36152810 OR Essential metals in health and disease Dotaz Zobrazit nápovědu
Transition metal ions are key elements of various biological processes ranging from oxygen formation to hypoxia sensing, and therefore, their homeostasis is maintained within strict limits through tightly regulated mechanisms of uptake, storage and secretion. The breakdown of metal ion homeostasis can lead to an uncontrolled formation of reactive oxygen species, ROS (via the Fenton reaction, which produces hydroxyl radicals), and reactive nitrogen species, RNS, which may cause oxidative damage to biological macromolecules such as DNA, proteins and lipids. An imbalance between the formation of free radicals and their elimination by antioxidant defense systems is termed oxidative stress. Most vulnerable to free radical attack is the cell membrane which may undergo enhanced lipid peroxidation, finally producing mutagenic and carcinogenic malondialdehyde and 4-hydroxynonenal and other exocyclic DNA adducts. While redox-active iron (Fe) and copper (Cu) undergo redox-cycling reactions, for a second group of redox-inactive metals such as arsenic (As) and cadmium (Cd), the primary route for their toxicity is depletion of glutathione and bonding to sulfhydryl groups of proteins. While arsenic is known to bind directly to critical thiols, other mechanisms, involving formation of hydrogen peroxide under physiological conditions, have been proposed. Redox-inert zinc (Zn) is the most abundant metal in the brain and an essential component of numerous proteins involved in biological defense mechanisms against oxidative stress. The depletion of zinc may enhance DNA damage by impairing DNA repair mechanisms. Intoxication of an organism by arsenic and cadmium may lead to metabolic disturbances of redox-active copper and iron, with the occurrence of oxidative stress induced by the enhanced formation of ROS/RNS. Oxidative stress occurs when excessive formation of ROS overwhelms the antioxidant defense system, as is maintained by antioxidants such as ascorbic acid, alpha-tocopherol, glutathione (GSH), carotenoids, flavonoids and antioxidant enzymes which include SOD, catalase and glutathione peroxidase. This review summarizes current views regarding the role of redox-active/inactive metal-induced formation of ROS, and modifications to biomolecules in human disease such as cancer, cardiovascular disease, metabolic disease, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, renal disease, blood disorders and other disease. The involvement of metals in DNA repair mechanisms, tumor suppressor functions and interference with signal transduction pathways are also discussed.
- MeSH
- kovy chemie metabolismus toxicita MeSH
- lidé MeSH
- náchylnost k nemoci MeSH
- nemoc * MeSH
- oxidace-redukce MeSH
- oxidační stres účinky léků MeSH
- peroxidace lipidů účinky léků MeSH
- poškození DNA účinky léků MeSH
- rizikové faktory MeSH
- signální transdukce účinky léků MeSH
- volné radikály metabolismus MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
L-histidine (HIS) is an essential amino acid with unique roles in proton buffering, metal ion chelation, scavenging of reactive oxygen and nitrogen species, erythropoiesis, and the histaminergic system. Several HIS-rich proteins (e.g., haemoproteins, HIS-rich glycoproteins, histatins, HIS-rich calcium-binding protein, and filaggrin), HIS-containing dipeptides (particularly carnosine), and methyl- and sulphur-containing derivatives of HIS (3-methylhistidine, 1-methylhistidine, and ergothioneine) have specific functions. The unique chemical properties and physiological functions are the basis of the theoretical rationale to suggest HIS supplementation in a wide range of conditions. Several decades of experience have confirmed the effectiveness of HIS as a component of solutions used for organ preservation and myocardial protection in cardiac surgery. Further studies are needed to elucidate the effects of HIS supplementation on neurological disorders, atopic dermatitis, metabolic syndrome, diabetes, uraemic anaemia, ulcers, inflammatory bowel diseases, malignancies, and muscle performance during strenuous exercise. Signs of toxicity, mutagenic activity, and allergic reactions or peptic ulcers have not been reported, although HIS is a histamine precursor. Of concern should be findings of hepatic enlargement and increases in ammonia and glutamine and of decrease in branched-chain amino acids (valine, leucine, and isoleucine) in blood plasma indicating that HIS supplementation is inappropriate in patients with liver disease.
