginin ve
bulanıklığının giderilmesinde kullanılmaktadır.
Vücuda alınışı; mutfak kapları, içme suyu, deodorantlar, gıda katkı maddeleri, aşı
adjuvanları, ilaçlardan; parenteral solüsyonlar ile diyaliz solüsyonlarının hazırlanması için
kullanılan su, hammadde ve ambalaj materyallerinden; alüminyum işleyen tesislerden
alüminyum tozu solunması gibi farklı şekillerde olmaktadır. Alüminyumun büyük bir kısmı
kemik ve akciğer olmak üzere çeşitli dokularda depolanır, fazlası da böbrek yolu ile dışarı
atılır. Vücuttaki alüminyum fazlası oksidatif strese neden olur. Alüminyum, birtakım
biyomoleküllerin oksijen donörlerine bağlanmakta, merkezi sinir sisteminde intrasellüler
kalsiyumun hareketini bozmakta, ATP kullanılan tepkimelerde magnezyumun yerini geri
dönüşümsüz olarak almaktadır.
Alüminyumun beyin hücrelerinde birikimi Alzheimer, Parkinson, amiotrofik lateral sklerozis
(Lou Gehrig's hastalığı) gibi nöronal hastalıklara; uzun süreli alüminyum içeren antiasit
kullanımı ise kemiklerde birikerek kemik yumuşamasına, adinamik kemik hastalığına;
hemoglobin sentezini inhibe ederek anemiye neden olmaktadır. Ayrıca deneysel olarak
sıçan testisinde germinatif hasar ve böbrekte özellikle tübüler sisteme yaptığı dejeneratif
hasar gibi belirgin histolojik sorunlar oluşturduğu da ortaya konmuştur.
Bu derlemede alüminyumun genel özellikleri ile insan organizması üzerine olan etkileri
irdelenerek elde edilen bilgiler aktarılmaya çalışılmıştır.
Anahtar kelimeler: Alüminyum, Alzheimer, Ağır metal
GİRİŞ
2010 yılı ikinci yarısında, Macaristan batısında bulunan Ajka kentinde, bölgenin en büyük
sanayi birimi olan alüminyum üretim tesisinin, atık maddelerinin toplanıp etkisizleştirildiği
dev biriktirme göletlerinin bentlerinin yıkılmasıyla tehlikeli ağır metaller de içeren yaklaşık
bir milyon ton kızıl çamur 7 yerleşim birimine yayılmıştır. Yayılan kızıl çamur pek çok can
ve mal kaybına aynı zamanda da ciddi bir çevre felaketine neden olmuştur. Tuna nehrine
1
karışan kızıl çamurun Karadeniz‟i ve boğazları tehdit edeceği, bu alanlara yakın
bölgelerdeki hayvan ve bitkilerin telef olabileceği düşünülmüştür. Ayrıca çamurun, Avrupa
nehirler sistemine karışmasıyla daha geniş bir bölgenin zararlı atıklarla karşılaşacağı
öngörülmüştür. Biz de bu hadisenin sonuçlarının görülenden daha büyük etkilere neden
olacağını ve bu sonuçların önümüzdeki yıllarda ortaya çıkacağına inanıyoruz. Buradan
hareketle, insan sağlığını tehdit edecek boyutlarda toksisiteye sahip olan metallerden
alüminyum hakkında bir değerlendirme yapmayı amaçladık.
AĞIR METAL
Metaller; elektriği ileten, kendilerine has parlaklığı olan, dövülebilir, sünek, katyon formları
ve temel oksitleri bulunan elementlerdir. Açık ve tam bir tanımlaması olmamakla birlikte
ağır metal kavramı ise en genel şekilde; metalik özellik gösteren, göreceli olarak yüksek
yoğunluğa sahip, düşük konsantrasyonlarında bile toksik etkiler gösterebilen elementler
şeklinde tanımlanabilir. Tıpta ise ağır metal kavramı, elementlerin atomik ağırlıklarına
bakılmaksızın tüm toksik metalleri içerir (1,2).
Canlı organizmalar değişen miktarlarda ağır metallere gereksinim duyarlar. Örneğin;
insanların demir, kobalt, bakır, mangan, molibden ve çinkoya gereksiniminden söz ederiz
(3,4). Gereksinim duyulan bu ağır metaller, aynı zamanda canlıda az miktarda bulunması
gereken, organizmaların büyüme, gelişme ve fizyolojik işlevleri sırasında kullanılan, çok az
miktarlarına gereksinim duyulan maddeler olarak tanımlanan iz elementlerin içinde yer
almaktadır. Bu grup dışındaki ağır metallerin insan için bilinen yaşamsal ve faydalı etkileri
yoktur. Zaman içinde vücutta birikmeleri de ciddi hasarlara yol açabilir. Alüminyum, altın,
antimon, arsenik, baryum, bizmut, civa, galyum, gümüş, hafniyum, indiyum, iridyum,
itriyum, kadmiyum, kalay, krom, kurşun, lantan, nikel, niyobyum, paladyum, platin,
rodyum, rutenyum, skandiyum, stronsiyum, tantal, talyum, tungsten, vanadyum,
zirkonyum gibi metaller bu gruba girmektedir.
