PRACE ORYGINALNE Monika SEÑCZUK 1 Ewa FLOREK 1 Wojciech PIEKOSZEWSKI 2 Roman STANASZEK Grzegorz H. BRÊBOROWICZ Andrzej ANHOLCER Maksymilian KULZA 1 Maria K. KORNACKA Nikotyna we w³osach noworodków jako wskaÿnik palenia tytoniu przez kobiety w czasie ci¹ y badania wstêpne Nicotine in the hair as a biomarker of tobacco smoke by pregnant women preliminary study 1 Laboratorium Badañ Œrodowiskowych, Katedra i Zak³ad Toksykologii, Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu. Kierownik: Prof. dr hab. Ewa Florek 2 Zak³ad Chemii Analitycznej, Uniwersytet Jagielloñski w Krakowie Kierownik: Prof. dr hab. Pawe³ Koœcielniak Instytut Ekspertyz S¹dowych w Krakowie Dyrektor: Aleksander G³azek Klinika Perinatologii i Ginekologii, Katedra Perinatologii i Ginekologii, Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu Kierownik: Prof. dr hab. Grzegorz H. Brêborowicz Klinika Neonatologii, Akademia Medyczna w Warszawie Dodatkowe s³owa kluczowe: tytoñ noworodek nikotyna w³osy Additional key words: tobacco newborn nicotine hair Adres do korespondencji: Prof. dr hab. Ewa Florek Laboratorium Badañ Œrodowiskowych Katedra i Zak³ad Toksykologii Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego ul. Dojazd 0 60-61 Poznañ, Tel. (+61) 8 20 81 Faks (+61) 8 20 81 wew. e-mail: eflorek@ump.edu.pl Oznaczanie ksenobiotyków we w³osach jest coraz popularniejsz¹ metod¹ oceny nara enia na œrodki psychoaktywne. Mo e byæ ono wykorzystane do oceny przyjmowania tych œrodków przez osoby doros³e, jak równie do oceny nara enia na nie w okresie prenatalnym. Celem pracy by³o oznaczanie nikotyny we w³osach noworodków matek pal¹cych tytoñ w czasie ci¹ y, której obecnoœæ œwiadczy o nara eniu p³odu na toksyczne sk³adniki dymu. W pracy zbadano korelacjê pomiêdzy poziomem kotyniny g³ównego metabolitu nikotyny w moczu matek pal¹cych a stê eniem nikotyny we w³osach ich noworodków. Badaniami objêto 1 kobiet pal¹cych w czasie ci¹ y i 10 niepal¹cych i nienara onych na ETS oraz ich noworodki. Kotyninê w moczu matek oznaczono metod¹ wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detekcj¹ spektrofotometryczn¹ z u yciem norefedryny jako wzorca wewnêtrznego, po uprzedniej ekstrakcji z wykorzystaniem techniki cieczciecz. Nikotynê we w³osach noworodków oznaczono metod¹ chromatografii gazowej sprzê onej z spektrometri¹ mas, z u yciem ketaminy jako wzorca wewnêtrznego, po uprzedniej ekstrakcji z wykorzystaniem techniki cieczciecz. Œrednie stê enie kotyniny w moczu kobiet pal¹cych tytoñ wynosi- ³o 112,±126, ng/mg kreatyniny, a nikotyny we w³osach noworodków tych matek wynosi³o 1,9±,2 ng/mg w³osów. W grupie kobiet niepal¹cych badanie kotyniny w moczu dowiod³o, i dwie pacjentki by³y biernie nara one na dym tytoniowy. Nikotyna we w³osach ich dzieci by³a poni ej granicy detekcji. Wykazana korelacja pomiêdzy stê eniem nikotyny we w³osach noworodków a poziomem kotyniny w moczu matek œwiadczy, i Ÿród³em nara enia p³odu na sk³adniki dymu jest palenie tytoniu w czasie ci¹ y. Oznaczenie nikotyny we w³osach noworodków mo e byæ wykorzystane jako biomarker nara enia na dym tytoniowy w okresie prenatalnym. Zastosowana metoda Determination of xenobiotics in hair has become common in evaluation of exposure to drugs. It can be used to assess the drug intake among adults and exposure to these substances in prenatal period. The aim of this study was the nicotine determination in hair of newborns whose mothers were smoking during pregnancy. Also the relationship between concentration of cotinine the main metabolite of nicotine in the urine of mothers and nicotine concentration in their infants hair has been evaluated. The group of 1 women who had been smoking during pregnancy and 10 non-smoking and not exposed to ETS women and their newborns were the subject of the study. The cotinine levels in maternal urine samples was measured by the high performance liquid chromatography (HPLC) with a spectrometric detection, with the use of norephedryne as an internal standard, after a prior extraction with the use of liquid-liquid technique. Nicotine assess in infants hair was carried out by means of gas chromatography coupled with mass spectrometry, with the use of ketamine as an interior standard, after the prior extraction with the use of liquid-liquid technique. The mean cotinine concentration in the group of smoking women amounted to 112.