- MeSH
- amoniak metabolismus MeSH
- atopická dermatitida terapie MeSH
- chelátory MeSH
- glutamin metabolismus MeSH
- histamin MeSH
- histidin * škodlivé účinky chemie fyziologie terapeutické užití MeSH
- hypertrofie etiologie MeSH
- játra metabolismus patologie MeSH
- kontraindikace MeSH
- lidé MeSH
- metabolický syndrom terapie MeSH
- nemoci jater metabolismus MeSH
- nemoci nervového systému terapie MeSH
- potravní doplňky * MeSH
- roztoky pro uchovávání orgánů MeSH
- scavengery volných radikálů MeSH
- větvené aminokyseliny metabolismus MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- přehledy MeSH
Závěrečná zpráva o řešení grantu Interní grantové agentury MZ ČR
27 l. : tab. ; 32 cm
investigation of biokinetics of alpha-emitting radionuclide polonium -210 in rodents as influenced by combined exposure to selected stable essential and heavy metals or whole X-irradiation. Investigation of the therapeutic effectiveness of chelating agents in removing polonium -210 from the body as influenced by chemical or physical factors.
Výzkum biokinetiky alfa-emitujícího radionuklidu polonia .210 za podmínek kombinované expozice vybraným těžkým a esenciálním kovům nebo celotělovému RTG ozáření provedený na laboratorních hlodavcích. Výzkum terapeutické účinnosti chelátotvorných látek vmobilizaci polonia -210, které bylo inkorporováno do organismu za podmínek kombinované expozice.
- MeSH
- chelátová terapie využití MeSH
- kinetika MeSH
- modely nemocí na zvířatech MeSH
- polonium toxicita MeSH
- radionuklidy MeSH
- těžké kovy MeSH
- Konspekt
- Lékařské vědy. Lékařství
- NLK Obory
- radiologie, nukleární medicína a zobrazovací metody
- toxikologie
- NLK Publikační typ
- závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR
In the Czech Republic, the Human Biomonitoring Project (CZ-HBM) was launched in 1994 as an integral part of the nationwide Environmental Health Monitoring System (EHMS). Until now, the HBM covers two time periods: the first covered 1994-2003 and the second, 2005-2009. Altogether three population groups were included in the HBM: adults (blood donors aged 18-58 years), children aged 8-10 years, and breastfeeding primiparas. Sampling is organized on a yearly basis. Altogether three groups of biomarkers were analyzed: (a) selected heavy metals (Pb, Cd, Hg) and essential elements (Cu, Se, Zn) in blood and urine of adults and children, (b) indicator PCBs, DDT, DDE, HCB and HCHs in human milk and blood serum of adults and (c) cytogenetic changes in peripheral lymphocytes in blood of adults and children. This paper is focused on the general design of the CZ-HBM, the trends over time, and reference values. A significant downward time trend was observed for the blood lead levels in adults and children. Increased urinary cadmium levels were observed in Czech children compared to German children. The blood and urinary mercury levels were higher in women than in men. The levels of indicator PCB congeners in the Czech human milk samples were still higher than in most other European countries, because of existing hot spots. The levels of organochlorine pesticides showed a substantial continuous downward trend.
- MeSH
- biologické markery krev moč MeSH
- chlorované uhlovodíky krev moč MeSH
- chromozomální aberace chemicky indukované MeSH
- cytogenetika MeSH
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- kouření krev epidemiologie moč MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- městské obyvatelstvo MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- mléko chemie MeSH
- monitorování životního prostředí metody MeSH
- pesticidy krev moč MeSH
- průřezové studie MeSH
- průzkumy a dotazníky MeSH
- rozložení podle pohlaví MeSH
- selen krev moč MeSH
- těžké kovy krev moč MeSH
- věkové rozložení MeSH
- vystavení vlivu životního prostředí analýza MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- srovnávací studie MeSH
- Geografické názvy
- Česká republika MeSH
Poruchy čichu a chuti mohou být obtížně diagnostikovatelné, neboť mohou mít celou řadu různých příčin. Pacienti často nedokážou jasně popsat anamnézu svých příznaků – obvykle totiž neumějí rozlišit mezi obtížemi s čichem a chutí. Diagnostiku nám mohou usnadnit standardizované dotazníky. Dysfunkce týkající se čichu a chuti byly uvedeny do souvislosti se zhoršením chuti k jídlu, nezamýšleným poklesem hmotnosti, malnutricí a se sníženou kvalitou života. Porucha chuti může být úplná nebo částečná a může se vztahovat na jeden nebo na více aspektů vnímání chuti (sladkost, hořkost, kyselost, slanost a umami [japonsky chutný, delikátní]). Odhaduje se, že 95 % poruch chuti je způsobeno spíše narušením čichu než chuti jako takové. Mezi nejčastější příčiny dysfunkce čichu patří alergická rinitida, chronická rinosinusitida (se sinonasálními polypy nebo bez nich) a infekce horních cest dýchacích. Dalšími potenciálními příčinami jsou úrazy hlavy, neurodegenerativní onemocnění (jako Parkinsonova nemoc a jiná) a různá léčiva. Zásadní význam má vyšetření nosu, úst a orofaryngu, jakož i neurologické vyšetření (zaměřené především na I., VII., IX. a X. hlavový nerv). Indikována mohou být také další vyšetření, jako testování kognice, nosní endoskopie, vyšetření paranasálních dutin či nosu výpočetní tomografií, případně vyšetření mozku pomocí magnetické rezonance. Až u poloviny pacientů se porucha čichu postupem času zmírní. Pravděpodobnost zlepšení čichu je nižší, jde-li o těžkou a dlouhodobou poruchu; nepříznivými prognostickými faktory jsou též vyšší věk, kuřáctví a mužské pohlaví.
