Микроэлементы

          Большинство микроэлементов связано с метаболизмом всех нутриентов: белков, жиров, углеводов, минералов. Часть микроэлементов аккумулируется преимущественно во внеклеточных компараментов ( Li, Be ) , другие - во внутриклеточных ( Rb, Zn, Ba, Hg, B, Al, Ga, лантаноиды - актиноиды, Si, Ge, Sn, Pb, V, As, Bi, Cr, Se, Mo, Te, W, F, Mn, Br, I, Fe, Co, Ni, Pd, Pt) , третьи распределяются как внутри, так и внеклеточной жидкости ( Cu). Сегодня доказана роль микроэлементов в процессах апоптоза, некроза, роста, дифференцировки, репарации, регенерации, выживаемости клеток и , что не менее важно, в патогенезе хронических воспалительных и дегенеративных заболеваний. Большинство макроэлементов - ионов ( Na+, K+ , Са2+, Mg2+, Cl-) проникают в клетки через ионные каналы и удаляются посредством функционирования АТФ - зависимых помп, активно перемещающих ионы во внутриклеточные или внеклеточные среды. Для микроэлементов не существует специфичных селективных ионных каналов и специфических энергозависимых систем переноса. Многие микроэлементы существует в организме не в ионизированной форме, а в форме минералов ( ALF4 -, Cr04/2-, VO4/2-, SiO3/2-). которые нерастворимы в воде. Некоторые микроэлементы ( Zn, Se, Cu и др.)способны регулировать внутриклеточные механизмы трансдукции различных сигналов , втом числе детерменированные NF-kB , AP-1, тирозинкиназами и другими факторами.

         В настоящее время систематизированы данные об апоптогенных и анти - апоптогенных свойствах микроэлементов. Ряд иммунотропных агентов способен индуцировать накопление внутри лимфоцитов некоторых металлов. Так, в частности. тапсигаргин вызывает в антиген - специфических В - клетках накопление Са2+ , Ва и Mn не только в цитоплазме, но и в ядре.

         Согласно гипотезе N. Nishimota et.al. ( 1990) в норме должен существовать гомеостатический баланс вне и внутриклеточных микроэлементов, причем постоянный уровень внутриклеточных микроэлементов является необходимым. В условиях психоэмоционального стресса , сахарного диабета, остеопороза, болезни Альцгеймера , онкологических и сердечно - сосудистых заюолеваний , формируется дефицит внутриклеточных  микроэлементов ( Zn, Se, Mn, Fe) ., что играет определенную роль в патогенезе данной патологии. Необходимо стимулировать позитивный баланс эссенциальных и блокировать эффекты потенциально - токсичных и токсичных микроэлементов. При хронических воспалительных , денегеративных и опухолевых заболеваниях в лимфоцитах формируется дефицит Mg, Zn, Se.  При ожирении и инсулин - независимом сахарном диабете возникает внутриклеточный дисбаланс Fe, Co, Sc, Rb, Se , Zn ).. Известно, что жировая ткань является важным метаболическим, эндокнринным и иммунотропным органом. В процессе дифференцировки адипобластов в преадипоциты учавствуют ЭФР , инсулин, трансферрин ( насыщенный металами ) ( позитивные регуляторы ) и интерлейкины ( IL-1, IL-6, IL-11, FNO - альфа, ТФР - бета ( негативные регуляторы).

             При болезни Альцгеймера и щизофрении в в 5-10 раз увеличивается концентрация алюминия, скандия, кремния, а также снижается уровень цинка, магния и селена ( Corrigan et.al., 1990).

            Блокаторы Са2+ каналов, антиоксиданты и микроэлементы блокируют процесс активации макрофагов , эндотелиоцитов и тромбоцитов; продукцию цитокинов и ATHERO - ELAM ; тормозят пролиферацию мононуклеарных и гладкомышечных клеток , что предупреждает формирование атеросклеротической бляшки и ремоделирование сосудистой стенки. Повышенный уровень железа может способствовать модификации липопротеидов , рецепторов к инсулину, факторам роста, что способствует развитию ишемической болезни сердца, атеросклероза , сахарного диабета. Дефицит меди и цинка - СОД , церулоплазмина , обеспечивающих защиту ЛПНП и ЛПОНП от свободнорадикальной модификации , способствует гиперхолистеринемии. Дефицит Zn, Mn, Se обнаружен при бронхиальной астме.

           Поступление микроэлементов в клетку зависит от следующих факторов : типа элемента концентарции , времени экспозиции, способности связываться с поверхностными лигандами и рецепторами, типа вещества или соединения, в котором присутствуют микроэлементы , лабильности цитоплазматической мембраны клетки , фазы клеточного цикла и др. Растворимые соли микроэлементов практически не проникают в клетки и не оказывают внутриклеточных эффектов.

В мембранах клетки функционируют структуры , обеспечивающие вход Са2+ в цитоплазму по градиенту его концентрации ( Са2+ каналы) , а также системы активного транспорта Са2+ против градиента концентрации , использующие для этого либо энергию АТР ( кальциевый насос) , либо градиенты других ионов ( Na/Ca переносчик) В сложную семантику кальциевых каналов могут вмешиваться вне - и внутриклеточные металлы.