ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗΣ. Έκδοση του Συλλόγου Αποφοίτων Φαρμακοποιών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Συντακτική Επιτροπή Περιοδικού

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗΣ Έκδοση του Συλλόγου Αποφοίτων Φαρμακοποιών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης Συντακτική Επιτροπή Περιοδικού Παλαιά φαρμακευτικά δοχεία Λένια Ιωαννίδου Βέρα Μίου Γιάννης Κουής Γιαννούλα Αγγελοπούλου Τάκης Αγγελόπουλος Η Συντακτική Επιτροπή του ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗ διατηρεί το δικαίωμα να μη δημοσιεύει ή να περικόβει κατά την κρίση της οποιοδήποτε χειρόγραφο. Ενυπόγραφα άρθρα δεν απηχούν απαραίτητα και τη γνώμη της Συντακτικής Επιτροπής και δημοσιεύονται χωρίς γλωσσική επιμέλεια. Ανυπόγραφες παρουσιάσεις είναι προϊόν συλλογικής δουλειάς. Το Copyright των ενυπογράφων άρθρων ανήκει στους συγγραφείς. Διοικητικό Συμβούλιο ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗ Γιαννούλα Αγγελοπούλου: Πρόεδρος Γιάννης Κουής: Αντιπρόεδρος Χρύσω Πετρίδου: Γραμματέας Χαράλαμπος Κέκκος: Ταμίας Λευτέρης Γεωργίου: Μέλος Χρίστος Πέτρου: Μέλος Ταχ. Θυρ , 1307 Λευκωσία Τηλ: ή Τηλεομοιότυπο: , Διανέμεται δωρεάν σε όλους τους φαρμακοποιούς της Κύπρου Διεκπεραίωση γραφικών & στοιχειοθεσία: Microtype Designs, Καστοριάς 12, 1055 Λευκωσία - Κύπρος. Τηλ , alecs@spidernet.com.cy Εκτύπωση: Tυπογραφεία ΧΡ. ΝΙΚΟΛΑΟΥ ΚΑΙ ΥΙΟΙ ΛΤΔ nicolaouprinters@cytanet.com.cy 1

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ TA EN OIKΩ... 3 Χρονικό του Αριστοτέλη... 3 Δραστηριότητες των Φαρμακοποιών... 6 ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ... 8 How toxic substances are delivered to the lungs to cause local and/or systemic toxicity... 8 O κρόκος από την αρχαιότητα έως σήμερα...17 Diabetic peripheral neuropathy Φαρμακευτική, κοινωνία και βιοηθικοί προβληματισμοί HPV και Καρκίνος του Τραχήλου της Μήτρας ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ Σύντομη αναδρομή και νεότερες εξελίξεις στο τομέα της διαδερμικής χορήγησης φαρμάκων Τα φάρμακα που βάζουν κιλά Η στυτική δυσλειτουργία δεν αποτελεί πλέον ταμπού-θεραπευτική προσέγγιση Φθειρίαση Λαπαροσκοπική Αποκατάσταση Κήλης - Επαναστατική Μέθοδος...61 XΟΡΗΓΟΙ