Smell and taste disorders can be challenging to diagnose because of the large number of potential etiologies. Patients are often unable to provide a clear history of symptoms, because they frequently cannot distinguish between difficulties with smell and taste. Standardized questionnaires may be helpful in diagnosis. Smell and taste dysfunction have been implicated in loss of appetite, unintended weight loss, malnutrition, and reduced quality of life. Taste dysfunction may be complete or partial, and affect one or more aspects of taste (sweetness, bitterness, sourness, saltiness, and umami [savory]). An estimated 95% of taste disorders are caused by impairment of smell rather than gustatory loss. The most common causes of olfactory dysfunction include allergic rhinitis, chronic rhinosinusitis (with or without sinonasal polyps), and upper respiratory infection. Other potential causes include head trauma, neurodegenerative diseases (including Parkinson disease and cognitive impairments), and medications. Examination of the nose, mouth, and oropharynx as well as neurologic examination (focusing on cranial nerves I, VII, IX, and X) is essential. Additional assessment such as cognitive testing, nasal endoscopy, computed tomography of the sinuses or nose, or brain magnetic resonance imaging may be indicated. Up to one-half of patients with olfactory dysfunction improve over time. Improvement in olfactory function is inversely correlated with severity and duration of loss, age, smoking, and male sex.
- MeSH
- algoritmy MeSH
- anamnéza MeSH
- diferenciální diagnóza MeSH
- fyzikální vyšetření MeSH
- konziliární vyšetření a konzultace MeSH
- lidé MeSH
- metody pro podporu rozhodování MeSH
- počítačová rentgenová tomografie MeSH
- poruchy chuti diagnóza etiologie MeSH
- poruchy čichu diagnóza etiologie MeSH
- primární zdravotní péče MeSH
- prognóza MeSH
- vzdělávání pacientů jako téma MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
Autoři shrnují poznatky o vlivu výživy na riziko vzniku nejčastějších chronických onemocnění – nádorových a kardiovaskulárních KVO, u nichž dominuje jako společný výživový rizikový faktor nerovnováha energetické bilance (obezita, nedostatek tělesné aktivity a disproporce v dietním příjmu hlavních živin) a deficity přirozených antioxidačních nebo chemoprotektivních látek. I když se výživa považuje za jednu z hlavních determinant zdraví, jednoznačné vztahy mezi konkrétní potravinou či určitými výživovými zvyklostmi a mezi chronickými onemocněními jsou nalézány vzácně (alkohol). Kromě excesívní konzumace například červeného masa nebo tuků, mohou být rizikovější komponenty jídla vzniklé při výrobě (uzení a nakládání masa, industriálně vyráběné trans-formy mastných kyselin) nebo kuchyňskou úpravou za vysokých teplot (heterocyklické aminy a polycyklické aromatické uhlovodíky). Nebezpečná může být kontaminace potravin cizorodými látkami (pesticidy, aflatoxiny, organické těžké kovy v rybách). U řady chronických nemocí je prokazován ochranný vliv konzumace zeleniny a ovoce jako hlavního zdroje přirozených antixidantů a chemoprotektivních látek. Příklady intervenčních studií se suplementací beta-karoténem ukazují, jak mohou být nadějné výsledky bežných pozorovacích nebo studií případů a kontrol zpochybněny. Racionální cestou jak prokázat vztah mezi výživovým faktorem a zdravím/nemocí jsou randomizované kontrolované studie nebo observační studie s mendelovskou randomizací a multicentrické studie. Jednoznačně lze konstatovat že neexistuje strava, která by sama o sobě ochraňovala před vznikem všech nádorů a dalších chronických onemocnění včetně KVO. K dispozici není ani univerzální léčivá dieta. Proto je nanejvýš nezbytné konzumovat co nejpestřejší stravu, aby se omezilo či „zředilo“ riziko z nekontrolovaného přívodu potenciálně škodlivých látek do organizmu alimentární cestou. Nutnou součástí životního stylu by se měla stát přiměřená fyzická aktivita, bez níž jsou dietní modifikace, například za účelem zhubnutí, prakticky neúčinné.
