Evalua&on and Management of Mercury Toxicity with Case - PowerPoint PPT Presentation

Evalua&on ¡and ¡Management ¡of ¡Mercury ¡ Toxicity ¡with ¡Case ¡Illustra&ons ¡ ¡ OEMAC ¡2015 ¡ Aaron ¡Thompson ¡MD, ¡MPH, ¡FRCPC ¡(Occ ¡Med) ¡ Assistant ¡Professor, ¡Faculty ¡of ¡Medicine ¡& ¡Dalla ¡Lana ¡School ¡of ¡Public ¡Health, ¡University ¡of ¡Toronto ¡ ¡ ¡ Director, ¡OccupaFonal ¡Medicine ¡ ¡Residency, ¡University ¡of ¡Toronto ¡ Dept. ¡of ¡OccupaFonal ¡& ¡Environmental ¡Health ¡, ¡St. ¡Michael ’ s ¡Hospital ¡

DeclaraFon ¡ • Faculty: ¡Aaron ¡Thompson ¡ • RelaFonships ¡with ¡commercial ¡interests: ¡ - Grants/Research ¡Support: ¡None ¡ ¡ - Speakers ¡Bureau/Honoraria: ¡None ¡ - ConsulFng ¡Fees: ¡None ¡ - Other: ¡ ¡ - Staff ¡Physician, ¡St. ¡Michael’s ¡Hospital, ¡Toronto, ¡Ontario ¡ - Assistant ¡Professor, ¡Department ¡of ¡Medicine ¡and ¡Dalla ¡Lana ¡ School ¡of ¡Public ¡Health, ¡University ¡of ¡Toronto ¡ ¡ - Employee ¡of ¡Workplace ¡Safety ¡and ¡ ¡Insurance ¡Board ¡(Ontario) ¡ ¡ ¡

ObjecFves ¡ • DisFnguish ¡between ¡the ¡various ¡forms ¡of ¡mercury ¡and ¡how ¡ they ¡differ ¡in ¡terms ¡of ¡bioavailability ¡and ¡toxicity. ¡ • Describe ¡the ¡work-­‑up ¡and ¡management ¡of ¡paFents ¡presenFng ¡ for ¡evaluaFon ¡of ¡elevated ¡blood ¡or ¡urine ¡mercury ¡levels. ¡ • Appreciate ¡dose ¡response ¡relaFonships ¡for ¡mercury ¡by ¡type ¡ and ¡the ¡implicaFons ¡for ¡medical ¡management ¡vs ¡public ¡ health. ¡ ¡ ¡ ¡

Outline ¡ • Mercury ¡(Hg): ¡Forms, ¡ToxicokineFcs ¡and ¡ Toxicodynamics ¡ • Inorganic ¡Mercury ¡– ¡discussion ¡and ¡case ¡example ¡ • Methylmercury ¡– ¡discussion ¡and ¡case ¡examples ¡ • Public ¡Health ¡ImplicaFons ¡

Mercury ¡ Forms, ¡ToxicokineFcs ¡and ¡Toxicodynamics ¡

ToxicokineFcs ¡and ¡Toxicodynamics ¡ Form ¡ ¡ Source(s) ¡ Route ¡of ¡ Target ¡ Signs/Symptoms ¡ Major ¡ Approximate ¡ Exposure ¡ ¡ Organ(s) ¡ ¡ Excretory ¡ Biological ¡Half-­‑ Pathway ¡ ¡ Life ¡ ¡ Elemental ¡ Occupa&onal ¡ Inhala&on ¡ CNS, ¡ insomnia, ¡anxiety, ¡ Urine ¡and ¡ 60 ¡days ¡ ¡ (Hg 0 ) ¡ ¡ ¡ (vapour) ¡ PNS, ¡ tremor, ¡ Feces ¡ ¡ Dental ¡ Kidney ¡ ¡ peripheral ¡ Amalgam ¡ neuropathy, ¡ nephropathy ¡ Methyl ¡ ¡Hg ¡ ¡ Diet ¡(fish), ¡ Inges&on ¡ ¡ CNS ¡ perioral ¡paresthesia, ¡ ¡ Feces ¡ ¡ 40 ¡– ¡70 ¡days ¡ ¡ most ¡notably ¡ constric&on ¡visual ¡ large ¡ fields, ¡dysarthria, ¡ ¡ predatory ¡ ataxia, ¡impaired ¡ fish ¡ hearing, ¡tremor ¡ Ethyl ¡Hg ¡ Vaccine ¡ Parenteral ¡ n/a ¡ n/a ¡ Feces ¡ 7-­‑20 ¡days ¡ preserva&ve ¡ Inorganic ¡ Topical ¡ Inges&on, ¡ Gut, ¡ Nausea, ¡vomi&ng ¡ ¡ Urine ¡and ¡ 40 ¡days ¡ ¡ Hg ¡Salts ¡ ¡ an&sep&cs ¡, ¡ dermal ¡ ¡ Kidney ¡ ¡ nephropathy ¡ Feces ¡ ¡ pigments ¡ Adapted from Clarkson TW, Magos L, Myers GJ. The toxicology of mercury – current exposures and clinical manifestations. N. Engl. J. Med. 2003;349:1731-7.

