Karen Wetterhahn

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Karen Wetterhahn ( Plattsburgh , 16 octombrie 1948 - Lyme , 8 iunie 1997 ) a fost chimistă americană , lector la Dartmouth College , expert în metale toxice. Moartea sa, care a avut loc în urma expunerii accidentale la dimetilmercur , a declanșat un proces de revizuire a recomandărilor de siguranță pentru manipularea compușilor foarte toxici.

Biografie

Karen Wetterhahn s-a născut în Plattsburgh , New York , din Betty (Mary) ( Clayton , New York, 7 martie 1921 - Winter Haven , Florida , 7 decembrie 2013) și Gustave Wetterhahn. În 1970 a absolvit cu onoruri Universitatea St. Lawrence , în timp ce în 1975 a obținut doctoratul în chimie anorganică și biochimie fizică la Universitatea Columbia [1] . În 1976, după un stagiu de un an la Institutul de Cercetare a Cancerului de la Columbia University, a devenit prima femeie lector la Facultatea de Chimie a Colegiului Dartmouth și, în cele din urmă, a deținut profesorul Albert Bradley din secolul III în științe.

În 1990 a fost co-fondatoare la Dartmouth College of the Women in Science Project (WISP), un proiect care își propune să creeze stagii de cercetare pentru femeile înscrise în primul an de cursuri de știință, alături de alte programe de sprijin școlar și care a contribuit la creșterea procentul absolvenților de științe din Dartmouth College de la 13 la 25 la sută și a devenit un model național. A ocupat diverse roluri administrative, inclusiv cel de decan al cursurilor de master în 1990, decan asociat al facultății de științe (1990-1994) și decan responsabil al facultății de arte și științe (1995), fiind decisiv în creșterea a cursurilor de diplomă științifică [2] .

Este autoarea a peste 85 de publicații și a urmărit activitățile de cercetare a peste 50 de studenți pentru licență , 20 pentru master și 14 bursieri postdoctorali în laboratorul său [2] .

Activitate științifică

Un expert recunoscut la nivel internațional în domeniul metalelor toxice, s-a ocupat în special de efectele metalelor grele (în principal crom și nichel ) asupra sistemelor vii, în special modul în care acestea sunt metabolizate în interiorul celulei și rolul lor în cauzarea cancerului . Una dintre lucrările sale a făcut posibilă determinarea mecanismului prin care cromul dăunează ADN-ului și promovează dezvoltarea cancerului. Potrivit lui Brooke Martin, doctorandul său, Wetterhahn a „stabilit una dintre paradigmele majore în toxicologia cromului”, deoarece a descoperit că mecanismul de acțiune al cromului în celulă nu are loc într-o etapă, ci în două, și anume absorbția hexavalentă cromul și reducerea ( reducerea ) acestuia de către unele componente celulare la forme cu un număr mai mic de oxidare care reacționează cu ADN, ARN și proteine provocând modificări; acest model a fost definit ca „ modelul de absorbție-reducere ” [3] .

În 1995 a primit de la Institutul Național de Științe ale Sănătății Mediului cea mai mare subvenție din istoria Colegiului Dartmouth, în valoare de 7 milioane de dolari, pentru a începe un program de cercetare cu privire la efectele metalelor grele (Programul de cercetare Superfund Dartmouth Toxic Metals) care cuprinde diverse domenii științifice, de la toxicologie la biologia ecosistemelor lacului și de la biochimie la epidemiologie și care reunește oameni de știință de la Colegiul Dartmouth, Școala Medicală Dartmouth și Centrul Medical pentru Afaceri al Veteranilor de la White River Junction. Abordarea interdisciplinară a cercetării îl caracterizează pe Wetterhahn, care a declarat: „Dacă trebuie să studiez cinetica biofizică sau orice altceva pentru a înțelege problema, o voi face” [1] .

