Микроэлементы участвуют в регуляции большинства жизненных процессов и биохимических реакций в нашем организме. В этом смысле их роль вполне можно сравнить с регуляторной ролью гормонов, а последствия хронического дефицита – с тяжелыми гормональными нарушениями. Здоровый организм сам способен синтезировать необходимое количество гормонов, но большинство микроэлементов он может получить исключительно с пищей или в виде медицинских препаратов. Любой их дефицит рассматривается как общее предболезненное состояние, из которого могут в дальнейшем развиться самые разные заболевания. Некоторые из них являются составляющими клеток и тканей как результат адаптации к окружающей среде.
С точки зрения биологической функции элементы могут быть разделены на 2 группы: 1 – кофакторы ферментов (с активирующей, регуляторной и структурно-стабилизирующей функцией); эссенциальные элементы этой группы: цинк, магний, марганец, молибден, медь и железо; 2 – компоненты молекул (могут быть найдены в костях скелета, системе метаболизма и др.); эссенциальные элементы этой группы: йод, хром, кобальт и селен. Для более чем 300 ферментов коферментами выступают макро- и микроэлементы. А некоторые ферменты содержат микроэлементы как неотъемлемый компонент своей структуры. Схематически реакции организма можно представить следующим образом: субстрат + фермент + микроэлемент-активатор (кофермент) = реакция. Т.е. при отсутствии микроэлемента реакция либо невозможна, либо она будет протекать, но с огромными затратами энергии и времени [1].
Исторический интерес к микроэлементам в онкологии связан был с эпидемиологией злокачественных новообразований [2, 3, 4].
В последние два десятилетия громадное количество публикаций о микроэлементах произвело переворот в нашем понимании молекулярных механизмов обмена микроэлементов и их роли в процессах роста, пролиферации и смерти клеток [3, 5].
Интерес к микроэлементному гомеостазу у пациентов с злокачественными новообразованиями существует как на этапах диагностики и лечения, так и в период ремиссии [2, 9, 10]. Как известно, нарушение микроэлементного состава различных тканей является одним из наиболее точных маркёров состояния компенсаторных систем организма при таких заболеваниях, как гипотиреоз, системный остеопороз, гиперпаратиреоз и многие другие [3]. Существует множество гипотез относительно применимости исследования микроэлементного гомеостаза у пациентов с онкологическими заболеваниями [4, 6, 7]. Однако, ни одна из существующих теорий не имеет существенной доказательной базы. Проблема в значительной степени находится в состоянии разработки.
Цель исследования
В рамках пилотного обследования пациентов, находящихся на различных этапах реабилитации изучить содержание токсичных и эссенциальных микроэлементов в различных биологических средах.
Материалы и методы исследования
У 40 пациентов, находившихся на реабилитации в лечебно-реабилитационном научном центре «Русское поле» в 2015 году, исследовано 35 образцов волос и крови/сыворотки, 23 образца слюны. 28 пациентов имели солидные опухоли: нефробластома – 9, нейробластома – 6, костные саркомы – 4, мягкотканные – 3; лейкоз и лимфомы были у 12 пациентов. Анализировалось содержание от 25 до 40 микроэлементов (эссенциальных и токсических). Продолжительность ремиссии составляла 1 год и более. Возраст колебался от 4 до 16 лет. Тестирование образцов выполнялось на 40 и более микроэлементов (таблица) с помощью атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой на аппарате Optima2000 DV (PerkinElmerSciex, США) и масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой на аппарате Elan9000 (PerkinElmer, США). Также проводилось исследование содержания микроэлементов в тех же субстратах 12 здоровых сиблингов10 пациентов. В качестве данных сравнительного анализа были разработаны нормативы на основании результатов обследования 120 образцов школьников Москвы.
Анализируемые микроэлементы
Результаты исследования и их обсуждение
Волосы являются стандартным субстратом исследования микроэлементного состава и в реестре ОМС зарегистрирована соответствующая медицинская услуга. Содержание микроэлементов в волосах отражает долговременные тенденции поддержания гомеостаза. У 10 % пациентов отмечены значительные эксцессы содержания Al, Cd, Ag, Pb в 5 и более раз (рисунок). Для основной массы пациентов характерна тенденция пониженного содержания эссенциальных химических элементов: Са, I, Se, Cr, Zn. В единичных случаях отмечались повышения концентрации эссенциальных элементов в волосах, что свидетельствовало о повышенном выведении этих элементов из организма на момент взятия анализов.
В исследуемых образцах крови выявлено наименьшее число отклонений: повышение содержания токсичных и условно-токсичных химических элементов Al, Cd, Ag, Pb представлено в 1,3–1,5 от референтных значений, что коррелировало с изменениями в составе волос. Также прослеживается тенденция к снижению содержания эссенциальных химических элементов Са, I, Se, Cr, Zn. Пониженное содержание хрома наблюдалось у 9 пациентов из 11, у всех был диагностирован метаболический синдром, что соответствует положению об ассоциации нарушений углеводного обмена с недостатком хрома.
В образцах слюны у пациентов основным проявлением были разнонаправленные изменения содержания эссенциальных элементов, их выраженность, как в отношении разнообразия, так и значений отклонений от референтных значений определялось тяжестью стоматологической патологии. Результаты анкетирования пациентов по вопросам гигиены полости рта обозначили тенденцию положительного влияния адекватных гигинических мероприятий на поддержание минерального состава ротовой жидкости.
Заключение
Учитывая немногочисленность обследуемой группы и разнообразие полученных изменений микроэлементного состава исследованных биологических сред, не представляется возможным определить специфичность микроэлементых нарушений в зависимости от диагноза и полученного нарушения, а также времени ремиссии. По данным проведённых исследований возможна констатации факта наличия нарушений микроэлементного гомеостаза у обследуемой группы в сравнении с группой контроля. Стоит отметить, что у обследуемой группы преобладают нарушения по типу дефицита эссенциальных микроэлементов, что совпадает с результатами других исследователей [1, 8, 10, 11, 12]. Данные изменения могут быть неспецифическим маркером длительно текущего, изнуряющего компенсаторные системы организма, заболевания, а могут быть специфичными изменениями при онкологической и онкогематологической патологии. Учитывая необходимость мониторирования параметров измененного метаболизма с целью коррекции поздних токсических эффектов противоопухолевой терапии, показано определение содержания микроэлементов в субстратах пациентов высокочувствительными методами [3]. Выявленные тенденции повышения в ряде случаев высокотоксических микроэлементов и снижения содержания эссенциальных микроэлементов требует дальнейшего изучения и разработки терапевтических подходов.
Поддержание элементного гомеостаза организма в периоде ремиссии злокачественного заболевания может рассматриваться в качестве профилактики рецидивов и развития вторичных опухолей.
Отличие концентрации различных микроэлементов в крови и волосах от референтных значений (школьники г. Москвы)
Библиографическая ссылка
Жуковская Е.В., Бондаренко В.П., Карелин А.Ф. ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗУЧЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В БИОСУБСТРАТАХ У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ С ОНКОЛОГИЧЕСКИМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ В ПЕРИОД РЕАБИЛИТАЦИИ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 9-3. – С. 365-368;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=10252 (дата обращения: 20.04.2024).