Тутельян В.А. и др. Селен в организме человека
Подождите немного. Документ загружается.
ЗАЩИТНОЕ ДЕЙСТВИЕ СЕЛЕНА
В
ОТНОШЕНИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
21 .Levander
OA.,
Alfthan G., Arvilommi
Н. et al.
Bioavailability
of
selenium
to
Finnish
men
as
assesses
by
platelet glutathione peroXidase actiVity
and
other blood рагат-
eters
// Am.
Clin. Nutr. 1983.
Vol. 37. Р. 887.
22.Combs
GF.
Selenium
in
nutrition
//
Encyclopedia
of
human biology
/ Ed. R. Dul-
Ьессо.
2nd ed. San
Diego: Aead. Press, 1997.
Vol. 7. Р.
743-754.
2 3.Thomsom
СЛ.,
Robinson
MF.
Urinary
and
fecal eXcretions
and
absorption
of а
Iarge
supplement
of
selenium: superiority
of
selenate Over selenite
// Am. J.
Clin. Nutr.
1986.
Vol. 44. Р.
659-663.
24.Ardnser
F.,
Wolfram S., Scharrer
Е.
Aetive absorption
of
selenate
by rat
ileum
// J.
Nutr. 1985.
Vol. 115. Р.
1203-1208.
2 5.Schwarz
К,
Foltz
СМ.
Faetor
3
actiVity
of
selenium compounds
// J.
Biol. Chem.
1958.
Vol. 233. Р.
245-251.
26.Cary ЕЕ., Allaivay
WB.,
Miller
М.
Utilization
of
different forms
of
dietary selenium
//
J.
Anim.
Sci.
1973.
Vol. 36. Р.
285-292.
27.Douglass JS., Morris У.С., Soares JH., Levander
OA.
Nutritional aVailability
to
rats
of
selenium
in
tuna, beef kidney
and
Wheat
// J.
Nutr. 1981.
Vol. 111. Р.
2180-2187.
28.Yoshida
M.,
Iwami
К.,
Yasumoto
К.
Determination
of
nutritional efficiency
of
sele-
nium contained
in
processed Skipjack meat
by
comparison With selenite //
J.
Nutr.
Sci. Vitaminol. 1994.
Vol. 30. Р.
395-400.
29Mutanen
М.
Bioavailability
of
selenium
// Am.
Clin.
Res.
1986.
Vol. 18. Р.
48-54.
30.Chansler
MV.,
Morris
VC.,
Levander
OA.
Bioavailability
to
rats
of
selenium
in Bra-
Zil nuts
and
mushroom
// Fed.
Proc. 1983.
Vol. 42. Р. 3717.
31 .Mathias
MM.,
AUaway WFI., Hogue
DE. et al.
Value
of
selenium
in
alfalfa
for the
Prevention
of
selenium deficiencies
in
chicks
and
rats
// J.
Nutr.
1965. Vol. 86.
Р. 213-219.
32.Mutanen
M.,
Koivistoinen
Р.,
Morris VC., Levander
OA
Nutritional aVailability
to
rats
of selenium
in
four
sea
foods: crab (Callinectes sapidus), oyster (Crassostrea
Vir-
ginica), shrimp (Penaeus duorarum)
and
baltic herring (Cluoea harengus)
// Br. J.
Nutr. 1986.
Vol. 55. Р.
219-225.
H-Ringdal О., Bjornestad Е.О., Julshamn
К.
Comparative Utilization
of
fish selenium
and
inorganic selenite
by
rats
of
normal selenium status
// Апп.
Nutr. Metab.
1985.
Vol.
29. Р.
297-305.
SA-Mutanen
M.,
Aspila
Р.,
Mykkanen
HM.
Bioavailability
to
rats
of
selenium
in
milk
of
COWS
fed
sodium selenite
or
selenited barley
// Апп.
Nutr. Metab. 1986.
Vol. 30.
Р. 183-188.