The authors summarize the effects of diet and the risk of common chronic diseases (cancer and cardiovascular diseases) in which the predominant common dietary risk factor is an energy input-output imbalance (obesity, lack of physical activity and a disproportionate dietary intake of the main nutrients) and a deficit of natural antioxidants and chemoprotective substances. Although diet is considered one of the main determinants of health, obvious relationships between specific foods or certain dietary habits and chronic diseases are rarely found (alcohol). Apart from excessive consumption of for instance red meat and fats, more risky components of food can be formed during its processing (smoking and packing of meat, industrially prepared trans forms of fatty acids) or kitchen preparation at high temperatures (heterocyclic amines and polycyclic aromatic hydrocarbons). Another danger is contamination of food by xenobiotics (pesticides, aphlatoxins, alkylated heavy metals in fish). In a number of chronic diseases there is a proven protective effect from the consumption of vegetables and fruits as the main natural sources of antioxidants and chemoprotective substances. Examples of interventional studies with beta-carotene supplementation showed how encouraging results of conventional observational or cases control studies may be mistaken. A better scientific approach to show a relationship between dietary factors and health/diseases are randomised controlled studies or an observational study with Mendelian randomisation and multicentric studies. It can definitively be stated that there is no one meal that can, by itself, prevent cancers and other chronic conditions including cardiovascular diseases. There is not even a universal treatment diet. Thus, it is essential to consume a diet which is as diverse as possible to dilute and thereby reduce the risk of uncontrolled intake of potentially dangerous substances. Physical activity must form an important part of lifestyle, without which, dieting - for instance for the purpose of losing weight - is practically inefficient.
- MeSH
- financování organizované MeSH
- fyziologie výživy MeSH
- kardiovaskulární nemoci etiologie metabolismus prevence a kontrola MeSH
- kuchyňská sůl škodlivé účinky MeSH
- lidé MeSH
- maso škodlivé účinky využití MeSH
- medicína založená na důkazech trendy MeSH
- mléko metabolismus škodlivé účinky MeSH
- nádory etiologie metabolismus prevence a kontrola MeSH
- nemoci výživy a metabolismu patofyziologie MeSH
- obezita komplikace metabolismus prevence a kontrola MeSH
- ovoce metabolismus MeSH
- pití alkoholu prevence a kontrola škodlivé účinky MeSH
- pohybová aktivita MeSH
- preventivní lékařství metody MeSH
- ryby metabolismus MeSH
- tuky metabolismus škodlivé účinky MeSH
- zelenina metabolismus MeSH
- životní styl MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
Metallothioneins (MTs) are a group of low-molecular weight (~6 -10kDa), cysteine-rich, evolutionarily conserved proteins, found in generally all life forms. The MTs are multi-functional and play crucial roles in the transport of essential trace elements as well as in the detoxification of harmful metallic elements 1. Four major MT isoforms, MT-1, MT-2, MT-3 and MT-4, have been identified in mammals 2. Specifically, MT-3 has been reported to be secreted mainly in neural cells. Recent reports established that this isoform play an important protective role in brain injury and metal-linked neurodegenerative diseases 3. In general, MT is known to modulate three basic processes: the release of hydroxyl radical or nitric oxide 4, apoptosis 5 and the binding and exchange of heavy metals such as zinc 6, cadmium 7 or copper 8. Previous studies have shown a positive correlation between the expression of MT with invasion, metastasis and poor prognosis in various cancers, including head and neck cancers 9, where increasing levels of MT concentration in tumor (vs. healthy tissues) was observed 10. Moreover; due to high affinity towards heavy metals, MT can be employed for modification of electrodes in development of electrochemical biosensors 11. In view of these facts, immobilization of MT on paramagnetic particles (PMPs) may provide many possibilites, such as simplification of biosensing of low levels of MT, through its pre-concentration. The present study demonstrates immobilization of MT on a surface of paramagnetic particles (gold modified). For confirmation of MT presence two detection techniques were employed: matrix-assisted laser desorption/ionization - time of flight mass spectrometry and differential pulse voltammetry with adsorptive transfer technique utilizing Brdicka solution as supporting electrolyte. For binding capacity evaluation MT isolated from rabbit liver was employed and ideal particles for its immobilization were chosen, simultaneously with optimization of immobilization conditions (pH and temperature).