±126. ng/mg creatinine and the level of nicotine in hair of children amounted to 1.9±.2 ng/mg of hair. In the group of non-smoking women the urine cotinine test showed that two patients were exposed to the tobacco smoke. Nicotine in their children s hair was below the detection limit. The demonstrated correlation between the nicotine concentration in infants hair and the cotinine levels in mothers urine shows that the source of fetal exposure to tobacco smoke constituents is smoking during pregnancy. The applied gas chromatography method/ mass spectrometry method allows to evaluate the level of nicotine in hair of the newborns, whose mothers were Przegl¹d Lekarski 200 / 6 / 10 29
chromatografii gazowej sprzê onej z spektrometri¹ mas pozwala na oznaczanie nikotyny we w³osach noworodków matek pal¹cych tytoñ jakkolwiek wydaje siê, e w przypadku nara enia na ETS konieczne jest zastosowanie jeszcze bardziej czu³ych metod analitycznych chromatografii gazowej lub cieczowej sprzê onej z tandemow¹ spektrometri¹ mas. smoking during pregnancy, however it seems that in the case of exposure to ETS a more sensitive method, such as gas or liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry has to be applied. Wstêp Niekorzystny wp³yw palenia tytoniu w czasie ci¹ y jest bardzo dobrze udokumentowany [,9,1,1,22,0,1,]. Pomimo tego w Polsce stale oko³o 20% kobiet w ci¹- y nie zaprzestaje palenia i nara a p³ód na toksyczne dzia³anie sk³adników dymu tytoniowego [1,2]. Ze wzglêdu na brak spo³ecznej akceptacji na palenie tytoniu przez kobiety ciê arne wyniki badañ ankietowych czêsto zani aj¹ ocenê rozpowszechnienia tego zjawiska, na skutek ukrywania przez kobiety palenia tytoniu [10, 12]. Pomiar biomarkerów takich jak kotynina, tiocyjaniany, czy karboksyhemoglobina w materia³ach biologicznych krewi, œlinie, czy moczu wskazuje na nara enie na dym tytoniowy w ci¹gu kilku lub kilkunastu ostatnich godzin. Przeprowadzone do tej pory badania wykaza³y, e w ocenie d³ugoterminowego nara- enia na dym tytoniowy bardzo pomocne mo e byæ oznaczanie g³ównego alkaloidu tytoniu, jakim jest nikotyna we w³osach [1]. Ocena d³ugoterminowego nara enia na dym tytoniowy na skutek aktywnego lub biernego palenia mo e mieæ szczególne znaczenie w badaniach epidemiologicznych nad udzia³em dymu w etiologii niektórych schorzeñ. Oznaczanie nikotyny we w³osach noworodków jest jeszcze bardziej wiarygodnym wskaÿnikiem nara enia na dym tytoniowy ni w przypadku osób doros³ych, czy nawet dzieci, poniewa dla nich Ÿród³em nikotyny jest wy³¹cznie pal¹ca lub nara ona na ETS (environmental tobaco smoke) matka. Pomimo podjêtych badañ nad zastosowaniem w³osów noworodków jako materia- ³u do oznaczeñ biomarkerów prenatalnego nara enia na dym tytoniowy wiele aspektów tych badañ wymaga potwierdzenia. Na przyk³ad Kintz i wsp. wykazali bardzo dobr¹ korelacjê (8%) pomiêdzy stê eniami nikotyny oznaczonymi we w³osach dzieci i ich matek [16]. Z kolei Klein i wsp. stwierdzili, e stê enie nikotyny w matczynych w³osach uleg³o obni eniu w czasie ci¹ y bez ograniczenia palenia, podczas gdy stê- enie kotyniny nie wykaza³o zmian. Fakt ten mo e wskazywaæ na zwiêkszony metabolizm nikotyny w czasie ci¹ y. St¹d istnieje koniecznoœæ prowadzenia oznaczeñ zarówno nikotyny i kotyniny we w³osach, a ich ³¹czne stê enie stanowi³oby wskaÿnik ekspozycji na dym tytoniowy. Badania przeprowadzone przez Klein dotyczy³y w³osów matki, natomiast do tej pory nie ma informacji, czy takie samo zjawisko obserwowane jest we w³osach noworodków [19]. Potencjalna