ToxicokineFcs ¡and ¡Toxicodynamics ¡ Form ¡ ¡ Source(s) ¡ Route ¡of ¡ Target ¡ Signs/Symptoms ¡ Major ¡ Approximate ¡ Exposure ¡ ¡ Organ(s) ¡ ¡ Excretory ¡ Biological ¡Half-­‑ Pathway ¡ ¡ Life ¡ ¡ Elemental ¡ Occupa&onal ¡ Inhala&on ¡ CNS, ¡ insomnia, ¡anxiety, ¡ Urine ¡ 60 ¡days ¡ ¡ (Hg 0 ) ¡ ¡ ¡ (vapour) ¡ PNS, ¡ tremor, ¡ Dental ¡ Kidney ¡ ¡ peripheral ¡ Amalgam ¡ neuropathy, ¡ nephropathy ¡ Methyl ¡ ¡Hg ¡ ¡ Diet ¡(fish), ¡ Inges&on ¡ ¡ CNS ¡ perioral ¡paresthesia, ¡ ¡ Feces ¡ ¡ 40 ¡– ¡70 ¡days ¡ ¡ most ¡notably ¡ constric&on ¡visual ¡ large ¡ fields, ¡dysarthria, ¡ ¡ predatory ¡ ataxia, ¡impaired ¡ fish ¡ hearing, ¡tremor ¡ Ethyl ¡Hg ¡ Vaccine ¡ Parenteral ¡ n/a ¡ n/a ¡ Feces ¡ 7-­‑20 ¡days ¡ preserva&ve ¡ Inorganic ¡ Topical ¡ Inges&on, ¡ Gut, ¡ Nausea, ¡vomi&ng ¡ ¡ Urine ¡and ¡ 40 ¡days ¡ ¡ Hg ¡Salts ¡ ¡ an&sep&cs ¡, ¡ dermal ¡ ¡ Kidney ¡ ¡ nephropathy ¡ Feces ¡ ¡ pigments ¡ Adapted from Clarkson TW, Magos L, Myers GJ. The toxicology of mercury – current exposures and clinical manifestations. N. Engl. J. Med. 2003;349:1731-7.

Inorganic ¡Mercury ¡ Case ¡Example ¡and ¡Discussion ¡

Case ¡ • 59 ¡yr ¡old ¡dental ¡technician ¡ • Concerned ¡about ¡mercury ¡toxicity ¡because ¡of ¡ occupaFonal ¡exposure ¡during ¡amalgam ¡ preparaFon ¡

Case ¡ • Occ ¡Hx ¡ – ¡1979-­‑present: ¡Dental ¡Technician,4 ¡days/week ¡ – Prepares ¡amalgam ¡using ¡pure ¡elemental ¡Hg, ¡ handling ¡it ¡and ¡rolling ¡it ¡with ¡her ¡hands. ¡ – PPE ¡latex ¡gloves, ¡surgical ¡mask ¡ – Workplace ¡ ¡carpeted ¡ – Does ¡not ¡change ¡shoes ¡prior ¡to ¡leaving ¡workplace ¡

Case ¡ • AvocaFonal ¡Hx ¡ – Two family home with her husband and two daughters (none tested) – No accidental exp broken instrumentation – No nearby industry – No dental amalgams – No herbals/ayurvedics – Diet; fish/seafood consumption approx1/mo; salmon, tuna; generally no large predatory fish

Case ¡ • HPI ¡ – AsymptomaFc ¡ • ¡IO ¡Hg ¡ROS ¡-­‑ ¡Denied ¡any ¡tremor, ¡paresthesia, ¡erythism/ emoFonal ¡changes, ¡gingival ¡changes ¡or ¡history ¡of ¡renal ¡ dysfuncFon. ¡ ¡ • meHG ¡ROS ¡-­‑ ¡Denied ¡ ¡perioral ¡paresthesia, ¡dysarthria, ¡ visual ¡field ¡changes, ¡ataxia. ¡