- Klíčová slova
- Brdičkova reakce, MALDI-TOF/TOF, MAN53,
- MeSH
- chromatografie kapalinová MeSH
- králíci MeSH
- magnetismus * MeSH
- metalothionein * chemická syntéza chemie izolace a purifikace MeSH
- nádorové biomarkery MeSH
- nanočástice * MeSH
- povidon MeSH
- spektrometrie hmotnostní - ionizace laserem za účasti matrice statistika a číselné údaje MeSH
- teplota MeSH
- železité sloučeniny chemická syntéza MeSH
- zlato MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- králíci MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
Do dnešní doby byl shromážděn dostatek pozorování a důkazů o esencialitě u nás poměrně opomíjeného stopového prvku selenu. Selen ve formě selenocysteinu vázaného v proteinech a snad i některých nízkomolekulárních sloučeninách hraje důležitou úlohu v ochraně a regulaci řady dějů v lidském organismu. K jeho zatím nejdůležitějším známým funkcím patří antioxidativní ochrana, vliv na imunitní reakce, eliminace vlivu těžkých kovů a regulace působení thyroideálních hormonů tvorbou a deaktivací aktivního hormonu T3. Těmito, ale možná i dalšími ještě neznámými mechanizmy chrání selen organizmus před tzv. -civilizačními nemocemi-, jako jsou kardiovaskulární choroby (včetně infarktu myokardu a mozkové mrtvice), rakovina, zánětlivá onemocnění či neurodegenerativní onemocnění včetně zpomalení stárnutí. Další poznatky ukazují na roli selenu ve vývoji, na vliv na fertilitu mužů a těhotenství žen, na psychiku a náladu. Při dostatečném stavu selenu v organizmu je snížena exprese virů a zpomalen vývoj AIDS u pacientů s HIV. Nejčastěji užívanými indexy stavu selenu (selen v séru a moči) byl sledován stav zásobení selenem u obyvatel ČR. Značná část obyvatel trpí nedostatkem selenu, který sice není tak katastrofální jako v oblastech postižených epidemiologickým výskytem chorob z nedostatku selenu (Keshan disease, Kashin-Beck disease, myxedematózní kretenizmus), nicméně je jedním z nejhlubších v Evropě i tak známé deficitem selenu.
Up to now, a large body of evidence has been collected on essentiality of trace element selenium. Selenium in the form of selenocysteine incorporated into proteins and possibly also as some low-molecular compounds plays important roles in various protective and regulatory biochemical pathways and physiological functions of the organism. Antioxidative effect, influence upon immunity, detoxification of heavy metals, and regulation of the thyroid hormone metabolism and functions by activation and deactivation of thyromimetically active hormone T3 are the best known selenium functions. By these and possibly even others not yet known mechanisms prevents selenium many so called -civilization diseases- like cardiovascular diseases (including myocardial infarct and stroke), cancer, inflammatory diseases, and neurodegenerative diseases including slowing the ageing process. Further evidence points its role in development, male fertility and female pregnancy, or psychics and mood. Viral expression is reduced and the progression of AIDS in HIV infected patients is delayed under the condition of sufficient selenium. According the most often used indexes of Se status (blood serum and urine), inhabitants of the Czech Republic suffer from serious Se deficiency, which is not so profound as in the countries with epidemiological diseases occurrence (Keshan disease, Kashin-Beck disease, Myxedematous cretinism) but is worse than in most other European countries, which are known to be selenium-deficient.
- MeSH
- antioxidancia metabolismus MeSH
- hormony štítné žlázy metabolismus MeSH
- imunita MeSH
- lidé MeSH
- selen analýza krev metabolismus MeSH
- sloučeniny selenu metabolismus nedostatek MeSH
- zdraví MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH