При сгорании твердого реактивного топлива происходит выброс в атмосферу ряда соединений, среди которых оксиды бериллия (BeO) и алюминия (Al2O3).
Останавливаюсь пока только на этих соединениях, потому как не беру в расчет то, что нас могут травить умышлено. Но если вдруг против мирного населения используют химические атаки, то вариантов может быть множество.
Известно, что вдыхание бериллия (Be) и его соединений может привести к иммуноопосредованному хроническому гранулематозному заболеванию легких, известному как хроническая бериллиевая болезнь. Это заболевание включает в себя воспаление легких и изменение легочной ткани.
В экспериментах на обезьянах было показано, что при вдыхании оксида бериллия увеличивалось количество лимфоцитов в легких. Токсическое воздействие металлического Ве вызывало более тяжелые поражения легких, чем ВеО, при этом легочные поражения сопровождались Ве-специфическими иммунными ответами [1].
Токсичность 3 химических форм бериллия (мелких частиц металлического Be, BeO и BeAl) оценивалась в 4-х группах мышей, включая контрольную группу. В течение 3 недель подряд, 5 дней в неделю и 6 часов в день мыши вдыхали воздух, содержащий соединения бериллия, уровень воздействия составлял 250 мкг / м (3). Группа животных, которая вдыхала BeO, показала самую высокую концентрацию Be в легких, а также более высокие концентрации интерлейкина 12 (IL-12) и интерферона-γ (IFN-γ), в то время как у группы, вдыхающей Be, наблюдалось наиболее тяжелое воспаление легких и более высокие уровни фактора некроза опухоли-α (TNF-α) и CD4 + Т-клеток [2].
Также для этих групп мышей были определены концентрации Be в моче. Для разных соединений бериллия полученные значения отличались, самая низкая концентрация бериллия наблюдалась в группе, вдыхающей BeO. В соответствии с размером частиц BeO получил самую высокую теоретическую скорость осаждения в легких, что частично привело к самой высокой концентрации Be в легких [3].
Патологические изменения легочной ткани у крыс, подвергшихся воздействию оксида бериллия, соответствовали характеристикам бериллиевой болезни у человека. BeO может вызывать аномальную экспрессию родственных генов легочной ткани у крыс [4].
Предположение о том, что твердые частицы оксида бериллия, захваченных макрофагами, лучше подвергаются растворению, чем в клеточной среде, было подтверждено экспериментами in vitro. Диаметр используемых частиц составлял 200 нм. После инкубации от 124 до 144 часов частицы были извлечены и повторно охарактеризованы. Восстановленные частицы были аналогичны по морфологии, химическому составу и размеру относительно исходного материала, что подтверждает относительно нерастворимую природу частиц ВеО. Измеренные концентрации растворенного бериллия составили от 0,3% до 4,8% от расчетной общей массы добавленного бериллия. Растворенный бериллий во внеклеточной среде не обнаружен. Таким образом, In vivo бериллий, растворенный макрофагами, может высвобождаться в легочной альвеолярной среде, в лимфатической системе после переноса бериллия макрофагами или в альвеолярный интерстиций после миграции и растворения частиц бериллия в ткани [5].
Наночастицы оксида алюминия демонстрируют дозозависимые эффекты, включая клеточную токсичность. Токсичность этих частиц может быть опосредована увеличением окислительного стресса [6].
У мышей наибольшее количество сферических наночастиц Al2O3 накапливалось через 24 часа после перорального приема однократной дозы (10 мг / кг). Кроме того в их крови наблюдалось снижение количества лейкоцитов, повышенное соотношение нейтрофилов и повышенная секреция интерлейкина (IL)-8 [7].
Воспалительные цитокины, включая IL-1β и TNF-α, были значительно увеличены в бронхоальвеолярной лаважной жидкости мышей, подвергшихся воздействию наночастиц Al2O3. На животной модели было показано, что эти наночастицы способны вызвать воспаление легких [8].
Кроме того Al2O3 является адъювантом и входит в состав многих вакцин, т. е. является веществом, которое усиливает способность антигена стимулировать иммунную систему.
Это значит, что помимо непосредственной токсичности, эти частицы, накопленные в легких, при заражении организма вирусной инфекцией, будут стимулировать аномальные иммунные реакции.
Резюмируя вышесказанное, нерастворимые частицы оксидов бериллия и алюминия, вдыхаемые вместе с воздухом, способны оседать и накапливаться в легких, вызывая в последствии воспаление. Роль иммунной системы в патогенезе бериллиевой болезни легких в настоящее время не подвергается сомнению [9].
Клиническая картина воспаления и иммунных патологий легких, индуцированных оксидами бериллия и алюминия схожа с тем, что наблюдается в случаях тяжелого протекания COVID-19.
Отравление газообразным NO2 также может проявлятся как респираторное заболевание и приводить к отеку легких.
Качество воздуха можно отслеживать на сайте https://breezometer.com/ в режиме реального времени для любого региона.
Так, например, по данным этого сайта в ночь с 11 на 12 октября 2020 г. в Москве и Нижнем Новгороде было зафиксировано значительное превышение частиц PM2,5, также значительное ухудшение качества воздуха наблюдалось в Брянске.
