что дает цинк и селен
Цинк, селен и витамин D. Как защищаться от COVID-19?
Кривая случаев заражения коронавирусной инфекцией поползла вверх. Но и наука не стоит на месте. Копилка знаний о заболевании пополняется, и появляются всё новые методы лечения и профилактики.
Коктейль противовирусного действия
Как защищаться от COVID-19, пока вакцина не стала доступной для всех? И как быть тем, кому эта вакцина по тем или иным причинам противопоказана?
Многие врачи считают, что хорошую противовирусную защиту обеспечивает коктейль из трёх компонентов — цинка, селена и витамина D.
«Роль микроэлементов в работе иммунной системы и защите от вирусов велика, и мы решили посмотреть, каково их значение в тяжести течения COVID-19, — говорит доктор медицинских наук, профессор, первый проректор Сеченовского университета Андрей Свистунов. — Поскольку у нас есть база данных по нескольким сотням пациентов с этой инфекцией, лечившихся в нашей клинике, мы проверили концентрацию многих микроэлементов в их сыворотке крови. Была выявлена чёткая зависимость — чем ниже уровень цинка и селена, тем тяжелее течение болезни. И наоборот — при нормальном содержании этих микроэлементов чаще было лёгкое течение COVID-19».
«Роль цинка в этом исследовании была ожидаема, а вот такие масштабные данные о важной роли селена в защите от COVID-19 получены впервые, — говорит доктор медицинских наук, профессор, заведующий лабораторией молекулярной диетологии Сеченовского университета и идеолог этого исследования Анатолий Скальный. — Прямое противовирусное действие цинка, в том числе и против коронавируса, неплохо изучено. Он угнетает его размножение (репликацию) в клетке. Плюс цинк усиливает иммунитет, влияя на многие звенья иммунной системы. Такое же действие и у витамина D. Дополнительный приём этого витамина для профилактики коронавирусной инфекции прописан во многих официальных рекомендациях. Селен тоже может влиять на иммунитет, в том числе и на врождённый, играющий большую роль при COVID-19. К тому же он защищает лёгкие и вместе с цинком важен для ослабления воспалительной реакции. Мы хорошо знаем, какую негативную роль избыточное воспаление играет при коронавирусной инфекции: цитокиновый шторм — самый главный фактор её тяжёлого течения. И, возможно, в его ослаблении селен играет существенную роль.
Рассмотрев с большой международной группой учёных эти факты, мы пришли к выводу, что цинк, селен и витамин D являются оптимальными и для профилактики COVID-19, и для его лечения с самого начала болезни. Ведь все эти компоненты важны для выработки антител и хорошей работы иммунитета. Мы написали об этом статью, опубликованную во влиятельном научном журнале „Нутриенты“ (Nutrients), и сейчас с ведущими учёными, включая нобелевского лауреата Константина Новосёлова, готовим книгу о роли микроэлементов при COVID-19. Она выйдет в США и будет доступна для всех медиков».
Как включить «тройную защиту»?
— К сожалению, у жителей большей части территории России каждого из этих трёх веществ не хватает, — говорит Анатолий Скальный. — Например, дефицит цинка есть у 30–40% россиян. Среди пожилых людей с сахарным диабетом, ожирением, частыми простудами и хроническими болезнями лёгких, печени или злоупотребляющих алкоголем дефицит цинка и селена наблюдается у 60–80%. Учитывая такую ситуацию, препараты можно принимать и без исследования их содержания в организме. Но делать это можно не дольше 3 месяцев и в умеренных дозах. Для цинка это 5–10 мг в сутки, для селена — 50 мкг, для витамина D — дневная норма потребления 600–800 МЕ (15–20 мкг). Это в любом случае укрепит иммунитет.
Но лучше, конечно, сделать анализ и проверить содержание компонентов «тройного коктейля» в организме. Все их можно определять в крови, а цинк и селен ещё и в волосах. При серьёзном недостатке приём нужен дольше, а дозы — больше. Для цинка это 80 мг в сутки, для селена — 100–200 мкг. Если человек заразился коронавирусом, то такие дозы можно принимать в течение 3 недель — это поможет в лечении. Не забывайте о правильном питании с достаточным количеством пищи, богатой этими веществами. Обратите внимание, что многие продукты одновременно содержат много цинка и селена, а яйца богаты всеми тремя веществами.
Почему везде лечат по-разному?
На вопросы читателей о коронавирусной инфекции отвечают эксперты «АиФ».
