Взаимодействие микроэлементов в организме.

Молибден и медь - физиологические антагонисты. Медь и неорганический сульфат уменьшают токсичность молибдена, а цинк и сероводород потенциируют его токсичность. Вольф­рам способен замещать молибден в ферментах, инактивируя их, причем молибденовый кофактор восстанавливает их ак­тивность.

Особенности метаболизма молибдена в организме.

Мо действует на человеческий организм прежде всего как «очиститель» клеток, помогая организму избавиться от аль­дегидов — вредных продуктов жизнедеятельности дрожжевых грибов, обитающих в толстом кишечнике. Этот микроэлемент является одним из важнейших диетологических средств в борьбе с сульфитными аллергиями и химической гиперчувст­вительностью. Мо способен облегчать разнообразные острые и хронические боли, в том числе и при артритах; способствует прекращению астматического приступа и судорожных состоя­ний у новорожденных; снижает опасность возникновения ра­ка желудка и кишечника. Помимо этого, Мо способствует предотвращению разрушения зубов; предотвращает токсичное накопление меди, что полезно при лечении больных с болез­нью Вильсона-Коновалова. Употребление алкоголя и избы­точное потребление меди расходует запасы молибдена в орга­низме.

Экспериментальные и клинические исследования.

Для оценки мутагенности соединений молибдена исполь­зованы тесты in vitro (на индукцию микроядер в культиви­руемых лимфоцитах человека) и in vivo (на индукцию микро­ядер в клетках костного мозга мышей). Тестировали молиб-денаты натрия и аммония в концентрациях от 0,1 до 5 мил-лимоль при экспозиции в 48 часов (in vitro) или инъекции из расчета 200—400 мг/кг in vivo. В целом, в обоих тестах под­тверждено существенное возрастание количества микроядер, причем оно всегда происходило в основном за счет кинетохор-позитивных фрагментов. Кроме того, при тестировании доми­нантной летальности у мышей также подтверждено наличие позитивной реакции на обе молибденатные соли (в сущест-Вёйяо большей степени на молибденат натрия). В целом, по­лученные данные подтвердили, что молибден по крайней мере в данном типе неорганических соединений генотоксичен (Titenko-Holland N. at all, 1997).

Молибден-связывающий кофактор (МСК) необходим мле­копитающим для активации таких ферментов, как ксантин-дегидрогеназа, альдегидоксидаза и сульфитоксидаза. Ранее у Е. coli было клонировано несколько генов, необходимых для синтеза МСК. С использованием зондов на консервативные участки одного из этих генов авторы настоящей работы полу­чили кДНК, необходимую для синтеза молибден-связывающего кофактора, из банка кДНК печени человека. Детальный анализ структуры этой мРНК показал, что она ко­дирует сразу 2 фермента синтеза МСК, являющихся гомоло­гами ферментов у Е. coli — moaA и moaC. При этом трансля­ция каждого из ферментов инициируется со своего иниции­рующего кодона, т. е. транскрипт является дицистронным. Таким образом, у эукариот возможно образование полицис-тронных транскриптов, кодирующих одновременно несколько независимых белков. Эта ситуация обычна для прокариот, но у эукариот описана впервые. Авторы также провели анализ структуры этого транскрипта у 25 больных с недостаточно­стью МСК и у 70% изученных больных выявили различные мутации в 1 из 2 открытых рамок считывания (Reiss Jochen at all, 1998).

Была изучена резорбция и экскреция молибдена, исполь­зуя Мо у досрочно рожденных младенцев с массой тела до 2,0 кг, при сроке беременности 30—39 недель. Младенцам да­вали 25 или 50 мкг Мо¹⁰ с грудным или искусственным мо­локом, приготовленным по рецептуре. В течение 48—96 часов собирали мочу и фекалии. Среднее отложение Мо¹⁰⁰ составля­ло 55,3% от введенной дозы, а среднее всасывание - 97,6% дозы. Средняя экскреция молибдена с мочой равнялась 33,8%. Поэтому авторы работы предположили, что обмен мо­либдена у младенцев регулируется главным образом скоро­стью его экскреции с мочой (Dorner К. at all, 1995).

