สาเหตุของภาวะไตวาย: การสัมผัสโลหะหนัก

ส่วนที่ I.:ไตแก่ชรา—ได้รับอิทธิพลจากการสัมผัสโลหะหนักและการเสริมซีลีเนียม

สําหรับ information:ali.ma@wecistanche.com เพิ่มเติม

แจน เอเซธ, แจน อเล็กซานเดอร์, เออร์เบิน อเลฮาเกน, อเล็กซี่ ทินคอฟ, อนาโตลี สกัลนี, แอนเดอร์ส ลาร์สสัน, กุยโด้ คริสโปนี และ วาเลเรีย มารีน่า นูร์ชี

1. บทนํา

การไตดูเหมือนจะเป็นสถานที่สําคัญของการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับอายุนอกเหนือจากการเป็นเป้าหมายของมลพิษทางสิ่งแวดล้อมจํานวนมาก [1] การสัมผัสในระยะยาวโลหะหนักเช่นปรอทตะกั่วและแคดเมียมอาจเร่งการเสื่อมสภาพของไตที่เกี่ยวข้องกับอายุซึ่งส่วนหนึ่งสามารถกําหนดได้ตามแนวโน้มของการสะสมของโลหะหนักในไตในระหว่างการประมวลผลของปัสสาวะหลัก เนื่องจากอายุขัยที่เพิ่มขึ้นของมนุษย์ที่อาศัยอยู่ในโลกสมัยใหม่พร้อมกับระดับมลพิษของโลหะสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้นด้วยการกําจัดครึ่งชีวิตที่ยาวนานจึงเป็นไปได้ว่าผู้สูงอายุในปัจจุบันจะสะสมสารพิษดังกล่าวในระดับที่สูงขึ้นกว่าที่บุคคลทั่วไปทําเมื่อหลายสิบปีก่อน นอกจากนี้จํานวนผู้สูงอายุก็เพิ่มขึ้น ทั่วโลกมากกว่า 10% ของประชากรมีอายุมากกว่า 60 ปีและคาดว่าจะเพิ่มขึ้นอย่างมากภายในปี 2050 [2] ความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับผลกระทบของอายุต่ออวัยวะต่าง ๆ รวมถึงต่อไตเป็นสิ่งสําคัญเมื่อจัดการการดูแลสุขภาพทั่วไปเนื่องจากผู้สูงอายุเป็นสัดส่วนที่สําคัญของผู้ป่วยด้านการดูแลสุขภาพ

การเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยามากมายเกิดขึ้นในวัยชราไตโดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากอายุ 70 ปี แม้ว่าผู้สูงอายุที่มีสุขภาพดีดูเหมือนจะสามารถรักษาการทํางานของไตได้ตามปกติแม้จะมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและสรีรวิทยาอย่างมีนัยสําคัญ แต่ก็ทําได้โดยเสียค่าใช้จ่ายในการสํารองการทํางานของไต อย่างไรก็ตามเมื่อปริมาณสํารองการทํางานหายไปไตจะมีความสามารถลดลงในการตอบสนองต่อความท้าทายภายนอกซึ่งเกี่ยวข้องกับความสามารถในการกําจัดสารพิษที่ลดลง ดังนั้นบุคคลชราอาจอ่อนแอกว่าคนที่อายุน้อยกว่าเมื่อสัมผัสกับเป็นพิษโลหะจากสิ่งแวดล้อม

กระบวนการชราภาพส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงมากมายในระดับเซลล์และโมเลกุล หนึ่งในการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกี่ยวข้องกับความสามารถในการซ่อมแซมเซลล์ที่ได้รับบาดเจ็บลดลง [3] ปฏิกิริยาระยะเฉียบพลันเช่นโปรตีน C-reactive (CRP), ปัจจัยเนื้อร้ายเนื้องอก - อัลฟา (TNF-ax) และ interleukin-6 (IL-6) จะแสดงในระดับที่สูงขึ้น [4]