Почему в разных регионах и даже больницах COVID-19 лечат по-разному? Неужели не существует чётких протоколов? Д. Шубин, Пермь
«Протоколы Минздрава касаются порядков оказания медпомощи, — объясняет директор Института экономики здравоохранения НИУ „Высшая школа экономики“ Лариса Попович. — Они действительно стандартизированы. В них прописаны порядок действий при подозрении на коронавирусную инфекцию, методы диагностики, основания для госпитализации и т. д. А собственно лечение зависит от индивидуальных особенностей состояния пациента. И стандартов здесь практически нет. Врачи должны искать тактику лечения исходя из характеристик заболевания человека, наличия сопутствующих заболеваний, переносимости лекарств и т. д. Также отмечу, что в последней версии временных клинических рекомендаций Минздрава (от 01.10.2020) есть варианты лечения в зависимости от степени тяжести болезни с перечнем большого количества лекарств, которые могут быть применены в зависимости от клинического мышления врача».
Правда ли, что болезнь особенно тяжело протекает у людей, имеющих лишний вес? Л. Родионова, С.-Петербург
По данным американских учёных, среди пациентов с тяжёлым течением коронавирусной инфекции было больше всего людей с ожирением. А риск смерти от COVID-19 у них в 9 раз выше. «Жировая ткань — это эндокринный орган, — говорит директор НМИЦ эндокринологии, член-корреспондент РАН Наталья Мокрышева. — Клетки жира поставляют в организм вещества, провоцирующие хроническое воспаление, что нарушает работу иммунной системы. Избыток жира усиливает цитокиновый шторм. Также у людей с ожирением чаще развивается диабет 2-го типа, при котором поражаются сосуды. А сосуды — главная мишень коронавируса. Именно поэтому коронавирус у пациентов с ожирением протекает тяжелее, чем у людей с нормальным весом».
Кстати, по словам главы Роспотребнадзора Анны Поповой, ожирением в России страдают 19% мужчин и 27,6% женщин.
Можно ли заразиться коронавирусом несколько раз? Г. Югай, Краснодар
По сообщениям СМИ, в Нидерландах 89-летняя женщина, страдавшая онкозаболеванием, заразилась коронавирусом во второй раз и умерла. «Коронавирусной инфекцией в мире переболели несколько десятков миллионов человек, по сравнению с этим число повторных заражений пока описано ничтожно мало, — комментирует доцент кафедры инфекционных болезней у детей РНИМУ им. Пирогова, кандидат медицинских наук Иван Коновалов. — Также все эти случаи требуют тщательной проверки — являются ли они реинфекцией (повторное заражение) или возможной реактивацией. У пациентов с подозрением на повторное заражение коронавирусом нужно обязательно тщательно проверять состояние иммунной системы. Её защита может быть ослаблена как вариант врождённой восприимчивости, а также при некоторых заболеваниях или приёме иммунодепрессантов. Так, женщина из Нидерландов страдала макроглобулинемией Вальденстрёма (лимфома). Для неё типично нарушение образования антител».
Прочитал, что собаки являются переносчиками коронавируса. Как себя обезопасить? Г. Заболотный, Мытищи
— Да, это так, — подтверждает доцент кафедры физической химии НИТУ «МИСиС», специалист по биологической защите Георгий Фролов. — При определённых условиях собака может стать переносчиком COVID-19.
Если её погладит инфицированный человек, то потом частицы могут попасть на руки хозяина. Также частицы могут осесть на шерсти, если мимо собаки прошёл кашляющий и чихающий носитель. Что делать? Придя домой с прогулки помойте собаку с шампунем. А вот увлекаться дезсредствами не надо. Это может навредить здоровью животного.
Цинк в нейропедиатрии и нейродиетологии
Рассмотрена роль цинка в организме, основные пищевые источники цинка, абсорбция, транспорт и экскреция цинка, симптомы недостаточности и избытка цинка, показания к применению препаратов цинка.
The role of zink in organizm are analyzed, main alimantal sources of zink, absorbtion, transport and excretion of zink, zink insufficiency and redundancy symptoms, indications for zink preparations application.
Препараты на основе солей цинка (Zn) используются в различных областях клинической медицины. В нейродиетологии Zn, оказывающий влияние на ЦНС и многие другие системы организма, относится к микронутриентам.
Общие сведения о цинке
Zn — микроэлемент из второй группы периодической системы; металл, имеющий порядковый номер 30 и атомную массу 65,38. По представленности в организме Zn уступает только железу (среди микроэлементов). В различных органах человеческого тела в норме cодержатся 2–3 г цинка. Электронная конфигурация этого микроэлемента позволяет ему участвовать в многочисленных биохимических процессах. Среди более чем 200 металлопротеинов, компонентом которых является Zn, фигурируют ДНК-связывающие белки [2].
Zn — преимущественно внутриклеточный ион; он cвязан более чем с 300 ферментами и является составной частью более 100 ферментов. Zn участвует в многочисленных реакциях синтеза или деградации важнейших метаболитов (углеводов, липидов, белков, а также нуклеиновых кислот). Этот микроэлемент необходим для образования эритроцитов и других форменных элементов крови; является компонентом ряда металлоферментов (карбоангидраза, щелочная фосфатаза и др.); играет важную роль в метаболизме РНК и ДНК, обмене белков и липидов, а также в функционировании Т-клеточного звена иммунитета [1, 2].
