Rola analizy pierwiastkowej włosa w diagnostyce zdrowia

Badania w kierunku analizy włosów prowadzono już od lat 40’ XX wieku, zaś szybki rozwój przypadł na lata 70’-80’. Dotychczas ukazało się około tysiąca publikacji dotyczących włosów jako materiału analitycznego. Początkowo oznaczano we włosach zawartość pierwiastków metalicznych, ze szczególnym uwzględnieniem ołowiu, arsenu, rtęci i kadmu. Wkrótce zainteresowanie wzbudziła możliwość analizy różnych ksenobiotyków, w tym leków, trucizn organicznych oraz substancji uzależniających.

Czym jest włos?

Włosy powstające z komórek naskórka są zrogowaciałymi włóknami (pili) i są charakterystyczne dla ssaków. Tylko niewielkie rejony ciała pozostają nieowłosione. U większości zwierząt owłosienie tworzy gęstą okrywę i tylko u ludzi jest zredukowane, występując w większym zagęszczeniu na głowie, pod pachami oraz w okolicach intymnych. U płodu włosy zawiązują się od trzeciego miesiąca, a w siódmym pokryta jest już prawie cała skóra. Narząd włosowy składa się z mieszka włosowego, gruczołu łojowego, gruczołu apokrynowego (niektóre rejony) i mięśnia przywłosowego. Sam włos zbudowany jest z łodygi, korzenia włosa, cebulki i brodawki włosowej.

Rozwój włosa dzieli się na trzy fazy: wzrost (anagen), inwolucja (katagen) i spoczynek (telogen). Czas trwania poszczególnych faz jest zależny od rejonu ciała. W obrębie głowy około 90% włosów jest w fazie anagenu, który trwa od 2 do 6 lat, następna faza, katagen, trwa  2-3 tygodnie, a faza telogen kilka miesięcy. Po tym czasie włos wypada. W przybliżeniu 15% włosów głowy jest w fazie uśpienia.

Przyjmuje się, że włosy rosną 1cm±0,2cm w ciągu miesiąca. Analizując segmenty włosa o długości 1 cm, odpowiadające kolejnym miesiącom, można wykryć obecność substancji, pomimo że pacjent w tym czasie jej nie zażywał. Jest to tzw. echo, czyli pozostałość substancji, która została wbudowana do włosa w trakcie gdy pacjent spożywał dany związek, po czym włos przeszedł w fazę uśpienia, czyli przestał rosnąć. Efekt ten ma wpływ na wynik analizy. Sformułowano zasadę, że zawartość substancji w segmencie musi być większa niż 15% zawartości tej substancji w segmencie z poprzedzającego miesiąca.

Wokół mieszka włosowego znajduje się sieć naczyń włosowatych, najbardziej rozwinięta w jego dolnym odcinku. W fazie anagenu są one bardzo rozwinięte, zaś w katagenie częściowo zanikają. Włos zbudowany jest w 65-95% z białka (głównie keratyny), w 1-9% z tłuszczów, w 0,1-5% z pigmentów (melaniny), pozostałą część stanowią pierwiastki śladowe, polisacharydy i woda. Ważnym składnikiem włosa jest melanina, produkowana przez melanocyty, która w trakcie wzrostu włosa przechodzi z cebulki do łodygi. Są dwa rodzaje melaniny: eumelanina i feomelanina. Kolor włosów jest zależny od zawartości tych składników. Im ciemniejsze włosy, tym więcej zawierają eumelaniny, feomelaniny jest zaś dużo w rudych włosach. Siwe włosy nie zawierają melaniny w ogóle. (…).

Kierunki analizy włosów

Najwcześniej zaczęto analizować włosy na zawartość antymonu pod kątem potrzeb analizy toksykologiczno-sądowej. W wielu publikacjach stwierdzono występowanie korelacji między zawartością pierwiastków metalicznych we włosach a przebytymi chorobami, nieprawidłowościami metabolicznymi, statusem odżywiania, skażeniem środowiska. Bada się także zależność składu stabilnych izotopów we włosach od niedożywienia i głodu. Porównując stosunek izotopów ciężkich do lekkich u badanych osób, ze standardowym stosunkiem tych izotopów u osób zdrowych, można monitorować nawet krótkie zmiany w żywieniu, a także wykryć niedożywienie np. jako domniemany powód śmierci (zastosowanie w medycynie sądowej). Obecnie można już standardowo analizować skład pierwiastkowy włosa. Badając zawartość poszczególnych składników można dopasować odpowiednią dietę w celu polepszenia kondycji całego organizmu. (…).