การบาดเจ็บของไมโตคอนเดรียดูเหมือนจะเป็นปัจจัยสําคัญในการชราภาพของเซลล์ ทฤษฎีอนุมูลอิสระของริ้วรอย [5] ระบุว่าการสร้างและการรั่วไหลของ ROS (สายพันธุ์ออกซิเจนปฏิกิริยา) จากห่วงโซ่ทางเดินหายใจยลเพิ่มขึ้นตามอายุและนําไปสู่ความเสียหายออกซิเดชันภายในเซลล์ การเสื่อมสภาพของไมโตคอนเดรียดีเอ็นเอจะทําให้การทํางานของห่วงโซ่ทางเดินหายใจลดลงซึ่งมาพร้อมกับการก่อตัวของ ROS เพิ่มเติมและการบาดเจ็บของดีเอ็นเอ เหตุการณ์เหล่านี้ถูกตั้งสมมติฐานว่าเกี่ยวข้องกับวัฏจักรต่อเนื่องของการก่อตัวของอนุมูลอิสระเชิงปฏิกิริยาซึ่งอาจนําไปสู่การเร่งอายุ [6] การศึกษาหลายชิ้นระบุว่าความชราเกี่ยวข้องกับการแสดงออกที่ลดลงของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับความเครียดต่อต้านออกซิเดชันต่างๆ เช่น ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทส (SOD1 และ SOD2), คาตาเลส และกลูตาไธโอน peroxidases (GPXs) [7] การลดกิจกรรมของเอนไซม์ป้องกันเหล่านี้อาจนําไปสู่การเพิ่มขึ้นของความเครียดออกซิเดชันและริ้วรอยของเซลล์. การสัมผัสกับสารปรอทแคดเมียมหรือตะกั่วแม้ในระดับต่ําเป็นที่ทราบกันดีว่ามีผลต่อระบบเอนไซม์ต่อต้านการเกิดออกซิเดชัน [8,9] และอาจส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงของอวัยวะที่ขึ้นอยู่กับอายุโดยเฉพาะอย่างยิ่งในไตจุดมุ่งหมายของการทบทวนวรรณกรรมในปัจจุบันคือการหารือเกี่ยวกับความเป็นพิษของไตของสารปรอทแคดเมียมและสารประกอบตะกั่วในอาสาสมัครผู้สูงอายุและบทบาทการป้องกันที่เป็นไปได้ของสารประกอบกํามะถันและซีลีเนียม

การสัมผัสโลหะหนักมีผลต่อไตอย่างไร

คลิกเพื่อประโยชน์ต่อสุขภาพของผง cistanche และผลิตภัณฑ์ Cistanche

2. ปรอทแคดเมียมและตะกั่ว - มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่เป็นพิษต่อไต