Ağır metaller organizmaya; ağız, solunum ve deri yolu ile alınabilmektedir. Alındıkları yol,
birikim gösterecekleri dokunun türünü etkilemekte ve dolayısıyla toksik etkilerinin yarattığı
fizyolojik etkileri de yönlendirmektedir. Oluşturdukları toksisitenin genel olarak; kimyasal
reaksiyonlar, taşıma sistemleri, yapı taşları üzerine, alerjen, kanserojen, mutajen ve
spesifik etkiler olduğunu söyleyebiliriz (5).
Alüminyum, arsenik, kadmiyum, kurşun, mangan ve cıva gibi birçok ağır metalin nörolojik
sistemi etkilediği saptanmıştır. Çinko ve bakırın ise kurşun bağımlı nörotoksisite
durumlarında koruyucu bir rolü vardır. Güncel literatürde metallerin etanol, poliklorlu
fenoller ve pestisitlerle etkileşebildiğine dair bilgiler de yer almaktadır (6).
Günümüzde tarımda kullanılan üretim yöntemlerinin değişmesi, artan gübre ve zirai ilaç
kullanımı, katı atıklar ve atık suların sağlıksız bir biçimde depolanmaları ile besin
maddelerine ulaşabilmeleri, transport araçlarının egsoz gazları, kullanılan yakıtların
kalitesinin değişmesi nedeniyle insanların metallerle etkileşimi artmış bulunmaktadır (7).
İnsanların günlük kullanımdan ve çevre kirliliğinden dolayı sıkça
bulunabileceği ağır metaller arsenik, civa, kurşun ve alüminyumdur.
temas
halinde
Arsenik: Kaynak suları, su ürünleri, soya sosları gibi gıda kaynaklı vücuda alınabildiği gibi
pil, kablo, mil yatağı yapımı ve metal ayrıştırma gibi işlerde çalışanlarda iş kaynaklı olarak
da vücuda alınabilmektedir. Arsenik zehirlenmesi kronik ve akut şekillerde olabilir. Kronik
zehirlenmelerde arseniğin vücuda alınım şekline bağlı olarak belirli bölgelerde kansere yol
2
açabildiği bilinmektedir. Aynı zamanda arsenik; deri lezyonlarına, solunum yolu
hasarlarına ve kan hücrelerinin üretiminde düşüşe neden olabilmektedir. Akut
zehirlenmelerde bulantı-kusma ve ishal gibi belirtiler gözlenebilmektedir. Akut
zehirlenmeler aynı zamanda böbrek ve karaciğer hasarına, görme bozukluğuna, kas
felçlerine neden olabilmektedir (5,8).
Civa: Vücuda alınımı genellikle iş ve sanayi ürünleri kaynaklı olmakla birlikte; içme
sularından ve gıda maddelerinden de gerçekleşmektedir. Civa bileşikleri termometrelerde,
bazı metallerin üretim süreçlerinde, ilaç sanayinde, diş dolgularında, laboratuar
uygulamalarında, boya ve kağıt sanayinde kullanılmaktadır. Civa doğada metilciva
formunda içme sularında ve su ürünlerinde, mantar ilacı olarak kullanımının bilinçsiz
sonucu olarak da bazı besin maddelerinde bulunmaktadır. Civa zehirlenmeleri akut ve
kronik olabilir. Akut zehirlenmelerde güçsüzlük, ürperme, metalik tat alma, bulantı,
kusma, ishal, solunum güçlüğü ve göğüste sıkışma hissi görülebilmektedir. Kronik
zehirlenme sonucunda ise görme bozukluğu, sinir sistemi bozuklukları, zihinsel
bozukluklar, hareket düzensizlikleri görülebilmekte ve civanın teratojenik etkileri de
bulunmaktadır (5,8).