3 ΤΑ ΕΝ ΟΙΚΩ Χρονικό του Αριστοτέλη Βέρα Μίου Φαρμακοποιός, Α.Π.Θ. Αγαπητοί συνάδελφοι, είμαστε και πάλι μαζί σας με τα δρώμενα του Συλλόγου ΑΡΙΣΤΟ- ΤΕΛΗΣ. Από τις διακοπές του καλοκαιριού και μετά το Δ.Σ. του συλλόγου συνεδρίασε την Τετάρτη 19 Δεκεμβρίου στη Λεμεσό. Σύμφωνα με τα πρακτικά της συνεδρίας αποφασίστηκε η συνέχιση όλων των στόχων που έθεσαν τα μέλη του Συλλόγου από την καταστατική πρώτη συνάντηση το Καταρχήν αποφασίστηκε ότι συνεχίζουμε τις τόσο επιτυχημένες επιστημονικές ημερίδες. Η 12 η Επιστημονική Ημερίδα θα πραγματοποιηθεί 31 Μαΐου 2009 με ομιλητή τον αναπληρωτή καθηγητή Φαρμακολογίας της Φαρμακευτικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών τον κύριον Ανδρέα Παπαπετρόπουλο με θέμα «Καρκίνος και αντινεοπλασματικά φάρμακα». Περιμένουμε όλα τα μέλη και τους φίλους του Συλλόγου να είναι μαζί μας για ακόμη μια φορά για να στηρίξουμε την προσπάθεια του ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗ για την δια βίου μάθηση των φαρμακοποιών της Κύπρου, σύμφωνα με τις οδηγίες της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Προς επίτευξη του στόχου σύσφιξης σχέσεων των μελών, το Δ.Σ. του Συλλόγου αποφάσισε δυο ξεχωριστές εκδηλώσεις! Πρώτον στις 7 Φεβρουαρίου η ετήσια γενική συνέλευση, θα πραγματοποιηθεί στο ξενοδοχείο ALDIANA στον Μαζωτό, για να μπορέσουν τα μέλη του ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗ να περάσουν ένα όμορφο σαββατοκύριακο στο ήσυχο αυτό παραλιακό ξενοδοχείο, μαζί με την οικογένειά τους, μακριά από την φασαρία των πόλεων. Στους πολυχώρους του ξενοδοχείου μικροί και μεγάλοι έχουν πάρα πολλές δραστηριότητες να επιλέξουν για να ξεκουραστούν και να ξεχάσουν για λίγο την ρουτίνα της καθημερινότητας. Στις το πρωί θα γίνει σε αίθουσα του ξενοδοχείου η καθιερωμένη γενική συνέλευση. Σύσφιξη σχέσεων όμως χωρίς εκδρομή γίνεται; Διαβάστε λοιπόν και αρχίστε να προγραμματίζεστε. Στις 30 Σεπτεμβρίου ο ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗΣ ταξιδεύει στην Κωνσταντινούπολη, στην πρωτεύουσα της Βυζαντινής Αυτοκρατορίας, που απετέλεσε κέντρο του ελληνικού στοιχείου για πάνω από χίλια χρόνια!! Θα είναι ένα τετραήμερο ταξίδι στην έδρα της Ορθοδοξίας και θα επισκεφθούμε ένα από τα σημαντικότερα μνημεία της παγκόσμιας κληρονομιάς και θαύμα αρχιτεκτονικής, την Αγία Σοφία που δεσπόζει της Πόλης και το Οικουμενικό Πατριαρχείο. Επίσης θα έχουμε την ευκαιρία να δούμε την εκκλησία της Αγίας Ειρήνης και την Μονή Παμμακάριστου. Θα περιδιαβάσουμε στα ιστορικά δρομάκια του Φαναρίου και της Παλιάς Πόλης, Θα ταξιδέψουμε στα Στενά του Βοσπόρου για να γνωρίσουμε από κοντά την μόνη πόλη στον κόσμο που βρίσκεται επί δύο ηπείρων, της Ευρώπης και της Ασίας. Δεν έχουμε ακόμη τις λεπτομέρειες του ταξιδιού, όμως στο παρόν τεύχος θα βρείτε ένα ερωτηματολόγιο το οποίο καλείστε να απαντήσετε έγκαιρα όσοι ενδιαφέρεστε να συνταξιδεύσουμε. Μόλις έχουμε τις προσφορές από τα διάφορα τουριστικά γραφεία θα επανέλθουμε με λεπτομέρειες. Όλα όσα αφορούν το ταξίδι στην Κωνσταντινούπολη θα δημοσιευθούν στην ιστοσελίδα μας, την οποία καλείστε να επισκέπτεστε. Ένας άλλος στόχος του ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗ είναι η προσφορά του συλλόγου προς τα μέλη του. Το Δ.Σ. του συλλόγου αποφάσισε να προσφέρει στα ταμειακά τακτοποιημένα μέλη του, το βιβλίο του παλιού και αγαπημένου μας καθηγητή της Ανόργανης Χημείας του Α.Π.Θ κυρίου Γεώργιου Μανουσάκη «Συμπληρώματα Διατροφής. Όσα πρέπει να ξέρετε». Για να γίνει όμως εφικτή αυτή η απόφαση του Δ.Σ. χρειαζόμασταν οικονομική υποστήριξη, την οποία με προθυμία μας πρόσφερε η φαρμακευτική εταιρία 3