Zn является ингибитором апоптоза в различных клеточных системах (эпителий, эндотелий, лимфоидная и железистая ткани), хотя в печеночных и нейрональных клетках, он, наоборот, стимулирует апоптоз. Zn-содержащие нуклеопротеины участвуют в генетической экспрессии факторов роста и стероидных рецепторов. Zn стабилизирует структуру ДНК и РНК, он необходим для активации РНК-полимераз (в делении клеток), а также участвует (в составе белков хроматина) в процессах транскрипции и репликации [1, 2].
Zn — доказанный адаптоген (корригирует адаптационные механизмы при гипоксемии; увеличивает емкостные/транспортные способности гемоглобина по отношению к О2). Zn обладает антиоксидантными свойствами и способен улучшать действие других антиоксидантов; он уменьшает неспецифическую проницаемость клеточных мембран и участвует в предотвращении образования фиброза [1, 2].
Жизненно важные гормоны (инсулин, кортикотропин, соматотропин, гонадотропины) являются Zn-зависимыми. Цинк необходим для нормального роста и поддержания иммунных защитных свойств организма.
Эссенциальность микроэлемента для человеческого организма была признана в 1960-х гг. после проведения исследований A. S. Prasad и соавт. (1963) и J. A. Halsted и соавт. (1963) [3, 4]. Во влиянии цинка на нервную систему можно выделить следующие важнейшие функции цинка: метаболическую, антиоксидантную, гемопоэтическую, гемостатическую, адаптогенную и иммуномодулирующую.
В «Нормах физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп населения» (2008) рекомендуемое потребление цинка в детском возрасте составляет 3–12 мг/сут (для совершеннолетних индивидов — 12 мг/сут, для беременных женщин и кормящих матерей — 15 мг/сут) [5].
Цинк и нервная система
Обмен Zn в мозге регулируется множеством транспортных белков, включая «цинковые транспортеры» ZnT1 и ZnT3. В человеческом мозге представлены три фракции цинка: везикулярная (ограниченная в синаптических пузырьках нервных окончаний), мембраносвязанная (металлопротеины, участвующие в процессах стабилизации клеточной мембраны), цитоплазматическая (свободные ионы) [2].
Везикулярная фракция Zn наиболее значительна. Zn пространственно связаны с протеогликанами периферических окончаний нейронов. Данная фракция высвобождается в синаптическую щель при электростимуляции и может модулировать активность рецепторов различных нейромедиаторов (возбуждающих и тормозных рецепторов, особенно NMDA- и GABA-рецепторов) [1].
По мнению J. Garcia-Colunga и соавт. (2001), Zn обладает модулирующими свойствами в отношении никотиновых ацетилхолиновых подтипов рецепторов альфа-2-бета-4 [6]. О. А. Громова и А. В. Кудрин (2001) указывают, что содержание Zn в ткани серого вещества мозга варьирует от 150 до 200 мкмоль, а в терминальных окончаниях отростков нейронов его концентрация в 2,5–3 раза выше [7]. Концентрация цинка в веществе мозга (10 мкг/1 г сырой ткани) превышает таковые других двухвалентных металлов. Максимальным содержанием цинка в ЦНС характеризуются гиппокамп, миндалевидное тело и передняя доля гипофиза [1, 2].
В гиппокампе около 8% цинка содержится в везикулярной фракции. D. A. Coulter (2001) указывает, что круговые волокна гиппокампа способны высвобождать Zn в повышенных количествах и активировать GABA-рецепторы, что играет значительную роль в формировании эпилептогенных очагов в височной доле мозга [8]. Повышенное выделение Zn из нейронов гиппокампа во время эпилептических приступов сопряжено с сокращением численности нейрональной популяции у пациентов, страдающих этим видом хронической патологии церебральных функций. Поскольку Zn-индуцированный нейрональный апоптоз активируется глутаматными рецепторами и подавляется NMDA-антагонистами, именно NMDA-рецепторы особенно чувствительны к Zn и выполняют роль основного канала поступления микроэлементов в нейроны [1].
Роль Zn в нейротоксичности неоднозначна. Так, Zn-экзотоксическая нейротоксичность является следствием тормозного действия на NMDA-рецепторы. В физиологических условиях Zn может конкурировать с Сu за связывание с GABA-рецепторами, модулируя GABA-зависимые эффекты в изолированных мозжечковых клетках Пуркинье (в экспериментальных условиях). Zn способен проникать через NMDA- и AMPA-чувствительные Са-каналы. AMPA/каинат-чувствительные рецепторы — важнейший канал для быстрого поступления Zn в корковые нейроны; они тесно связаны с повреждением митохондрий в процессе апоптоза [1, 2].