Kurşun: Boyalarda, yemek saklama kaplarında, akü sanayinde, böcek ilaçlarında, su
borularında, kozmetik malzemelerde, kuyumculukta altının geri kazanımında, sigarada ve
benzinde bulunabilmektedir. Geniş kullanım alanları nedeniyle insanların kurşunla
karşılaşma olasılığı çok yüksektir. Kurşun zehirlenmeleri; hemoglobin sentezinde azalmaya
bağlı olarak anemiye, kan basıncının artmasına, böbrek hasarlarına, gebeliklerin düşükle
sonuçlanmasına, sinir sistemi rahatsızlıklarına, beyin hasarına, sperm kalitesinde düşüşe,
çocuklarda öğrenim bozukluğuna, hiperaktiviteye ve aşırı sinirliliğe yol açabilmektedir
(5,8,9).
Ağır metallerin atılımı çoğunlukla söz konusu değildir ve çeşitli dokularda birikimleri
gözlenir; ancak alüminyum, diğer ağır metallerden farklı olarak vücuttan büyük oranda
atılabilmektedir (5).
ALÜMİNYUMUN GENEL ÖZELLİKLERİ, İNSAN VÜCUDUNA ALINIŞI, TOKSİK ETKİLERİ
Alüminyum (Al)
Periyodik sistemin 3A grubunda yer alan alüminyumun atom numarası 13‟tür.
Yerkabuğunun yaklaşık 8'ini oluşturan son derece önemli bir metaldir (5). Yumuşak ve
hafif, amfoter ve aktif olması, yüksek elektrik ve ısı iletkenliği, ömrünün uzunluğu, dış
etkenlere (korozyon vb.) ve değişik iklim şartlarına karşı dayanıklılığı, kolay
şekillendirilebilmesi, düşük bakım maliyetleri, renklendirilebilmesi ve teknolojik açıdan
ürün çeşitliliği alüminyumun alternatif özellikleridir (10,11). Bu nedenle alüminyum; yeni
teknolojilerin de etkisiyle kullanımı giderek artan bir ürün olarak 21. yüzyıl metali olarak
görülmektedir.
Eski Yunan ve Romalıların, boyaların renklerini sabitleştirmede ve kanamaları durdurmada
kullandıkları alüminyumun ticari olarak üretime geçişinin tarihi 100 yıldan biraz fazladır.
1886 yılında Amerikalı Charles Martin Hall ve Fransız Paul He‟roult birbirine yakın
zamanlarda alüminyumun elektronik bir prosesle eldesini bulmuş ve 1892‟de patent
almışlardır. Yine 1892 yılında K.J.Bayer'in, boksitten alümina ve alüminadan elektroliz ile
alüminyum eldesi sağlayan yöntemi sayesinde alüminyumun endüstriyel çapta üretimi çok
kolaylaşmıştır. Londra‟da bulunan 1893‟te yapılmış Eros adlı heykel de alüminyumdan
yapılmış ilk heykellerdendir (12,13).
3
Alüminyum; inşaat, ulaştırma, elektrik ve elektronik, makine ve ekipman sektörlerinde;
metal sanayiinde, kimya ve gıda sanayiinde; dayanıklı tüketim aletlerinde; muhtelif ev
eşyaları ve mutfak eşyalarında; mobilya, dekorasyon ürünleri, takım ve el aletleri, levha
yapımında kullanılmaktadır (Grafik 1) (10).
Grafik 1. Alüminyum kullanım alanları
Günümüzde Alüminyum hidrür [AlH3], Alüminyum oksit [Al2O3], Alüminyum klorür [AlCl3],
Alüminyum sülfat [Al2(SO4)3] ve Alüminyum hidroksit [Al(OH)3] gibi alüminyumun
tuzlarından da pek çok alanda yararlanılmaktadır (11). Bu tuzlardan alüminyum sülfat ve
alüminyum klorür, yüzeysel sulardaki doğal organik maddelerin giderimini sağlamaktadır
(14). Susuz alüminyum klorür, petrol endüstrisinde ve organik tepkimelerde katalizör
olarak da kullanılmaktadır. Rubin (kırmızı yakut), safir (gök yakut), doğu amatist ve
amarald (yeşil zümrüt) gibi kıymetli taşlar, alüminyum oksitten saflaştırma yöntemi ile
elde edilirler (11).
Tıpta ise alüminyum tuzları tedavi amacı ile kullanılmaktadır (15). Alüminyum fosfat ve
Alüminyum hidroksit gibi alüminyum tuzları zayıf adjuvanlardır, humoral immün yanıtı
uyararak antijene verilen antikor cevabını artırmaktadır (16,17). Alüminyum karbonat,
alüminyum hidroksit içeren fosfor bağlayıcı ilaçların en sık kullanım alanı kısa süreli
hiperfosfatemi tedavisidir (18). Alüminyum hidroksit içeren antiasitler, peptik ülseri olan
hastaların tedavisinde de kullanılmaktadır (19).