przydatnoœæ oznaczania nikotyny we w³osach do oceny nara enia prenatalnego na dym tytoniowy i wiele niewyjaœnionych aspektów zwi¹zanych z wykorzystaniem tego oznaczenia jako biomarkera by³y przyczyn¹ podjêcia badañ. W pracy prezentowane s¹ wyniki wstêpnych badañ nad zawartoœci¹ nikotyny we w³osach noworodków. Materia³ i metody Grupa badana W roku 2006 i 200 przeprowadzono badania wœród 2 kobiet ciê arnych, które zg³osi³y siê na Oddzia³ Porodowy do Ginekologiczno Po³o niczego Szpitala Klinicznego Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu i Akademii Medycznej w Warszawie. Badaniami objêto tak e 2 noworodków kobiet rodz¹cych. Zgodê na przeprowadzenie badañ wyda³a Komisja Bioetyczna przy Uniwersytecie Medycznym w Poznaniu i Akademii Medycznej w Warszawie. Udzia³ w badaniach by³ dobrowolny, a pacjentki zosta³y poinformowane o istocie i celowoœci ich wykonania. Zgodnie ze z³o onymi deklaracjami o ekspozycji na dym tytoniowy w okresie ci¹ y kobiety podzielono na dwie grupy. Grupê pierwsz¹ stanowi³y kobiety pal¹ce tytoñ w okresie ci¹ y 1 osób. Do grupy kontrolnej zaliczono pacjentki niepal¹ce w okresie ci¹ y 10 osób. Do badañ pobrano porann¹ próbkê moczu od kobiet w iloœci 10 ml w celu oznaczenia kotyniny i kreatyniny. Próbki moczu do czasu analizy przechowywano w temperaturze -18 C. Po porodzie pobierano próbkê w³osów od noworodków w iloœci -0 mg w celu oznaczenia nikotyny. Próbki w³osów przechowywano w kopertach w temperaturze pokojowej. Oznaczanie kotyniny w moczu Kotyninê w moczu oznaczono metod¹ wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detekcj¹ spektrofotometryczn¹ (HPLC) z u yciem norefedryny jako wzorca wewnêtrznego, po uprzedniej ekstrakcji z wykorzystaniem techniki ciecz-ciecz [11]. Metoda by³a liniowa w zakresie stê eñ -1000 ng/ml, granica wykrywalnoœci wynosi³a ng/ml, a oznaczalnoœci ng/ml. Wspó³czynnik zmiennoœci oznaczeñ kotyniny w stê eniu 0 i 00 ng/ml by³ poni ej 10%. Stê enie kotyniny w moczu przeliczono na mg kreatyniny. Kreatyninê oznaczono metod¹ spektrofotometryczn¹. Oznaczanie nikotyny we w³osach Nikotynê we w³osach oznaczono metod¹ chromatografii gazowej (HP 6890 Series GC System) sprzê onej z spektrometri¹ mas (Agilent 9 Network Mass Selective Detector), z u yciem ketaminy jako wzorca wewnêtrznego. Ekstrakcjê badanych zwi¹zków z w³osów prowadzono z wykorzystaniem techniki ciecz-ciecz. Do odwa onych próbek w³osów dodano 1 ml 1M roztworu wodorotlenku sodu i ogrzewano przez 10 minut w temperaturze 90 C. Po oziêbieniu dodano ml eteru dietylowego oraz 2 µl ketaminy wzorzec wewnêtrzny o stê eniu ng/ ml i 20 µl n-oktanolu. Próbki wytrz¹sano przez 10 minut, a nastêpnie odwirowano przy 000 obrotów/min. w czasie minut. Po rozdzieleniu faz, pobrano fazê górn¹ organiczn¹ do fiolek i osuszano w temperaturze 0 C w strumieniu sprê onego azotu. Pozosta³oœæ rozpuszczano w 100 µl metanolu. Rozdzia³ oznaczanych zwi¹zków prowadzono na kolumnie chromatograficznej HP-MS (Agilent Technologies) o wymiarach 0 m x 0,2 mm x 0,2 mm. Temperatura portu nastrzykowego wynosi³a 280 o C i zastosowano sposób nastrzyku splitless. Rozdzia³ prowadzono w temperaturze programowanej. Program temperaturowy pieca (kolumny chromatograficznej) by³ nastêpuj¹cy: przez 1 minutê utrzymywano temperaturê o C, a nastêpnie temperatura wzrasta- ³a z prêdkoœci¹ 20 o C/min. do 2 o C. Temperaturê tê utrzymywano przez 9 minut. Jako gaz noœny zastosowano hel, którego przep³yw w czasie analizy wynosi³ 1,0 ml/ min. W celu detekcji zastosowano jonizacjê elektronow¹ (EI), temperatura detektora masowego wynosi³a 20 o C. Detektor pracowa³ w trybie monitorowania wybranych jonów (SIM). Dla nikotyny by³y to jony: 8, 1, 162 amu, a dla ketaminy (wzorzec): 180, 12, 209 amu. Czas retencji dla nikotyny wynosi³ 6,06 min., a dla ketaminy 9,26 min. Przyk³adowy rozdzia³ chromatograficzny przedstawiono na Rycinie 1. Walidacja metody Roztwory kalibracyjne sporz¹dzono z wykorzystaniem roztworu podstawowego nikotyny o stê eniu 1 µg/ ml. Po dodaniu odpowiedniej iloœci roztworu nikotyny do Rycina 1 Chromatogram próbki badanej w³osów noworodka. Góra - nikotyna, jon 8, czas retencji 6,0 min; Dó³ ketamina, jon 180, czas retencji 9,26. Chromatogram of the studied samples of a newborn hair. Upper - nicotine, ion 8, retention time 6.0 min.; Lower - ketamine, ion 180, retention time 9,26. 0 Przegl¹d Lekarski 200 / 6 / 10 M. Señczuk i wsp.
