W ostatnich latach obserwuje się intensyfikację badań nad rolą poszczególnych pierwiastków w patogenezie chorób nowotworowych. Szczególną uwagę badaczy przykuwają tzw. onkopierwiastki, czyli pierwiastki śladowe, których stężenie w ustroju może modulować ryzyko rozwoju nowotworów złośliwych oraz wpływać na przebieg terapii onkologicznej. Są wśród nich zarówno mikroelementy wykazujące działanie potencjalne protekcyjne, ochronne, jak i pierwiastki uznawane za toksyczne i kancerogenne.
Onkopierwiastki można podzielić na kilka grup, w tym metale ciężkie, takie jak platyna oraz inne pierwiastki, które są stosowane w terapii i diagnostyce nowotworowej. Platyna i jej pochodne, tj. cisplatyna, karboplatyna i oksaliplatyna, są powszechnie stosowane w chemioterapii różnych typów nowotworów. Działanie tych substancji opiera się na ich zdolności do tworzenia wiązań z DNA komórek nowotworowych, co prowadzi do zahamowania ich wzrostu. W literaturze fachowej wiele publikacji skupia się w większym stopniu na roli niektórych pierwiastków w procesie nowotworzenia, należą do nich selen, miedź, cynk, ołów, kadm oraz właśnie arsen. U osób zdiagnozowanych onkologicznie właściwa równowaga pierwiastkowa może mieć znaczenie korzystne na skuteczność terapii oraz prognozować długość przeżycia. Zarówno deficyt, jak i nadmiar wybranych pierwiastków może przyczyniać się do wzmożonej produkcji reaktywnych form tlenu, powstawania uszkodzeń materiału genetycznego, upośledzenia funkcji enzymów oraz nieprawidłowej odpowiedzi immunologicznej. Z tego względu kluczowe jest nie tylko poznanie funkcji biologicznych poszczególnych pierwiastków oraz ustalenie optymalnych zakresów referencyjnych, ale także wdrożenie odpowiednich interwencji żywieniowych i suplementacji, mających potencjalnie na celu normalizację ich poziomów.
Arsen jest pierwiastkiem występującym naturalnie w skorupie ziemskiej, dlatego jest szeroko rozpowszechniony w środowisku. W związku z tym głównymi źródłami narażenia na ten pierwiastek będzie skażona woda, gleba, żywność, wysypiska śmieci, nawozy sztuczne, huty metali, elektrownie, jak i palenie tytoniu. Arsen występuje w dwóch formach chemicznych organicznej i nieorganicznej. Nieorganiczne związki arsenu wykazują wysoką toksyczność, stanowią największe zanieczyszczenie wód na całym świecie, natomiast organiczne związki arsenu są mniej szkodliwe dla zdrowia, występują m.in. w rybach i owocach morza. Obie formy arsenu po dostaniu się do organizmu są wchłaniane do krwi. Jednakże forma organiczna jako słabo wchłaniana przez komórki i szybko wydalana z moczem, stanowi w pewnym sensie marker do oceny jego stężenie w moczu. Nieorganiczne związki arsenu wpływają na szereg reakcji wewnątrzkomórkowych, przy czym ostatecznie po biotransformacji jego metabolity są wydalane przez nerki.
Skutkiem ostrego zatrucia arsenem są zazwyczaj wymioty, biegunka, łzawienie oczu, zmiany skórne, zaburzenia pracy układu krążenia oraz czasami nawet zapaść. Jednocześnie długotrwała ekspozycja na nieorganiczne związki arsenu mogą objawiać się chronicznym kaszlem, podrażnieniem dróg oddechowych, zaburzeniami układu krążenia i układu rozrodczego, mogą pojawić się także zmiany skórne.
Na zanieczyszczenie żywności arsenem wpływa woda i gleba, które zawierają ten pierwiastek. W związku z tym największym naturalnym stężeniem arsenu, związanym z jego zawartością w wodzie charakteryzują się m.in. ryż, produkty zbożowe, niektóre warzywa oraz ryby i owoce morza. Zawartość arsenu w ryżu jest zależna od terenów, na których jest uprawiany, rodzaju oraz sposobu przetwarzania. Stąd, ryż uprawiany zwłaszcza w niektórych krajach azjatyckich, jest narażony na wysokie zanieczyszczenie tym pierwiastkiem, bardziej niż ten w pozostałych częściach świata. Obróbka przemysłowa, czy też termiczna może znacznie wpływać na zawartość tego pierwiastka w produkcie. Ryż brązowy może zawierać go nawet 10-20 razy więcej w porównaniu z ryżem białym, bowiem pierwiastek ten gromadzi się głównie w łuskach ziarna. Co ciekawe gotowanie w większej ilości wody bądź przepłukanie ryżu przed gotowaniem i po, może w znacznym stopniu zmniejszyć zawartość arsenu.