Длительная (> 6 часов) экспозиция мозжечка Zn в количестве 100 мкмоль и более вызывает нейротоксические последствия, хотя менее долговременная инкубация церебеллярных и глиальных клеток в присутствии более высоких концентраций этого микроэлемента (до 600 мкмоль) приводит к апоптозу. Zn в концентрации 20–500 мкмоль вызывает повреждение митохондрий — вследствие блока передачи электронов от убихинона к цитохрому-В (комплекс III), а в более высоких концентрациях Zn вызывает торможение митохондриальных комплексов I, II и IV [1, 2].
Несмотря на то, что Zn в определенных концентрациях способен вызывать апоптоз нейронов, он способствует стабилизации гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) при интоксикации тяжелыми металлами (Pb, Hg, Cd) и препятствует реализации последними апоптотического эффекта. Таким образом, Zn является антагонистом тяжелых металлов в развитии нейрональной гибели. Сосудистое сплетение головного мозга — основной локус, в котором происходит проникновение тяжелых металлов через ГЭБ и, соответственно, реализуется нейропротективное действие Zn [1, 2]. D. Y. Zhu и соавт. (2000) продемонстрировали, что Zn препятствует повреждению структур ГЭБ, индуцированному фактором некроза опухолей и оксидом азота (NO) [9].
Антенатальный дефицит Zn способствует нарушению формирования нейроповеденческих реакций в грудном и раннем возрасте (снижение памяти, нарушения моторики, повышенная агрессивность, депрессии, галлюциноз и т. д.). Недостаточность Zn в критические периоды развития мозга (8–12 недели гестации и III триместр беременности) сопровождается уменьшением объема головного мозга, общего числа нейрональных клеток, а также изменением ядерно-цитоплазматического соотношения цинка (угнетение клеточного деления в период формирования крупных нейронов) [2].
Zn в норме и при патологии
В норме содержание Zn в плазме крови соответствует 100 мкг/100 мл (± 18 мкг/100 мл). Нормальное содержание Zn в спинномозговой жидкости составляет от 10–46 мг/л. Уровни Zn в крови несколько выше в утренние часы (после ночного голодания), что, по-видимому, имеет отношение к концентрациям альбумина в плазме [1].
И. В. Портнова (2002) предлагает считать содержание Zn в сыворотке крови на уровне 200 мг/л способствует усилению роста опухолей и канцерогенеза) [1, 2].
Показания к дотации Zn (в клинических ситуациях и вне болезни)
Цинк — стабилизатор D1-дофаминового рецептора, в связи с чем может использоваться в неврологии [2]. E. Huskisson и соавт. (2007) отмечают максимальную значимость Zn в когнитивной деятельности (наряду с такими минеральными веществами, как Cа и Mg, а также водорастворимыми витаминами группы В и С), а E. A. Maylor и соавт. (2007) подчеркивают роль цинка в обеспечении когнитивных функций [13, 14]. Антистрессорный эффект Zn является дополнительной положительной характеристикой микроэлемента.
Препараты Zn используются не только неврологами, но и врачами многих других специальностей, так как гипоцинкемия и необходимость в ее коррекции не являются редкостью в клинической медицине [1].
Наличие ряда клинических параллелей между серповидноклеточной анемией и дефицитом Zn предполагает возможную роль вторичной цинковой недостаточности в патогенезе этого вида гематологической патологии, нередко ассоциированной у детей с инсультами.
Одной из нозологических форм патологии, связанной с нарушениями метаболизма/утилизации Zn, является энтеропатический акродерматит. Это аутосомно-рецессивное заболевание характеризуется мальабсорбцией Zn, приводящей к экзематозным повреждениям кожных покровов, алопеции, диарее, интеркуррентным бактериальным и грибковым инфекциям (при отсутствии лечения возможен летальный исход) [15].
Поскольку Zn играет ключевую роль в синтезе и активности инсулина, предполагается, что обеспеченность этим микроэлементом существенна в профилактике сахарного диабета 2-го типа. Экспериментальные данные G. J. Martin и J. S. Rand. (2007) свидетельствуют, что применение суспензии Zn позволяет в значительной части наблюдений достичь длительной ремиссии или добиться хороших результатов (уменьшение клинических проявлений диабета) [16]. X. Li и соавт. (2007) подчеркивают, что синтез металлотионеина под воздействием Zn препятствует развитию спонтанного или химически опосредованного сахарного диабета и его осложнений [17]. Систематический обзор, посвященный применению препаратов цинка для профилактики сахарного диабета 2-го типа, представили V. Beletate и соавт. (2007) [18].
Поступление Zn в клетки в концентрациях ниже 7 мг/л подавляет канцерогенез и опухолевый рост, что объясняет целесообразность его применения в онкологии.