próbek w³osów (barwy czarnej, wolnych od nikotyny) o masie 0 mg, otrzymano nastêpuj¹ce wartoœci stê eñ roztworów kalibracyjnych: 2 ng/mg, ng/mg, 8 ng/mg, 10 ng/mg w³osów. Krzywa kalibracyjna przedstawiaj¹ca zale noœæ stosunku pola powierzchni piku chromatograficznego nikotyny (h nik ) do pola powierzchni ketaminy - wzorca wewnêtrznego (h w ) do stê enia nikotyny (c nik ) w zakresie stê eñ od 2 do 10 ng/mg w³osów opisano równaniem c nik = 0,002 x (h nik /h w ). Wartoœæ wspó³czynnika korelacji wynosi³a 0,999. Wyznaczona granica wykrywalnoœci (LOD) wynosi³a ng/mg w³osów, przy za³o eniu, e wartoœæ stosunku sygna³u do szumu S/N=. Jako granicê oznaczalnoœci (LOQ) przyjêto stê enie najni szego wzorca na krzywej kalibracyjnej (2 ng/mg w³osów). Powtarzalnoœæ wewn¹trzgrupowa metody wyznaczona dla dwóch stê eñ nikotyny ( i ng/mg) i analizowana w trzyelementowych seriach wynosi³a odpowiednio 6,% i 2,0%. Powtarzalnoœæ miêdzygrupowa wynosi³a,% ( ng/mg) i 2,9% ( ng/mg). Analiza statystyczna wyników badañ Wyniki badañ poziomu kotyniny w moczu i nikotyny we w³osach poddano analizie statystycznej. Badane parametry opisano œredni¹ arytmetyczn¹ i odchyleniem standardowym oraz wartoœciami minimaln¹ i maksymaln¹. Parametry wyra one w skali nominalnej jak: wiek, wykszta³cenie, charakter wykonywanej pracy, miejsce zamieszkania, stan cywilny (uzyskane z karty pacjenta) opisano wartoœciami procentowymi. Tabela I Stê enie kotyniny w moczu kobiet pal¹cych tytoñ i stê enie nikotyny we w³osach ich noworodków. Concentrations of cotinine in the urine of women and nicotine in the hair of newborns. Pacjentka numer/inicja³y Tabela II Œrednie stê enie kotyniny w moczu kobiet pal¹cych tytoñ i nikotyny we w³osach ich noworodków. Mean concentrations of cotinine in the urine of women and nicotine in the hair of newborns. Parametr Mocz matki - kotynina [ng/mg kreatyniny] Mocz matki kotynina [ng/mg kreatyniny] Wyniki W przeprowadzonych badaniach kobiety pal¹ce w okresie ci¹ y reprezentowa³y zbli ony odsetek w dwóch grupach wiekowych: poni ej 2 roku ycia i w przedziale wieku 2-29 lat odpowiednio 6,6% i 0,0%. Pozosta³e to pacjentki w przedziale wieku 0- lat (6,%) i powy ej roku ycia (6,%). Wykszta³ceniem podstawowym legitymowa³o siê 1,% kobiet, zawodowym 6,%, œrednim 26,% i wy szym,%. Siedemdziesi¹t trzy procent kobiet pal¹cych pracowa³o w czasie ci¹ y. Wœród kobiet niepal¹cych ponad po³owa by³a w wieku 2-29 lat, 80,0% posiada- ³o wykszta³cenie wy sze, a 60,0% pracowa³o w okresie ci¹ y. W grupie kobiet ciê arnych pal¹cych tytoñ,% pali³o od 6-1 papierosów dziennie. Stê enie kotyniny g³ównego metabolitu nikotyny w moczu matek pal¹cych w czasie ci¹ y waha³o siê od 12, ng/mg kreatyniny do 00, ng/mg kreatyniny (tabela I). We w³osach ich dzieci zbadano obecnoœæ nikotyny. W przypadku 9 noworodków nikotyny nie wykryto. U pozosta³ych dzieci poziom nikotyny waha³ siê w granicach 2,2 11, ng/mg (tabela I). W grupie kobiet niepal¹cych badanie kotyniny w moczu dowiod³o, i dwie pacjentki by³y biernie nara one na dym tytoniowy. Oznaczone stê enia kotyniny wynios³y odpowiednio, ng/mg kreatyniny w przypadku pacjentki M.G., oraz 12, ng/mg kreatyniny dla J.Sz. Nikotyna we w³osach ich dzieci by³a poza doln¹ granic¹ detekcji metody analitycznej. U pozosta³ych 8 kobiet badania moczu potwierdzi³y wczeœniejsze deklaracje kotyniny nie wykryto, a we w³osach ich dzieci nie by³o nikotyny. W tabeli II zestawiono œrednie wartoœci stê eñ kotyniny w moczu matek pal¹cych i nikotyny we w³osach ich