Zbadano zawartości różnych pierwiastków u osób chorych w porównaniu z podobną grupą osób zdrowych. Stwierdzono niedobór żelaza u pacjentów z chorobą Parkinsona (…). Zauważono wielokrotnie wyższy poziom ołowiu, glinu, chromu, molibdenu, wanadu, kadmu, kobaltu i niklu u dzieci z autyzmem, podwyższoną zawartość antymonu u osób z rakiem, większą ilość kadmu a mniejszą żelaza u osób z nadciśnieniem, mniejszą zawartość miedzi u osób opóźnionych psychicznie. (…).

Wykorzystanie włosów jako materiału analitycznego umożliwia wiele praktycznych zastosowań. Obecnie w niektórych krajach badania włosów są stosowane na szeroką skalę, w innych planuje się ich wprowadzenie. W Niemczech wymagana jest abstynencja od środków odurzających i marihuany w okresie 1 roku przed ubieganiem się o prawo jazdy. (…)

Badania włosów na zawartość substancji zakazanych są szeroko stosowane w postaci testów skriningowych w szkołach, więzieniach, a także w badaniach przedstawicieli zawodów zaufania publicznego jak: lekarz, pielęgniarka, wojskowy, policjant, pilot. (…)

Analiza włosów zawsze zajmowała ważną pozycję w medycynie sądowej. Często włosy stanowią jedyny materiał biologiczny, gdyż inne standardowo stosowane próbki biologiczne nie są dostępne na miejscu przestępstwa. (…)

Włosy mogą też być cennym materiałem w badaniach epidemiologicznych  monitorujących skażenie środowiska i narażenie pracowników. Badano np. zawartość hydroksylowych pochodnych policyklicznych węglowodorów aromatycznych (OH-PAH) we włosach jako wskaźnik długotrwałej ekspozycji na te związki, np. przy produkcji aluminium, kładzeniu nawierzchni dróg, spalaniu paliw kopalnych, w transporcie. Oznaczano zawartość arsenu we włosach osób zamieszkujących rejon jeziora zawierającego dużą ilość tego pierwiastka, a także zawartość pestycydów jak 1,1,1-trichloro-2,2-bis(p-chlorofenylo)etan (DDT) i jego pochodne, heksachlorocykloheksan (HCH), heksachlorobenzen (HCB), heptachlor, dioksyny w tym polichlorowane dibenzodioksyny (PCDD), polichlorowane dibenzofurany (PCDF) oraz polichlorowane bifenyle (PCB). (…)

We włosach można także oznaczać substancje endogenne jak kortyzol, który produkowany jest w organizmie w odpowiedzi na stres. Analiza kortyzolu we włosach jako potencjalnego biomarkera narażenia na chroniczny stres może pomóc w zrozumieniu roli tego czynnika w przebiegu wielu chorób, np. zawału mięśnia sercowego.

Można także oznaczać inne hormony steroidowe, jak estradiol, progesteron i testosteron, w przypadku których wykryto istnienie silnej zależności pomiędzy stężeniem w osoczu a stężeniem we włosach. Są także prace, w których oznaczano profil lipidowy we włosach, odzwierciedlający zawartość lipidów we krwi. Otrzymano pełny profil lipidów we włosach, przy zastosowaniu tylko 20 mg próbki. Scharakteryzowano skład lipidowy włosa od proksymalnej części aż po zakończenie łodygi. Zastosowanie tej metody pozwala na zbadanie zmiany indywidualnego składu włosów w odpowiedzi na różne czynniki zewnętrzne.

Możliwości i ograniczenia analizy włosów

Przyjmuje się, że włosy rosną ok. 1cm ± 0,2cm na miesiąc, tak więc zastosowanie ich jako materiału analitycznego daje możliwość obserwacji kilku lub nawet kilkunastu miesięcy terapii lub intoksykacji. Jest to jeden z nielicznych materiałów o tak dużym oknie czasowym.