Поскольку оксиды бериллия и алюминия это твердые вещества, их достаточно сложно вывести из организма, так же как и диагностировать, что воспаление связано с такого рода интоксикацией. Эти вещества практически не поступают в кровь или мочу. Определить их можно, только после проведения химического анализа ткани легких, полученной после вскрытия мертвого тела, например.
В рекомендациях по лечению бериллиоза указаны теплые щелочные ингаляции.
В домашних условиях можно подышать над раствором соды.
Далее я приведу реакции, которые известны из школьного курса химии и протекают в колбе:
Al2O3+Na Oh+H2O=Na[Al (OH)4]
Be+2NaOH+H2O=Na2[Be (OH)4]
Эти реакции требуют достаточно жестких условий, щелочь должна быть концентрированная и горячая. Но это условия химического синтеза.
В системе in vivo эти реакции могут протекать при более щадящих условиях, возможно с участием каких-либо ферментов. Кроме того речь идет об очень маленьких количествах исходных компонентов. Для подтверждения этого предположения требуются достаточно сложные эксперименты на животных.
Образующиеся комплексы: тетрагидросксоалюминат натрия Na[Al (OH)4] и тетрогидроксобериллиат натрия Na2[Be (OH)4] — не только водорастворимые вещества, в их составе нейтрализуется токсичность катионов во внутренней координационной сфере, т. е. Be и Al.
Таким образом, теплые щелочные ингаляции могут способствовать растворению и выведению оксидов бериллия и алюминия.
Это не лечение, а лишь вспомогательный метод.
Если началось воспаление или аутоиммунные патологии, одними только ингаляциями ситуацию не спасти.
Источники:
1. P J Haley, K F Pavia, D S Swafford, D R Davila, M D Hoover, G L Finch. he comparative pulmonary toxicity of beryllium meta**l and beryllium oxide in cynomolgus monkeys. Immunopharmacol Immunotoxicol. 1994 Nov;16 (4):627-44. [PMID: 7876465]
2. Caroline Muller, Fariba Salehi, Bruce Mazer, Michèle Bouchard, Ariane Adam-Poupart, Gaston Chevalier, Ginette Truchon, Jean Lambert, Joseph Zayed. Immunotoxicity of 3 chemical forms of beryllium following inhalation exposure. Int J Toxicol. 2011 Oct;30 (5):538-45. [PMID: 22013136]
3. Caroline Muller, Bruce Mazer, Fariba Salehi, Séverine Audusseau, Gaston Chevalier, Ginette Truchon, Pierre Larivière, Vincent Paquette, Jean Lambert, Joseph Zayed. Urinary levels, tissue concentrations and lung inflammation after nose-only exposure to three different chemical forms of beryllium. J Appl Toxicol. 2010 Jul;30 (5):411-5. doi: 10.1002/jat.1512. [PMID: 20186892]
4. Zhihong Liu, Qingfeng Zhang, Yao Wang, Conghui Wei, Qing Yan, Aihong Gong, Xiong Guo. [A experiment research of beryllium oxide induced oxidative lung injury and the protective effects of LBP in rats. Zhonghua Lao Dong Wei Sheng Zhi Ye Bing Za Zhi. 2015 Jul;33 (7):512-6. [PMID: 26653647]
5. regory A Day, Mark D Hoover, Aleksandr B Stefaniak, Robert M Dickerson, Eric J Peterson, Nurtan A Esmen, Ronald C Scripsick. Bioavailability of beryllium oxide particles: an in vitro study in the murine J774A.1 macrophage cell line model. Exp Lung Res. 2005 Apr;31 (3):341-60. doi: 10.1080/01902140590918731. [PMID: 15962713]
6. Ali A Alshatwi, Periasamy Vaiyapuri Subbarayan, E Ramesh, Amal A Al-Hazzani, Mohammed A Alsaif, Abdulrahman A Alwarthan. Aluminium oxide nanoparticles induce mitochondrial-mediated oxidative stress and alter the expression of antioxidant enzymes in human mesenchymal stem cells. Food Addit Contam Part A Chem Anal Control Expo Risk Assess. 2013;30 (1):1-10. [PMID: 23046173]
7. Eun-Jung Park, Gwang-Hee Lee, Cheolho Yoon, Uiseok Jeong, Younghun Kim, Myung-Haing Cho, Dong-Wan Kim. Biodistribution and toxicity of spherical aluminum oxide nanoparticles. J Appl Toxicol. 2016 Mar;36 (3):424-33. doi: 10.1002/jat.3233. [PMID: 26437923]
8. Jun Yun, Hongbao Yang, Xiaobo Li, Hao Sun, Jie Xu, Qingtao Meng, Shenshen Wu, Xinwei Zhang, Xi Yang, Bin Li, Rui Chen. Up-regulation of miR-297 mediates aluminum oxide nanoparticle-induced lung inflammation through activation of Notch pathway. Environ Pollut. 2020 Apr;259:113839. [PMID: 31918133]
9. L E Sendelbach, A F Tryka, H Witschi. Progressive lung injury over a one-year period after a single inhalation exposure to beryllium sulfate. Am Rev Respir Dis. 1989 Apr;139 (4):1003-9. doi: 10.1164/ajrccm/139.4.1003. [PMID: 2930060]
