Siyanür Zehirlenmesi ve Tedavisi
Ceren Şenel - Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi, Lisan Öğrencisi
“Kaçınılmaz bir şeydi : Acıbadem kokusu ona mutsuz aşkların yazgısını anımsatırdı hep. Doktor Juvenal Urbino, yıllardır kendisi için önemini yitirmiş bir olayla ilgilenmek üzere koşup geldiği, hala alaca ışığa gömülü odaya girdiği an ayrımına vardı bunun. Antilli göçmen, harp maulü, çocuk fotoğrafçısı ,satrançta en yufka yürekli rakibi, bir altın siyanürüyle belleğin işkencelerinden kurtarmıştı kendini.”
Nobel ödüllü yazar Gabriel Garcia Marquez’in ünlü romanı Kolera Günlerinde Aşk bu şekilde kendini siyanürle zehirleyen bir karakterinde ölümüyle başlar. Siyanür hızlı öldürme özelliğinin keşfedilmesinden sonra çok sayıda intiharda,suikastte kullanılmış bir kimyasaldır. Bu özelliği ve sıkça kullanılması ünlü kitaplarda ve filmlerde de yerini her zaman ayrıcalıklı kılmış, belirgin özelliklerinin de insanların hafızasında yer etmesini sağlamıştır. Buna örnek olarak Marquez’in romanın başında anlattığı bu ölüm sahnesinde odada olan acıbadem kokusu siyanür zehirlenmesine bir işaret olarak verilmiştir.
Siyanür, “Hidrosiyanik asit” ya da “prussik asit” olarak da bilinen, son derece toksik maddedir. Gaz formu olan hidrojen siyanür (HCN) 1782 yılında İsviçreli kimyager C.W. Scheele tarafından keşfedildi. Renksiz, acıbademi andıran batıcı kokusu olan bir gazdır. Zehirlenmenin siyanürden olup olmadığının anlaşılmasında spesifik olan bu kokusundan da yararlanılır. Ancak siyanür zehirlenmesinde görülen klasik acıbadem kokusunu herkes hissedemez. Yapılan araştırmalara göre toplumun %80’i bu kokuyu algılayamamaktadır.
Siyanürün gaz sıvı ve katı olan üç formu vardır. Sıvı formu olan hidrosiyanik asit/prussik asit %2-4 oranından suda çözelti halinde bulunup ‘Scheele asidi’ olarak da anılmaktadır. Sıvısı yoluyla meydana gelen zehirlenme derinden emilim şeklinde meydana gelir. Sıvı siyanür de gaz hali gibi renksizdir. Bununla birlikte, sodyum ve potasyumun oluşturduğu siyanür tuzları beyaz renkli katı maddelerdir ve siyanür içeren maddeler içerisinde en sık rastlananlarıdır.
Siyanür, sıcak kuru havada son derece uçucu bir maddedir. Düşük molekül ağırlığı ve uçucu bir bileşik olması nedeniyle kolaylıkla difüzyona uğrar.
Tarihte kimyasal silah olarak da kullanılan siyanüre endüstrideki birçok meslekte maruz kalınmaktadır.Bunun yanında doğadan da siyanüre maruz kalmamız mümkündür, acıbadem, şeftali çekirdeği, elma ve armut çekirdeklerinde amigdalin adı verilen siyanojenik glikozidler bulunur.Bu glikozidler gastrointestinal sistemde özellikle mide asidi ile HCN oluştururlar. Bu şekilde oluşan veya ağız yolu ile alınan bileşikler, enzimatik olarak detoksifiye edildiğinden gaz halinde olanına oranla daha az zehirlenme meydana getirir.
Siyanürün Etki Mekanizması
Siyanür toksik dozlarda ve özellikle inhalasyon yoluyla alındığında detoksifiye edecek olan enzimatik metabolizma yeterli olmaz ve ciddi zehirlenmeler meydana getirir.
Siyanür vücudumuzda +3 değerlikli demir (ferrik) ile bağ yapma eğilimindedir. Bu nedenle bağlanma ve zehirlenme durumları ferrik içeren yapılar üzerinden olacaktır. Sistemimizde ferrik içeren iki önemli yapı bulunmaktadır. Bunlar, kanımızda bulunan methemoglobin ve mitokondrilerimizdeki elektron transport sistemidir.
Elektron Transport Sistemi’nin Bozulması
Siyanür zehirlenmesinin birincil etkisi oksidatif fosforilasyonun bozulmasıdır. Oksidatif fosforilasyon oksijen kullanılarak yaşam için gerekli olan enerjinin ATP formunda elde edilmesini sağlar. Bu işlem NADH’dan alınan elektronların, elekton taşıyı sistemlerle oksijene iletilmesi şeklinde yürür ve mitokondrideki sitokrom c oksidaz adı verilen enzim sistemi tarafından katalize edilir. Sitokrom C Oksidaz elektron transfer sistemindeki son adımı katalizler ve ana düzenleme alanlarından biri olarak kabul edilir. Bu işlemdeki bozulma siyanürün sitokrom c oksidaz enzim sistemini inhibe etmesinden kaynaklanır. Siyanür sitokrom c oksidazda bulunan ferrik (Fe3+ formda bulunan demir)’e bağlanma ilgisi çok yüksektir. Meydana gelecek bu bağlanmanın sonucunda enzimin yapısal bütünlüğü bozulur ve dolayısıyla enzim inhibe olur. Sonuç olarak,yaşamsal önem taşıyan bu fonksiyonların hızlı bir şekilde bozulması neticesinde dokuların oksijeni kullanması engellenmiş olur.Hitotoksik hipoksi gözlenir.