Существует и другие показания к применению препаратов Zn, например, синдромы мальабсорбции (лактазная недостаточность, целиакия и др.), хронический гастродуоденит, рахит, иммунодефицитные состояния, снижение аппетита, задержка роста, отставание в половом созревании, ухудшение зрения, снижение памяти, поведенческие расстройства, синдром дефицита внимания с гиперактивностью и др. [1]. Они определяются врачом индивидуально.
Интенсивный физический труд и занятия спортом являются факторами риска по развитию недостаточности Zn. При высокой физической активности может происходить мобилизация данного микроэлемента из скелетных депо для клеточного роста (то есть для синтеза Zn-металлоферментов). Поэтому при занятиях спортом и тренировках успешно могут применяться адаптогенный, антиоксидантный, метаболический и гемопоэтический эффекты препаратов Zn, среди которых адаптогенный наиболее важен [1]. S. Savas и соавт. (2006), S. Khaled и соавт. (1997, 1999) указывают на частое развитие недостаточности Zn при интенсивных занятиях спортом и отмечают положительное влияние дотации микроэлемента на гематологические параметры и реологические свойства крови спортсменов, что подтверждают М. Kilic и соавт. (2004) [19–22].
N. Meunier и соавт. (2005) подчеркивают роль Zn не только при повышенной физической активности, но и в аспекте интеллектуальных и поведенческих функций, нутритивного статуса, поддержания иммунной/антиоксидантной систем организма, а также костного метаболизма [23].
Цинк и иммунитет
В настоящее время доказано, что прием препаратов цинка способствует течению репарации тканей, а также нормализации нутритивного статуса по этому микроэлементу, что было продемонстрировано J. W. Swinkels и соавт. (1996) в условиях эксперимента [24].
Хотя точные функции и молекулярные механизмы участия Zn в иммунном ответе пока не изучены, ряд исследований указывают на наличие у этого микроэлемента иммуномодулирующей функции. К. Kabu и соавт. (2006) подтверждают роль Zn в активации тучных клеток и его необходимость в процессах дегрануляции и выработке цитокинов; T. B. Aydemir и соавт. (2006) указывают на роль Zn в программировании специфических субпопуляций лейкоцитов на усиленную экспрессию цитокинов; C. F. Hodkinson и соавт. (2007) обнаружили у людей среднего и пожилого возраста снижение в крови числа В-лимфоцитов и повышение соотношения CD4/CD8 на фоне дотации Zn [25–27].
В дополнение к этому F. Intorre и соавт. (2007) на фоне приема препаратов Zn отмечают улучшение содержания в плазме крови витамина А, а I. Hininger-Favier и соавт. (2007) — оптимизацию эссенциального микроэлементного статуса и липидного метаболизма, что также оказывает положительное влияние на состояние иммунного гомеостаза [28, 29]. Антиоксидантные свойства Zn обусловливают его дополнительную роль в осуществлении реакций иммунного ответа.
Тяжелый дефицит Zn сопровождается атрофией тимуса, лимфопенией, снижением пролиферативного ответа лимфоидных клеток на стимуляцию митогенами, селективной супрессией CD4-хелперной популяции Т-клеток, снижением активности NK-клеток, анергией (отсутствием реакции на антигены), а также дефицитарной активностью гормона вилочковой железы. Даже умеренная цинковая недостаточность снижает иммунную функцию, нарушая продукцию интерлейкина-2. Легкий дефицит Zn не вызывает атрофии вилочковой железы и лимфопении, но характеризуется анергией и снижением активности NK [30].
Эссенциальность цинка для человеческого организма предполагает необходимость в регулярной дотации этого микроэлемента. Применение этого эссенциального микроэлемента показано при широком спектре психоневрологической и соматической патологии у детей различного возраста.
Литература
В. М. Студеникин, доктор медицинских наук, профессор
С. Ш. Турсунхужаева
В. И. Шелковский, кандидат медицинских наук
ГУ «Научный центр здоровья детей РАМН», Москва
Врачевание. Микроэлементы: цинк и селен
П род олжение книги » Врачевание» (размышлен ия детского врача).
2.10. Микроэлементы
Организм человека, как и других животных, включает в себя большую часть химических элементов, существующих на Земле и представленных в таблице периодической системы элементов Д.И.Менделеева. Из 106 элементов, указанных в этой таблице, 86 элементов постоянно присутствуют в организме человека. Принято считать, что содержащееся в живом организме какое-либо вещество в количестве больше 0,001% состава человека, относится к макроэлементам, а содержащееся меньше 0,001% — к микроэлементам. Биологическое значение каждого химического элемента еще во многом остается не вполне изученным, особенно тех, которые имеются в организме в очень малом количестве.
