Токсические механизмы пяти тяжёлых металлов: ртути, свинца, хрома, кадмия и мышьяка

Промышленные процессы прошлого века привели к резкому росту воздействия тяжёлых металлов на человека. Ртуть, свинец, хром, кадмий и мышьяк — наиболее частые тяжёлые металлы, вызывавшие отравления у людей. В этом обзоре рассмотрены механизмы действия этих металлов по данным экспериментальных исследований на животных и исследований у человека. Острые или хронические отравления могут развиваться при воздействии через воду, воздух и пищу. Бионакопление этих тяжёлых металлов приводит к разнообразным токсическим эффектам в различных тканях и органах. Тяжёлые металлы нарушают клеточные процессы, включая рост, пролиферацию, дифференцировку, процессы повреждения и репарации, а также апоптоз. Сопоставление механизмов действия показывает сходные пути развития токсичности для этих металлов, включая образование активных форм кислорода, ослабление антиоксидантной защиты, инактивацию ферментов и окислительный стресс. Вместе с тем некоторые из них избирательно связываются со специфическими макромолекулами. В этом контексте рассмотрено взаимодействие свинца с дегидратазой аминолевулиновой кислоты и феррохелатазой. Также обсуждаются реакции других тяжёлых металлов с определёнными белками. Некоторые токсичные металлы, включая хром, кадмий и мышьяк, вызывают геномную нестабильность. Нарушения репарации ДНК после индукции окислительного стресса и повреждения ДНК этими тремя металлами рассматриваются как причина их канцерогенности. Несмотря на имеющиеся знания об опасности тяжёлых металлов, частота отравлений остаётся значительной и требует профилактики и эффективного лечения. Применение хелатной терапии при отравлениях металлами может стать ещё одним аспектом обзора тяжёлых металлов в будущем.