4 ΤΑ ΕΝ ΟΙΚΩ LIFEPHARMA. Κατά την συνάντηση μας στα γραφεία της εταιρίας LIFEPHARMA με τον κύριο Σ. Ιακωβίδη και τις κυρίες Ο. Μπράουν και Θ. Αναστασιάδη, οι πιο πάνω εκτιμώντας τις άοκνες προσπάθειες του Δ.Σ. του ΑΡΙΣΤΟΤΕ- ΛΗ και το στίγμα που δίνει ο σύλλογος μας στα φαρμακευτικά δρώμενα της Κύπρου με πολλή προθυμία αποφάσισαν να χρηματοδοτήσουν την αγορά του βιβλίου. Μέσα από τη στήλη μου θέλω να τους ευχαριστήσω από μέρους του Δ.Σ και των μελών του συλλόγου μας, για την μεγάλη τους προσφορά. Τελειώνοντας θέλω να αναφέρω ότι ο Παγκύπριος Φαρμακευτικός Σύλλογος διοργανώνει το 6 ον Παγκύπριο Φαρμακευτικό Συνέδριο στις Οκτωβρίου 2009 στο ξενοδοχείο Χίλτον και ο Σύλλογος ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗΣ θα είναι εκεί. Κλείνοντας το χρονικό του ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗ θέλω να σας ευχηθώ Καλή Χρονιά! ΕΚΔΡΟΜΗ ΣΤΗΝ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥΠΟΛΗ από Τετάρτη 30 Σεπτεμβρίου μέχρι Κυριακή 4 Οκτωβρίου Δηλώσεις για συμμετοχή μέχρι 31/05/2009 κα Βέρα Μίου τηλ κα Γιαννούλα Αγγελοπούλου τηλ

5

6 ΤΑ ΕΝ ΟΙΚΩ Δραστηριότητες Φαρμακοποιών Γιάννα Αγγελοπούλου Φαρμακοποιός Α.Π.Θ Αγαπητοί συνάδελφοι, Γειά χαρά! Περιμένοντας τις γιορτές των Χριστουγέννων για λίγη ξεκούραση, λίγη οικογενειακή θαλπωρή και λίγη διασκέδαση και ευχόμενοι νάχουμε πολλές βροχές το φετινό χειμώνα, σας θυμίζω τις εκδηλώσεις των διαφόρων εταιρειών για μας τους φαρμακοποιούς, που έγιναν το τελευταίο εξάμηνο. Σ αυτές τις εκδηλώσεις, μας δίνεται η ευκαιρία να συναντήσουμε συναδέλφους, να πούμε τα δικά μας, και βέβαια να μάθουμε κάτι καινούργιο ή να ξαναθυμηθούμε κάτι που το ξέραμε αλλά το ξεχάσαμε. Παραθέτω τις εκδηλώσεις με τη χρονολογική σειρά που έγιναν. Η εταιρεία Glaxo Smith Kline διοργάνωσε εκδήλωση με κύριο σκοπό την επιστημονική ενημέρωση και θέμα: "Η αντιμετώπιση των δερματικών προβλημάτων". Οι παρουσιάσεις έγιναν, για τους Φαρμακοποιούς της επαρχίας Αμμοχώστου τον Ιούνιο, και για την Πάφο και Λεμεσό,σε δύο εκδηλώσεις τον Ιούλιο. Η εκδήλωση της Λεμεσού που παρακολούθησα, έγινε στο ανακαινισμένο εστιατόριο ΑΚΤΑΙΟ στην ακτή Ολυμπίων στις 2 Ιουλίου. Σε όλες τις εκδηλώσεις μετά το πέρας του επιστημονικού μέρους ακολούθησε γεύμα. Η εταιρεία Μ.Π.Μιχαηλίδης Λτδ. διοργάνωσε στις 15 Οκτωβρίου 2008 στο εκπαιδευτικό κέντρο της εταιρείας στη Λευκωσία, σεμινάριο για τους Φαρμακοποιούς που συνεργάζονται με τη VICHY. Εγινε παρουσίαση της νέας σειράς LIFTACTIV CxP.Την παρουσίαση έκαναν ο κ.τόλης Γιακουμάκης, Διευθυντής του ιατρικού τμήματος της Cosmetic Active Ελλάδος και ο κ. Παύλος Λάζος ( business analysis της Cosmetic Active). Την παρουσίαση ακολούθησε πλούσιο cocktail. H εταιρεία Μ.Σ.Ιακωβίδης & Σια Λτδ, έκανε επίσημη παρουσίαση της ολοκληρωμένης σειράς προϊόντων στοματικής υγιεινής Gum/ Butler της εταιρείας SUNSTAR SUISSE SA, στο ξενοδοχείο Hilton στη Λευκωσία, στις 19 Νοεμβρίου. Μετά την παρουσίαση ακολούθησε δείπνο. Αυτά προς το παρόν και εύχομαι σε όλους, νάχετε Χαρούμενα Χριστούγεννα, Καλή Χρονιά γεμάτη υγεία, ευτυχία και όλες σας οι επιθυμίες να πραγματοποιηθούν. Η ΣΥΝΤΑΚΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΚΑΙ ΤΟ ΔΙΟΙΚΗΤΙΚΟ ΣΥΜΒΟΥΛΙΟ ΤΟΥ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗ ΕΚΦΡΑΖΟΥΝ ΤΙΣ ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ ΤΟΥΣ ΠΡΟΣ ΤΟΥΣ ΦΙΛΟΥΣ ΚΑΙ ΧΟΡΗΓΟΥΣ ΤΟΥ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΥ 6