Минералы по их незаменимости и исключительной необходимости в процессах жизнедеятельности имеют не меньшее значение, чем витамины, белки, липиды, углеводы. Они оказывают регулирующее воздействие на генетический аппарат, активность метаболизма, преобразование энергии, синтез всех структур организма, размножение, развитие и т.п. Наиболее важными из них считаются более 30 элементов. К ним относятся бром, фтор, йод, железо и медь, хром, кобальт, марганец, молибден, селен, цинк, ванадий, кремний, кадмий, свинец и никель, олово и другие. Минеральные вещества поступают в организм в составе растительной и животной пищи, и воды. На их долю должно приходиться в среднем до 4% сухой массы пищевых продуктов. Всасывание происходит в основном в тонком кишечнике, где большинство минералов образуют комплексные соединения со специфическими транспортными белками и, поступив в кровь, переносятся в печень, а затем — в другие органы и ткани. В организме поддерживается в крови, лимфе, органах и тканях более или менее уравновешенное содержание каждого минерального элемента — реже в свободном состоянии, чаще в виде ионов и в комплексных соединениях. Относительно строгий гомеостаз минералов важен для жизнедеятельности, поскольку дефицит какого-либо вещества или, напротив, его избыток, или дисбаланс по отношению его к другим минеральным элементам представляет опасность для здоровья и жизни человека.
Содержание минеральных веществ в растениях, воде и даже в атмосферном воздухе зависит от их концентрации, химической и физи ческой формы в почве. Этим определяется тип естественной геобиохимической провинции. Недостаток в почве и воде одних элементов (например, йода, фтора, селена), или избыток других (например, фосфора, железа, свинца) — служит главной причиной возникновения эндемической патологии. Чаще наблюдается диспропорция, когда в почве одновременно одних минералов мало, а других — слишком много. Истощение и загрязнение почвы в результате неразумной деятельности человека создает свою новую для данного региона уникальную геохимическую ситуацию, требующую специального изучения и принятия соответствующих профилактических мер.
Микроэлементы распределяются в организме человека неравномерно. Они больше накапливаются в тканях и органах, соответственно преимущественной структурной и функциональной специализации. Так, фтор концентрируется больше в дентине зубов; медь — частично в печени, селезенке, и 95% в составе церулоплазмина — белка крови; йод — в щитовидной железе и ее гормонах. Железо содержится преимущественно в гемоглобине крови, в мышцах и костном мозге; магний — в костях и мышцах; кобальт — в печени, в составе витамина В12; кальций и фосфор — в костях; свинец — в костях и печени; и т.д. Для многих микроэлементов нет жесткой “ узкой“ локальной специализации — они, входя в состав коферментов и других белков, и в виде ионов обнаруживаются почти во всех тканях. Здесь, несмотря на чрезвычайно малое их количество, микроэлементы проявляют высокую биологическую активность. Около одной трети всех ферментов являются металлоферментами, то есть содержат в своей структуре или активируются металлом.
Цинк в составе ферментов, метаболитов и других биологически активных веществ участвует в обмене нуклеиновых кислот, улучшает усвоение белков, жиров, углеводов. Функции его многообразные и важные. Он входит в состав супероксиддисмутазы и участвует в антиоксидантном действии, стабилизации клеточных мембран; благоприятствует всасыванию в кишке витамина А, поддерживает его активность и способствует синтезу родопсина, то есть в составе комплекса влияет на функцию зрения. Цинк участвует также в функционировании сетчатки глаза и поддержании прозрачности хрусталика. Присутствуя в составе полимераз НК, цинк способствует восстановлению поврежденных и синтезу новых НК, функции генов. Цинк имеется в составе угольной ангидразы и способствует образованию или расщеплению угольной кислоты в капиллярах. В лактатдегидрогеназе он влияет на окислительно-восстановительные реакции и функции печени, сердца, легких, почек.
В составе щелочной фосфатазы цинк участвует в ремоделировании костной ткани, ее синтезе, линейном росте, образовании коллагена; имеется цинк и в альдолазе, и во многих других ферментах. С цинком связаны энергетические процессы в клетках, синтез гормонов, влияющих на рост (соматотропин, инсулиноподобный фактор роста (IGF-1), тестостерон, инсулин). Цинк влияет на синтез и активность половых гормонов, на течение беременности, развитие плода, на внутриутробный и последующий рост человека. Он участвует в обмене жирных кислот и благоприятствует метаболическому превращению незаменимых полиненасыщенных жирных кислот во многих органах и тканях в простагландины, обладающие физиологической активностью. Для синтеза противовоспалительных простагландинов, наряду с цинком, требуются магний и витамины С, В3 и биотин.
