Kadmiyum Klorür
Kadmiyum klorür (CdCl₂), kadmiyum ve klordan oluşan inorganik bir bileşiktir. Genellikle, suda yüksek oranda çözünür olan beyaz kristal bir katı olarak görünür. Ağır metal kadmiyumun bir tuzu olarak, çeşitli laboratuvar deneylerinde ve endüstriyel uygulamalarda yaygın bir kadmiyum iyonu kaynağı görevi görür. Kadmiyumun kendisi, Dünya kabuğunda doğal olarak bulunan bir elementtir.
Biyolojik Temel
Section titled “Biyolojik Temel”Kadmiyum klorür, diğer kadmiyum bileşikleri gibi, biyolojik sistemler üzerinde önemli toksisite sergiler. Zararlı etkileri, çok sayıda hücresel sürece müdahale etme yeteneğinden kaynaklanır. Kadmiyum iyonları, proteinler içindeki sülfhidril gruplarına güçlü bir şekilde bağlanarak, temel enzimlerin ve yapısal proteinlerin işlevini bozabilir. Dahası, kadmiyum çinko, kalsiyum ve demir gibi hayati metal iyonlarını taklit edebilir ve yerinden edebilir, bu da hücresel sinyalizasyon ve metabolik yolların bozulmasına yol açar. Kadmiyum klorüre maruz kalma ayrıca oksidatif stresi tetikler, DNA’ya hasar verir ve programlanmış hücre ölümünü (apoptoz) indükleyebilir.
Klinik Önemi
Section titled “Klinik Önemi”Kadmiyum klorüre maruz kalma, bir dizi olumsuz sağlık sonucuna yol açabilir. Genellikle soluma veya yutma yoluyla meydana gelen akut maruziyet, ani gastrointestinal rahatsızlığa, solunum yolu tahrişine ve akut böbrek hasarına neden olabilir. Uzun süreli dönemler boyunca meydana gelebilen kronik maruziyet, daha şiddetli ve uzun süreli sağlık sorunlarıyla ilişkilidir. Bunlar arasında, başlıca renal tübülleri etkileyen ilerleyici böbrek işlev bozukluğu ve osteomalazi ile osteoporoz gibi durumlara yol açan kemik demineralizasyonu yer almaktadır. Kadmiyum klorür, aynı zamanda bir insan kanserojeni olarak kabul edilmekte olup akciğer, böbrek ve prostat kanserleri geliştirme riskini artırmaktadır.
Sosyal Önem
Section titled “Sosyal Önem”Kadmiyum klorürün batarya, pigment, plastik stabilizatör üretiminde ve elektrokaplamada olduğu gibi endüstriyel süreçlerde yaygın olarak kullanılması, çevresel yaygınlığına katkıda bulunmaktadır. Sonuç olarak, insanların kadmiyuma maruz kalması küresel çapta önemli bir halk sağlığı sorunudur. Genel nüfus için başlıca maruz kalma yolları; kontamine gıdaların (özellikle kabuklu deniz ürünleri, tahıllar ve sebzeler) tüketimi, kirlenmiş içme suyu ve tütün dumanının solunmasını içermektedir. Kadmiyumla çalışan endüstrilerdeki işçiler için mesleki maruziyet de bir risk olmaya devam etmektedir. Kadmiyumun çevredeki kalıcı doğası ve insan vücudundaki uzun biyolojik yarı ömrü nedeniyle, uluslararası düzenleyici kurumlar halk sağlığı risklerini azaltmak amacıyla gıda, su ve havadaki kadmiyum seviyeleri için katı sınırlar belirlemiştir.
Metodolojik ve İstatistiksel Kısıtlamalar
Section titled “Metodolojik ve İstatistiksel Kısıtlamalar”Birçok genom çapında ilişkilendirme çalışması (GWAS), istatistiksel güç ve yanıltıcı bulgu potansiyeli ile ilgili zorluklarla karşılaşmaktadır. Orta büyüklükteki kohortlara sahip çalışmalar, genellikle ılımlı ilişkileri saptamak için yeterli güce sahip değildir, bu da yanlış negatif sonuç riskini artırır.