7

8 ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ How toxic substances are delivered to the lungs to cause local and/or systemic toxicity. Άντρια Δεληγιάννη Βιολόγος-Τοξικολόγος Introduction Inhalation refers to the process by which gas is drawn into the lungs through the airways, into the alveoli during breathing [1]. The diaphragm contracts and the intrapleural space expand while the air enters through either the nose or the mouth into the pharynx and trachea and then it enters the alveoli [1]. Inhaled substances can be toxic to the lungs and cause local and systemic toxicity. Damage is called local when a toxic substance causes an injury directly to the place where it first contacts the body [2]. Systemic effect is when a toxic substance travels through the blood stream and damages internal organs [2]. Therefore exposure to toxic substances by inhalation can affect the lung tissues and the distant organs once the substance enters the body and it is in the bloodstream [3]. The lung is a vulnerable organ to toxic effects. It is exposed the foreign compounds both from the external and internal environment (breathing and bloodstream) as it receives 100% of the cardiac output and also from the air breathed some irritant gases, dust and other substances can cause local toxicity to the lungs [4]. Some of these substances are asbestos, silica, naphthalene and some volatile compounds like chlorine and ammonia. Other substances cause systemic toxicity, they can affect other organs throughout the body and not just the lungs e.g. vapour mercury and carbon monoxide (CO). Inhalation toxicology refers to the route of exposure; respiratory tract toxicology refers to target-organ toxicity, abnormal changes in the respiratory tract produced by airborne agents [3]. Lung anatomy: Structure and Function The respiratory tract is divided into 3 segments: upper respiratory tract, respiratory airways and the lungs [5]. The first segment is composed of the nose, nasal passages, paranasal sinuses, and throat or pharynx. The respiratory airways include the larynx, trachea, bronchi and bronchioles. The third segment, the lungs, includes the respiratory bronchioles, alveolar ducts, alveolar sacs and alveoli (Figure 1 (a) ). Upper-respiratory tract The air enters the respiratory tract through the nasal and oral regions, nose and mouth (Figure 1 (c) ) [3]. Air is filtered by hairs, warmed and humidified while passing through the nostrils [3, 6]. The function of nasal passages is to filter particles entering through the nose. Highly water-soluble gases are absorbed in the nasal passages, which reach from the nostril to the pharynx [3]. A large part of the internal nasal passages is covered by respiratory epithelium that contains ciliated cells, nonciliated columnar cells, brush cells, and basal cells [3]. The olfactory epithelium in the superior part contains sensory cells [3]. Nasal epithelia have the ability to metabolise foreign compounds. Respiratory airways The trachea is a roughly cylindrical tube that carries air down the throat from the bottom of the larynx into the chest, where it then splits into two smaller passages called the bronchi, one leading to each lung [7]. Within the lung, the bronchus branches into finer and finer tubes called the bronchioles (Figure 1 (d) ) [6]. The trachea must be as flexible as possible to avoid restricting the movement of the neck, and it must also be as strong as possible, since any serious damage could well be fatal [7]. To achieve this, the trachea has alternative bands of cartilage and muscle, with a membrane of strong elastic fibres 8