เป็นพิษโลหะมีมากมายในสภาพแวดล้อมทั่วไปและในระดับที่สูงขึ้นในการตั้งค่าการประกอบอาชีพบางอย่างซึ่งหมายความว่าการสัมผัสของมนุษย์ต่อสิ่งเหล่านี้โลหะเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ การสัมผัสสะสมในผู้สูงอายุต่อมลพิษที่เป็นพิษต่อไตเหล่านี้อาจส่งเสริมการลุกลามของภาวะไตเสื่อมตามอายุ [11] เนื่องจากหน้าที่ของพวกเขาเป็นเส้นทางหลักของการขับถ่ายออกจากร่างกายไตในบุคคลสูงอายุมีความเสี่ยงเป็นพิเศษต่อโลหะหนักความเป็นพิษ[10], ส่วนใหญ่เป็นปรอท (Hg), แคดเมียม(ซีดี), และตะกั่ว (Pb). สําหรับปรอทแม้แต่การสัมผัสเล็กน้อยจากการใช้ใน amalgams ทันตกรรมวัคซีนยาหยอดตาและในยาพื้นบ้านแบบดั้งเดิมอาจก่อให้เกิดผลกระทบที่เป็นพิษต่อไตซึ่งอาจประเมินได้ยากเนื่องจากผลกระทบมักเกิดขึ้นหลายเดือนหรือหลายปีหลังจากการสัมผัสต่ําหรือปานกลาง [12,13] เป็นที่ทราบกันดีว่าดาวพุธมีผลกระทบอย่างมีนัยสําคัญต่อกระบวนการทางชีวเคมีของมนุษย์โดยรบกวนเครื่องจักรรีดอกซ์ที่ซับซ้อนซึ่งใช้ในการควบคุมการอยู่รอดของเซลล์และการทํางานของไมโตคอนเดรีย [14] เซลล์ที่มีความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นเพิ่มขึ้นเช่นเนื่องจากปฏิกิริยาการอักเสบในบุคคลที่มีอายุมากสันนิษฐานว่ามีความอ่อนไหวต่อความเป็นพิษต่อ Hg มากกว่าเซลล์ที่มีสุขภาพดีภายใต้สภาวะที่ควบคุมได้ ดาวพุธเกิดขึ้นในสามรูปแบบหลัก ได้แก่ ปรอทธาตุ (Hg), ปรอทอินทรีย์ (เช่น CH3Hgt, ในที่นี้หมายถึง MeHg) และปรอทอนินทรีย์ (Hg2+, Hg) รูปแบบหลังมักเกิดขึ้นเป็นเกลือ (เช่น HgCl2)[15] แบบฟอร์มทั้งหมดเหล่านี้มีผลต่อไตในขณะที่สารประกอบ Hg อนินทรีย์เป็นสารพิษต่อไตที่รู้จักกันดี, การสัมผัสกับไอปรอทธาตุหรือปรอทอินทรีย์อาจเกี่ยวข้องกับพิษต่อไตนอกเหนือจากความเป็นพิษต่อระบบประสาท. ปรอทธาตุ (Hg") เป็นของเหลวหนักที่อุณหภูมิห้อง มันมีความผันผวนสูงและที่ความอิ่มตัวที่ 25 ° C หนึ่ง m3 ของอากาศมี 20 มก. ของปรอท" ที่สามารถดูดซึมได้อย่างรวดเร็วเมื่อสูดดม [17] หลังจากการดูดซึมส่วนหนึ่งของ Hg" จะถูกออกซิไดซ์ไปยังรูปแบบ Hg2+ ที่เป็นพิษต่อไต [18]

การศึกษาทางระบาดวิทยาให้หลักฐานของการบาดเจ็บของไตหลังจากไม่เพียง แต่การสัมผัสเฉียบพลัน แต่ยังเรื้อรังกับปรอทในรูปแบบต่าง ๆ [19,20] โรคไตที่รุนแรงที่สุดเกิดขึ้นหลังจากสัมผัสกับเกลืออนินทรีย์ของ Hg2+[16,21] การสะสมของปรอทในเซลล์ท่อใกล้เคียงพบว่ามีผลเสียต่อเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระ [22] ดังนั้นจึงมีรายงานว่าการสัมผัสกับสารปรอทในระยะยาวเพื่อลดการแสดงออกของไตของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการดําเนินการป้องกันเช่น NADPH-quinone oxidoreductase และกลูตาไธโอน S-transferase [23] ในการทดลองกับหนูที่มีสุขภาพดีที่สัมผัสกับ HgCl ระดับไตของ SOD, catalase และกลูตาไธโอน (GSH) ลดลง ซึ่งบ่งชี้ถึงผลออกซิเดชันของ Hg2+[24] เห็นได้ชัดว่า, หลายผลกระทบของเซลล์ที่เป็นอันตรายของการสัมผัสสารปรอทในระยะยาว, แม้ในปริมาณต่ํา, จะคล้ายกับที่เกิดจากริ้วรอย.