Kolejnym głównym produktem niebezpiecznym, jak sądzi wielu, są ryby. I tutaj zasadnicza i ważna uwaga - ryby i owoce morza zawierają arsen, głównie w postaci organicznej (arsenobetaina), która jest słabo przyswajalna i mało szkodliwa dla ludzi, w przeciwieństwie do toksycznego arsenu nieorganicznego. Badania wykazują wyższe stężenia arsenu całkowitego w przetworach rybnych (1,48 mg/kg) niż w rybach świeżych (0,46 mg/kg). Do gatunków kumulujących więcej arsenu należą tuńczyk, makrela, łosoś, sardynki, miecznik, węgorz morski, płastuga, jesiotr i dorsz. Stąd ustalanie bezpiecznych limitów i tak od października 2025 r. obowiązują nowe, bardziej rygorystyczne limity UE dla arsenu nieorganicznego w rybach (od 0,05 do 1,5 mg/kg). W związku z tym spożywanie ryb (1-2 razy w tygodniu) jest uważane za bezpieczne, ponieważ korzyści zdrowotne, tj. obecność kwasów n-3 oraz dobrego źródła białka, przewyższają ryzyko związane z niskim spożyciem nieorganicznego arsenu. Aby zmniejszyć narażenie, warto urozmaicać dietę i unikać długo żyjących ryb drapieżnych oraz glonów Hijiki, które zawierają wysokie ilości nieorganicznego arsenu.
Zbyt duże spożycie tego pierwiastka zwłaszcza przez dzieci (!), zwiększa ryzyko rozwoju nowotworów. Arsen nieorganiczny może powodować raka płuc, skóry, jak i pęcherza moczowego. Poziom arsenu we krwi może być istotny, zarówno w prewencji chorób nowotworowych, jak i w długości przeżycia pacjentów onkologicznych. Badania prowadzone wśród kobiet z nowotworem piersi wskazują, że obniżone stężenie arsenu może wiązać się z mniejszym ryzykiem zachorowania, a efekt obserwowano niezależnie od obecności mutacji w genie BRCA1. W przypadku kobiet niebędących nosicielkami mutacji BRCA1 stężenie arsenu we krwi poniżej 0,6 μg/l wiązało się z niemal 5-krotnie mniejszym ryzykiem rozwoju nowotworów złośliwych w porównaniu do kobiet, u których poziom arsenu przekraczał tę wartość. Podobną zależność obserwowano u mężczyzn. Zakres stężenia arsenu we krwi pomiędzy 0,7-1,14 μg/l wiązał się z blisko pięciokrotnie niższym ryzykiem rozwoju choroby nowotworowej w porównaniu z osobami o stężeniach wykraczających poza ten zakres. Arsen może również wpływać na rokowania i długość życia pacjentów z rozpoznanym nowotworem, a szczególnie wyraźny efekt zaobserwowano u mężczyzn z rakiem prostaty.
Stąd ważna jest edukacja, by zapoznać się z ryzykiem związanym ze spożyciem arsenu, jak i znać jego najpowszechniejsze źródła. Jednocześnie warto znać strategie minimalizacji arsenu w diecie. Liczne badania naukowe wskazują na pozytywne działanie witamin z grupy B, które pomagają zmniejszyć skutki ekspozycji na arsen. Witaminy te wpływają na metabolizm, zwiększone wygalanie z moczem, ale także zmniejszanie działania toksycznego arsenu. Jednocześnie konieczne jest, aby zminimalizować narażenie na arsen, zrezygnować z palenia tytoniu oraz ze spożywania alkoholu, bowiem używki te zwiększają jego podaż w organizmie. Ponadto, nie musimy wykluczać ryż czy inne produkty z niego przygotowane z diety, w obawie przed arsenem. Wystarczy zadbać o to, aby nasza dieta była zróżnicowana, zbilansowana i bazowała na szerokiej gamie np. zbóż. Koniecznie należy zmodyfikować sposób obróbki żywności. Jak pozbyć się arsenu z ryżu? Istotne jest płukanie ryżu oraz ziaren innych zbóż przed obróbką i po obróbce. Jednak najważniejsze jest gotowanie ziaren w dużej ilości wody proporcja 5:1, co pozwoli zmniejszyć ilość arsenu nawet o 30-40% w tych produktach.
Podsumowując, warto stosować zróżnicowaną dietę, na bazie różnych zbóż. Zadbać o równoczesne dostarczanie produktów bogatych w witaminy z grupy B, co pozwoli zmniejszyć toksyczny wpływ arsenu. Ważny jest także sposób obróbki zbóż oraz ich przygotowywanie. Nie ma potrzeby rezygnacji ze spożycia ryżu, ryb i wielu warzyw oraz produktów przygotowanych na ich bazie, jeśli będziemy się stosować do powyższych zaleceń.