Ως βαρύ μέταλλο χαρακτηρίζεται οποιοδήποτε μεταλλικό στοιχείο, το οποίο έχει σχετικά μεγάλη πυκνότητα και είναι τοξικό ή δηλητηριώδες σε μικρές συγκεντρώσεις. 

Παραδείγματα βαρέων μετάλλων είναι ο υδράργυρος (Hg), κάδμιο (Cd), αρσενικό (As), χρώμιο (Cr), θάλλιο (Tl), νικέλιο (Νi) και μόλυβδος (Pb). Τοξικά αποτελέσματα στην υγεία προκαλούνται και από τις ανόργανες χημικές ενώσεις του βαναδίου, που δρουν καρκινογονικά, ανοσοτοξικά και νευροτοξικά [1].  

Τα βαρέα μέταλλα είναι φυσικά συστατικά του φλοιού της γης και είναι αδύνατον να διασπαστούν ή να καταστραφούν. Σε μικρή έκταση εισέρχονται στο ανθρώπινο σώμα με τις τροφές, το πόσιμο νερό και τον αέρα.

Ως ιχνοστοιχεία μερικά μέταλλα, όπως π.χ. ο ψευδάργυρος χαλκός, σελήνιο, είναι απαραίτητα δια τη διατήρηση των βιοχημικών διαδικασιών του ανθρώπινου μεταβολισμού.

Δηλητηρίαση από βαρέα μέταλλα μπορεί π.χ. να προκληθεί με το πόσιμο νερό που έχει επιμολυνθεί ρέοντας από μολύβδινους σωλήνες, από τη διαμονή σε περιβάλλον με καυσαέρια πλούσια σε μόλυβδο, ή μέσω λήψης τροφίμων υψηλής περιεκτικότητας σε μόλυβδο [2].

Τα βαρέα μέταλλα είναι επικίνδυνα και τείνουν να βιοσυσσωρεύονται. Βιοσυσσώρευση είναι η αύξηση της συγκέντρωσης μιας χημικής ουσίας σε ένα ζώντα οργανισμό, με την πάροδο του χρόνου, συγκρινόμενη με τη συγκέντρωση της χημικής ουσίας στο περιβάλλον.

Οι χημικές ενώσεις που συσσωρεύονται στους ζώντες οργανισμούς οποιαδήποτε στιγμή προσλαμβάνονται και αποθηκεύονται ταχύτερα, σε σύγκριση με τη διάσπαση ή το μεταβολισμό ή την απέκκρισή τους.

Τα βαρέα μέταλλα μπορεί να εισέλθουν στις πηγές νερού, τον υπόγειο υδροφόρο ορίζοντα, τους ποταμούς, τις λίμνες, από τη μόλυνση του περιβάλλοντος με τοξικά απόβλητα, που περιέχουν βαρέα μέταλλα. Ακόμη και η όξινη βροχή, όταν πέφτει στη γη, το νερό της, περιέχει βαρέα μέταλλα, τα οποία επιμολύνουν τα ύδατα των ποταμών, των λιμνών, των πηγών και των υδάτων του υδροφόρου ορίζοντα.

Η περιβαλλοντική ή επαγγελματική έκθεση στα βαρέα μέταλλα προκαλεί σοβαρές παρενέργειες στους ανθρώπους [3].

Βιοϊατρικές συνέπειες από τη χρόνια έκθεση στα βαρέα μέταλλα

Εκτεταμένες έρευνες έχουν περιγράψει τα τοξικά αποτελέσματα, της χρόνιας έκθεσης στα βαρέα μέταλλα σε ζώα και ανθρώπους, στα οποία περιλαμβάνεται και η καρκινογένεση.
Είναι πολύ γνωστό ότι αυτά τα μέταλλα επηρεάζουν την ομαλή λειτουργία των κυττάρων και τις βιοχημικές αντιδράσεις.

Ένας από τους κύριους μηχανισμούς, στον οποίο έχει αποδοθεί η τοξικότητα των βαρέων μετάλλων είναι η δημιουργία ελεύθερων ριζών οξυγόνου και αζώτου, οι οποίες δημιουργούν ανισορροπία μεταξύ των προοξειδωτικών και των αναγωγικών στοιχείων του σώματος.

Αν αυτή η βιοχημική διαδικασία στραφεί προς την οξείδωση, τότε μιλάμε για τη δημιουργία οξειδωτικού στρες. Η τοξικότητα των βαρέων μετάλλων που επιτελείται μέσω του οξειδωτικού στρες περιλαμβάνει βλάβη κυρίως του ήπατος (ηπατοτοξικότητα), του κεντρικού νευρικού συστήματος (νευροτοξικότητα), του DNA (γενοτοξικότητα) και των νεφρών (νεφροτοξικότητα) στα ζώα και τους ανθρώπους.

Έχει δημοσιευτεί ότι τα βαρέα μέταλλα επηρεάζουν το σηματοδοτικό καταράκτη και τους παράγοντες που οδηγούν στην απόπτωση, δηλαδή τον προγραμματισμένο θάνατο των κυττάρων [4].

Ηπατοτοξικότητα από τη χρόνια έκθεση στα βαρέα μέταλλα

Ο κοινός μηχανισμός, που καθορίζει την τοξικότητα και καρκινογονικότητα των βαρέων μετάλλων είναι η δημιουργία οξειδωτικού στρες , που οδηγεί σε ηπατική βλάβη .
Επίπλέον, το οξειδωτικό στρες που προκαλεί η έκθεση στα βαρέα μέταλλα οδηγεί στην ενεργοποίηση της βιοχημικής οδού του πυρηνικού παράγοντα Nrf2/Keap1/ARE) nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2/Kelch-like ECH-associated protein 1/antioxidant response elements[5].

Οι ηπατοπροστατευτικές δυνατότητες της κουρκουμίνης

Η δηλητηρίαση και τα τοξικά αποτελέσματα από τη δράση των βαρέων μετάλλων στα ζώα και τους ανθρώπους γενικά θεραπεύονται με τη χορήγηση αντιοξειδωτικών και χηλικών παραγόντων.

Επειδή οι αντιοξειδωτικοί και οι χηλικοί παράγοντες χρησιμοποιούνται γενικώς για τη θεραπεία της δηλητηρίασης από βαρέα μέταλλα, η έρευνα έχει αναδείξει τον προστατευτικό ρόλο της κουρκουμίνης κατά της ηπατικής βλάβης που προκαλούν τα βαρέα μέταλλα.

Οι κλινικές και οι προκλινικές έρευνες έχουν αποδείξει ότι η κουρκουμίνη διαθέτει πολυάριθμες βιολογικές δραστηριότητες, αποτέλεσμα των οποίων είναι η θεραπευτική χρησιμοποίηση της σε διάφορες ανθρώπινες νόσους.

Έχει αποδειχτεί ότι η κουρκουμίνη ασκεί αντι-ηπατοτοξική δράση κατά των περιβαλλοντικών και επαγγελματικών τοξινών.

Η κουρκουμίνη ελαττώνει την ηπατοτοξικότητα που προκαλεί το αρσενικό, κάδμιο, χρώμιο, χαλκός, μόλυβδος και υδράργυρος, ενώ προλαβαίνει την ιστολογική βλάβη του ήπατος, την υπεροξείδωση των λιπιδίων, και την κένωση των ηπατοκυττάρων από γλουταθειόνη [5].
Η κουρκουμίνη συντηρεί το αντιοξειδωτικό καθεστώς του ήπατος και προστατεύει τα μιτοχόνδρια των ηπατικών κυττάρων από δυσλειτουργία.

Τα ηπατοπροστατευτικά αποτελέσματα της κουρκουμίνης από τα τοξικά επακόλουθα της δράσης των βαρέων μετάλλων έχουν αποδοθεί στις εκκαθαριστικές και χηλικές ιδιότητές της και στην ικανότητά της να ενεργοποιεί τη βιοχημική οδό Nrf2/Keap1/ARE [5].

Οι παραπάνω γνώσεις έχουν ανοίξει δρόμους για περαιτέρω έρευνες. Η Χορήγηση φυσικής σκόνης κουρκουμίνης από το στόμα για λόγους ηπατο-αποτοξίνωσης από τα βαρέα μέταλλα απαιτεί τη χορήγηση 8-12γραμμαρίων κουρκουμίνης ημερησίως για διάστημα 3 μηνών.