9 ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ [7]. Within an inner elastic membrane there is a further layer, which has an extremely small hair-like projections from cells and mucous to trap bacteria, pollutants, cell debris and small particles before they can reach the lungs and cause infection and other problems [7]. Lungs The third and most important segment of the respiratory system consists of the two lungs. One of their functions is to remove carbon dioxide (CO 2 ) from the bloodstream, replacing it with oxygen (O 2 ) to be taken to the rest of the body [7]. Human lungs are divided into five lobes: the superior and inferior left lobes and the superior, middle, and inferior right lobes [3]. The lungs have the ability to hold around 5 litres of air, of which about half will be expelled and replaced with each breath [7]. The lungs are protected by the rib cage as they can be very easily damaged since they are made of a very soft and spongy material [7].They are also protected by membranes, the pleurae, which attach them to the inside of the rib cage to prevent them from collapsing [7]. At the tips of bronchioles, the smallest bronchioles cluster together and they form air-sacs called alveoli (Figure 1 (e) ) [6]. Alveoli have a very large total surface area and gas exchange occurs across their thin epithelium [6]. Each alveolus in surrounded by capillaries. Oxygen in the air that enters the alveoli diffuses across the epithelium into these capillaries [6]. Carbon dioxide diffuses on the opposite direction, from the capillaries across the epithelium of the alveolus and into the air space [6]. the alveoli, the air is exhaled [3]. Ventilation is determined by the respiratory rate, the number of breaths per minute, and the volume of each breath, also known as the tidal volume [8]. Perfusion The lung receives 70 to 80 cm 3 of blood per heart beat from the right ventricle. Therefore is exposed to toxic substances carried in the blood. A substance which was either administered intravenously or subcutaneously can travel through the venous system to the right ventriole can come into contact with the pulmonary capillaries [3]. Perfusion of blood through these capillaries allows diffusion to take place [8]. Diffusion Gas exchange takes place across the entire alveolar surface. Oxygen moves from the alveolus into the surrounding blood capillaries, whereas carbon dioxide passes from the capillaries into the alveoli (Figure 2). Several factors can decrease the rate of diffusion, thicken the alveolar septum and affect the diffusion of oxygen to the erythrocytes [3, 8]. These factors may include collection of liquid in the alveolar space, abnormal thickening of the Figure4 pulmonary Asbestos epithelium, fibres oedema Gas Exchange Gas exchange is the principal and most important function of the lung [3]. It includes ventilation, perfusion, and diffusion. Ventilation The inhaled air moves into the lung through the upper respiratory tract and respiratory airways into the lungs. The thoracic cage enlarges, the diaphragm moves downward and the lungs expand [3]. When the oxygen has diffused into the blood and the carbon dioxide from the blood entered Figure 1 The respiratory system 9

10 ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ of the alveolar capillary walls, and hypoventilation [3, 8]. Figure 3 Asbestos human when they are inhaled [9, 10]. Chronic inhalation of asbestos fibres leads to lung fibrosis, called asbestosis [4, 9]. The lungs cannot expel the asbestos fibres as they are very small Figure 2 Gas exchange Defence mechanisms: Lung immunity The lung is well equipped with defence mechanisms. Ciliated cells are present in the upper airways, and mucus is secreted which also defences the airways [4]. Consequently solid particles are trapped by the mucus and cilia and are transported out of the respiratory system [4]. The lung is capable of metabolizing many foreign compounds, and the enzymes are present which catalyse both phase 1 and phase 2 reactions [4]. The size of the particle as well as its shape and volatility can affect inhalation. These factors will be discussed later with specific examples. Local toxicity The lungs and brains of that class of workers are badly affected, the lungs especially. Since they take in with the air mineral spirits and are the first to be keenly aware of injury Bernardino Ramazzine Asbestos Asbestos is an inorganic fibre derived from natural silicates [9]. It has been used for a variety of industrial applications until it was discovered that its fibres can cause a serious health problem in Figure4 Asbestos fibres in size, 2-20μm [3]. Asbestosis is caused after the inhalation of 2μm fibres and it was first found in shipyard workers and miners. The body, in its attempt to dissolve the fibres, it produces an acid which causes a scarring of the lung tissue [10]. The lung tissue becomes thickened. The scarring may get worse and worse and become so severe that the lungs will not be able to function (Figure 5) [10]. Oxygen cannot get easily into the blood and carbon dioxide cannot be breathed out [10]. Short fibres are completely ingested and removed. Longer fibres are incompletely ingested and the macrophages become unable to leave the alveoli [3]. In individuals who smoke, asbestos can potentiate the formation of bronchial carcinomas. Asbestos fibres half life is 40 years, they can reside in the lung alveoli for a long time. They are also able to migrate into the pleura, where they have been implicated in 10