สําหรับแคดเมียม (Cd) มลพิษที่รุนแรงกับโลหะนี้ได้รับการยอมรับครั้งแรกจากอาการโครงกระดูกของมันชื่อโรค Itai Itai ในญี่ปุ่น [25] ไม่กี่ทศวรรษต่อมาการศึกษาทดลองเปิดเผยผลกระทบที่เป็นอันตรายของ Cd + ที่เกี่ยวข้องกับความเสียหายอย่างรุนแรงและการเปลี่ยนแปลงทางเนื้อเยื่อวิทยาในไตพร้อมกับความผิดปกติของไต [25]

ในตับและเนื้อเยื่ออื่น ๆ Cd2+ ก่อตัวเป็นคอมเพล็กซ์ด้วย metallothionein โปรตีนน้ําหนักโมเลกุลต่ํา (MT) ซึ่งสามารถขนส่งและกรองโดย glomeruli ตามด้วยการดูดซึมซ้ําไปยัง tubulin ที่ใกล้เคียง ภายในเซลล์ในเซลล์ท่อ MT-complex จะปล่อย Cd2 + ฟรีเมื่อบรรทุกเกินพิกัดจึงทําให้ไตเสียหาย ia ผ่านการก่อกวนแคลเซียมสภาวะสมดุล, ก่อให้เกิดความเครียดออกซิเดชัน, และ downregulating เอนไซม์ไมโตคอนเดรีย [26,27l. ความเสียหายที่เกิดจาก Cd-+-induced ต่อ tubulin ที่ใกล้เคียงซึ่งระบุว่าเป็นความผิดปกติของการดูดซึมซ้ํานั้นแสดงออกโดยโปรตีนลักษณะเฉพาะที่อาจรวมถึงอัลบูมิน แต่อย่างอื่นถูกครอบงําด้วยโปรตีนที่มีน้ําหนักโมเลกุลต่ําซึ่ง β2-microglobulin และ N-acetyl-β-D-glucosaminidase ใช้เป็นเครื่องหมาย [28] การสํารวจสุขภาพในสวีเดนของผู้หญิงอายุประมาณ 60 ปีเปิดเผยความสัมพันธ์ระหว่างระดับต่ําของซีดีปัสสาวะ (ประมาณ 0.6ug / L) และระดับที่เพิ่มขึ้นของ N-acetyl-β-D-glucosaminidase ในปัสสาวะ, และยังมีผลต่อ GFR [29]. ผลของการสัมผัสซีดีระดับต่ําต่อการทํางานของท่อไตยังพบได้ในการศึกษาในภายหลังโดย Wallin et al. [30] ความไวที่เพิ่มขึ้นสําหรับผู้ป่วยโรคเบาหวานในการพัฒนาความผิดปกติของท่อเมื่อได้รับ Cd2 ต่ําถึงปานกลางได้รับการสังเกต [31] ความสัมพันธ์ระหว่างการสัมผัสแคดเมียมและความดันโลหิตสูงในหลอดเลือดแดงยังได้รับรายงาน [32].

