동물체에 대한 수은의 독성
Mercury Toxicity 수은 독성
인류는 종자 소독, 곰팡이 제거나 이뇨제, 아말감 등의 목적으로 수은을 오랫동안 사용해왔습니다. 최근에는 굴뚝에서 수은이 많이 방출되고 있지요. 대기 중 수은의 농도는 증가하는 추세입니다.
수은은 상온에서 액체인 금속입니다. 그래서 수은이 그저 액체라고 생각하시는 분이 많죠, 그러나 각종 산업 굴뚝에서 기체 수은이 많이 대기로 방출되고 있습니다. 기체 수은은 액체 수은보다 더 독성이 강하지요.
유기수은과 무기수은
무기수은
수은은 염소, 황, 산소 등과 결합하여 무기수은(Hg+)이나 수은염(Hg2+)을 생성합니다. 수은 역시 금속이기 때문에 이온 상태로 존재할 수 있습니다. 이들을 무기 수은이라고 부르지요.
유기수은
우리가 두려워하는 것은 뭐니뭐니해도 유기수은입니다. 유기수은은 무기수은에 메틸기(-CH3)나 에틸기(-C2H5)가 결합한 형태입니다. 특히 바다의 무기수은을 플랑크톤이 메틸수은으로 대사하고, 그 플랑크톤을 물고기가, 그 물고기를 더 상위포식자가 포식하는 과정에서 유기 메틸수은이 농축됩니다. 먹이사슬의 꼭대기에 있는 종에서 메틸수은의 농도는 바다의 수은 농도에 비해 1800배에서 80000배까지 농축됩니다.
수은에 노출되는 경로
물고기를 섭취하는 경우, 혹은 오래된 수은 제품을 동물이 우연히 섭취하여 수은에 노출되는 경우가 가장 흔합니다.
무기수은은 대기에서 비로 내려올 수 있습니다. 대기를 오염시킨 무기수은이 비로 내려와 토양을 오염시키기 때문에 무기수은을 음식에서 쉽게 발견할 수 있습니다. 그러나 이런 방식으로 우리가 접하는 무기수은은 독성을 일으키는 농도까지 농축되지는 않습니다.
무기수은은 주로 산업 현장에서 수은 증기를 흡입할 때 고농도로 폐를 통해 흡수됩니다.
수은의 독성 메커니즘
+2 수은 이온은 -SH기와 결합합니다. microsome과 mitochondria 내에는 -SH기를 함유한 효소가 많습니다. -SH기는 전자를 이동시키는 성질이 크기 때문에 산화환원 반응을 촉매하는 주요 작용기입니다. -SH기를 함유한 효소들이 예상치 못하게 수은과 결합해버리면 효소의 전자 분포에 변화가 생깁니다. 이에 따라 효소가 원래 처리해야 할 화학 반응이 세포 내에서 일어나지 못하게 되지요.
이 메커니즘을 통해 모든 세포가 손상을 받습니다. 적절하게 조절되며 일어나야 하는 화학반응들이 모두 예상치 못한 경로로 흘러가기 때문입니다. 미토콘드리아가 손상을 받고, 세포 내 칼슘 항상성 장애로 인해 세포가 스트레스를 받습니다. 산화적 스트레스와 관련된 유전자 발현이 증가하고, glutathione 농도가 감소하며 세포는 사멸합니다.
수은 중독 증상
수은 증기
주로 산업 현장에서 수은 증기를 흡입했을때 나타납니다. 호흡기계를 통해 매우 높은 농도의 수은 증기를 흡입할 경우 직접적으로 급성 부식성 기관지염, 간질성 폐렴, 중추신경계 이상이 일어납니다.
무기수은
무기수은염은 직접적으로 신장 세뇨관 괴사를 일으킵니다. 혈액을 따라 흐르다가 오줌이 되어 배설되기 전에 신장 세뇨관에서 문제를 일으키는 것이죠. 신장 세뇨관은 혈액을 따라 흐르는 모든 독성 물질이 배설되기 전에 반드시 거치는 장소입니다. 그래서 독성 물질에 더욱 취약합니다.
만성적으로 적은 양의 무기수은에 노출될 경우에는 면역학적인 요인으로 신사구체염이 발생할 수 있습니다.
유기수은
메틸수은, 에틸수은 등이 유기수은입니다.
유기수은에 노출될 경우 가장 중요한 표적 기관은 뇌입니다. 뇌가 유기수은에 의해 손상받으면 전신적으로 허약해지고 진전, 운동실조, 시각과 청각의 소실 등이 일어날 수 있습니다. 더 자세한 내용은 여러 독성 물질에 의한 신경계 손상를 참조해주세요
https://understandvmedicine.blogspot.com/2022/02/neuron-toxicity.html
수은 중독 치료
수은염에 급성으로 노출되었을 경우 계란 흰자나 활성탄을 투여하여 섭취한 수은을 불활성화합니다. Sodium thiosulfate도 역시 수은에 결합하여 수은을 불활성화합니다. DMSA는 무기수은을 비뇨기계를 통해 배출시킵니다.