noworodków. Œrednie stê enie kotyniny w grupie badanej wynosi³o 112,±126, ng/mg kreatyniny, a nikotyny we w³osach noworodków matek pal¹cych 1,9±,2 ng/mg w³osów (tabela II, Rycina 2). Na podstawie przeprowadzonych badañ dokonano oceny zale noœci pomiêdzy stê- eniem nikotyny we w³osach noworodków a poziomem kotyniny w moczu ich matek (rycina ). Pomiêdzy badanymi parametrami wykazano statystycznie istotn¹ korelacjê (r = 0,8616). Stê enie kotyniny/nikotyny Stê enie kotyniny/nikotyny W³osy noworodka - nikotyna [ng/mg w³osów] 1. I.B. 08, 2. M.D. 12,. M.Do. 00, 11,. D.G. 102, 2,. K.M. 89, 6. Z.N. 196, 1. K.D. 020, 8, 2 8. S.S., 0 9. M.G. 11, 0 10. S.Z. 1, 2, 2 11. A.S. 289, 8, 6 12. I.W. 2, 6 1. B.Z., 1. J.Z. 1166, 2, 1. M.Z., 2 W³osy noworodka nikotyna [ng/mg] Stê enie 112, 1, 9 ± SD 126,, 2 Zakres 12,-00, 0-11, n 1 1 Dyskusja W Polsce pali tytoñ oko³o 2% kobiet, a ponad 60% jest nara onych na dym tytoniowy w miejscu pracy lub w miejscach publicznych []. Badania przeprowadzone w Wielkopolsce wykaza³y, e 22% ankietowanych kobiet w wieku prokreacyjnym czynnie pali- ³o tytoñ. Bierne nara enie na dym tytoniowy zadeklarowa³o 66% respondentek [8]. Pomimo powszechnej œwiadomoœci szkodliwego wp³ywu aktywnego i biernego palenia tytoniu 16,% kobiet w ci¹ y pali, a ponad 0% jest nara onych na ETS [2]. Najpopularniejszym obecnie biomarkerem w ocenie nara enia na dym tytoniowy jest kotynina oznaczana w moczu, krwi i œlinie. Oznaczanie kotyniny w tych materia- ³ach biologicznych umo liwia ocenê nara- enia na dym tytoniowy, które mia³o miejsce w ci¹gu ostatnich kilkunastu godzin. W przypadku koniecznoœci oceny d³ugoterminowego nara enia na dym tytoniowy mo - na zastosowaæ inne biomarkery takie jak addukty wielopierœcieniowych wêglowodorów aromatycznych, czy bifenyli z bia³kami lub DNA [26]. Niestety specyficznoœæ tych biomarkerów w stosunku do dymu tytoniowego jest ma³a, a metody oznaczania skomplikowane. W przeprowadzonych badaniach do oceny nara enia kobiet na dym tytoniowy zastosowano pomiar stê enia kotyniny w moczu. Stê enie tego biomarkera w moczu badanych kobiet wynosi³o 112,±126, ng/mg kreatyniny i by³o znacznie wy sze ni obserwowane przez autorów w poprzednich badaniach []. Oznaczenie kotyniny w moczu pozwoli³o równie na stwierdzenie, e w grupie kobiet deklaruj¹cych nie palenie by³y dwie kobiety biernie nara one na dym tytoniowy (stê enie kotyniny, oraz 12, ng/mg kreatyniny). W poprzednich badaniach udowodniono przydatnoœæ oznaczeñ kotyniny w pierw- Przegl¹d Lekarski 200 / 6 / 10 1
Rycina 2 Œrednie stê enie kotyniny w moczu kobiet pal¹cych i nikotyny we w³osach ich noworodków. Mean concentration of cotinine in the urine of women and nicotine in the hair of newborns. Rycina Zale noœæ pomiêdzy stê eniem nikotyny we w³osach noworodków a stê eniem kotyniny w moczu ich matek. Relationship between concentrations of nicotine in the hair of newborns and cotinine in the urine of women. szym moczu noworodka w celu oceny prenatalnego nara enia na dym tytoniowy [,2]. Pomimo, e stê enie kotyniny w moczu noworodka jest stosunkowo du e, co umo liwia zastosowanie powszechnej w laboratoriach metody wysokosprawnej chromatografii cieczowej to trudnoœci techniczne zwi¹zane z pobieraniem próby pierwszego moczu noworodka znacznie ograniczaj¹ jej powszechne zastosowanie. Materia³em, który mo e byæ wykorzystany do oceny d³ugoterminowego lub wystêpuj¹cego w przesz³oœci nara enia na ksenobiotyki s¹ w³osy. W³osy znalaz³y sta³e miejsce w toksykologii s¹dowej i klinicznej do oceny przyjmowania œrodków psychoaktywnych (kokaina, opiaty, amfetamina) [29,2,]. W ostatnich latach wykazano, e zarówno nikotyna, jak i kotynina ulega kumulacji we w³osach z tym, e ze wzglêdu na mniejsz¹ polarnoœæ proces ten jest bardziej wydajny w przypadku nikotyny [21]. Poziom nikotyny we w³osach zosta³ ju w kilku pracach zaproponowany jako mo liwy marker d³ugotrwa³ego nara enia na dym tytoniowy [2,2]. Pomimo tego opinie na temat