เกี่ยวกับสารประกอบของตะกั่ว (Pb) มลพิษเหล่านี้มักถูกดูดซึมได้ง่ายโดยลําไส้และปอดเมื่อสัมผัส จากการไหลเวียน Pb2 + จะกระจายไปยังเนื้อเยื่อและอวัยวะต่าง ๆ รวมถึงตับและไต, ที่มันอาจทําให้เกิดความเสียหายออกซิเดชันไปยังเซลล์, ia. โดยคลายโซ่ทางเดินหายใจในไมโตคอนเดรีย [33] มีการส่งต่อสมมติฐานที่แตกต่างกันเพื่ออธิบายความเป็นพิษต่อไตของ Pb2+ เนื่องจากความคล้ายคลึงกันของไอออนิก Pb2+ อาจ dysregulate แคลเซียมสภาวะสมดุล เป็นผลให้การปล่อย Ca2 + จากไมโตคอนเดรียถูกกระตุ้นพร้อมกับการเปิดรูขุมขนในช่วงเปลี่ยนผ่านของไมโตคอนเดรียส่งผลให้เกิดการสร้างสายพันธุ์ปฏิกิริยาและความเครียดออกซิเดชัน [34] ในบรรดาเซลล์ไต tubulin ที่ใกล้เคียงดูเหมือนจะไวต่อความเสียหายที่เกิดจาก Pb2+ เป็นพิเศษ และการศึกษาเกี่ยวกับวัฒนธรรมหลักของเซลล์ท่อใกล้เคียงของหนูที่สอดคล้องกับสมมติฐานที่ว่า Pb2+ ยกระดับ cytosol Ca2+ ด้วยค่าใช้จ่ายของไมโตคอนเดรีย Ca2+ [35] พบความสัมพันธ์ทางระบาดวิทยาระหว่างการสัมผัสสารตะกั่วและความดันโลหิตสูงในหลอดเลือดแดง [36] ในการศึกษาในอนาคต [37] การลดลงของการทํางานของไตที่สังเกตได้ในหมู่บุคคลวัยกลางคนและผู้สูงอายุดูเหมือนจะขึ้นอยู่กับทั้งที่เก็บตะกั่วและตะกั่วหมุนเวียนการลดลงของการทํางานของไตที่เด่นชัดที่สุดในหมู่บุคคลที่เป็นโรคเบาหวานหรือความดันโลหิตสูงที่รวมเข้าด้วยกัน การศึกษาในอนาคตอีกชิ้นหนึ่งเกี่ยวกับกลุ่มอายุที่มีอายุรวมเกือบ 60 ปีและระยะเวลาติดตามผล 16 ปีพบว่าแม้แต่การสัมผัสสารตะกั่วในระดับต่ําก็มีความสัมพันธ์กับการทํางานของไตลดลง [38]

โลหะหนักมีผลต่อการทํางานของไต

3. การเปลี่ยนแปลงการทํางานในไตที่มีอายุมากและบทบาทของมลพิษทางสิ่งแวดล้อม

จากข้อมูลของ Denic et al.[39] เกือบ 40% ของไต glomeruli กลายเป็น sclerotic ในช่วงทศวรรษที่แปดของชีวิต การเกิดโรคของ glomerulosclerosis เป็นความคิดที่จะเกี่ยวข้องกับปัจจัยหลายประการรวมทั้งการเปลี่ยนแปลงในการไหลเวียนของเลือดและเพิ่มความไวต่อ cytokines อักเสบ [40]. ปรากฏการณ์ของการตอบสนองต่อการอักเสบที่เพิ่มขึ้นในผู้สูงอายุอาจเกี่ยวข้องกับการแสดงออกที่ลดลงของ sirtuins J41 ข้อมูลที่มีอยู่บ่งชี้ว่าการสัมผัสกับ Cd, Hg และ Pb สามารถยับยั้งการทํางานของ SIRT1 และทําให้เกิดการอักเสบ [42] เมื่อเนฟรอนหายไปเนื่องจากอายุและการอักเสบการเปลี่ยนแปลงการชดเชยจึงเกิดขึ้นในเนฟรอนที่เหลือซึ่งนําไปสู่การกรองไตและโปรตีนมากเกินไป [43]

การเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับอายุยังเกิดขึ้นใน tubulin ไต, ia. ด้วยการอักเสบคั่นระหว่างหน้าและพังผืด [4] การสะสมของคอลลาเจนซึ่งเป็นสื่อกลางโดยเซลล์ที่บุกรุกมีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิดโรคของพังผืดที่กําลังพัฒนาอย่างช้าๆ การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจะขนานกันโดยการเปลี่ยนแปลงในฟังก์ชั่นท่อนํา ia เพื่อลดความสามารถในการมีสมาธิปัสสาวะ