Двое здоровых испытуемых натощак принимали внутрь водные растворы хлорида молибдена в дозах 0,5—5 мг. В дру­гом опыте молибден поступал с пищей во время завтрака в дозе 0,5 мг. Вводимый молибден содержал до 95,9% изотопа Мо⁹⁶. Одновременно всем испытуемым внутривенно вводили изотонический раствор, содержащий изотоп Мо⁹⁶ (0,2—0,5 мг). В течение 6 часов после введений молибдена методом иротонно-активационного анализа определяли содержание микроэлемента в плазме крови. Проведенным исследованием было установлено, что всасывание молибдена (до 100%) наи­более активно протекает из водных растворов. При введении молибдена с пищей уровень всасывания составлял всего 35— 50% (Werner E. at all, 1996).

Определялось включение Мо⁹⁵ у 6 здоровых лиц. Испы­туемые получали орально 0,5—5 мг молибдена и 0,3 мг Мо вводили внутривенно. После этого исследовалось содержание молибдена в плазме и в моче. Полное всасывание этого мик­роэлемента происходило при дозе в 1 мг, при увеличении ко­личества молибдена его всасывание снижалось. Принятый внутрь молибден был обнаружен в плазме через 30 минут по­сле приема, скорость его экскреции в мочу была наивысшей в первые 8 часов после приема (Pinto Marguerite M. at all, 1997).

Отмечается необходимость введения соответственных по­правок в рекомендованную МКРЗ модель транспорта изотопов молибдена в организме человека на основе последних экспе­риментальных данных. Они были получены на нескольких здоровых добровольцах, которые получали индикаторные ко­личества Мо⁹ внутрь или элемент вводился внутривенно. Бы­ло показано, что биокинетические параметры модели зависят от массы вводимого молибдена и от его содержания во всем теле. При этом клиренс данного микроэлемента в плазме не зависит от этих факторов, тогда как для выделения молибде­на с мочой имеет место обратный результат, обусловленный свойством организма быстрого адаптивного саморегулирова­ния содержания молибдена в организме (Giussani A. at all, 1998).

Овцам в течение 5 месяцев подкожно вводили 3—4 мг/кг тетратиомолибдата аммония по 3 дня в месяц. Первую группу животных составили кембриджские овцы с содержанием медии печени менее 400 мг/г, в корме которых количество меди составило 11 мг/кг. Вторая группа состояла из овец с содер­жанием меди в печени более 500 мг/г. У этих животных со­держание меди в корме в течение 2-5 месяцев было равно 150 мг/кг. Третья группа животных состояла из северных овец. На фоне введения тетратиомолибдата аммония опреде­лялось количество меди и молибдена в печени, почках, ске­летных мышцах, гипофизе, надпочечниках, яичниках, семен­никах и в мозговой ткани. Результаты проведенного исследо­вания показали, что немедленно после введения препарата во всех органах увеличилось содержание молибдена. После пре­кращения введения количество молибдена осталось повышен­ным во всех органах, кроме печени, почек и мышцы. У овец второй группы увеличилось содержание меди в мозжечке и продолговатом мозгу. У овец третьей группы обнаружена по­ложительная корреляция между содержанием в мозгу меди и молибдена через 7 месяцев от начала эксперимента. Авторы работы полагают, что молибден накапливается во многих ор­ганах, включая мозг и гипофиз (Haywood Susan at all, 1998).

Молибдоптерин является главным компонентом кофакто­ра молибдена, который кодируется геном MOCS1. Недоста­точность молибдоптерина в результате мутаций в гене MOCS1 приводит к развитию тяжелого заболевания с судорогами но­ворожденных и другими неврологическими нарушениями. Описан случай пренатальной диагностики недостаточности молибдоптерина в семье из Дании с мутацией сплайсинга эк-зона 2 418+1GA и было показано, что плод является гетеро-зиготой по данной мутации и, соответственно,' фенотипически нормален (Reiss J. at all, 1999).

Для оценки метаболизма молибдена было проведено ис­следование, при котором одна группа пациентов получала 22 мкг Мо/дн в течение 102 дней, а затем на протяжении 18 дней — 467 мкг Мо/дн (период истощения и восстановления Мо). Другие группы пациентов получали различные количе­ства молибдена с пищей в течение 24 дней - 22; 72; 121; 467 и 1490 мкг. В результате проведенного исследования было ус­тановлено, что содержание меди в пище равнялось 1,62 мг/дн. Всасывание меди в период истощения и восстановле­ния молибдена составляло, соответственно, — 38,9±1,5 и 36,0+2,6%, а ее отложение колебалось от +0,025 до - 0,035

мг/дн в сыворотке крови и от 18,0 до 20,7 мкг/дн в моче. (Считается, что молибден не влияет на обмен меди, если его количество не превышает 1490 мкг/дн. (Turnlund J.R. at all,

1999).