Varyantlar
Section titled “Varyantlar”Tek nükleotid polimorfizmleri (SNP’ler) gibi genetik varyasyonlar, çeşitli biyolojik yollardaki gen fonksiyonunu değiştirerek bir bireyin kadmiyum klorür gibi çevresel toksinlere karşı duyarlılığını etkileyebilir. Hücresel sinyalizasyon, metabolizma ve stres tepkilerindeki rolleri nedeniyle çeşitli varyantlar ilgi çekicidir.*rs10491442 * varyantı, hücre içi siklik AMP (cAMP) düzeylerini düzenlemek için kritik bir enzim olan Fosfodiesteraz 4D’yi kodlayan _PDE4D_ geni içinde yer alır. _PDE4D_aktivitesindeki değişiklikler, ağır metal maruziyetiyle sıklıkla bozulan yollar olan iltihaplanmayı, kardiyovasküler fonksiyonu ve beyin sağlığını etkileyebilir. Benzer şekilde,*rs7607266 *varyantı, bakır homeostazı, sodyum taşınması ve NF-κB inflamatuar sinyal yolunda rol oynayan bir gen olan_COMMD1_’de bulunur. _COMMD1_’deki değişiklikler, kadmiyumun neden olduğu oksidatif stres ve iltihaplanmaya karşı vücudun tepkisini etkileyebilir; kadmiyum bilinen bir toksisite mekanizmasına sahiptir.[1] _PLPPR1_’deki (Fosfolipid Fosfataz İlişkili 1) *rs7867688 * varyantı, lipid metabolizması ve nöronal plastisite ile ilişkilidir; bu durum, lipid bozukluğunun ağır metal maruziyetinin yaygın bir özelliği olması nedeniyle kadmiyumun nörotoksik etkileri için potansiyel çıkarımları düşündürmektedir.[2] Diğer varyantlar, bölünme ve mitokondriyal fonksiyon gibi, çevresel stres faktörlerine duyarlı olan temel hücresel süreçleri etkiler. *rs17122597 * varyantını barındıran _CDC14A_ geni, özellikle mitoz sırasında hassas hücre döngüsü ilerlemesi için temel olan çift özgüllüklü bir fosfatazı kodlar. _CDC14A_’daki bozukluklar, karsinojenezin bir özelliği olan genomik instabiliteye yol açabilir; bu durum, kadmiyumun bilinen karsinojenik özellikleriyle uyumludur. Bu arada, *rs8021014 * varyantı, mitokondriyal elektron taşıma zincirinde hayati bir enzim olan sitokrom c oksidazın montajı için kritik bir gen olan _COX16_ içinde yer alır. Bozulmuş mitokondriyal fonksiyon, enerji tükenmesine ve hücre hasarına yol açan kadmiyum toksisitesinin birincil hedefidir.[2] Ek olarak, gelişimde rol oynayan bir çinko parmak transkripsiyon faktörü olan _TSHZ2_, *rs6022454 * varyantını içerir. Kadmiyumun çinko gibi temel metalleri yerinden etme yeteneği göz önüne alındığında, çinko bağlayıcı proteinlerdeki varyantlar, kadmiyumun neden olduğu gelişimsel veya hücresel kusurlara karşı duyarlılığı değiştirebilir.[1] Nöronal bütünlüğü ve gen regülasyonunu etkileyen varyantlar, çevresel faktörlere bireysel tepkileri belirlemede de önemli bir rol oynar. *rs114726772 * ile ilişkili _USH2A_ geni, iç kulağın ve retinanın gelişimi ve bakımı için kritiktir ve mutasyonlar, kombine işitme ve görme kaybı ile karakterize bir durum olan Usher sendromuna yol açabilir. Kadmiyum ile doğrudan ilişkili olmasa da, ağır metaller duyu organı fonksiyonunu bozabilir. *rs72607877 * varyantına sahip _FGF12_, nöronal uyarılabilirliği ve sinaptik iletimi modüle eden hücre içi bir