Interesul pentru mercur a început doar în ultima perioadă a vieții sale când, în timpul unui sabat, a început să colaboreze cu fostul său conducător de doctorat Stephen Lippard și cu un absolvent al Institutului de Tehnologie din Massachusetts , Jonathan Wilker, în studiul siturilor active. a proteinelor prin rezonanță magnetică nucleară. Odată întors la muncă, Wetterhahn a decis să pregătească un standard care conține mercur pentru a calibra instrumentul. Consultați fișele cu date de siguranță , ea și colegul Kent Sugden au decis să evite utilizarea dimetilmercurului deoarece este prea toxic și astfel au preferat să utilizeze o soluție de cloruri de mercur, de asemenea toxice, dar mai puțin volatile și absorbabile prin piele . Înregistrarea în spectru a unei proteine ​​cu mercur legat de aceasta nu a dat rezultatele pe care Wetterhahn le aștepta, așa că a presupus că standardul preparat este fie inexact sau că mercurul nu s-a legat de proteină în modul în care credea. Wetterhahn a decis apoi să pregătească un nou standard folosind dimetilmercur de data aceasta și în zilele următoare, ea și Wilker, care au venit de la Cambridge , au înregistrat spectrul atât al standardului, cât și al proteinelor cercetate. Spectrul înregistrat utilizând mercurul uitat nu s-a dovedit a fi semnificativ diferit de standardul pregătit cu metoda anterioară [1] .

Accident

La 14 august 1996 (data exactă a fost stabilită prin citirea caietelor de laborator și datele fixate pe recipientele utilizate) Wetterhahn studia modul în care ionii de mercur interacționează cu proteinele implicate în repararea ADN- ului și folosea dimetilmercurul ca material de referință standard pentru 199 Hg. izotop în măsurătorile rezonanței magnetice nucleare (RMN) [4] .

Wetterhahn a amintit că una sau mai multe picături de dimetilmercur au căzut din vârful unei pipete în partea din spate a mâinii stângi, protejate de o mănușă de latex de unică folosință, în timpul transferului unei cantități mici de compus din flaconul în care este comercializat ( răcit de o parte a colegului său David Lemal într-o baie de gheață înainte de a fi deschis pentru a reduce volatilitatea) la un tub RMN. Necrezând că este în pericol, el doar a curățat zona de lucru înainte de a înlocui mănușa contaminată. Cu toate acestea, dimetilmercurul poate pătrunde mănușile din latex și poate pătrunde în corp prin piele în aproximativ 15 secunde. Expunerea la acest compus a fost confirmată ulterior printr-un test de păr care a arătat o creștere semnificativă a nivelurilor de mercur la 17 zile după incidentul inițial, atingând un maxim la 39 de zile și urmată de o scădere treptată și lentă [5] .

La aproximativ trei luni de la expunere, Wetterhahn a început să sufere de scurte episoade de disconfort abdominal, diaree și greață , însoțite de o scădere semnificativă în greutate (6,8 kilograme în două luni). La 20 ianuarie 1997 a fost internată în spital ca urmare a agravării simptomelor neurologice care în câteva zile au trecut de la amorțeală și furnicături la ambele membre inferioare, precum și la pierderea frecventă a echilibrului până la dificultăți de mers, de a vedea, de a vorbi și de a auzi că sunt cele mai distinctive simptome ale otrăvirii cu mercur . În acest moment, au fost efectuate teste care au confirmat o intoxicație debilitantă cu mercur: nivelul de mercur din sânge a fost egal cu 4000 micrograme pe litru, de 20 de ori pragul de toxicitate (200 µg / L), în timp ce conținutul de mercur din urină a fost de 234 micrograme pe litru (50 µg / L) [5] .

A fost imediat efectuată o terapie de chelare agresivă cu DMSA (succimer) care inițial a dat rezultate excelente, aducând cantitatea de mercur excretat în urină în 24 de ore de la 257 la 39800 µg, totuși starea sa s-a deteriorat rapid. La trei săptămâni de la apariția primelor simptome neurologice, pe 6 februarie, Wetterhahn cade în ceea ce părea a fi o stare vegetativă alternând cu perioade de agitație și plâns extreme [5] . Diane Stearns, o cercetătoare care lucra cu Wetterhahn la acea vreme, a spus: "M-am dus să o văd, dar nu era genul de comă pe care m-aș fi așteptat-o. Ea se zbătea. Soțul ei a văzut lacrimi rostogolindu-i pe față. a întrebat dacă suferă. Doctorii au spus că nu pare că creierul său ar putea chiar să înregistreze durerea " [6] .

După suspendarea sprijinului pe viață, Wetterhahn a murit la 8 iunie 1997, la mai puțin de un an de la expunerea accidentală, lăsându-l pe soțul ei Leon Webb și pe copiii Charlotte (13) și Leon Ashley (15) [7] . Autopsia a relevat leziuni cerebrale, în special la nivelul cortexului cerebral , cu necroză a neuronilor și glioză ; s-a constatat că conținutul de mercur din creier este de șase ori mai mare decât cel din sânge [5] .