มีการประเมินว่าอัตราการกรองของไต (GFR) ลดลงโดยเฉลี่ยประมาณ 10% ต่อทศวรรษของชีวิตหลังจากอายุประมาณ 50-60 ปี [43] การลดลงนี้ส่วนหนึ่งถูกกําหนดให้ลดจํานวน nephrons ที่ทํางานทั้งหมด [45] ความชรายังส่งผลต่อการไหลเวียนของเลือดในไต ซึ่งน่าจะสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงของการเต้นของหัวใจและความต้านทานของหลอดเลือดที่เปลี่ยนแปลงไปในหลอดเลือดแดงที่ไหลออกมาและไหลออกมา [46]

ในผู้ป่วยที่มีโรคเช่นโรคเบาหวานและความดันโลหิตสูงการลดลงของการทํางานของไตมักจะเด่นชัดกว่าในอาสาสมัครที่ไม่มีโรคเหล่านี้ [47] นอกจากนี้ยังเห็นได้ชัดว่าความก้าวหน้าของภาวะไตวายเช่นเนื่องจากโรคเบาหวานที่ควบคุมได้ไม่ดีเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในอาสาสมัครผู้สูงอายุเมื่อเทียบกับคนที่อายุน้อยกว่า ความดันโลหิตสูงโรคหัวใจและหลอดเลือดโรคเบาหวานหรือกลุ่มอาการเมตาบอลิซึมที่มีการดื้อต่ออินซูลินซึ่งพบได้บ่อยในประชากรสูงอายุถือเป็นปัจจัยเสี่ยงที่สําคัญสําหรับการพัฒนาของภาวะไตวายอย่างเปิดเผย [48] ในสหรัฐอเมริกาเช่นเดียวกับในยุโรปประมาณ 65% ของผู้ใหญ่ที่มีอายุมากกว่า 60 ปีได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นโรคความดันโลหิตสูงและมีแนวโน้มคล้ายกันสําหรับโรคเบาหวาน [49] ดังนั้นพร้อมกับการสะสมของโลหะหนักโรคต่าง ๆ เช่นความดันโลหิตสูงและโรคเบาหวานอาจเร่งการลดลงของการทํางานของไตที่เกี่ยวข้องกับอายุทางสรีรวิทยา [10]

โลหะหนักส่วนใหญ่จะถูกฝากไว้ใน tubulin ไตจึงนําไปสู่ความเข้มข้นที่สูงขึ้นมากของโลหะหนักในเซลล์ท่อมากกว่าในส่วนที่เหลือของร่างกาย ตั้งแต่โลหะหนักส่วนใหญ่ทําให้เกิดความเสียหายต่อเซลล์ท่อรูปแบบทั่วไปในการเป็นพิษของโลหะหนักคือโปรตีนท่อ การดูดซึมซ้ําและความเข้มข้นของไอออนโลหะในเซลล์ท่อมักเป็นกระบวนการที่ต้องใช้พลังงานเนื่องจากในกรณีส่วนใหญ่ดําเนินการโดยผู้ขนส่งกรดอะมิโน โดยทั่วไปเครื่องหมายปัสสาวะในช่วงต้นสําหรับความเสียหายท่อคือโมเลกุลการบาดเจ็บที่ไต (KIM-1) 50] ปัสสาวะ β2-microglobulin (β, M) มักใช้เพื่อตรวจสอบสถานะไตและสงสัยว่าได้รับบาดเจ็บในคนงานอุตสาหกรรมที่สัมผัสกับโลหะหนัก.

