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Envenenamento por metais pesados pode ocorrer em pets, assim como em humanos. Embora amplamente termed "envenenamento por metais pesados", nem todos elementos tóxicos envolvidos são elementalmente pesados ou mesmo metais. Em pets, este tipo de envenenamento pode danificar células da medula óssea, além de ser tóxico a outros tecidos. Produção de glóbulos brancos (leucócitos) ocorre na medula óssea. Consequentemente, dano à medula por estes elementos pode causar contagem baixa de leucócitos, conhecida clinicamente como leucopenia ou neutropenia.
Identificado no Japão em 1956, médicos rastrearam doença de Minamata a água contaminada com metilmercúrio. Mercúrio por sua vez contaminou peixes que residentes locais comiam. Em 1977, pesquisador da Michigan State University Tadao Takeuchi descobriu doença de Minamata em gatos em reserva no noroeste de Ontário, Canadá. Alimentados com dieta consistindo principalmente de peixes do rio English contaminado, gatos locais adoeceram com altos níveis de mercúrio. Qualquer pet alimentado com peixes está em risco para exposição ambiental a mercúrio. Tratamento para envenenamento por mercúrio envolve terapia de quelação com dimercaprol.
Cães e aves são pets mais frequentemente apresentando envenenamento por chumbo. Este envenenamento por metal pesado tipicamente ocorre de exposição prolongada a chumbo encontrado no ambiente do pet. Contato vem de comer ou roer brinquedos decorados com tinta à base de chumbo, baterias descartadas, bijuterias, chumbadas de pesca ou chumbos de espingarda. Tratamento envolve uso de EDTA cálcio injetável e tiamina para ajudar remover chumbo do corpo do pet.
Antes de 1989, arsênico em isca para baratas era causa frequente de envenenamento acidental de pets. Desde então, água tem sido fonte mais comum de envenenamento por arsênico. Encontrado naturalmente em depósitos minerais, arsênico pode dissolver e contaminar água subterrânea. Pets que bebem destas fontes podem desenvolver toxicidade por arsênico. Descarte seguro de isca antiga para baratas e fornecimento de água potável testada como segura protegerão seus pets. Tratamento para envenenamento por arsênico envolve carvão ativado se animal comeu arsênico recentemente. Após isso, tratamento é de suporte e inclui monitoramento e fluidos extras para ajudar animal excretar arsênico.