Alüminyumun İnsan Vücuduna alınışı ve Organizmadaki Yeri
Alüminyumun vücuda girişi oral, parenteral (solunum, deri v.b.) yollarla olur. Bu
durumda; mutfak kaplarından, içme suyundan, deodorantlardan, gıda katkı
maddelerinden, aşı adjuvanlarından; oral antiasitler, bazı analjezikler, antidiyareikler,
hemoroid preparatları ve bazı antiülser ilaçlar, efervesan tabletler gibi ilaçlardan;
parenteral ve diyaliz solüsyonlarının hazırlanması için kullanılan su, hammadde ve
ambalaj materyallerinden; alüminyum işleyen tesislerden alüminyum tozu solunarak
alınabilir (19-22). Alüminyum, temas ettiği besinlere de geçebilir. Bu özellik besinin nötr,
alkali veya asit oluşuna göre değişir. Alüminyumu yüksek miktarda içeren besinler;
işlenmiş peynirler, tahıl ürünleri ve tahıllardan yapılan tatlılardır. Bitkisel besinlerden çay
da, yüksek asitli topraklarda yetişmekte ve alüminyum içermektedir. Bebekler için en
büyük alüminyum kaynağı ise soya içeren mamalardır (15). Su, alüminyumu en fazla
taşıma potansiyeline sahip etkendir (5).
4
Total vücut alüminyum düzeyi 30-40 mg kadardır. Şehirde yaşayan ve ortalama 70 kg
ağırlığında olan bireyde yiyeceklerle birlikte vücuda giren günlük alüminyum miktarı kg
başına 0.01–1.4 mg„dır. Alüminyum bu şekilde alındığında mide mukozası ve proksimal
ince bağırsaktan emilir. Emilim aslında çok düşüktür ve diyet faktörleri tarafından
engellenmektedir. Sitrat, paratiroid hormon, Vitamin D, üremi ise emilimi
artırabilmektedir. Bu nedenle, sindirim sisteminden direk kana geçen alüminyum miktarı
% 1‟den azdır (1-2 µg/L) (5,15).
Serum alüminyum düzeyi, yakın zamanda karşılaşılan alüminyum yükünü yansıtır.
Özellikle, uzun süre hemodiyalize giren hastaların kemiklerinde alüminyum
birikebildiğinden diyaliz hastalarında yılda iki kez serum alüminyum düzeyinin ölçülmesi;
alüminyum yüklenmesindeki akut değişiklikleri yansıtan, pratik ve gerekli bir
uygulamadır (18,23). Serumda ya da diğer vücut sıvılarında alüminyum ya da türlerinin
tayini amacıyla fluorimetrik yöntem, grafit fırınlı atomik absorbsiyon spektrofotometrik
metot ya da indüktif çiftleşmiş plazma atomik emisyon spektrofotometrik metot
kullanılmaktadır (24). Atomik absorbsiyon spektrofotometrik yönteme göre tespit edilen
referans düzeyler tablo 1‟de verilmiştir (25).
Numune durumu
Alüminyum düzeyleri
Serum
1-14 µg/dl
Plazma
6-7 µg/dl
Hemodiyaliz hastası
20-550 µg/dl
Al tedavisi
<3.0 µg/dl
İdrar (spot)
5-30 µg/L
Tablo 1. Al referans değerleri
Serum alüminyum düzeyi değerlendirilirken göz önünde bulundurulması gereken
faktörlerden birisi de vücut depo demirinin durumudur. Eritropoietin tedavisi hemodiyaliz
hastalarında göreceli demir eksikliğine yol açabilir. Serum alüminyum düzeyinin 60
μg/L‟den, ferritin düzeyinin 100 mg/L‟den büyük olduğu hastalarda alüminyum
intoksikasyonunun tedavisinde de kullanılan “desferrioksamin” testi yapılmalıdır (18).
Bunun nedeni alüminyumun kanda, demir metabolizmasında olduğu gibi, plazma proteini
olan transferrinle taşınıp, desferrioksaminle de şelasyona uğramasıdır (26).
Alüminyumun makromoleküler biyolojik yapılardaki etkilerinin başında oksijen donörleri
için olan çekiciliği gelir. Alüminyumun bağlandığı en önemli moleküller; fosfat, karboksilat,
catecholate, aminler, thiolatlar, aminoasitler, nükleik asitler ve nükleotidlerdir.
Alüminyum; özellikle AMP, ADP, ATP, 2,3-difosfogliserat, inozitol fosfat, glukoz 6-fosfat
gibi metabolizmada önemli olan fosfat bağlı biyomolekülleri etkileyebilmektedir. Birçok
biyolojik oluşumda ATP ile Mg2+ ile olduğundan daha stabil bir kompleks oluşturarak
magnezyumun yerini geri dönüşümsüz olarak alabilmektedir (27).
