Metallothionein ak Kadmyòm Toksikoloji—Revizyon Istorik ak Kòmantè Ⅱ
Dec 19, 2023
4. Kadmyòm Toksisite ak Modulation li yo pa Metallothioneins
Kòm mansyone nan entwodiksyon an, doktè klinik yo premye obsève efè toksik nan konpoze Cd. An 1858, Sovet te rapòte [1] ke sentòm respiratwa ak gastwoentestinal te rive nan moun ki te itilize yon ajan polisaj ki gen Cd. Pita piblikasyon yo dekri efè toksik nan ren yo, fwa ak kilè eskèlèt ansanm ak toksisite repwodiktif ak kansè nan imen ak bèt (revize nan [3]). Cd mare nan MT nan tout tisi (Seksyon2) akefè negatif nan poumon yo, skelèt la, lafwa ak ren osi byen ke kansè [3,19] gen chans rive nan modifye pa obligatwa metalothioneins. Sepandan, etid sou efè pwoteksyon sa yo nan tisi lòt pase fwa a ak ren yo se kèk.
4.1. Toksisite fwa nan kadmyòm-wòl metalothioneins
Piscator 1964 [5] te montre ke Cd te mare nan MT nan fwa bèt yo repete ekspoze a ti dòz Cd. Li sijere yon wòl pwoteksyon pou MT pou toksisite tisi. Kòm mansyone nan Seksyon 3.3, sèl Cd yo bay bèt eksperimantal nan yon sèl gwo dòz ale prensipalman nan fwa a kote li lakòz domaj. Wisniewska-Knypl and Jablonska 1970 [53] ak Nordberg et al., 1971 [8] te montre ke Cd te mare nan MT nan fwa a nan bèt Cd-ekspoze ak sijere ke obligatwa ta bay pwoteksyon kont toksisite. Apre yon sèl gwo dòz Cd te gen toksisite fwa ak MT obligatwa nan tisi fwa pa t rive jis plizyè jou apre dòz [8]. Lè bèt yo te pretrete ak ti dòz Kadmyòm ak Lè sa a, yo te bay yon gwo dòz, pa te gen okenn toksisite fwa ak Cd te mare nan MT [8]. Goering and Klaassen 1984 [54] te montre ke rezistans nan epatoksisite te akòz MT presentèz. Etid sa yo byen bonè nan wòl nan MT nan pwoteje fwa a te pita yo te swiv moute ak elaji ak ankèt detaye byochimik ak mòfolojik, revize pa Sabolic et al., 2010 [43]. Sepandan, pandan ke toksisite fwa rive nan bèt eksperimantal yo bay konparativman gwo dòz Cd li pa souvan jwenn nan imen, paske pifò ekspoze yo se pi ba dòz pou peryòd tan ki pi long. Seksyon sa a konsantre sou toksisite ren depi anefè rendepi lontan yo te e yo toujou konsidere kòm efè kritik nan ekspoze Cd alontèm [19].
Ekstrè CISTANCHE AK 25% ECHINACOSIDE AK 9% ACTEOSIDE POU REN
4.2. Toksisite ren nan kadmyòm-wòl metalothionein ak kontni Cd/Zn yo
Apre yon sèl gwo dòz Cd, efè toksik parèt nan ògàn repwodiktif ak fwa a. Youn oswa kèk jou apre yon sèl dòz nan bèt, yon pwopòsyon ogmante nan fwa Cd mare nan metalothionein, sitou MT-1 ak MT-2 [8,55]. Kòm mansyone nan Seksyon 3.3, MT-bound Cd lage soti nan fwa a nan plasma san epi imedyatman filtre nan manbràn glomerulè a nan ren yo. Soti nan filtraj glomerulè a, Cd-MT pran nan tib ren proximal yo (Figi 2). Nan selil Echafodaj yo, CdMT antre nan lizozòm yo [56] kote iyon Cd yo lage nan MT epi rive nan lòt òganèl subselilè Sabolic 2010 [43] te revize pita rezilta yo. Iyon Cd lage lakòz blesi tubulaires ren si MT pwoteksyon pa disponib pou mare Cd lage a. Yon dòz bolus CdMT sou fòm piki nan bèt ki pa gen okenn ekspoze anvan kadmyòm pral lakòz domaj tubulaires ren nan yon konsantrasyon nan ren an antye nan 9 ug / g mouye wt. ki koresponn ak yon nivo cortical ren nan 11 ug / g jan yo montre nan 1975 [57]. Nivo tisi ki pi wo yo oblije pwovoke domaj tubulaires ren nan bèt ki gen ekspoze alontèm nan Kadmyòm, pou egzanp, nan etid yo pa Nordberg et al., 1971 [8] ak Nordberg and Piscator 1972 [58], toksisite tubulaires nan la. ren pa t parèt jiskaske konsantrasyon nan ren antye rive nan 130-170 µg/g. Nordberg et al., 1975 [57], sijere yon eksplikasyon pou diferan nivo tisi ki gen rapò ak toksisite. Apre yon sèl piki CdMT, transpò rapid ak absorption CdMT nan tubul ren lakòz