wbudowywania nikotyny do struktury w³osa s¹ ró ne. Mizuno i wsp. [2] porównali historiê palenia z poziomami nikotyny we w³osach i stwierdzili, e jest ona wbudowywana wzd³u trzonu w³osa, podczas gdy Uematsu [] okreœli³ w³os jako swoisty rejestrator, który na bie ¹co zbiera dane na temat indywidualnej ekspozycji na nikotynê. Istniej¹ tak e prace, które dowodz¹ braku zwi¹zku pomiêdzy aktywnym paleniem a poziomem nikotyny we w³osach [,6], jak równie pomiêdzy paleniem w ci¹ y a poziomem nikotyny we w³osach noworodków [20]. Matki pal¹ce w czasie ci¹ y charakteryzowa³y wysokie poziomy kotyniny w moczu, ale nikotynê wykryto tylko u dzieci matek, u których oznaczono kotyninê w stê eniu powy ej 102, ng/mg kreatyniny. Oznaczenie wysokiego stê enia kotyniny w moczu matki i brak nikotyny we w³osach dziecka mo na t³umaczyæ niewystarczaj¹c¹ czu- ³oœci¹ metody analitycznej, ale tak e ewentualnoœci¹ wysokiej czêstotliwoœci palenia tytoniu w ostatnich godzinach przed porodem (czynnik stresowy), przy okazjonalnym paleniu w okresie ci¹ y. Poziom nikotyny we w³osach noworodków waha³ siê w granicach 2,2 11, ng/mg. Najwy szej wartoœci stê- enia kotyniny w moczu matki odpowiada³o najwy sze stê enie nikotyny u jej dziecka (11, ng/mg w³osów). Otrzymane wyniki nie odbiegaj¹ od wartoœci przedstawionych w innych publikacjach. Kintz wraz z zespo³em zajmowa³ siê nara eniem p³odu zarówno na nikotynê, jak i heroinê [16,18]. Metody ekstrakcji i oznaczania by³y analogiczne. Zakres stê eñ nikotyny we w³osach badanych noworodków wynosi³ 0,1-11,8 ng/mg. Badania te wykaza³y du ¹ korelacjê pomiêdzy stê eniem nikotyny we w³osach matek i ich noworodków (r=0,8). Podobne stê enia nikotyny we w³osach dzieci kobiet pal¹cych wykazali Eliopoulos i wsp. Œrednie stê enie wynosi³o 2, ng/mg, a wyniki waha³y siê od 0 do 2, ng/mg [6]. Badania te dostarczaj¹ ponadto informacji na temat œredniego stê enia nikotyny oznaczonego u dzieci kobiet biernie pal¹cych. Okreœlono je na poziomie 0,28 ng/mg. W grupie matek, które deklarowa³y niepalenie i brak nara enia na dym u wiêkszoœci osób (8 z 10) nie stwierdzono kotyniny w moczu. We w³osach ich dzieci nie wykryto nikotyny, co potwierdza, i zgodnie z deklaracj¹ kobiety te nie pali³y nie tylko w okresie przedporodowym (kiedy zebrane zosta- ³y próbki ich moczu), lecz tak e przez okres ca³ej ci¹ y. W grupie tej stwierdzono jednak dwa przypadki kobiet, których deklaracje ankietowe nie pokry³y siê z pomiarem stê- enia kotyniny w moczu. Wykryto u nich, oraz 12, ng/mg kreatyniny. Zadecydowa- ³o to o traktowaniu tych dwóch matek jako 2 Przegl¹d Lekarski 200 / 6 / 10 M. Señczuk i wsp.
biernie nara onych na dym tytoniowy. W niektórych pracach podkreœla siê mo liwoœæ wykorzystania oznaczenia poziomu kotyniny we w³osach, jako miernika nara enia na nikotynê. Badania obejmuj¹ pomiary nikotyny i kotyniny we w³osach dokonane przez wielu autorów stosuj¹cych ró - ne techniki analityczne [1,1,2]. Wydaje siê mo liwe u ycie oznaczeñ kotyniny we w³osach tak e w przypadku oceny nara enia p³odu na dym tytoniowy, gdy podobnie jak nikotyna przenika ona swobodnie przez ³o ysko i podlega zaledwie 1% metabolizmowi w ³o ysku [28]. Jednak badania Haley i Hoffmann przeprowadzone z wykorzystaniem w³osów osób doros³ych dowodz¹ jednoznacznie, e to nikotyna jest lepszym biomarkerem oznaczanym we w³osach. W populacji palaczy jej œrednie stê enie wynosi- ³o 1,8 µg/g, podczas gdy kotyniny zaledwie 0, µg/g w³osów [1]. Wyniki pierwszych badañ porównuj¹cych poziom nikotyny we w³osach z poziomem kotyniny w moczu dowodz¹, e poziom nikotyny oznaczonej we w³osach dzieci by³ bardziej skorelowany z histori¹ na³ogu tytoniowego ich rodziców, ni poziom kotyniny w moczu. Analiza poziomu nikotyny we w³osach dzieci pozwala ponadto na odró nienie rodziców pal¹cych od niepal¹cych. Rozró nienie takie nie by³o mo liwe przy analizie kotyniny w moczu. Nafstad i wsp. zbadali, i œredni poziom nikotyny we w³osach dzieci nara onych na dym