Yüksek miktarda alüminyum içeren diyet, merkezi sinir sisteminde alüminyum
konsantrasyonunu artırmaktadır (28). Alüminyum, hücrede yüksek konsantrasyonda iken
fosforilasyonu baskılayabilmekte, eser elementler olan manganez ve demirin
5
konsantrasyonunu değiştirebilmekte ve orada lipit peroksidasyonunun oluşmasına neden
olabilmektedir. Ayrıca Ca2+ ATPaz‟ın aktivitesini doza bağımlı olarak azaltıp, intrasellüler
kalsiyum hareketini bozabilmektedir. Ayrıca, aminolevülinikasit-dehidrataz ve izositrat
dehidrogenaz enzimlerini inhibe edebilmekte, Na+-K+ ATPaz ve Mg2+ aktivitesini
azaltabilmektedir. Alüminyum tuzları da DNA ve RNA‟ya bağlanarak hekzokinaz, asit ve
alkalen fosfataz, fosfodiesteraz ve fosfooksidaz gibi enzimleri inhibe edebilmektedir
(23,27). Alüminyumun intravenöz tedavide kullanılan ve özellikle total parenteral
beslenme solüsyonlarının bileşenlerinden olan kalsiyuma, ilave maddeler olarak kullanılan
fosfat tuzlarına, heparin ve insan albüminine de afinitesi fazladır (19).
Büyük bir kısmı kemik ve akciğer olmak üzere çeşitli dokularda depolanan alüminyumun,
sağlıklı insanlarda günde yaklaşık 10-40 mikrogram kadarı böbrek yolu ile atılmaktadır.
Alınan miktar arttığında, böbrekten atılım miktarı günde 200-500 mikrograma kadar
çıkabilmektedir.
Böbreklerden
alüminyum
atılımı
total
vücut
alüminyumunu
dengelemektedir. Ayrıca safra yoluyla da alüminyum atılabilmektedir (5,29).
Alüminyumun Toksik Etkileri
Günümüzde insan sağlığı ile ilişkisi gittikçe önem kazanan alüminyum genellikle zararsız
bir bileşen olarak bilinmektedir; fakat yine de yüksek derişimlerine ya da düşük dozlarına
uzun süreli maruz kalındığında sağlık sorunlarına neden olabilmektedir. Bu yüzden vücuda
fazla alüminyum alınması sakıncalıdır. Yaşamın her safhasında ve birçok alanda
karşılaşabileceğimiz alüminyumun insan vücuduna etkisi; gastrointestinal, hematolojik,
iskelet sistemine ve sinir sistemine etkiler şeklinde sıralanabilir (16,19,20).
Alüminyumun bugüne kadar saptanan en önemli etkisi sinir sistemi üzerinedir.
Alüminyumun güçlü bir nörotoksik madde olduğunu gösteren ilk çalışmalar deneyseldir.
1897‟de Alman araştırmacılar yaptıkları çalışmalarda Al‟un hayvanlarda patolojik
reaksiyonunu araştırırken Al‟un bir nörotoksin olduğunu saptamışlar ve bu daha sonra
yapılan araştırmalarla da desteklenmiştir. 1965 yılında yapılan tavşan deneyleri,
alüminyum ile Alzheimer demansı (AD) arasında ilişki olabileceğini düşündürmüştür (30).
1973 yılında ise AD hastalarının beyinlerinde alüminyum miktarının artmış olduğu
gösterilmiştir. Aynı dönemlerde kronik böbrek yetmezliği olan hastalarda gözlenen diyaliz
ensefalopatisi ise bu düşünceleri güçlendirmiştir. İlerleyen yıllarda beynin alüminyum
kaynaklı hasara yatkın olduğu ve alüminyum katkı maddeli besinler ile yüksek düzeyde
alüminyum olan suların tüketilmesinin AD gelişiminde etkili olabileceği gösterilmiştir
(5,31).
Yine ilginçtir ki Guam‟da nöromotor hastalıkları üzerine yürütülen bir araştırmaya göre de
Al derişimi fazla olan su, motor nöronların ölümünün sonucu oluşan amiyotrofik lateral
sklerozun görülmesini tehlikeli derecede artırmıştır (32). Bu sonuçlar başka
araştırmacıların merakını uyandırmış ve yerli Guamania‟ların %10‟unun, Mariana
Adalarındaki yerlilerin ise %15‟inin beyin rahatsızlıklarından ölmekte olduğunu
görmüşlerdir. Bunun nedenini içme suyunda ve dolayısıyla da yemeklerde bulunan yüksek
konsantrasyondaki Al olarak ifade etmişlerdir (33).