Case ¡ • P/E ¡ – BP ¡100/60, ¡HR ¡92 ¡reg ¡ – HEENT ¡– ¡N, ¡gingiva ¡N ¡ – CVS ¡N ¡ – Neuro ¡– ¡CN ¡II ¡to ¡XII ¡intact, ¡symmetric, ¡ ¡cerebellar ¡ normal, ¡tone ¡normal, ¡power ¡was ¡5/5 ¡MRC ¡C5 ¡to ¡ C8 ¡and ¡L4 ¡to ¡S1, ¡DTRs ¡present, ¡symmetric ¡UE/LE, ¡ sensaFon ¡normal ¡light ¡touch, ¡pin ¡prick, ¡C5 ¡to ¡C8 ¡ and ¡L4 ¡to ¡S1, ¡no ¡paresthesia ¡reported. ¡ ¡Tandem ¡ gait ¡no ¡ataxia, ¡Romberg ¡no ¡postural ¡sway ¡ ¡

Case ¡ ¡ Test ¡ Aug ¡30 ¡2013 ¡ Blood ¡Hg ¡(nmol/L) ¡ 64.7 ¡ Urine ¡Hg ¡(nmol/L) ¡ 99.8 ¡ Serum ¡Cr ¡(umol/L) ¡ 70 ¡ GFR ¡ ¡ml/min/1.73 ¡m 2 ¡ 88 ¡ ¡ Urinalysis ¡ NegaFve ¡for ¡Protein ¡ Urine ¡B2 ¡Microglobulin ¡ 102 ¡ ¡(ref ¡< ¡300) ¡

IO ¡Hg ¡Dose ¡Response ¡ Level ¡(Urine) ¡ Effect ¡ Reference ¡ < ¡50 ¡nmol/L ¡ ¡ Background ¡levels ¡ ¡seen ¡in ¡the ¡general ¡populaFon ¡ Halbach ¡1998 ¡ ¡Kales ¡2002 ¡ < ¡100 ¡nmol/L ¡ Background ¡levels ¡as ¡seen ¡in ¡the ¡general ¡populaFon ¡ ¡ ¡ACGIH ¡2001 ¡ 175 ¡nmol/L ¡ LOEL ¡increase ¡urinary ¡NAG ¡has ¡been ¡reported ¡ ¡ ¡ACGIH ¡2001 ¡ Barregard ¡et ¡al. ¡1988 ¡ 250 ¡nmol/L ¡ No ¡convincing ¡evidence ¡for ¡clinically ¡significant ¡ Clarkson ¡2007 ¡ ¡ ¡ adverse ¡effects. ¡ ¡Some ¡evidence ¡for ¡increased ¡ ¡ urinary ¡and ¡possibly ¡effects ¡on ¡colour ¡vision ¡ ¡ 500 ¡nmol/L ¡ ¡ CNS ¡(postural ¡and ¡acceleraFon ¡tremor) ¡and ¡PNS ¡ ¡Clarkson ¡2007 ¡ ¡ (decreased ¡conducFon ¡velocity ¡on ¡nerve ¡conducFon ¡ Kales ¡2002 ¡ studies) ¡dysfuncFon ¡documented ¡ ¡ ATSDR ¡1992 ¡ 2500 ¡nmol/L ¡ Persistent ¡CNS ¡and ¡PNS ¡dysfuncFon ¡(25-­‑30 ¡yrs ¡later) ¡ Albers ¡ ¡1988 ¡ ¡ ¡ including ¡decreased ¡coordinaFon, ¡tremor, ¡and ¡ decreased ¡sensaFon ¡when ¡compared ¡with ¡controls ¡ * NAG = urinary N-acetyl-beta-D-glucosaminidase

Biological ¡Exposure ¡Indices ¡ Jurisdic&on ¡ Biological ¡Exposure ¡Index ¡ ¡ ¡ Ontario ¡ ¡ AcFon ¡– ¡Urine ¡0.15-­‑0.20 ¡mg/gCr ¡(≈ ¡750-­‑1000 ¡nmol/L) ¡ ¡ Removal ¡– ¡Urine ¡> ¡ ¡0.20 ¡mg/g ¡Cr ¡(≈ ¡1000 ¡nmol/L) ¡ RTW ¡when ¡< ¡0.10 ¡mg/g ¡Cr ¡(≈ ¡500 ¡nmol/L) ¡ ¡ OSHA ¡ 0.15-­‑0.20 ¡mg/L ¡(≈ ¡1000 ¡nmol/L) ¡ ¡ ACGIH ¡ g ¡Hg ¡35 ¡ug/g ¡Cr ¡(175 ¡nmol/L) ¡ ¡