Защитное действие селена
в отношении тяжелых металлов
Ртуть. Селен проявляет защитное действие
в
отношении органи-
ческих
и
неорганических соединений ртути. Так, ИагБеОз предотвраща-
ет некроз почек
и
снижает смертность, связанные
с
воздействием хло-
рида ртути [1]
и
метилртути [2-5].
Основными органами-мишенями при воздействии ртути на орга-
низм являются печень, почки
и
мозг. Влияние селена на уровень накоп-
ления ртути
в
печени неоднозначно и, по-видимому, определяется ви-
дом животного. Так,
при
одновременном потреблении (CHj^Hg
и
ИагБеОз
у
цыплят
и
морских свинок концентрация ртути
в
печени
131
ГЛАВА 3. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ СЕЛЕНА
снижается, а у крыс, кур-несушек и перепелов (в том числе несушек) —
увеличивается.
В мозге концентрация ртути сразу после введения животным се-
лена возрастает независимо от способа введения и длительности прие-
ма метилртути. Это явление характерно для разных живых организмов
(крыс, мышей, кур, перепелов и морских свинок) [5-10]. Учитывая за-
щитный эффект селена, результаты свидетельствуют в пользу образо-
вания в мозге соединения, обладающего меньшей токсичностью, чем
(CH
3
)
2
Hg.
В почках при одновременном введении экспериментальным жи-
вотным селена и метилртути уровень ртути снижается [7,8,10] и
уменьшается соотношение неорганических и органических форм рту-
ти. Первые, как известно, обладают большей нефротоксичностью [11].
Селен, по-видимому, не влияет на уровень выведения ртути с
фекалиями и мочой [6,8]. Лишь в од!юй работе показано, что у цыплят
на фоне приема метилртути, но не хлорида ртути, экскреция ртути
при использовании добавок селена возрастает [12].
Защитный эффект селена, по-видимому, определяется образова-
нием в организме неактивного комплекса Se-Hg. Действительно, так же
как кадмий и таллий, в отношении которых селен проявляет защитное
действие, ртуть ингибирует образование летучих соединений селена
[13,14]. В исследованиях in Vitro показано образование низкомолекуляр-
ного короткоживущего комплекса бис(метилртуть)селенида (MPC) из
метилртути и селенита в присутствии GSH [15]. Этот комплекс обна-
ружен в крови и тканях крыс, получавших (CH
3
)
2
Hg, после иньекции
селенита [16]. Снижение уровня GSH путем предварительного введения
крысам диэтилмалеата приводило к значительному ингибированию
образования МРС, увеличению концентрации ртути в крови, уменьше-
нию эффекта селена в отношении накопления ртути в мозге [10]. Пред-
полагают, что MPC может играть роль транспортной формы ртути,
образующейся первоначально в эритроцитах. Показано, что концент-
рация ртути в мозге мышей после введения MPC выше, чем у живот-
ных, получавших селен совместно с ртутью (метилртутью или хлори-
дом ртути) [17].
Известно, что в отличие от метилртути ионные соединения рту-
ти обладают высокой аффинностью к металлотионеииподобным бел-
кам [18], синтез которых катализируется ртутью [19]. При небольших
уровнях длительного потребления неорганических солей ртути син-
тез тионеина может служить защитным механизмом, обеспечивая свя-
зывание ионных форм ртути. Селен ингибирует присоединение ртути
к металлотионеину и способствует ее связыванию с высокомолеку-
лярными белками [8,19]. Возможно, именно этими взаимодействиями
объясняется изменение соотношения органических и неорганических
форм ртути в почках, наблюдаемое при совместном потреблении се-
132
ЗАЩИТНОЕ ДЕЙСТВИЕ СЕЛЕНА В ОТНОШЕНИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
лена и ртути [8]. Поскольку аффинность селеносульфгидрильных групп
к метилртути выше, чем сульфгидрильных [20], вполне понятны ре-
зультаты гель-фильтрации, указывающие, что ртуть и селен накап-
ливаются в одних и тех же фракциях высокомолекулярных белков
почек [8]. Очевидно, селен, включаясь в высокомолекулярные белки,
образует со ртутью комплекс, имеющий более высокую аффинность
к ртути, чем тионеин.