lage entraselilè nan kantite konsiderab Cd-ions, paske yo lage nan MT lè pwoteyin nan degrade. Lage sa a lakòz toksisite tubulaires ren nan nivo Cd relativman ba nan tisi total. Nivo sa yo (apeprè 10 µg/g tisi) ta dwe nivo minimòm nan cortical ren an pou blesi Echafodaj ki soti nan Cd. Nan ekspoze alontèm; nivo ki pi wo nan Cd tisi total yo tolere paske gen tan pou sentèz MT lokal yo pran plas, sekwe iyon Cd. Nan ekspoze alontèm, tubulairesblesi nan renrive nan menm pi wo nivo tisi lè nivo maksimòm sentèz lokal MT rive. Lè sa a, aksyon an sekwe MT pral ensifizan. Nordberg et al., 1994 [59] te montre tou efè pwoteksyon tisi yoMT nan ren, sekster Cd soti nan sit obligatwa manbràn sansib nan tib yo ren nan bèt sou fòm piki ak CdMT. Lòt syantis yo te konfime rezilta sa yo [41,42] nan sourit MT nil. Nan sourit konsa Cd akimilasyon nan ren limite Et paske pa gen MT-pwoteksyon detisi ren,domaj renrive nan nivo tisi ki ba (gade tou [60]).
Etid pa Elinder et al. (1987) [61] nan bèt Cd-ekspoze (avèk sentèz MT entak) te demontre ke nan fraksyon MT (MT-1 ak MT{-2) izole nan ren yo pa gelchromatography, kosyan molè Cd/Zn. ogmante ak ogmante nivo MT nan tisi ren (Figi 3). Nivo MT a pwopòsyonèl ak nivo tisi Cd ak ekspoze kimilatif nan Cd. Chanjman nan kosyan Cd/Zn rive paske Cd mare pi fò nan gwoup SH nan MT pase Zn. Cd konsa ranplase Zn nan pwoteyin lan. Lè kosyan Cd/Zn nan MT ba, selil yo ofri pwoteksyon kont toksisite Cd. Lè kosyan Cd/Zn a ogmante, gen mwens sit Zn ki disponib pou Cd kominike avèk yo epi pwoteksyon mwens efikas. Nan 0.1 mmol MT, sa vle di, 0.5 mmol Cd (55 mg Cd/kg) nan cortical ren an, pwoteksyon andikape ak sansiblite nan malfonksyònman tubulaires ogmante. Lè kosyan Cd/Zn a se 6, sa vle di, 6 nan 7 sit metal yo nan MT yo okipe pa Cd, te gen malfonksyònman ren nan tout bèt (nan 0.4–0.5 mmol). MT Figi 3). MT ak prèske tout sit obligatwa okipe pa Cd, pa ka mare plis Cd, ak fonksyon an sekistrasyon nan MT se fin itilize. Konklizyon yo montre kouman MT aji nan pwoteksyon selilè kont Cd. Konklizyon sa yo eksplike poukisa gen pwoteksyon jiska yon konsantrasyon kritik espesifik nan selil tubulaires ren yo. Lè konsantrasyon total Cd selilè ogmante pi wo pase nivo sa a efè toksik rive akòz entèferans Cd ak anzim ki depann de Zn ak fonksyon manbràn [62,63]. Konklizyon sa yo sipòte modèl (Figi 2) ke CdMT, apre absorption nan selil tubulaires ren ak transfere nan lizozom, lage Cd ki entèfere ak fonksyon selilè [56,59,64]. Gen kèk prèv [65] sijere yon wòl pou transpò zenk ZIP8 pou ekspresyon de toksisite ren Cd. Espès oksijèn reyaktif yo fòme lè Cd egzèse efè toksik li sou selil tubulaires ren [66], men nou pa konnen egzakteman ki jan diferan evènman enfliyanse rezilta a. Sepandan, gen prèv nan moun ki ekspoze a Cd pou peryòd tan ki montre proteinuria tubulaires devlope lè konsantrasyon Cd nan cortical ren an depase 80-200 mg / kg [3,19,67]. Malgre ke li ta dwe posib pou itilize enfòmasyon sou chemen byochimik pou rafine evalyasyon risk quantitative, modèl rafine sa yo poko disponib. Modèl eksplikasyon an nan Figi 2 rete valab menm si li pa dekri detay molekilè wout yo te dekouvri dènyèman (gade pi wo a ak revize [11,43]). Anplis de sa, estati Zn enpòtan paske li pwobableman enfliyanse chans pou Cd ranplase Zn nan MT ak chans pou Cd entèfere ak sansib molekilè objektif intraselilè. Enpòtans estati Zn te dokimante nan moun [68] ki abite nan yon zòn kadmyòm ki kontamine nan Lachin. Nan ekspozisyon Cd ki konparab, moun ki gen yon bon estati zenk te gen yon prévalence konsiderableman pi ba nan malfonksyònman tubulaires ren konpare ak moun ki gen serik ba ak Zn cheve.