การรวมกันของการสัมผัสสองประเภทคือหลอดเลือดและโลหะหนักซึ่งน่าจะเพิ่มความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บได้มากที่สุด การบาดเจ็บของไตในการแพทย์ทางคลินิกส่วนใหญ่จะได้รับการตรวจสอบโดยอัลบูมินปัสสาวะและอัตราส่วนอัลบูมินปัสสาวะ / ครีเอตินินซึ่งส่วนใหญ่ตรวจพบการบาดเจ็บของไตแม้ว่าพวกเขาจะใช้ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพสําหรับการบาดเจ็บที่ท่ออาจให้ข้อมูลเพิ่มเติมที่สําคัญ

แม้ว่าการขับถ่ายปัสสาวะของโปรตีนที่มีน้ําหนักโมเลกุลต่ําจะเป็นสัญญาณเริ่มต้นของความเสียหายของไตที่เกิดจากแคดเมียม แต่ hypercalciuria ยังเป็นสัญญาณของความผิดปกติของท่อและร่วมกับการหยุดชะงักของการเผาผลาญวิตามินดีสามารถนําไปสู่การพัฒนาของโรคกระดูกพรุน [51]

การสัมผัสกับสารปรอทอนินทรีย์อาจนําไปสู่โปรตีนหนักที่มีภาวะ hypoproteinemia และอาการบวมน้ํา [52] วันนี้เส้นทางที่พบบ่อยที่สุดของการสัมผัสของมนุษย์ต่อสารประกอบปรอทคือการกลืนกินอาหารส่วนใหญ่เป็นปลาที่ปนเปื้อน MeHg ปลานักล่าขนาดใหญ่ เช่น นากและฉลาม อาจมี MeHg ในระดับสูงและเป็นแหล่งสําคัญของการสัมผัสสารปรอท [53] เมื่อกลืนกิน MeHg จะถูกดูดซึมอย่างรวดเร็วโดยระบบทางเดินอาหารโดยบางส่วนถูกแจกจ่ายไปยังไตส่วนใหญ่หลังจากการแปลงสภาพทางชีวภาพเป็นรูปแบบอนินทรีย์ [54]

การศึกษาทางระบาดวิทยาล่าสุดในประชากรมนุษย์ระบุว่าภาระของไตของปรอทเพิ่มขึ้นตามอายุ [55] ที่น่าสนใจคือมีรายงานว่าการสัมผัส MeHg เรื้อรังมีความสัมพันธ์กับการพัฒนาของโรคเบาหวานและความดันโลหิตสูงชนิดที่สอง [56] เห็นได้ชัดว่าการสัมผัสกับสารปรอทอาจช่วยเพิ่มความก้าวหน้าของภาวะไตวาย การศึกษาของผู้อยู่อาศัยที่อาศัยอยู่ใกล้เหมืองทางตะวันตกเฉียงใต้ของจีนรายงานว่าบุคคลที่มีอายุมากกว่า 60 ปีมีปรอทในเลือดสูงกว่าและเพิ่ม creatinine ซีรั่มเมื่อเทียบกับผู้ใหญ่ที่อายุน้อยกว่าในพื้นที่เดียวกัน [57I. การศึกษาหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่าการสัมผัสกับซีรั่มเป็นเวลานานพิษต่อไตโลหะเช่น ปรอท แคดเมียม และตะกั่วอาจทําให้ภาวะไตวายในผู้สูงอายุรุนแรงขึ้น [58,59]