Защитный эффект селена в отношении ртути, возможно, связан
также с антиоксидантными свойствами микроэлемента, поскольку
метилртуть может расщепляться с образованием свободных радикалов
[21]. Последнее хорошо обьясняет, почему витамин Е, как и селен, об-
ладает защитным действием в отношении ртути [3]. Ртуть может ин-
гибировать различные антиоксидантные ферменты, связывая селен и
переводя его в неактивную форму, промотируя перекисное окисление
липидов и таким образом увеличивая риск возникновения сердечно-
сосудистых заболеваний. Действительно, в эпидемиологических иссле-
дованиях увеличение содержания ртути в волосах ассоциировалось с
повышенной смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний и вы-
сокой частотой инфарктов [24,25].
Ртуть, в свою очередь, изменяет распределение селена в органах
и тканях организма. Как указывалось выше, ртуть снижает образо-
вание летучих соединений селена [13,14]. Так, одноразовое введение
Na
2
75
SeO
3
(50 мкМ Бе/кг) морским свинкам приводило к преимуще-
ственному накоплению метки в печени и почках. Концентрация селе-
на в почках возрастает у животных после предварительного введения
метилртути. Аккумулирование селена мозгом также выше при потреб-
лении метилртути и сопровождается увеличением количества мито-
хондриальной и ядерной фракций и уменьшением количества раст-
воримой [22].
На рис. 45 представлены данные о перераспределении селена по
органам и тканям крыс при совместном введении хлорида ртути и
На
2
5е04 [23]. Очевидно, что ртуть оказывает специфическое действие
на распределение селена в органах и тканях. Этот эффект, как и
взаимодействие с другими тяжелыми металлами, может вносить суще-
ственную ошибку при попытках установления корреляции между час-
тотой заболеваний раком и селеновым статусом организма, если по-
следний оценивается по содержанию селена в волосах и ногтях.
Кадмий. Длительное потребление умеренных доз кадмия (или
кратковременное — высоких) приводит к некрозу семенников, плацен-
тарной геморрагии, геморрагическому некрозу яичников, поражению
почек, сопровождающемуся нарушением транспорта натрия [27], подав-
лению функции поджелудочной железы, повышению активности глю-
конеогенных ферментов печени, развитию уродств плода и смерти
[19]. Селен обеспечивает защиту от токсического действия кадмия. Так,
133
ГЛАВА 3. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ СЕЛЕНА
одновременное введение золотистым хомякам кадмия и селена прак-
тически полностью снимает тератогенный эффект кадмия [28]. И на-
оборот, при введении лабораторным животным сублетальной дозы се-
лена его тератогенность нивелируется соединениями кадмия: у бере-
менных золотистых хомяков не наблюдается уродств эмбрионов, а
показатель резорбции (6%) не отличается от нормального [27].
Распределение селена в организме в присутствии избытка кадмия,
в отличие от ртути, характеризуется низкой органо- и тканеспецифич-
ностью и в целом отвечает закономерностям накопления, наблюдае-
мым при введении одного селена (рис. 46). В то же время степень на-
копления кадмия в грудном молоке при потреблении пищи, богатой
селеном, может быть снижена в 1.5 раза, что было продемонстрировано
в Финляндии как результат использования в стране селенобогащенных
удобрений [29].
Механизм защитного действия селена в отношении кадмия обус-
ловлен образованием устойчивого белкового соединения с соотноше-
нием кадмийселен — 1:1 [30]. Согласно данным гель-фильтрации, та-
кое соединение (мол. масса 130 кД) может быть получено инкубиро-
ванием Cd
2+
и SeO
3
2-
с плазмой в присутствии эритроцитов или в
отсутствие последних при введении в систему Cd
2+
и H
2
Se. Участие
эритроцитов в трансформации неорганических соединений селена
известно [30,31], оно и определяет в данном процессе превращение
селенита в активный селеноводород, вступающий затем в реакцию с
Cd
2+
. Исследования in
ViVO
на крысах, которым одновременно вводили
кадмий и селенит, подтвердили указанный механизм: при гель-филь-
мкг/г
\
\
N
Sj
\
IS Ni
\
Ki
\
S
\
4
I N ч
Si
N \ S
S
-
[N -
ч I
N
\
I I
ч
Jl ^ll
4
• г
\
. • I I
V
I 1ч
Рис. 45. Перераспределение селена в органах и тканях крыс под действием селена и
ртути.