Поскольку цинк влияет на многие органы и их функции, то и дефицит этого микроэлемента приводит к множеству нарушений. Для мужчин потребность в цинке в несколько раз выше, чем требуется цинка женщинам. У людей с недостаточностью цинка отмечаются низкий рост, вплоть до карликовости; выраженная задержка полового развития, часто гипогонадизм, атрофия яичек и предстательной железы, низкая фертильность. Мужское бесплодие связано с множественными нарушениями развития половых органов, особенно предстательной железы, неполноценностью сперматозоидов и низкой продукцией тестостерона. Страдает иммунитет: атрофия тимуса, лимфатической ткани, селезенки, иммуносупрессия, плохое заживление ран, склонность к опухолевым заболеваниям, частые, затяжные и хронические инфекции. Нарушается костеобразование, развивается остеопороз. Часто наблюдаются депрессия, заторможенность психики, прогрессирование эпилепсии. У детей преобладают упорный синдром мальабсорбции и распространенные поражения кожи — периорбитальные, периоральные и перианальные десквамиции, сыпи, гиперкератоз, экзема, тяжелая нагнаивающаяся угревая сыпь, акродерматит, трофические повреждения ногтей и волос, их ломкость, характерные белые пятна на ногтях, алопеция. В старшем возрасте появляются выраженные признаки преждевременного старения, бесплодие, раннее развитие аденомы простаты, катаракты, сахарного диабета 2 типа, падение слуха и зрения.
Селен
Селен — микроэлемент, абсолютно необходимый для жизнедеятельности человека. Содержится в почве в очень малом количестве, но на планете есть территории, где его концентрация в почве и воде чрезвычайно высокая (например, Китай). Человек получает селен с растительными, животными и морскими продуктами питания. Наибольшее его содержание в чесноке, бобовых и зерновых (особенно в пшенице), но любая обработка пищи ведет к значительному уменьшению в ней селена. В России, Украине почти повсеместно почвы бедны селеном, соответственно, его мало в продуктах питания и у большинства населения (до 80—90%) отмечается дефицит селена. Этому также способствуют, продолжающееся интенсивное вымывание селена из почвы, недостаточные и неполноценные удобрения и преимущественное использование в геохимических провинциях продуктов питания только местного производства, выращенных на бедных почвах. В кишечнике человека селен легко всасывается и быстро образует связи с белками (селенопротеины), с аминокислотами (селенометионин, селеноцистеин) и с липосахаридами. Преимущественная концентрация селена отмечается в печени, почках, мышцах, в миокарде, ткани глаз, эритроцитах, присутствует в ядрах клеток. У мужчин наибольшее содержание селена, выявлено в яичках. Выводится селен из организма почками, выдыхаемым воздухом, с калом.
Биологическое влияние селена многообразное, чем и объясняется резко усилившееся внимание к нему в последние 10—15 лет.
В качестве кофактора, входящего в состав активного центра ферментов, селен активирует каталитические ферменты сильного антиоксидантного действия – глутатионредуктазу и тиоредоксинредуктазу. В активном состоянии эти ферменты (при участии селена) разрушают и способствуют удалению из тканей избытка перекиси водорода и перекиси липидов, то есть очень токсичных для клеток организма перекисных радикалов, свободных форм кислорода. По-видимому, с этим механизмом связано, и антитоксическое действие селена, защита и стабилизация клеточных мембран, ядер клеток, противовоспалительный и антионкогенный эффект.
Селен воздействует на функциональную активность цитохрома Р-450 в эндоплазматической сети клеток печени, на транспорт электронов в митохондриях, на тканевое дыхание, окислительно-восстановительные процессы, то есть на важнейшие реакции жизнеобеспечения. Селен синергист витамина Е, совместное их антиоксидантное действие резко возрастает. Витамин Е ингибирует перекисное окисление ПНЖК, и глутатионпероксидаза при участии селена разрушает возникшие перекись водорода и перекиси липидов (ПОЛ). Симптомы недостаточности селена заметно уменьшаются при нормальном поступлении витамина Е в организм; также и применение селена, заметно нивелирует признаки дефицита в организме витамина Е. Токоферолы предупреждают окисление селена, благоприятствуют его сохранению. Витамин А и витамин С облегчают всасывание, транспорт и утилизацию селена в организме. Он участвует и в фотохимических процессах, обусловливающих функцию зрения.
При нормальном содержании селена в организме замедляется всасывание и действие токсических металлов: свинца, ртути, таллия, кадмия и других. В этом случае противотоксическое влияние селена сочетается с его антимутагенным и антиканцерогенным действием. Экспериментально установлено его повреждающее действие на злокачественные клетки. При падении уровня селена в организме возрастает риск опухолевых заболеваний. Селен, совместно с цинком, способствует всасыванию, усвоению йода, синтезу и активизации гормонов щитовидной железы и их метаболитов. Без селена и цинка профилактика, и лечение йодной недостаточности оказываются менее эффективными. Применение селена при болезни Хашимото привело к клиническому улучшению и заметному снижению титра аутоиммунных антител.