Yüksek düzeyde alüminyuma maruz kalmak yukarıda da ifade edildiği gibi
nörodejenerasyona neden olur. Hali hazırda Al‟un Alzheimer hastalığındaki rolünün
hastaların beyin hücrelerinde birikmesiyle mi yoksa alüminyumun indüklediği oksidatif
stres nedeniyle mi olduğu hala tartışmalıdır (32). Özellikle de alüminyum tuzlarıyla yapılan
toksikolojik çalışmalarda, fizyolojik pH‟da anlamlı bir miktar aköz Al‟u dağıtan elektronötral
Al-maltolat kompleksinin; özellikle nöral sistemin ligand exchange reaksiyonlarında
6
etkililiği (34); tüm hücresel dejeneratif değişiklikleri oluşturmada ideal olduğu
gözükmektedir. Diğer Al tuzları nötral pH‟da çözünemeyen komplekslere neden olurken,
Al-maltolat çözünebilir Al konsantrasyonunu artırmaktadır. Alzheimer hastalığında
deneysel Al nörotoksisitesine bağlı olarak intranöronal lezyonlar arasında farklılıklar
işaretlenmiştir. Bu yüzden Al‟un fazlalığının doku bozulmasına ve Alzheimer‟a etki ettiği
düşünülmektedir (32).
Alzheimer hastalığı ve benzer nörolojik sorunlar ile içilen sudaki Al miktarı arasında ilginç
bir paralellik vardır. Yapılan araştırmalar son on yılda coğrafik olarak sudaki Al oranı ile
Alzheimer görülme sıklığı arasında ilişki olduğunu göstermiştir. Al konsantrasyonunun
yüksek olduğu yerlerde Alzheimer hastalığına yakalanma riski %50 artmaktadır. Sudaki
çok az derişim bile etki göstermektedir.
Al‟un beyin hücrelerindeki reaktif molekülleri hareketsizleştiren önemli bir cross-linking
ajan olduğu bilinmektedir. Bunun yanında nöronlardaki serbest radikal patolojisini
etkilemektedir, nörofibril düğümlerine neden olmaktadır. Alzheimerlı beyin otopsilerinde
bu değişimler görülmektedir (35).
Kedilerin hippokampus bölgesi boşluğuna enjekte edilen 100nmol AlCl3 Alzheimer benzeri
nörolojik hastalıklara neden olmuştur (36). Deney hayvanlarında görülen bu etkiler gibi
insanlarda da nörolojik sorunlar gözlenmiştir. Kelimeleri doğru telaffuz etmede yetersizlik,
sensöryal ataksi bunlara örnek verilebilir (35).
Al, kolin ve dopamin yapımının güçlü bir inhibitörüdür. Bunlar, sinir impuls
transmisyonunda, kaslara ve değişik bezlere sinir impuls iletiminde önemli mediatörlerdir.
Bu etki sonucunda beyindeki Al iyonları kısa süreli hafızaya ve düşünmeye etki etmektedir
(35).
Sıçanlarla yapılan bir araştırmada periton içine enjekte edilen alüminyum sülfatın sıçan
testisinde yol açtığı germinatif hasar ve böbrekte özellikle tübüler sisteme yaptığı
dejeneratif hasar gösterilmiştir. Bu organlarda gösterilen histolojik hasarın Al ile birlikte
periton içine vitamin E verilmesiyle ortadan kalktığı bildirilmiştir (37,38).
Yakın zamanda gençler üzerinde tutkal koklayıcılığının büyük bir problem olduğu göz
önüne alınarak bir araştırma yapılmış ve deneye katılan tutkal koklayıcısı adölesanların
serumlarındaki Al seviyelerinin sağlıklı adölesanlarınkine göre anlamlı olarak arttığı
gösterilmiştir (39).
Al‟un diğer bir sistemik etkisi, hematolojik sisteme olan etkisidir. Gelişmekte olan
civcivlerde Al alınımı karaciğer ve bağırsaklarda demir depolarını azaltmış, dokularda
ferritin düzeyleri daha fazla olmak üzere nonhem demir düzeylerinde azalmaya ve sonuçta
anemiye yol açmıştır. Yine döllenmiş Ross cinsi besi tavuk yumurtalarına kuluçka
döneminde verilen alüminyum sülfatın civciv karaciğerinde yaygın inflamatuar ve oksidatif
hasara yol açtığı bildirilmiştir (40).