Diğer metabolik işlemler devam eder ve glikoliz oranı belirgin biçimde artar bununla beraber üretilen pirüvat Krebs Döngüsündeki hasar nedeniyle daha fazla kullanılamaz ve laktata indirgenerek metabolik asidoza neden olur. Böylece siyanürün ATP’yi önemli ölçüde azalttığı ve laktat seviyesini arttırdığı gösterilmiştir.
Sitokrom oksidaz enzim kompleksi etkilenen tek enzim sistemi değildir, etkilenen diğer mekanizmalar özellikle ciddi zehirlenmelerde önemli kabul edilir. Bu zehirlenmelerde pulmoner arteriyolar ve/veya koroner ater vazokonstriksiyon meydana gelebilir, kadiyak output azalır ve aşırı durumlarda kardiyak şokla sonuçlanabilir. Akciğer ödemi gözlenebilir, bunun genelde sol ventrikül ile ilişkili olduğu gözlenmiştir.
Siyanür’ün Methemoglobine Bağlanması
Hemoglobin; kırmızı kan hücrelerimizde bulunan solunum organından dokulara oksijen,dokulardan solunum organına ise karbondioksit ve proton taşıyan proteindir. Prostetik grubu hem,proteini ise globülindir. Hemoglobin dokularda kullanılmak üzere taşıdığı oksijeni +2 değerlikli demir içeren hem molekülleri ile bağlar. Demirin +2 değerlik olan bu formuna Ferrum denir fakat hemoglobin demiri her zaman bu değerlikte taşımaz. Hem moleküllerinin +3 değerlikli demir formunu taşımasıyla yapı Methemoglobin adını alır. Siyanüre maruz kalınması ve kanda methemoglobin bulunması durumunda siyanür ferrik formda olan demire ilgisinden dolayı bu yapıya bağlanma eğiliminde olacaktır.
Siyanürle Zehirlenmede Semptomlar
Toksik miktarda HCN inhalasyonuna maruz kalınmasıyla:
Solunum yetmezliği
Baş ağrısı Halsizlik
Mental konfüzyon Konvülziyon İstek dışı dışkılama Sık idrara çıkma Kusma Apoplektik felç gözlenebilir.
HCN ile meydana gelecek kronik zehirlenmede ise guatr ve hipertiroidzm, kalpte çarpıntı, ciltte kabarcıklar ve kulak uğultusu gözlenir.
Siyanür-Tedavisi
Zehirlenmenin siyanürden olduğu anlaşıldığı anda tedaviye ne kadar başlanırsa o kadar etkili olacaktır. Zehirlenme ortamından şüpheli en hızlı şekilde uzaklaştırılmıştır.
Doğal olarak oluşan en önemli detoksifikasyon mekanizması çok daha az toksik olan tiyosiyanatı oluşturmak için sülfür ilavesine dayanır.Bu mekanizma iki önemli enzim sistemi içerir bunlar mitokondriyal rodanaz ve B-merkaptopiruvat sülfür transferaz enzimleridir. Zehirlenme durumunda bu işlemi rahatlatmak için çeşitli sülfür bileşikleri kullanılır. Bunların arasından en yaygın kullanılan sodyum tiyosülfattır.
Tedavide Methemoglobin
Siyanürün methemoglobinle etkileşimde olduğu gözlendiğinden beri çeşitli methemoglobin oluşturucu maddeler siyanür zehirlenmelerinde antidot olarak denenmiştir. Hemoglobinin Methemoglobine dönüşümünde Fe2+ formda olan demir yükseltgenerek Fe3+ forma döner ve siyanürün Fe3+ e olan ilgisi nedeniyle siyanürün methemoglobine bağlanması sağlanarak uzaklaşması sağlanır. Bu yüzden tedavinin temeli öncelikle nitritler verilerek hemoglobini methemoglobine dönüştürmektir. Uygulaması kolay olduğu için öncelikle amil nitrit koklatılır. Koklatma işlemi spontan solunumu sürdürebilen veya ventilatöre bağlı olanlarda damar yolu açılıncaya kadar hemen etki sağlamak içindir ancak hızlı bir şekilde methemoglobine dönüşüm sağlanmak istendiğinde IV olarak sodyum nitrat enjeksiyonu tercih edilir. Oluşturulan methemoglobin takip edilmelidir, %5 kadar oluşum sağlanabilir.
Siyanür zehirlenmesinde mekanizması açıklanamamakla birlikte Klorpromazin de yararlı bulunmuştur ve tedavide Alfa-ketoglutarat ile ilgili araştırmalar devam etmektedir
Kaynakçalar
1. Ciba Found Symp. 1988;140:232-43. The mechanism of cyanide intoxication and its antagonism.
Way JL1, Leung P, Cannon E, Morgan R, Tamulinas C, Leong-Way J, Baxter L, Nagi A, Chui C. 2. Defence Sciencc Journal, Vol 44, No 4, October 1994, pp 331-340
Mechanism of Cyanide Toxicity and Efficacy of its Antidotes S.K. Raza * and D.K. Jaiswal
4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1885940/
Görsel 1 Erişim : http://pixelizam.com/5-najsmrtonosnijih-prirodnih-supstanci-na-svijetu/
Görsel 3 Erişim : https://www.semanticscholar.org/paper/Cyanide-poisoning-and-its-treatment.-Gracia-Shepherd/7a06ff64aa95878cab4e14539f6956e418bd4a69/figure/0