Светлые столбики — контроль, темные — селен (МагЭеОд) 2 мкг/л воды, штриховка — селен в той
же дозе+ртуть (HgCb) 10 мкг/л воды. 1 — мышцы, 2 — кости, 3 — толстая кишка, 4 — эритроциты,
5— когти, 6— шерсть, 7— плазма, 8— печень, 9— почки.
134
ЗАЩИТНОЕ ДЕЙСТВИЕ СЕЛЕНА В ОТНОШЕНИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
трации плазмы животных выделены белки с мол. массой 330 и 130 кД,
содержащие селен и кадмий в соотношении 1:1 [30].
Совместное введение кадмия и селена приводит к значительному
увеличению поглощения кадмия яичками крыс по сравнению с тако-
вым при приеме одного кадмия [32]. Однако использование радиоактив-
ной метки (
109
Cd
2
"
1
") [33] показало, что большая часть вводимого кадмия
локализуется в капиллярах; следовательно, можно предполагать, что
защита от токсического действия кадмия осуществляется непосред-
ственно в крови [30]. Показано, что селен препятствует связыванию
кадмия металлотионеином, катализируя включение кадмия в высокомо-
лекулярные водорастворимые белки [32].
Защита яичек соединениями селена [34] от токсического дей-
ствия кадмия принципиально отличается от протекторного эффекта
цинка [35,36] и некоторых тиолов [37]. Активация синтеза тионеина
под действием цинка [38] может определять связывание кадмия этим
белком и хорошо объясняет, почему соли цинка эффективны только
при введении за несколько часов или дней до инъекции кадмия. Селен,
напротив, дает положительный эффект только при одновременном вве-
дении с кадмием. Так, если при двукратном избытке кадмия БеОг обес-
печивает достаточную защиту яичек крыс при одновременном введе-
нии, то даже 16-кратный избыток цинка в этих условиях не дает по-
ложительного эффекта [38]. Введение селена через 0.5-4.0 ч после или
за 2 ч до инъекции кадмия золотистым хомякам менее эффективно,
чем одновременная инъекция [28].
Низкая активность селена при предварительном введении,
можно, определяется быстрым включением селена в белки [31,39],
собные далее взаимодействовать с кадмием. Экспериментальные
мкг/г
6-|
\
\
ч
\
ч
Ч
ч
Ч
ч
ч
N
S I
^
. I
ч
R
ч
1 I
КГ
S
IlHI.
ч
О-"""" " • "
1 23456-89
Рис. 46. Влияние селена и кадмия на перераспределение селена в органах и тканях крыс.
Светлые столбики — контроль, темные столбики — селен (NajSeO
4
) 2 мкг/л, штриховка — селен в
той же дозе+кадмий (CdCIj) 10 мкг/л. 1 — мышцы, 2— кости, 3— толстая кишка, 4— эритроциты,
5— когти, 6— шерсть, 7— плазма, 8— печень, 9— почки.
ВОЗ-
спо-
дан-
135
ГЛАВА
3.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ СЕЛЕНА
ные показывают, что эндогенный селен неактивен по отношению к кад-
мию, вводимому в плазму [28].
Действительно, in
ViVO
селен предотвращает вызываемое кадмием
ингибирование монооксигеназ печени крыс [40] при одновременном
введении обоих элементов. Однако селен оказывается неэффективным
при инкубации in Vitro с микросомальной фракцией печени крыс, на-
ходившихся на кадмиевой диете. При этом в микросомальной фракции
печени животных, находившихся на селенобогащенной диете, наблю-
далось такое же ингибирование монооксигеназ при инкубировании с
кадмием, что и во фракциях печени из животных, находившихся на
адекватной по селену диете, т.е. защитная роль селена должна опре-
деляться образованием комплекса селен—кадмий. В противном слу-
чае защитный эффект должен был бы наблюдаться и в эксперимен-
тах in Vitro.