11

12 ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ mesothelioma formation [9]. Mechanism of asbestos-induced lung fibrosis The mechanism with which asbestos induces lung fibrosis is not fully understood [9]. When asbestos fibres were in co-culture with macrophages the epithelial cells were damaged by oxidative injury [9]. In vivo, Reactive Oxygen Species (ROS) are being produced by NADPH-oxidaze. ROS damage the lung tissue and mediate the release of chemotactic cytokines such as macrophage inflammatory protein-2 (MIP-2) [9]. They are secreted by alveolar cells type II, which attract macrophages, lymphocytes and polymorphonuclear neutrophils (PMNs) (Figure 6) [9]. On the surface of asbestos fibres there is high iron (Fe) content which catalyses the formation of hydroxyl radicals and it has been associated with asbestos toxicity as and the generation of ROS and lipid peroxidation (Figure 7) [3, 9]. Direct damage to epithelial cells is caused by ROS and proteases. The secretion of collagen by the proliferation of both epithelial cells and fibroblasts leads to lung fibrosis [9]. This is done after the release of growth factors including tumour necrosis factor-α (TNFα) [9]. Figure 5 Asbestos particles in the lungs The symptoms of patients with asbestosis include shortness of breath and dry cough [11]. A physical examination from a doctor will reveal dry rales at the bases on inspiration [11]. Diffuse fibrosis is present in the lower zones [11]. Pleura are seriously injured and at the central portions of the lungs sparing occurs [11]. Honeycombing may also be present in more complex cases. Figure 6 Asbestos-induced inflammatory cells Silicosis [9] Figure 7 Phagocytosis of asbestos fibres by macrophages [9] Silicosis is a disease produced by inhalation of crystalline silica [10]. The most common crystalline silica is quartz [10]. It can be acute or chronic. Acute silicosis occurs in individuals that have been exposed to a very high level of aerosol containing particles [3]. These particles are very small, 5μm in size and can be respirable over a short period of time [3]. Symptoms include dyspnoea, difficulty of breathing, fever, cough and weight loss [3]. Respiratory problems get worse and worse and respiratory failure will lead in death within a year or two. Chronic silicosis has a long latency period of 10 years [3]. The release of cytokines from macrophages causes the fibroblasts to replicate and increase the rate of collagen synthesis. Cough is present in many cases of patients with silicosis, as the silicotic nodules can irritate the tracheal and bronchial nerves [11]. These nodules sit on the lungs and are extremely hard and vary in 12