Pobranie próbki jest bardzo łatwe, wystarczy odpowiednio poinstruować osoby odpowiedzialne. Nie jest krępujące jak pobranie moczu, ani inwazyjne jak pobranie krwi. Po związaniu odcina się próbkę włosów, grubości ołówka, z tylnej części głowy lub ze środka jak najbliżej skóry. Należy także zaznaczyć korzeń włosa. Próbkę można przechowywać praktycznie bez ograniczeń czasowych w temperaturze pokojowej, odpowiednio zabezpieczoną, bez dostępu światła. (…).

Praktyczne zastosowanie analizy pierwiastkowej włosów

Pierwiastki są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Wszyscy o tym wiemy, aczkolwiek prawdopodobnie nie do końca zdajemy sobie sprawę, jak znaczącą rolę każdy z nich z osobna odrywają dla zdrowia.

Wynik analizy pierwiastkowej włosa informuje o stężeniach pierwiastków odżywczych i toksycznych w organizmie, co odzwierciedla rzeczywisty poziom odżywienia organizmu, a tym samym kontroluje czy stosowana dieta jest zdrowa i odpowiednio zbilansowana.
Pierwiastki mogą współpracować ze sobą lub być dla siebie konkurencyjne, dlatego bardzo ważnym elementem wyniku są proporcje pierwiastków. Nadmiar lub niedobór jednego pierwiastka wpływa na zmianę zawartości innych. Na podstawie proporcji między pierwiastkami można ocenić aktywność metaboliczną i prawidłowość procesów fizjologicznych. Zmiany wartości proporcji pierwiastków mają swoje odzwierciedlenie w funkcjonowaniu podsystemów organizmu, jak np. układ nerwowy, pokarmowy czy hormonalny. Na podstawie wyniku analizy pierwiastkowej włosa można określić zmiany w funkcjonowaniu tych podsystemów.

Poza tym wynik badania mówi o:
Profilu metabolicznym
, od którego zależy jak dany organizm reaguje na ten sam pokarm, jakie ma zapotrzebowanie i jak przyswaja poszczególne składniki odżywcze, na ile podatny jest na czynniki chorobotwórcze i jak reaguje na stres.
Aktywności poszczególnych organów, gruczołów i hormonów, których związek z minerałami jest bezpośredni, tj. tarczycy, trzustki, nadnerczy, przytarczycy, progesteronu, estrogenu.
Stopniu obciążenia metalami ciężkimi, które okupują głębokie warstwy tkanek.

Należy pamiętać, że podstawowym założeniem codziennej diety powinno być utrzymanie zdrowia, a zdrowa dieta, to zdrowy organizm.

 

Kiedy wykonać badanie analizy pierwiastkowej włosa?

Analiza pierwiastkowa włosa daje najbardziej miarodajny wynik na zawartość minerałów, ponieważ wynik tego badania informuje o tym, co dzieje się w organizmie na przestrzeni czasu i poziomie komórek. Krew bowiem jest tylko nośnikiem substancji tj. witamin i minerał, a komórki ich finalnym odbiorcą.  Zatem minerały, których w organizmie jest zbyt dużo, eliminowane są do włosów. Z kolei te, których jest zbyt mało obecne są we włosach w ilości śladowej lub poniżej normy. Ten prosty mechanizm umożliwia lekarzom i dietetykom wgląd do wnętrza komórki pacjenta, czyli tam gdzie zaczyna się choroba i kończy zdrowie.