Защитное действие цистеина и других тиолов в отношении кад-
мия, отмечаемое на яичках лабораторных животных, хуже поддается
объяснению, поскольку сопровождается значительным увеличением
абсорбции этого элемента почками и разрушением последних. Селен
мало влияет на абсорбцию кадмия почками, а разрушение почек
оказывается минимальным независимо от того, вводился ли селен.
Лихерахура
1 Parizek J., Ostadalova I. The protectiye effect of small amounts of selenite in sub-
iimate imoXication // Separatum Experientia. 1967. Voi. 23. P- 142.
2. Ganther НЕ., Goudie С., Sunde Ml. et al. Selenium relation to decreased tOXicity of
methylmercury added to diets containing tuna // Science. 1972. Vol 175. Р. 1122.
3. Welsh S-O., Soares JJi. The protectiye effect of Vitamin E and selenium against
methylmercury tOXicity in the Japanese Quail // Nutr. Rep. Int. 1976. Vol. 13. Р. 43.
4. Sell Jl., Horani FG. Influence of selenium оп tOXicity and metabolism of methyl-
mercury in chicks and Quail // Ibid. Vol. 14. Р. 439.
5. El-Begearmi MM., Sunde Ml., Ganter HM. A mutual protectiye effect of mercury and
selenium in Japanese Quail // Poultry Sci. 1977. Vol. 56. Р. 313.
6. Sell Jl. Comparative effects of selenium оп metabolism of methylmercury by chick-
ens and Quail: tissue distribution and transfer into eggs // Poultry Sci. 1977. Vol 56.
Р. 939.
7. Thomas DJ., Smith J-C. Effects of coadministrated sodium selenite оп Short-Ierm dis-
tribution of methylmercury in the rat // Environ. Res. 1984. Vol 34. Р. 287.
8. Komsta-Szumska E., Reuhl КЛ., Miller DM. Effect of selenium оп distribution, demeth-
ylation and eXcretion of methylmercury by the guinea pig // J. Toxicol. Environ.
Health. 1983. Vol 12. Р. 775.
9. Ijbna S., Tohyama С., Lu С.С., Matsumoto N. Placental transfer and body distribution
of methylmercury and selenium in pregnant mice // Toxicol. Appl. Pharm. 1978.
Vol. 44. Р. 143.
10.Masukawa N.. Nishimura Т., Kito H., Iwata Н. Influence of diethylmaleate оп the for-
mation of bisf^methylmercurk^selenide and methylmercury distribution in rats // J.
Pharm. Dyn. 1983. Vol. 6. Р. 950.
136
ЗАЩИТНОЕ ДЕЙСТВИЕ СЕЛЕНА В ОТНОШЕНИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
11 .Chang LW. Pathological effeet ot" mereury poisoning // The bioehemistry of тег-
сигу in the enyironment / Ed. J
1
O
1
Nraigu. N
1
Y.: Elsevier
1
1979. Р. 51.
12.Rubenstein DA., Soares JH. The effeet of selenium on the biliary eXcretion and tis-
sue deposition of tWO forms of mereury in the broiler chicks // Poultry Sci. 1979.
Vol. 58. Р. 289.
13.Ganther НЕ., Baumann CA. Selenium metabolism. I. Effects of diet, arsenic and cad-
mium // J. Nutr. 1962. Vol. 77. Р. 210-216.
14.Levander OA., Argrett
1..С.
Effects of arsenic, mereury, thallium and Iead on seleni-
um metabolism in rats // Toxicol. Appl. Pharmacol. 1969. Vol. 14. Р. 308-314.
15.Naganuma A., Jmura N. Bis(Iriethylmercuric)Selenide as а reaction product from
methylmercury and selenite in rabbit blood // Res. Commun. Chem. Pathol. Phar-
macol. 1980. VoL 27. Р. 163.
