Thallium toxicity due to audultered infusion with thallium sulfate in eight members belonging to the same family nucleus: Autopsy findings and ICP-MS analysis (inductively coupled plasma mass spectrometry) in a triple homicide

Abstract

The banning of the heavy metal thallium (Tl) in many Countries, because of its toxicity, led to a remarkable reduction of the number of cases of poisoning both accidental and homicidal forcing us to better study the pharmacokinetics of this poison using new technologies. The Authors, in this work, are reporting the case of a collective thallium toxicosis caused by voluntary adulteration of an infusion with thallium sulfate, occurred in 8 members of the same familial nucleus; the administration of Prussian Blu resulted to be ineffective for 3 of these members that died at a later time. The most peculiar aspects of this rare manner of poisoning are discussed; the analytical procedures used, Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) in particular, resulted to be fundamental in the forensic diagnosis process of acute poisoning cause by thallium.

Acute oral and inhalation thallium poisonings and their remote consequences (literature review and data from our own research)

“…У ряді робіт встановлено, що вплив Tl + стимулює масивне набухання з подальшим руйнуванням внутрішньоклітинних і мітохондріальних мембран через збільшення концентрації іонів кальцію з одночасним різким зменшенням калію у клітинах, а також пов'язаний з дефіцитом АТФ, пригніченням SH-груп, активізацією перекисного окислення ліпідів, порушенням окисного фосфорилювання з формуванням енергетичного дефіциту [1,[21][22][23][24]. Втрата АТФ і енергетичний дефіцит у свою чергу призводять до порушення роботи іонних насосів, до деполяризації клітинних і мітохондріальних мембран, що залежать від напруги NMDA-рецепторів і робить нейрони більш уразливими до базальних рівнів глутамату і є однією з причин загибелі клітин [26].…”

“…Перевантаження Са 2+ , викликане надмірною активізацією NMDAрецепторів (підтипом глутаматних рецепторів), також призводить до клітинних порушень, що включає зміни в сигнальних шляхах, у формуванні мітохондріальної дисфункції, метаболічних і морфологічних порушень та активізації апоптозу [26]. Мітохондріальна дисфункція і надмірне надходження Са 2+ у клітини обумовлюють зниження синтезу білка і дезагрегацію полірибосом печінки та інших органів [19][20][21][22][23][24]. Відомо, що біогенез рибосом відбувається складно і є важливим для росту клітин і процесів проліферації.…”

“…Tl + поряд зі специфічними клінічними проявами призводить до вираженого цитотоксичного ефекту [22]: при аналізі крові у хворих, крім нормохромної анемії, часто спостерігається цитолітичний синдром ураження печінки з підвищенням вмісту АЛТ, АСТ та білірубіну, а також підвищення в крові креатиніну, сечовини, кортизолу, що свідчить про порушення функції печінки, нирок і надниркових залоз [1][2][3][4][36][37][38][39][40][41][42][43][44]. Виявлено підвищену здатність мононуклеарів крові генерувати оксид азоту в сироватці крові, при інкубації розведеної крові знайдено підвищений вміст фактора некрозу пухлини -, а в мононуклеарах крові виявлено збільшену експресію білка теплового шоку 70 кДа, особливо його індуцибельної форми [22][23][24]. Остання обставина є наслідком денатураційних змін білків клітини та активізації вільнорадикальних реакцій [19,22,24].…”

“…Виявлено підвищену здатність мононуклеарів крові генерувати оксид азоту в сироватці крові, при інкубації розведеної крові знайдено підвищений вміст фактора некрозу пухлини -, а в мононуклеарах крові виявлено збільшену експресію білка теплового шоку 70 кДа, особливо його індуцибельної форми [22][23][24]. Остання обставина є наслідком денатураційних змін білків клітини та активізації вільнорадикальних реакцій [19,22,24].…”

Complex Therapy of Acute Poisoning by Thallium Compounds (Literature review and data from own research)

“…Introduction. Poisoning with thallium compounds (Tl + ) in Ukraine and in other countries has significantly increased compared to the previous decade [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10]. Due to their high toxicity, these substances are banned or restricted for use in agriculture as well as in the medical field.…”