Большое положительное влияние оказывает селен на половую функцию, созревание половых клеток, подвижность сперматозоидов, развитие и здоровье плода, донашивание беременности. Селенопротеин — составная часть тестикулярной ткани. Во взаимодействии с ферментами, витаминами и другими микроэлементами селен участвует в метаболизме белков, нуклеиновых кислот, липидов, углеводов. Он входит в состав более 30 биологически активных соединений. Очевидно, селену принадлежит важная роль в стимуляции и поддержании иммунитета, образовании антител, а также укреплении сердечно-сосудистой системы, предупреждения ее поражений (механизм этого влияния селена недостаточно выяснен). Лечебное применение препарата селена при остром падении артериального давления у больных с клиникой шока или коллапса дает быстрый эффект — восстановление артериального давления. Он также способствовал улучшению регенерации миокарда у больных, перенесших инфаркт миокарда.
У здоровых взрослых людей нормальным считается уровень селена в крови 1,14—1,9 мкмоль\л. При разнообразном питании дефицит селена возникает редко. Обычно это происходит в комплексе с недостаточным содержанием в пище и других МН (витаминов Е, А, йода и др.), при хронических болезнях пищеварительного тракта, нарушениях всасывания. Чаще недостаточность содержания селена в крови наблюдают у очень пожилых людей, при усиленном метаболическом потреблении и выделении селена из организма, вызванных затяжными стрессами, болезнями, физическими нагрузками, химическими и другими неблагоприятными воздействиями. Аскорбиновая кислота разлагает селенит до биологически неактивного состояния, но на селен она не влияет. Всасыванию селена мешают сахар и сладкая пища.
Недостаточность селена проявляется постепенно прогрессирующей хронической усталостью, вялостью, повторными вирусными респираторными и другими инфекционными заболеваниями. Затем присоединяются типичные красные пятна на коже, сыпи, экзема, алопеция, повреждения ногтей, боль в суставах и костях, в крови нарастает концентрация холестерина. По мере углубления дефицита селена отмечаются повышенная склонность к злокачественным заболеваниям пищеварительного тракта, яичников, простаты, легких, молочных желез. Характерными признаками недостаточности селена служат стерильность у мужчин, нарушения функции печени, поджелудочной железы, сердца, щитовидной железы. Наиболее выраженные формы селенодефицита — кардиомиопатия (болезнь Кешана), синдром Кашин-Бека (остеоартропатия). Снижение концентрации селена в крови выявлено у больных инфарктом миокарда, дилатационной кардиомиопатией.
Селен, как и цинк, и другие микроэлементы, оказывает сильное влияние на развитие эмбриона и плода на всех стадиях внутриутробной жизни. Недостаточность селена во время беременности проявляется у плодов многообразными нарушениями внутриутробного развития, дефектами формирования органов, задержкой нарастания роста и веса, низким иммунитетом при рождении и в ближайшие месяцы после рождения. У младенцев отмечается повышенный риск поражения миокарда и внезапной смерти. Дети и подростки отстают в росте и половом созревании. Для взрослых — характерно раннее старение, угасание большинства жизненных функций, быстро прогрессирующие атеросклероз, поражения сосудов мозга и сердца, катаракта и ранний климакс у женщин. По данным американских исследователей дефицит селена создает риск развития инфаркта миокарда в 7 раз чаще, чем среди людей с нормальным содержанием селена(31).
Профилактика с помощью селена кардиологической и онкологической патологии, а также большой группы болезней (аллергия, подагра, РА, болезнь Крона, ожирение, эпилепсия, анемия и пр.) проводилась на протяжении до 10—15 лет во многих странах с участием десятков тысяч пациентов. По рекомендации экспертов ВОЗ суточная потребность в селене составляет для мужчин 70 мкг, для женщин — 55 мкг, для детей — 1 мкг на 1 кг веса; для беременных и кормящих грудью женщин, спортсменов, курящих — до 200 мкг\сутки. Не следует превышать суточную дозу в 400 мкг. Обязателен контроль врача.
Избыток селена может приводить к тяжелым заболеваниям, что наблюдалось в Китае у людей, занятых на работах в шахтах с высокой концентрацией этого металла, а также среди населения, потреблявшего воду, насыщенную селеном. Территории с высоким содержанием селена в почве и воде имеются и в России. Передозировка селена встречается также при самолечении и длительном его использовании в дозах более 400—800 мкг\день. В таких случаях у пациента появляется характерный чесночный запах изо рта, желудочно-кишечные и нервные расстройства, металлический привкус во рту, сыпи, ломкость ногтей, пощипывание кожи. Затем выявляют разрушение эмали зубов, мышечные и суставные боли, падение функции печени и почек, анемию, нарушение синтеза метионина и многих ферментов, падение иммунитета. Совместное применение селена с витамином Е в значительной мере предупреждает токсические эффекты микроэлемента.
При любом методе профилактики первоначально необходимо проводить лабораторное обследование каждого человека, чтобы объективно установить уровень селена у него в крови, и только после этого индивидуально решать вопрос о допустимости и необходимости назначать ему препараты селена. Людям с нормальным содержанием селена не следует принимать таблетки, содержащие селен.