13 ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ colour [11]. They can be gray, blue or green after exposure to pure silica or black when silicosis develops in a coal miner and red when silicosis develops in a hematite miner [11]. The silicosis development is influenced by dose and types of silica [11]. Naphthalene T h e d i s t a l conducting airways epithelium is the primary target of injury after exposure to air pollutants, Figure 8 Naphthalene structure oxidant gases, and toxic particles [12]. Clara cells, the non-ciliated bronchiolar epithelial cells, are the main cell type of cells in the distal airways [4, 12]. These cells have a very high level of cytochromes P450. They are also involved in xenobiotic metabolism within the lung by CYP450 monooxygenase system [12]. Van Winkle et al studied acute Clara cell toxicity using the toxicant naphthalene [12]. Naphthalene is present the atmosphere and in the air we breath. It is an aromatic hydrocarbon and a volatile compound (Figure 8).. Smokers inhale large amounts of naphthalene in cigarette smoke. Naphthalene is metabolised to a reactive epoxide intermediate through cytochrome P450 1A1 and 2F2 [3, 4]. The epoxide may undergo rearrangement to 1-naphtol and then be metabolised to quinones, which are potentially toxic compounds [3]. Naphthalene causes necrosis in the bronchiolar epithelium of the mouse but much less necrosis in rats and hamsters [3]. It causes severe injury to Clara cells in the mouse and to the terminal bronchioles [12]. The metabolism of naphthalene to a reactive epoxide causes swelling of the distal airways Clara cell, vacuolisation and exfoliation into the lumen of the airways [12]. Chlorine and Ammonia Chlorine (Cl) and ammonia (NH 3 ) are both volatile irritant gases which cause constriction of the bronchioles [4]. They gases are water soluble and are absorbed in the upper airways of the respiratory system [4]. They may not cause permanent damage but irritant damage may lead to changes in permeability and oedema and the accumulation of fluid in the lungs [4]. Chlorine is used in chemical industry, in water and waste treatment and as a disinfectant. The severity of the symptoms is determined by the chlorine concentration, the duration of exposure, a pre-existing cardiovascular or a respiratory system disease and the age of the person who inhaled chlorine. Chlorine inhalation causes mucosal oedema, mucosal necrosis and lung oedema. Some of the signs and symptoms include nausea and vomiting, chest pain, shortness of breath, rhinnorhea, rapid breathing, cyanosis and metabolic acidosis, a decreased ph in the blood. Ammonia vapours cause irritation to the respiratory tract when are inhaled. They can cause serious lung injury such as burns in the nasal airways, pharynx and trachea and more serious injury such as bronchiolar and alveolar oedema and eventually death from respiratory failure [13]. Arsenic Systemic toxicity Arsenic (As) exists trivalent or pentavalent methylated forms which produce free radicals [14]. It is widely distributed in nature [3]. Dimethylarsinic acid (DMA) is excreted via the lung which is the target tissue for arsenic carcinogenicity [14]. Arsenide and arsenic trioxide occur in vapour phase. Arsenic trioxide is airborne arsenic and its deposition in the lungs depends on particle size and chemical form [3]. Features of arsenic poisoning by inhalation include fever, anorexia, upper respiratory tract effects, cardiovascular and haemopoietic effects [3]. Miners inhale arsenic as dust particles. Miners that have been diagnosed with lung cancer had arsenic particles on their lungs [14]. These particles are slowly oxidised to soluble compounds like arsenide and arsenate and the cause 13

14 ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ inflammation of the lung tissue [14]. Liver injury is a characteristic sign after longterm exposure to ingested or inhaled arsenic [3, 14]. The main exposure sources include drinking of contaminated water, Fowler s solution and copper smelting [14]. A study in an Indian group of 29 patients that have been exposed to arsenic showed that hepatomegaly, enlargement of the liver, was present in 76.6% of the cases, and noncirrhotic portal fibrosis in 91.3% of cases [14]. Carbon Monoxide CO is a colourless and odourless gas and extremely poisonous. It is formed by the incomplete combustion of carbon and it used to be present in car exhaust fumes, faulty stoves and heating systems, fires, and cigarette smoke [15]. Its toxicity is due to its ability to form bonds with metals. CO binds to the iron in haemoglobin and blocks the uptake of oxygen. During breathing, oxygen from fresh air goes into the lungs and binds to haemoglobin in red blood cells and forms oxyhaemoglobin. Then the oxygen is transported throughout the body and is released in the muscles where is needed. In cases of CO inhalation, the poisonous gas interferes with the oxygen transport system [15]. Carboxyhaemoglobin is a highly stable product formed when haemoglobin combines with CO [15]. CO competes with oxygen for haemoglobin, with which it binds strongly [15]. The affinity of haemoglobin for CO is 250 times greater than that of oxygen [15]. After continuous inhalation of CO, the sites for oxygen transport on haemoglobin become blocked by CO; cellular metabolism is interrupted and cells die. The severity of symptoms after CO poisoning depend on the concentration of CO as well as the rate and efficiency with which the parson breathes. In heavy smokers, 9% of their haemoglobin is already bound to CO. The early features of CO poisoning include: headache, nausea, weakness, shortness of breath, dizziness, fatigue, which are followed by mental confusion and difficulty thinking, tachycardia, hypotension, angina, arrhythmias, hallucinations, hypothermia, coma, convulsions, cardiac and respiratory failure, metabolic acidosis and cerebral oedema [15]. Death will occur eventually. Mercury Vapour Mercury (Hg) is a heavy, silvery element and it occurs in three forms elemental, organic and inorganic. Even though elemental mercury is liquid, it can be easily vaporised [4]. Mercury vapour is inhaled and is absorbed rapidly from the lungs and distributed widely in the body. Mercury can be found in large concentrations in both kidneys and liver. After inhalation is oxidised to Hg 2 + in red blood cells and it can easily cross the blood brain [4]. Oxidation of mercury vapour after it has crossed the blood brain barrier traps mercury in the brain. Mercury vapour fumes are very poisonous and affect the respiratory system producing acute, corrosive bronchitis and interstitial pneumonitis, but the Central Nervous System is the major target [3, 4]. The early features from mercury vapour poisoning after inhalation include chills, fever, conjunctivitis (inflammation of the eye), metallic taste, weakness, weight loss, and fatigue. Neuropsychiatric features include dizziness, irritability, anxiety, double vision, memory loss, personality changes, timidity, hallucinations but the most characteristic symptom is tremor [3]. Cardiorespiratory features include cough, dyspnoea, difficulty in breathing, chest pain and tightness, cardiovascular collapse and palpitation. Gastrointestinal features include nausea, diarrhoea, anorexia, abdominal pain, hypersalivation and gingivitis (inflammation of the gums). Conclusion To sum up, inhalation is the process by which air and gases are drawn into the lungs from the nose and mouth. Inhaled substances can be toxic to the lungs and cause local or systemic toxicity. The respiratory tract is divided into the upper respiratory tract, the respiratory airways and the two lungs. Gas exchange takes place across the alveolar surface. Substances can cause direct damage to the point where they first contact the body for example mouth, nose or lungs, or they can travel in the blood stream, damage many organs and cause a systemic effect. The lung is very vulnerable to toxic effects. Asbestos, silica, naphthalene, chlorine and ammonia cause are some of the substances that cause local toxicity 14