XlS
l
Masukawa Т., Kito H., Hayashi M., Iwata Н. Formation and possible role of
Ws(ITiethylmercuric)Selenide in rats treated With methylmercury and selenite // Bi-
ochem. PharmacoL 1982. Vol. 31. Р. 75.
17.Nagamtma A., Kojima Y., Imura N. Interaction of methylmercury and selenium сот-
pound: formation and behayior of bis(methylmercuric)selenide in animals // Hh
Symp. Environmental pollutants and toXicology. Pharmaceutical Society of Japan. Kobe,
1980. Р. 121.
18.Chen RW., Ganther НЕ., Hoekstra WG. Studies on the binding of methylmercury by
thionein // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1973. VoL 51. Р. 383.
19.Magos L., Webb М. The interactions of selenium With cadmium and mereury // Crit.
Rev. ToxicoL 1969. VoL 8. Р. 1.
20.Sugiura Y, Tamai Y., Tanaka Н. Selenium protection against mereury toXicity: hugh
binding affinity of methylmercury by Selenium-Containing ligands in comparison
With Sulfur-Containing ligand // Bioinorg. Chem. 1978. VoL 9. Р. 167.
21. Ganther НЕ. Modification of methylmercury toXicity and metabolism by selenium and
Vitamin Е: possible mechanism // Environ. Health Perspect. 1978. VoL 25. Р. 71.
22. Komsta-Szumska E., Reuhl KR., MUler DR. The effeet of methylmercury on the dis-
tribution and eXcretion of selenium by guinea pig // Arch. ToxieoL 1983. VoL 54.
Р. 303.
23.Salbe АЛ., Morris V-C., Levander OA. Selenium content of rat hair, and other tissues
as affected by concurrent Cxposure to tOXic elements // Nutr. Res. 1993. VoL 13.
Р. 31-36.
24. Salonen J.Т. Trace metal imbalances, Oxidative stress and chronic disease // Proc. 7Щ
Nordic Symp. «Тгасе elements in human health and disease*. Espoo, 1999. Р. 37.
25. Salonen JJ. Intake of mereury from fish, lipid peroXidation and coronary Cardiovas-
cular and апу death in eastern Finnish men // Circulation. 1995. VoL 91. P- 645-655.
26.Combs GE., Coinbs S. The role of selenium in nutrition. L.: Acad
1
Press
1
1986.
27.Руденко С.С., Бондарь BM., Кухаркин OJI. и др. Влияние селена на функциональ-
ное состояние почек крыс при отравлении алюминием и кадмием // Укр. био-
хим. журн. 1998. Т. 70, № 6. С. 98-105.
28.Holmberg RE., Ferm VM. Interrelationships of selenium, cadmium and arsenic in
mammalian teratogenesis // Arch. Environ. Health. 1969. Vol. 18. Р. 873.
29.Kantola M., Virtiainen Т. Changes in trace element content in Finnish maternal milk
during selenium supplementation in Iertilizers // Proc. Ith Nordic Symp. «Тгасе el-
ements in human health and disease*. Espoo, 1999. Р. 42.
30.Gasiewicz ТА., Smith J-C. Interactions of cadmium and selenium in rat plasma ш
ViVO and in Vitro Ij Biochim. Biophys. Acta. 1976. VoL 428. Р. 113.
31 .Sandholm М. The metabolism of selenite in Cow blood in Vitro // Acta PharmacoL
ToxicoL 1973. VoL 33. Р. 6.
137
ГЛАВА
3.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ СЕЛЕНА
32.Gunn
SA.,
Gould Т.С. Specificity
of
response
in
relation
to
cadmium. Zinc
and se-
lenium
//
Selenium
in
biomedicine. Westport:
AVI
1
1967.
Р. 395.
33.Nordberg GM. Cadmium metabolism
and
toXicity. Experimental studies
on
mice With
special reference
to the use of
biological materials
as
induces
of
retention
and the
possible role
of
metallothionein
in
transport
and
detOXifieation
of
cadmium
// En-
Viron. Physiol. Biochem. 1972.
Vol. 2. Р. 7.