Najczęstszymi czynnikami powodującymi zachwianie równowagi mineralnej są:

1. Uboga w składniki mineralne dieta.

2. Dysbiozy jelitowe, które powodują obniżone wchłanianie i trawienie.

3. Stres, który obniża poziom soli mineralnych, a w szczególności magnezu i cynku.

4. Nadmierna podaż metali ciężkich, które zastępują minerały w enzymach i interferują z ich wchłanialnością.

5. Chroniczne infekcje bakteryjne i wirusowe, które powodują wypłukiwanie soli mineralnych.

6. Toksyczne dodatki do żywności np. margaryny i masła roślinne utwardzane metalami ciężkimi.

7. Woda pitna, która może być zanieczyszczona chlorem, aluminium, fluorem i czasami miedzią.

 8. Styl życia charakteryzujący się brakiem ruchu i snu.

Oznaczanie ksenobiotyków we włosach z innych części ciała

Jak zostało wcześniej wspomniane, do oznaczeń można także używać włosów z innych regionów ciała niż z głowy: z pach, łona, z brody, z rąk. Takie próbki wymagają szczególnej interpretacji, gdyż włosy zlokalizowane w różnych częściach ciała rosną inaczej i mogą być w odmiennych fazach wzrostu. Porównania dostępne w literaturze wskazują na to, że substancje można wykryć we wszystkich rodzajach włosów i często zawartości są porównywalne (czasami wyższe we włosach łonowych), a ilość substancji oryginalnej jest zawsze większa niż jej metabolitu. Ze względu na dobrą korelację pomiędzy włosami z głowy a z pach i łonowymi, mogą być one alternatywą, gdy nie jest możliwe pobranie próbki z głowy. (…).

Etapy przygotowania próbek

Materiał biologiczny, jakim są włosy, wymaga odpowiedniego przygotowania. Analiza składa się z kilku etapów, w których jednym z najważniejszych jest dekontaminacja próbki z zanieczyszczeń zewnętrznych. Później po wysuszeniu i homogenizacji włosów należy wyekstrahować oznaczane substancje z matrycy włosa. Wymagane jest zastosowanie odpowiedniego procesu izolacji w zależności od rodzaju związku. W zależności od przyjętej metody oznaczania, próbki można poddać oczyszczaniu i derywatyzacji. (…).
 

Dowiedź się więc o analizie pierwiastkowej włosa: https://www.lifelinediag.eu/analiza-pierwiastkowa-wlosa-3/  

Zobacz przykładowy wynik: https://www.lifelinediag.eu/pdf/EHA_EXAMPLE_PL.pdf

 

Źródło:

Izabela Łuczak-Zielkiewicz*, Mirosław M. Szutowski*, Wartość diagnostyczna włosów, Biul. Wydz. Farm. WUM, 2013, 8, s. 56-64.

*Zakład Toksykologii, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, Warszawski Uniwersytet Medyczny, Warszawa.

 

AUTOR ARTYKUŁU

Redakcja Food Forum

Redakcja Food Forum
Forum Media

Kontakt z autorem:

Subskrybuj bezpłatny newsletter Food Forum

Co otrzymasz po podaniu adresu e-mail?

  • dostęp do wszystkich treści na stronie food-forum.pl,
  • cotygodniową porcję porad i inspiracji żywieniowych,
  • dodatkowe korzyści od Partnerów Magazynu „Food Forum”.

Dziękujemy za docenienie!

Administratorem Twoich danych osobowych jest Forum Media Polska spółka z o.o., ul. Polska 13, 60-595 Poznań (dalej: My). Będziemy przetwarzać powyższe dane w celach marketingowych. Przysługuje Ci prawo do cofnięcia zgody na komunikację z naszej strony w każdym czasie. Możesz to łatwo uczynić, dzwoniąc na 61 66 55 800 lub poprzez przesłanie maila na adres: bok@forum-media.pl.

Zgadzam się na kontakt ze strony wydawnictwa Forum Media Polska sp. z o.o. drogą elektroniczną i telefoniczną w celach marketingowych, w szczególności w celu przedstawiania sprofilowanej oferty produktów i usług wydawnictwa lub jego partnerów.

TAGI ARTYKUŁU: #Badania laboratoryjne, #Profilaktyka zdrowotna

POBIERZ DARMOWE MATERIAŁY

Kształtowanie kobiecej sylwetki – czy dieta ma płeć?
Format: pdf - 472 KB
Pobierz plik
Interpretacja wyników badań laboratoryjnych w praktyce dietetyka
Format: pdf - 793 KB
Pobierz plik
Diagnostyka zespołu jelita przesiąkliwego.
Format: pdf - 252 KB
Pobierz plik


Piszą dla nas:
Partnerzy:
Forum Media Polska
ul. Polska 13
60-595 Poznań