SONUÇ
Sonuç olarak alüminyumun sürekli alımıyla; beyin hücrelerinde birikiminin ciddi beyin
rahatsızlıklarına neden olduğu, uzun süreli alüminyum içeren antiasit kullanımı sonucu
kemiklerde birikmesiyle kemikleşmeye engel olduğu, hemoglobin sentezini inhibe ettiği,
devamlı diyaliz tedavisi gören hastaların çoğunda mortalite için risk faktörü olması dahil
bazı ciddi rahatsızlıklara neden olduğu saptanmıştır. Bunlar; Alzheimer hastalığı, Parkinson
7
hastalığı, amiotrofik lateral sklerozis (Lou Gehrig's hastalığı), diyaliz demansı, diyaliz
osteomalizisi, mikrositer anemi, eritropoietin tedavisine direnç ve adinamik kemik
hastalığıdır (18,19,23,26,27,29).
Endüstiriyel kullanımda çok uzun ömürlü ve yüzde yüz geri dönüşüm özelliğinden dolayı
çevre dostu olan alüminyumu Fransız yazarı Jules Verne şöyle tanımlıyor:
“Alüminyum; gümüşün parlaklığına, altının asaletine, demirin sağlamlığına,
camın estetiğine, rahat işlenebilirliğine ve demirin üçte biri ağırlığına sahiptir.”
KAYNAKÇA
2. Ağcasulu Ö. Sakarya Nehri Çeltikçe Çayı'nda Yaşayan Capoeta Tinca'nın (Heckel,
1843) Dokularında Ağır Metal Birikiminin İncelenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri
Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Ankara, Temmuz 2007.
39. Akay C, Kalman S, Dundaroz R, et al. Serum Aluminium Levels in Glue-Sniffer
Adolescent and in Glue Containers. Basic Clin Pharmacol Toxicol. 2008; 102 : 433-6.
26. Akpolat T, Arık N, Sayal A ve diğerleri. Eritropoietine Bağlı Demir Tüketiminin Serum
Alüminyum Düzeyine Etkisi. Türk Nefroloji Diyaliz ve Transplantasyon Dergisi. 1994;
3(2); 56-8.
18. Akpolat T, Utaş C (Ed.). Hemodiyaliz Hekimi El Kitabı, 2.baskı, Anadolu Yayıncılık,
Kayseri; 2001: 218-38.
10. Alan S. Alüminyum Raporu. Orta Anadolu İhracatçı Birlikleri Genel Sekreterliği, 2008.
14. Alkan U, Teksoy A, Başkaya SH. Yüzeysel Sulardaki Doğal Organik Maddelerin
Gideriminde Uygun Koagülasyon Şartlarının Belirlenmesi. Ekoloji. 2006; 15(59): 18-26.
20. Aslan K. Elementler. Biyotıp Laboratuvarı, 2010.
5. Bakar C, Baba A, Metaller ve İnsan Sağlığı: Yirminci Yüzyıldan Bugüne ve Geleceğe
Miras Kalan Çevre Sağlığı Sorunu. 1. Tıbbi Jeoloji Çalıştayı. 2009.
23. Bhagavan NV. Medical Biochemistry (4th edition). Harcourt/Academic Press, Canada.
2002: 894.
32. Bharathi, Vasudevaraju P, Govindaraju M, et al. Molecular Toxicity of Aluminium in
Relation to Neurodegeneration. Indian J Med Res 2008; 128 :545-556.
28. Blundell G, Henderson WJ, Price EW. Soil Particles in The Tissues of The Foot in
Endemic Elephantiasis of The Lower Legs. Ann Trop Med Parasitol. 1989; 83: 381-5.
25. Burtis CA, Ashwood ER (Ed.) Tietz Textbook of Clinical Chemistry (Second edition).
The Curtis Center, Philadelphia, Pennsylvania. 1994; 2178.
17. Clapp T, Sıebert P, Chen D, et al. Vaccines with Aluminum-containing Adjuvants:
Optimizing Vaccine Efficacy and Thermal Stability. Wiley Online Library, 2010.
35. Contamination with Aluminium Compounds and Effect of Human Neurophysiology and
Behavior. http://www.trufax.org/general/aluminium.html.
31. Crapper DR, Krishnan SS, Dalton AJ. Brian Aluminium Distribution in Alzheimer's
Disease and Experimental Neurofibrillary Degeneration. Science. 1973; 180: 511-3.
8
33. Dalton J, Krishnan S, McLashlan D, et al. Aluminium and Calcium in Soil and Food
From Guam, Palau and Jamaica: Implications for Ald and Parkinsonism-Dementia
Syndromes of Guam. Brain. 1989; 112: 45-53.
1. Duffus JH. "Heavy Metals" a Meaningless Term? (IUPAC Technical Report). Pure Appl
Chem. 2002; 74(5): 793-807.