34.Mason KM., Young J.О. Effeetiveness
of
selenium
and
Zink
in
proteeting against
cad-
mium-induced Injury
of the rat
testis
//
Selenium
in
biomedicine. Westport:
AVI,
1967.
Р. 383.
3 5.Parizek
J. The
destructiVe effect
of
cadmium
ion on
testicular tissue
and its рге-
Vention
by
Zink
// J.
Endocrinol. 1957.
Vol. 15. Р. 56.
36.Gunn SA., Gould Т.С., Anderson
WA.
Zink protection against cadmium Injury
to rat
testis
//
Arch. Pathol. 1961.
Vol. 71. Р. 274.
37. Gunn SA., Gould
Т.С..
Anderson
WA.
Protective effect
of
thiol compounds against
cad-
mium-induced Vascular damage
to
testis
//
Proc.
Soc. Ехр.
Biol.
1966. Vol. 122.
Р.
1036.
38.Bremner
1.,
Davies
NJ. The
induction
of
metallothionein
in rat
Iiver
by
Zinc iniec-
tion
and
restriction
of
food intake
//
Biochem.
J.
1975.
Vol. 149. Р. 733.
39Jenkins
KJ.,
Hidiriglou
M.,
Ryan
JF.
Intravascular transport
of
selenium
by
chick
serum proteins
//
Сап.
J.
Physiol. Pharmacol. 1969-
Vol. 47. Р. 459-
40. Early JE., Schnell Й.С. Selenium antagonism
of
Cadmium-InduCed inhibition
of
hepatic
drug metabolism
in the
male
rat //
Toxicol. Appl. Pharmacol. 1981.
Vol. 58. Р. 57.
Взаимодействие селена
с другими химическими элементами
Мышьяк. Мышьяк является антагонистом селена [1].
В
самом
деле, защитное действие мышьяка наблюдается
у
крыс, основным ком-
понентом диеты которых является зерно
с
токсическими концентраци-
ями селена [1]. Мышьяк существенно снижает эффект подавления
ро-
ста цыплят под действием высоких доз селена, увеличивает вылуп-
ляемость цыплят в районах селенозов [2-4]. Наоборот, избыток мышьяка
в диете может быть нивелирован потреблением дополнительного ко-
личества селена
[5].
Очевидно,
что
защитное действие селена имеет
большое значение при отравлении мышьяком, а также
в
районах
по-
вышенного потребления последнего (например, западная Бенгалия
и
Бангладеш [8]). По данным эпидемиологических исследований,
в
ходе
которых изучалась взаимосвязь между уровнем мышьяка
в
питьевой
воде
и
частотой заболеваний раком мочевого пузыря [9], возможен за-
щитный эффект селена
в
отношении возникновения
и
развития это-
го онкологического заболевания. Изучение цитогенетических измене-
ний под действием арсенита натрия (включая хромосомные аберрации
и разрушение клеток) на мышах показало, что наибольший защитный
эффект NazSeOj отмечается
при его
введении
за 1 ч до
инъекции
мышьяка
и
снижается при одновременном введении
[8].
138
ВЗАИМОДЕИСТВИЕ СЕЛЕНА С ДРУГИМИ ХИМИЧЕСКИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
IO
1
мкг/кг
6 -|
А
I а N
Q
.
—"" -XlMbbLllllt.
S •
"Ш^.!.
И..,: ..
V.
. .
1 2 3 4 5 6 7
S
\
\
8 9
Рис. 47. Влияние мышьяка на распределение селена в органах и тканях крыс.
Светлые столбики — контроль, темные — селен 2 мг/кг, штриховка — селен в той же дозе+мышьяк
10 мг/кг. 1— мышцы, 2— кости, 3 — толстая кишка, 4— эритроциты, 5— когти, 6— шерсть, 7 —
плазма, 8— печень, 9— почки.
Мышьяк вызывает почти 10-кратное усиление выведения селена
с желчью [6,7] при одновременном снижении уровня селена в печени.