15 ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ by inhalation. Asbestos and silica are very small particles which cause scarring of the lung tissue and irritation of the tracheal and bronchial nerves. They also cause fibrosis and damage to the pleura and central portions of the lungs. Naphthalene, a vapour substance, is very toxic to the Clara cells, the non-bronchiolar epithelial cells in the distal airways. The volatile irritants chlorine and ammonia cause constriction of the bronchioles and pulmonary oedema. Substances like arsenic, carbon monoxide and mercury vapour cause systemic toxicity. Arsenic damages the lungs and the liver. Carbon monoxide interferes with oxygen transport causes cardiorespiratory problems. Mercury vapour injures the lungs, the central nervous system, the cardiovascular system and the gastrointestinal tract. References Understanding toxic substances ca.gov/ohb/hesis/uts.htm 3. Casarett and Doull s TOXICOLOGY The basic science of poisons 6 th edition. Chapter 15 Toxic Responses of the respiratory system pp Principles of Biochemical Toxicology 3 rd edition, John Timbrell. Chapter 6 Toxic responses to foreign compounds pp BIOLOGY 6 th edition, Neil A. Campbell and Jane B. Reece. Chapter 42 Circulation and Gas exchange pp POCKET ANATOMY A complete guide to the Human Body; for Artists and Students, Christopher Joseph. 8. Respiratory system 2 nd edition, McGowan, Jefferies, Turley 9. Mechanistic Toxicology The molecular basis of how chemicals disrupt biological targets, Urs A. Boelsterli. Chapter 5 pp Mechanisms in the pathogenesis of asbestosis and silicosis. Mossman BT, Churg A. Am J Respir Crit Care Med May;157(5 Pt 1): Department of Pathology, University of Vermont College of Medicine, Burlington 05405, USA 12. Early events in naphthalene-induced acute Clara cell toxicity: comparison of membrane permeability and ultrastructure. Van Winkle LS, Johnson ZA, Nishio SJ, Brown CD, Plopper CG. Am J Respir Cell Mol Biol Jul;21(1): Department of Anatomy, Physiology and Cell Biology, School of Veterinary Medicine, University of California- Davis, Davis, California, USA. 13. Medical Management Guidelines for Ammonia 14.Arsenic in the aetiology of cancer Soile Tapio and Bernd Grosche, Mutation Research/Reviews in Mutation Research, Volume 612, Issue 3, June 2006, Pages carbon-monoxide-poisoning 15