tytoniowy, z co najmniej 10 papierosów dziennie by³ 12, razy wiêkszy ni tych nienara onych, natomiast dzieci nara onych na dym tytoniowy pochodz¹cy z mniej ni 10 papierosów dziennie, razy wiêkszy [2]. W przeciwieñstwie do tych wyników przeprowadzone badania wskazuj¹ na wysok¹ korelacjê pomiêdzy stê eniem kotyniny w moczu kobiety rodz¹cej, która pali³a w czasie ci¹ y a poziomem nikotyny we w³osach ich noworodków. Ró nice pomiêdzy tymi badaniami a badaniami Nafsad i wsp. [2] mog¹ wynikaæ z faktu, e w obecnych badaniach nikotynê oznaczano we w³osach noworodków nara onych prenatalnie, natomiast w cytowanych badaniach oceniano poziom nikotyny u dzieci. Pomimo niezaprzeczalnych zalet nikotyna i jej metabolity oznaczane we w³osach nie s¹ doskona³ym biomarkerem. Na jej stê- enie mo e wp³ywaæ kolor w³osów i typ, zabiegi kosmetyczne, czy brak mo liwoœci uzyskania odpowiedniej iloœci w³osów do badañ (niemowlêta, osoby ³yse) []. Przeprowadzone wstêpne badania nad zastosowaniem oznaczeñ nikotyny we w³osach w celu oceny nara enia prenatalnego na dym tytoniowy wykaza³y istnienie statystycznie istotnej korelacji pomiêdzy stê eniem kotyniny w moczu kobiet a nikotyny we w³osach ich noworodków. Wykaza³y one równie, e nawet pomimo zastosowania wysokoczu³ej metody chromatografii gazowej sprzê onej ze spektrometri¹ mas w wielu wypadkach próbka dostêpnych do badañ w³osów noworodków by³a zbyt ma³a lub stê- enie nikotyny w tym materiale biologicznym zbyt niskie do wykazania nara enia na dym tytoniowy. Przeprowadzone badania jakkolwiek wskaza³y na przydatnoœæ oznaczeñ nikotyny we w³osach jako markera prenatalnego nara enia na dym tytoniowy to podkreœlaj¹ koniecznoœæ opracowania bardziej czu- ³ej metody analitycznej, takiej jak na przyk³ad chromatografia gazowa lub cieczowa sprzê ona z tandemow¹ spektrometri¹ mas. Wszystkie dotychczasowe badania by³y przeprowadzone z udzia³em stosunkowo ma³ej liczby noworodków, dlatego te w celu okreœlenia czynników mog¹cych wp³ywaæ na poziom tego biomarkera we w³osach noworodków, konieczne s¹ badania w znacznie szerszej populacji o zró nicowanym nara eniu na dym tytoniowy. Piœmiennictwo 1. Adamek R., Florek E., Piekoszewski W., Brêborowicz G.H.: Status socjo-ekonomiczny kobiet pal¹cych papierosy w czasie ci¹ y a urodzeniowa masa noworodków. Przegl. Lek. 200, 61, 1006. 2. Adamek R., Florek E., Piekoszewski W., Anholcer A., Kaczmarek E.: Wp³yw nara enia na dym tytoniowy oraz wybranych czynników spo³ecznoekonomicznych na wystêpowanie ma³ej urodzeniowej masy cia³a. Przegl. Lek. 200, 6, 96.. Al-Delaimy W.K., Crane J., Woodward A.: Questionnaire and hair measurement of exposure to tobacco smoke. J. Expo. Anal. Environ. Epidemiol. 2000, 10, 8.. Al-Delaimy W.K.: Hair as a biomarker for exposure to tobacco smoke. Tob. Control. 2002, 11, 16.. Brooker SM.: More smoke less baby. Environ. Health Perspect. 2001, 109, 28. 6. Eliopoulos C., Klein J., Phan M.K., et al.: Hair concentrations of nicotine and cotinine in women and their newborn infants. JAMA 199, 21, 621.. Florek E., Brêborowicz GH., Lechowicz W., et al.: Kotynina w moczu matki i noworodka oraz w surowicy krwi pêpowinowej i ³o ysku jako marker nara enia p³odu na dym tytoniowy. Przegl. Lek. 2006, 6, 900. 8. Florek E., Marsza³ek A., Piekoszewski W., Wrzosek J., Opala T., Moczko J.: Wystêpowanie nara enia na dym tytoniowy wœród kobiet w wieku prokreacyjnym. Ginecol. Prakt. 2001, 9, 16. 9. Florek E., Piekoszewski W.: Ocena nara enia p³odu, noworodka i dziecka na dym tytoniowy. Ginekol. Prakt. 2002, 10, 10. 10. Florek E., Piekoszewski W., Brêborowicz G.H., Pach D., Pasich A.: Ocena ankietowa i biochemiczna palenia tytoniu przez kobiety rodz¹ce. Przegl. Lek. 200, 61,. 11. Florek E., Piekoszewski W., Kornacka M.K., Szmañko A.: Ocena nara enia na wielopierœcieniowe wêglowodory aromatyczne kobiet ciê arnych pal¹cych tytoñ. Przegl. Lek. 200, 6, 101. 