Показательно, что механизм взаимодействия селена с мышьяком, по-
видимому, зависит от формы селена. Если при введении арсенита на-
трия наблюдается прямая корреляция между уровнем выведения се-
лена с желчью и снижением его содержания в печени и одновремен-
но происходит возрастание концентрации микроэлемента в крови, то
при использовании селената (Se
6+
) увеличения уровня селена в крови
не наблюдается.
Совместное введение крысам селената и арсенита натрия приво-
дит к перераспределению селена по органам и тканям (рис. 47) [10].
Сравнение перераспределения селена при совместном введении
с другими тяжелыми металлами (ртуть, кадмий) указывает на то, что
оценка обеспеченности селеном отдельных групп населения может
быть ошибочной как по содержанию селена в плазме, так и по уров-
ню накопления микроэлемента волосами. Представляется, что волосы, как
и почки, могут служить для выведения избытка селена в организме.
Отмечается выраженное защитное действие селена в отношении
мышьяка и кадмия. Одновременное введение хомякам NaiSeO-J и солей
мышьяка и кадмия более чем на 90% снижает токсический эффект
сульфата кадмия и значительно уменьшает частоту пороков развития
эмбрионов, вызванных арсенитом натрия (табл. 29) [5].
Свинец, олово, теллур. Имея электронные структуры атомов,
сходные с таковой атома селена, свинец, олово и теллур обладают
высокой аффинностью по отношению к соединениями серы и взаимо-
действуют с селеном.
В экспериментах на лабораторных животных продемонстрирован
защитный эффект селена и витамина E в отношении отравления свин-
139
ГЛАВА 3. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ СЕЛЕНА
Таблица 29. Влияние селена, мышьяка и кадмия на частоту гибели эмбрионов и поро-
ков развития у золотистых хомяков
Показатель
Na
2
SeO
3
Na
2
AsO
3
Na
2
AsO
3
+
Na
2
SeO
3
CdSO.
4
CdSO
4
+
Na
2
SeO
3
Общее число эмбрионов
86 177 144
115
82
Число резорбированных
эмбрионов
5
62
28 24 2
Число эмбрионов
с пороками развития
0 86 28 59 3
Частота, %
пороков развития
0 49 19 51 4
пороков развития
и/или резорбции
6
84
39
72
6
Примечание. Дозы NaySeOs и CdSOi — 2 мг/кг, NajAsOs — 20 мг/кг.
цом: улучшалась фильтруемость эритроцитов in Vitro, снижалась спле-
номегалия, улучшался гематокрит [11], при этом витамин E давал боль-
ший защитный эффект, чем селен [12]. Высказано предположение, что
механизм отравления свинцом связан с перекисным окислением ли-
пидов, защита от которого осуществляется в организме с участием ан-
тиоксидантов, в частности, селена и витамина Е. Действительно, при
свинцовых отравлениях клетки крыс синтезируют большее количество
этана, чем клетки контрольных крыс, дефицитных по витамину E и
селену [13]. Введение свинца цыплятам увеличивает образование ара-
хидоновой кислоты из линоленовой, катализируя удлинение цепи по-
следней и образование дополнительных двойных связей. Очевидно, что
такой процесс увеличения ненасыщенности жирных кислот делает
печень более уязвимой к перекисному окислению. Показательно, что
свинец снижает интенсивность транспорта селенита через стенки
кишки, способствуя накоплению микроэлемента в стенках.
В экспериментах же на цыплятах наблюдался, наоборот, слабый
защитный эффект свинца в отношении токсических доз селена [14].
Еще менее изученным является взаимосвязь селена и олова. Задержка
роста цыплят в результате потребления токсических доз селена может
быть подавлена введением соединений олова [15]. Соединения олова,
как и свинца, снижают смертность мышей при введении им селена в
дозе 100 мкмоль/кг массы тела [15] и, наоборот, селен способен подав-
лять токсический эффект олова при введении эквимолярного количе-
ства микроэлемента. Установлено, что олово снижает количество GSH
и увеличивает степень перекисного окисления липидов [16], таким об-
разом, активно влияя на метаболизм селена.
Попытки замены селена теллуром в опытах по защите животных
140