Токсичные металлы и окислительный стресс. Часть I: механизмы окислительного повреждения, вызываемого металлами

Токсичные металлы (свинец, кадмий, ртуть и мышьяк) широко распространены в окружающей среде. Человек подвергается воздействию этих металлов из многочисленных источников, включая загрязнённые воздух, воду, почву и пищевые продукты. Согласно данным последних исследований, металлы переходной группы катализируют окислительные реакции биологических макромолекул; поэтому токсичность этих металлов может быть обусловлена окислительным повреждением тканей. Металлы, участвующие в окислительно-восстановительных реакциях, такие как железо, медь и хром, подвергаются циклическим окислительно-восстановительным превращениям, тогда как металлы, не участвующие в таких реакциях, включая свинец, кадмий, ртуть и другие, истощают основные антиоксиданты клеток, особенно антиоксиданты и ферменты, содержащие тиольные группы. И те и другие металлы могут усиливать образование активных форм кислорода (АФК), таких как гидроксильный радикал (HO·), супероксидный радикал (O2·−) и перекись водорода (H2O2). Избыточное образование АФК может подавлять собственную антиоксидантную защиту клеток и приводить к состоянию, известному как «окислительный стресс». В условиях окислительного стресса в клетках возникают различные нарушения функций вследствие повреждения липидов, белков и ДНК активными формами кислорода. Поэтому предполагается, что вызванный металлами окислительный стресс в клетках может частично обусловливать токсические эффекты тяжёлых металлов. В настоящее время проводится несколько исследований влияния антиоксидантных добавок после воздействия тяжёлых металлов. Полученные данные свидетельствуют о том, что антиоксиданты могут играть важную роль в уменьшении некоторых вредных эффектов тяжёлых металлов. Для подтверждения значения антиоксидантов при отравлении тяжёлыми металлами необходимо рассмотреть соответствующие биохимические механизмы окислительного стресса, вызываемого металлами.