fibroblast büyüme faktörünü kodlar. Kadmiyumun iyi belgelenmiş nörotoksisitesi göz önüne alındığında, _FGF12_’deki varyasyonlar, kadmiyumun neden olduğu nörolojik hasara karşı bireysel duyarlılığı etkileyebilir. Ayrıca, _LINC00607_ (*rs72942461 *) ve _LINC02462_ (_EEF1A1P35_ yakınındaki *rs115347967 * varyantı ile) gibi uzun kodlamayan RNA’lar (lncRNA’lar), gen ekspresyonunu düzenlemedeki rolleri nedeniyle giderek daha fazla tanınmaktadır. Bu kodlamayan bölgeler, değiştiğinde, yakın veya uzak genlerin ekspresyonunu değiştirebilir; bu da stres yollarını veya epigenetik modifikasyonları etkileyerek kadmiyum gibi toksik maruziyetlere karşı hücresel tepkileri potansiyel olarak etkileyebilir.[1], [2]
Önemli Varyantlar
Section titled “Önemli Varyantlar”| RS ID | Gen | İlişkili Özellikler |
|---|---|---|
| rs10491442 | PDE4D | environmental exposure measurement DDT metabolite measurement cadmium chloride measurement 2,4,5-trichlorophenol measurement aldrin measurement |
| rs17122597 | CDC14A | environmental exposure measurement chlorpyrifos measurement cadmium chloride measurement 2,4,5-trichlorophenol measurement 4,6-dinitro-o-cresol measurement |
| rs114726772 | USH2A | environmental exposure measurement chlorpyrifos measurement DDT metabolite measurement cadmium chloride measurement 2,4,5-trichlorophenol measurement |
| rs72607877 | FGF12 | environmental exposure measurement DDT metabolite measurement cadmium chloride measurement 2,4,5-trichlorophenol measurement aldrin measurement |
| rs8021014 | SYNJ2BP-COX16, COX16 | cadmium chloride measurement chlorpyrifos measurement DDT metabolite measurement 2,4,5-trichlorophenol measurement 4,6-dinitro-o-cresol measurement |
| rs6022454 | TSHZ2 | cadmium chloride measurement chlorpyrifos measurement azinphos methyl measurement 2,4,5-trichlorophenol measurement 4,6-dinitro-o-cresol measurement |
| rs7607266 | COMMD1 | environmental exposure measurement chlorpyrifos measurement DDT metabolite measurement cadmium chloride measurement 4,6-dinitro-o-cresol measurement |
| rs72942461 | LINC00607 | environmental exposure measurement DDT metabolite measurement cadmium chloride measurement 4,6-dinitro-o-cresol measurement 2,4,5-trichlorophenol measurement |
| rs7867688 | PLPPR1 | lipid measurement cadmium chloride measurement chlorpyrifos measurement DDT metabolite measurement 2,4,5-trichlorophenol measurement |
| rs115347967 | LINC02462 - EEF1A1P35 | environmental exposure measurement DDT metabolite measurement cadmium chloride measurement 2,4,5-trichlorophenol measurement aldrin measurement |
References
Section titled “References”[1] Yang, Q. et al. “Genome-wide association and linkage analyses of hemostatic factors and hematological phenotypes in the Framingham Heart Study.”BMC Medical Genetics, vol. 8, 2007, p. S11.
[2] Benyamin, B. et al. “Variants in TF and HFE explain approximately 40% of genetic variation in serum-transferrin levels.”American Journal of Human Genetics, vol. 84, no. 1, 2009, pp. 60-65.