21. Güler Ç. Su Kalitesi. Çevre Sağlığı Temel Kaynak Dizisi -43. Ankara,1997.
27. Günaydın N. Uzun Süreli Alüminyum Kaplarda Yapılan Yoğurtlarla Beslenenlerde
Plazma Alüminyum Seviyeleri ile Oksidatif Durum Arasındaki İlişkinin Araştırılması. HRÜ
Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Biyokimya Yüksek Lisans Tezi, Şanlıurfa, 2005.
8. http://www.lenntech.com/
9. Kahvecioğlu Ö, Kartal G, Güven A ve diğerleri. Metallerin Çevresel Etkileri 1. Metalurji
Dergisi. 2004; 136: 47-53.
12. Kasaplar G. Alüminyum Yüzeyindeki Oksit Tabakasının Okzalik Asit Anodizing
Yöntemiyle Geliştirilmesi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans
Tezi, Adana, 2007.
11. Kimya Teknolojisi "Metaller 1". Mesleki ve Öğretim Sisteminin Güçlendirilmesi Projesi,
T.C. M.E.B. Ankara 2008.
30. Klatzo I, Wisniewski HM, Streicher E. Experimental Production of Neurofibrillary
Degeneration. J Neuropath Exp Neur. 1965; 24 : 187-99.
38. Kutlubay R, Oğuz EO, Can B, et al. Vitamin E Protection from Testicular Damage
Caused by Intraperitoneal Aluminium. Int J Toxicol. 2007; 26(4): 297-306.
37. Kutlubay R, Oğuz EO, Güven C, et al. Histological and Ultrastructural Evidence for
Protective Effects on Aluminium-Induced Kidney Damage by İntraperitoneal
Administration of Alpha-Tocopherol. Int J Toxicol. 2007; 26(2): 95-101.
3. Lane TW, Morel FM. A Biological Function for Cadmium in Marine Diatoms. Proc Natl
Acad Sci. 2000; 97: 4627-31.
4. Lane TW, Saito MA, George GN, et al. Biochemistry: a Cadmium Enzyme from a
Marine Diatom. Nature. 2005; 435: 42.
34. Martin RB. Aluminium in Chemistry, Biology and Medicine. Clin Chem. 1986; 3:
1797-806.
40. Oğuz EO, Yüksel H, Enli H ve diğerleri. Alüminyum Sülfatın "Ross" Cinsi Term Besi
Civcivi Karaciğerinde Yarattığı Toksik ve İnflamatuar Hasar. Ankara Üniversitesi Tıp
Fakültesi Mecmuası. 2008; 61(1).
19. Onur E. Alüminyum Toksisitesinin Kalite Kontrol Açısından Değerlendirilmesi. Türk
Nefroloji Diyaliz ve Transplantasyon Dergisi. 1997; 74-9.
7. Özkol S. Metal Kullanımı ve Sağlık Açısından Riskleri. Madencilik Bülteni. 1996; 49: 67.
9
29. Pastacı N, Bahtiyar N, Karalük S ve diğerleri. Köpeklerde Alüminyum
Toksikasyonunun Alzheimer Hastalığı Üzerine Etkisi. TUBAV Bilim Dergisi. 2010; 3(3):
271-5.
6. Pohl HR, Roney N, Abadin HG. Metal Ions Affecting The Neurological System, Met Ions
Life Sci. 2011; 8: 247-62.
13. Saraçoğlu E. Alüminyum Alaşımlarının Sürtünme Karşılaştırma Kaynağının
İncelenmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi- Makina Mühendisliği Bölümü,
Bitirme Projesi, İzmir, Haziran 2008.
36. Savory J, Ghribi O, Forbes MS, et al. Aluminium and Neuronal Cell Injury: InterRelationships between Neurofilamentous Arrays and Apoptosis. J Inorg Biochem. 2001;
87 :15-9.
15. Tayfur M, Ünlüoğlu İ, Bener Ö. Alüminyum ve Sağlık. Gıda Dergisi. 2002; 27(4):
305-9.
24. Yenigül E. Alüminyum ve Bazı Organik Asitlerin Etkileşiminin Spektrofotometrik ve
Kromatografik Yöntemlerle Tayini. Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,
Analitik Kimya Programı Yüksek Lisans Tezi. İstanbul, 2006.
22. Yokel AR, Hicks LC, Florence LR. Aluminum Bioavailability From Basic Sodium
Aluminum Phosphate, an Approved Food Additive Emulsifying Agent, Incorporated in
Cheese. Food Chem Toxicol. 2008; 46(6): 2261-6.
16. Yurdakök K, İnce T. Aşı Adjuvanları. Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Dergisi. 2008; 51:
225-39.
10