12. Florek E., Piekoszewski W., Rybakowski L., Moczko J.: Using the questionnaire and cotinine concentration in urine for study smoking habit and exposure to ETS of pregnant women. Przegl. Lek. 200, 61, 99. 1. Gomó³ka E., Piekoszewski W., Florek E., Morawska A., Brêborowicz G.H., Kramer L.: Wp³yw palenia tytoniu przez kobiety ciê arne na stê enie o³owiu i kadmu w moczu oraz na stan zdrowotny noworodka. Przegl. Lek. 2006, 6, 98. 1. Haley N.J., Hoffmann D.: Analysis for nicotine and cotinine in hair to determine cigarette smoker status. Clin. Chem. 198, 1, 198. 1. Hunt C.E., Hauck F.R.: Sudden infant death syndrome. CMAJ. 2006, 1, 1861. 16. Kintz P., Kieffer I., Messer J., Mangin P.: Nicotine analysis in neonates hair for measuring gestational exposure to tobacco. J. Forensic Sci. 199, 8, 119. 1. Kintz P., Ludes B., Mangin P.: Evaluation of nicotine and cotinine in human hair. J. Forensic Sci. 1992,, 2. 18. Kintz P., Mangin P.: Evidence of gestational heroin or nicotine exposure by analysis of fetal hair. Forensic Sci. Int. 199, 6, 99. 19. Klein J., Blanchette P., Koren G.: Assessing nicotine metabolism in pregnancy a novel approach during hair analysis. Forensic Sci. Int. 200, 1, 191. 20. Koren G., Klein J., Forman R., Graham K.: Hair analysis of cocaine: differentiation between systemic exposure and external contamination. J. Clin. Pharmacol. 1992, 2, 61. 21. Langone J., Gjika H.B., van Vunakis H.: Nicotine and its metabolites. Radioimmunoassays for nicotine and cotinine. Biochem. 19, 12, 02. 22. Longo L.D.: Some health consequences of maternal smoking: Issues without answers. Birth Defect. 1982, 18, 1. 2. Mizuno A., Uematsu T., Oshima A., Nakamura M., Nakashima M.: Analysis of nicotine content of hair for assessing individual cigarette-smoking behavior. Ther. Drug Monit. 199, 1, 99. 2. Nafstad P., Botten G., Hagen J.A., et al.: Comparison of three methods for estimating environmental tobacco smoke exposure among children aged between 12 and 6 months. Int. J. Epidemiol. 199, 2, 88. 2. Pichini S., Altieri I., Pellegrini M., Pacifici R., Zuccaro P.: The analysis of nicotine in infants hair for measuring exposure to environmental tobacco smoke. Forensic Sci. Int. 199, 8, 2. 26. Piekoszewski W., Florek E.: Markery nara enia na dym tytoniowy. (ed.) Akademia Medyczna, Poznañ, 2001. 2. Piekoszewski W., Florek E., Brêborowicz G.H.: Palenie tytoniu jako Ÿród³o nara enia kobiet ciê arnych i noworodków na wielopierœcieniowe wêglowodory aromatyczne. Przegl. Lek. 2006, 66, 916. 28. Sastry B.V., Chance M.B., Hemontolor M.E.: Formation and retention of cotinine during placental transfer of nicotine in human placental cotyledon. Pharmacol. 1998,, 10. 29. Scheidweiler K.B., Cone E.J., Moolchan E.T., Huestis M.A.: Dose-related distribution of codeine, cocaine, and metabolites into human hair following controlled oral codeine and subcutaneous cocaine administration. J. Pharmacol. Exp. Ther. 200, 1, 909. 0. Shah T., Sullivan K., Carter J.: Sudden Infant Death Syndrome and reported maternal smoking during pregnancy. Am. J. Public Health. 2006, 96, 1. 1. Simpson W.J.A.: A preliminary report on cigarette smoking and the incidence of prematurity. Am. J. Obstet. Gynecol. 19,, 808. 2. Stanaszek R., Piekoszewski W.: Determination of morphine, codeine, 6-monoacetylomorphine and methadone in hair after pentafluoropropionyl derivatisation by gas chromatography coupled with mass spectrometry. Chem. Anal. 200, 8, 1.. Stanaszek R., Piekoszewski W.: Simultaneous determination of eight underivaatised amphetamines in hair by high performance liquid chromatography atmospheric pressure chemical ionisation mass spectrometry (HPLC-APCI-MS). J. Anal. Toxicol. 200, 28,.. The World Bank: Curbing the epidemic. Governmental and the Economics of Tobacco Control. Washington DC. 1999, 21.. Uematsu T.: Utilization of hair analysis for therapeutic drug monitoring with a special reference to ofloxacin and to nicotine. Forensic Sci. Int. 199, 6, 261. Przegl¹d Lekarski 200 / 6 / 10