Многочисленными клинико-экспериментальными и эпи­демиологическими исследованиями установлено, что канцеро­генными для организма человека металлами, вызывающими хромосомные аберрации, в большей степени являются молиб­ден, мышьяк, бериллий, кадмий, хром, свинец, никель, ко­бальт, ртуть. При повышении допустимых концентраций в окружающей среде для молибдена увеличивается риск разви­тия рака легкого, желудка, толстой и прямой кишок (Hayes R.B., 1997).

Естественные источники молибдена: печень, почки; фа­соль и горох; темно-зеленые листовые овощи.

Мышьяк

Arsenicum (As), химический элемент V группы периоди­ческой системы Менделеева, атомный номер 33, атомная мас­са 74,9216. Кристаллы серо-стального цвета. Природные со­единения мышьяка с серой были известны народам древнего мира (аурипигмент, реальгар). Получение мышьяка в свобод­ном состоянии приписывают Альберту Великому около 1250 г. А. Лавуазье в 1789 г. включил мышьяк в список химиче­ских элементов. В виде микроэлемента мышьяк активирует в организме SH-содержащие ферменты — метилтрансферазы, и угнетает их при своем избытке.

Элемент может существовать в трех валентностях, что от­вечает степени окисления: металлоид (0), трехвалентный (-3 или +3), и пятивалентный (+5). Мышьяк особенно трудно ха­рактеризовать как элемент, потому что его химия сложна и имеется много различных соединений этого элемента. Люди обычно подвергаются действию низких доз мышьяка с еже­дневным поступлением его естественных источников обычно в дозах 12-40 \ ig As/d (Thornton, 1996).

На протяжении многих веков мышьяк расценивался как сугубо токсический фактор и его нейротоксические свойства были давно известны. Вместе с тем, в последние годы было обнаружено уникальное свойство некоторых соединений мышьяка вызывать избирательный апоптоз опухолевых кле­ток, особенно лейкозных клеток (Chang et al., 1998). Данные факты сфокусировали новый интерес к потенциальным ток­сическим свойствам мышьяка, включая его нейротоксические эффекты. Roberts et al. (2000) приводят данные, что при ле­чении триоксидом мышяка промиелоцитной лейкемии у больного был спровоцирован гиперлейкоцитоз и инфаркт моз­га. Galm et al. (2000) сообщают о псевдоопухоли мозга, как об осложнении терапии промиелоцитной лейкемии триоксидом мышяка. Мышьяк, наряду с другими стрессорными фактора­ми вызывает стимуляцию синтеза белка прекурсора Р-амилоида, участвующего в патогенезе БА (Dewji, 1996). Арсе-нит натрия обладает выраженным эмбриотоксическим дейст­вием. Экспозиция эмбрионов мыши в культуре с арсенитом натрия (3-4 мМ) приводит к незаращению нервной трубки (Chaineau et al., 1990; Tabocova et al., 1996), и вызывает анэнцефалию (Morrissey и Mottet, 1983).

Мышьяк - жизненно необходимый микроэлемент! При дефиците мышьяка отмечается снижение фертильности: бес­плодие, понижение сексуальности. Нехватка мышьяка в ор­ганизме беременной ведет к выкидышам, мертворождению. При дефиците мышьяка также отмечается снижение противо­опухолевого иммунитета. С дефицитом мышьяка связывают и некоторые аллергические заболевания (нейродермит и др.). При дефиците мышьяка реципрокно повышается количество меди и марганца в тканях и органах; нарушается структура и функции микросом и митохондрий.

Хотя сам мышьяк является ядом, с давних времен в не­больших дозах он использовался как тонизирующее, восста­навливающее силы средство; применялся мышьяк для возбу­ждения аппетита, лечения некоторых заболеваний легких, кожи. Показаниями к его применению является длительное ощущение усталости, снижение аппетита, малокровие, рас­стройства дыхания, туберкулез, сифилис, болезни суставов, экзема, псориаз.

---

Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 168; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!