Watterhahn, înainte de a intra în comă, a cerut ca cazul său să fie prezentat comunității medicale, oamenilor de știință angajați în cercetarea utilizării mercurului și toxicologilor , astfel încât alte incidente ca acesta să poată fi evitate în viitor [5] .

Înainte de moartea lui Wetterhahn, au fost documentate alte două cazuri de otrăvire cu dimetilmercur: în 1865, doi asistenți de laborator englezi au murit la câteva săptămâni după ce au participat la prima sinteză a dimetilmercurului, iar în 1972, un chimist cehoslovac de 28 de ani a murit după ce a sintetizat 6 kilograme de compus [5] .

Urmări

Moartea lui Karen Wetterhahn a zguduit nu numai întregul departament de chimie al Colegiului Dartmouth, ci și agențiile de reglementare, deoarece expunerea accidentală a avut loc în ciuda faptului că a luat toate măsurile de siguranță cunoscute la acea vreme și care includeau utilizarea mănușilor din latex și a hotei de fum [8] . Colegii lui Wetterhahn au testat permeabilitatea dimetilmercurului prin diferite tipuri de mănuși de protecție și au constatat că molecula mică apolară difuzează prin majoritatea acestora în câteva secunde. În prezent, sunt necesare mănuși de plastic laminate foarte rezistente și flexibile pentru a manipula dimetilmercurul și alți compuși toxici cu proprietăți fizico-chimice similare și, ca o barieră de protecție suplimentară, și mănuși groase cu mâneci lungi din neopren sau nitril. [8] .

S-a încercat reducerea utilizării dimetilmercurului ca standard de calibrare în spectroscopia RMN, în ciuda faptului că are mai multe avantaje față de alte alternative existente [9] .

Colegiul Dartmouth a înființat un premiu Memorial Karen [10] pentru a încuraja alte femei să urmeze cariere științifice, la fel ca și Institutul Național de Științe ale Sănătății Mediului. [11] În acest din urmă caz, premiul se acordă anual unui absolvent sau cercetător post-doctoral.

Notă

  1. ^ a b c Karen Endicott, The Trembling Edge of Science ( PDF ). Revista Dartmouth Alumni , aprilie 1998. Accesat la 9 iulie 2015 (arhivat din original la 15 iulie 2014) .
  2. ^ a b Omagiu adus lui Karen Wetterhahn , în cadrul programului de cercetare a fondului de metale toxice Dartmouth . Adus pe 9 iulie 2015 .
  3. ^ Susan C. Rossi, Nadia Gorman și Karen E. Wetterhahn, Reducerea mitocondrială a cromatului carcinogen: formarea cromului (V) , în Chemical Research in Toxicology , vol. 1, nr. 2, 1 martie 1988, pp. 101-107, DOI : 10.1021 / tx00002a003 . Adus pe 9 iulie 2015 .
  4. ^ Simon Cotton, otrăvirea cu dimetilmercur și mercur , Școala de chimie a Universității Bristol . Adus pe 9 iulie 2015 .
  5. ^ a b c d e f David W. Nierenberg, Richard E. Nordgren și Morris B. Chang, Boala cerebelară întârziată și moartea după expunerea accidentală la dimetilmercur , în The New England Journal of Medicine , vol. 338, nr. 23, 4 iunie 1998, pp. 1672-1676, DOI : 10.1056 / NEJM199806043382305 .
  6. ^ Pick Your Poison, Twelve Toxic Tales , pe National Geographic . Adus pe 9 iulie 2015 .
  7. ^ Helen O'Neill, Omul de știință a ajutat la creșterea cunoștințelor despre otrăvirea cu mercur , Los Angeles Times , 14 septembrie 1997. Accesat la 9 iulie 2015 .
  8. ^ a b Dimetilmercur - Buletin de informații privind pericolele , privind administrarea securității și sănătății în muncă . Adus pe 23 iulie 2015 .
  9. ^ Thomas V. O'Halloran și Christopher P. Singer, 199 Hg-NMR Standards , chemgroups.northwestern.edu , 10 martie 1998. Accesat la 10 iulie 2015 (arhivat din original la 3 iunie 2013) .
  10. ^ The Karen E. Wetterhahn Graduate Fellowship in Chemistry , la Dartmouth College Department of Chemistry . Adus pe 10 iulie 2015 .
  11. ^ Premiul Memorial Karen Wetterhahn , pe Institutul Național de Științe ale Sănătății Mediului . Adus la 10 iulie 2015 (arhivat din original la 10 iulie 2015) .
Adus de la „https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Karen_Wetterhahn&oldid=116492983 ”