Cistanche ปกป้องไตและปรับปรุงการทํางานของไต

4. ปฏิสัมพันธ์ของโลหะหนักกับ Thiols ภายนอก

ภายในระบบชีวภาพเช่นในเลือดปรอทไอออนและในระดับหนึ่งแคดเมียมและตะกั่วจะถูกผูกไว้กับโมเลกุลชีวภาพที่มี thiol เช่นอัลบูมิน MT กลูตาไธโอน (GSH) และ cysteine (Cys-SH) [60] (รูปที่ 1) สําหรับการดูดซึมของไตการวิจัยได้ระบุว่าไอออนปรอทถูกนําขึ้นในเซลล์ท่อใกล้เคียงข้ามเส้นขอบเรืองแสงเป็น Cys-S-conjugate [61] เนื่องจากคอนจูเกต Cys-S-Hg-S-Cys มีความคล้ายคลึงกับซีสตีนกรดอะมิโน (Cys-S-S-Cys) (รูปที่ 1) จึงดูเหมือนว่าสมเหตุสมผลที่คอนจูเกตกรดอะมิโน - ปรอทนี้ใช้ตัวขนส่งซีสตีนเพื่อเข้าสู่เซลล์ท่อ ในทํานองเดียวกันเนื่องจากการล้อเลียนด้วยเมไทโอนีน Cys-S-conjugates ของ MeHg จึงถูกสันนิษฐานว่าเป็นสารตั้งต้นสําหรับตัวพากรดอะมิโนที่เกี่ยวข้อง [62] ในทางตรงกันข้ามแคดเมียมจะถูกพิจารณาว่าถูกนําขึ้นสู่เซลล์ท่อเดียวกันกับคอมเพล็กซ์ที่มีโปรตีน MT น้ําหนักโมเลกุลต่ําหลังจากนั้นคอมเพล็กซ์ Cd-MT จะถูกถ่ายโอนไปยังไลโซโซมและย่อยสลาย [63] ภายในเซลล์ MT เชื่อมโยงส่วนสําคัญของไอออนปรอทในคอมเพล็กซ์ที่ไม่สามารถเคลื่อนย้ายออกจากเซลล์ได้ง่ายซึ่งนําไปสู่การกักเก็บไอออนปรอทภายในเซลล์นอกเหนือจากการเก็บรักษาไอออนโลหะหนักอื่น ๆ [64]

รูปที่ 1 สูตรโมเลกุลของ (a) กลูตาไธโอน (b) ซิสเทอีนและ (c) ซีสตีน

ไอออนของเฮฟวีเมทัลโดยเฉพาะไอออนปรอทก็มีความสัมพันธ์ที่แน่นแฟ้นกับ GSH เช่นกัน และอาจถูกผูกมัดและล้างพิษโดย GSH ภายในเซลล์[17] ทางสรีรวิทยาความเข้มข้นของ GSH ในเซลล์ท่อไตอยู่ที่ประมาณ 3 mmol / L ซึ่งทําให้เปปไทด์นี้เหมาะสําหรับการผูกไอออนโลหะภายในเซลล์ การสัมผัสสัตว์ทดลองต่อ HgC ลดระดับไตของ GSH ภายในเซลล์ [65] ซึ่งบ่งชี้ว่า GSH ถูกใช้เป็นสารที่ซับซ้อนและ/หรือป้องกันในระหว่างการสัมผัส แม้ว่าการจับไอออนของโลหะหนักกับโมเลกุล SH ภายในเซลล์แสดงถึงกลไกการป้องกัน แต่การผูกเดียวกันอาจนําไปสู่การกักเก็บภายในเซลล์ของโลหะ.

ในการสัมผัสขนาดต่ําเรื้อรัง acetylcysteine (รูปที่ 2) อาจใช้เป็นสารป้องกันเนื่องจากความสามารถในการเพิ่มระดับ GSH ของเซลล์ [66] ซึ่งรองจะเพิ่มกิจกรรมของเอนไซม์ของ GPX[67] สําหรับกรดคีเลตไทออล 2,3-dimercaptopropane-1-sulfonic acid (DMPS) และกรด 2,3-dimercaptosuccinic (DMSA) (รูปที่ 2) ยาเหล่านี้สงวนไว้สําหรับกรณีพิษเฉียบพลัน [68]

รูปที่ 2 สูตรโมเลกุลของ (ก) DMSA, (b) DMPS และ (c) acetylcysteine

คลิกที่นี่เพื่อดูตอนที่ 2