Figi 3. Konsantrasyon relatif (pousan) Cd (sèk plen), Zn (sèk louvri) ak kwiv (pwen nwa) nan fraksyon MT an relasyon ak konsantrasyon total MT. MT te izole nan ren yo nan lapen ak diferan ekspoze a Cd [61].
4.3. Etid nan moun sou Kadmyòm ak metalothionein
4.3.1. Metalothionein urin kòm yon biomarker nan malfonksyònman ren
Kòm mansyone nan Seksyon 3.4 yon gwo pwopòsyon nan Cd nan pipi mare nan MT [31,45,69]. Paske malfonksyònman nan tubul ren yo vle di reabsorpsyon ensufizant nan tout pwoteyin ki ba-molekilè-pwa (ki gen ladan MT) nan pipi prensipal, pral gen ogmante eskresyon nan pwoteyin sa yo nan pipi. Otè yo ki te montre ke Cd mare nan MT nan pipi yo te montre tou ke moun Cd-ekspoze ak malfonksyònman tubulaires ekskrete plis MT nan pipi pase moun ki pa-Cd-ekspoze. Nan yon etid epidemyolojik, Shaikh et al., 1990 [70] te enkli 3168 gason ak fanm nan yon zòn Kadmyòm-polye nan Japon e li te jwenn ogmante eskresyon metalothionein nan mitan moun ki gen Cd-induit malfonksyònman tubulaires ren. Ogmantasyon eskresyon MT urin nan relasyon ak ensidan an nan malfonksyònman ren ki gen rapò ak Cd te jwenn tou nan travayè kadmyòm ki ekspoze [46] ak nan moun ki gen dyabèt tip 2 [47].
4.3.2. Metalothionein ekspresyon jèn nan lenfosit periferik-yon biomarker nan sansiblite tisi a toksisite kadmyòm
Tèks ki pi wo a revize prèv ki montre ke, MT sèvi kòm yon scavenger efikas entraselilè pou Kadmyòm diminye toksisite li lè li mare Cd nan yon kantite tisi (revizyon [60,71]). Etid nan bèt Cd-ekspoze ak moun montre Cd-induit sentèz MT nan fwa ak ren. Pa ekspoze Cd nan vitro nan lenfosit san periferik (PBL), yo te mezire inducibilité MT ak MTmRNA pa RT PCR (sa vle di, ekspresyon jèn MT (MT-GE) [72]. Lu et al. [72] te fè mezi sa yo ak egzamine itilizasyon posib yo kòm yon biomarker nan dezentoksikasyon tisi jeneral pa MT.Yo rekrite travayè Cd-ekspoze nan pwovens Guangxi, Lachin.Anplis de mezi yo nan MT-GE, etid yo nan travay yo enkli Cd urin kòm yon biomarker nan ekspoze ak NAG nan pipi (UNAG) kòm efè byomarker.Rezilta yo te montre yon nivo ogmante nan pipi NAG (UNAG) an relasyon ak ogmante nivo nan Cd nan pipi. Travayè ki gen nivo segondè nan MTmRNA nan PBL yo te gen pi ba nivo NAG nan pipi pase moun ki gen ba. Nivo MTmRNA nan PBLs [72], lè yo konpare nan nivo menm jan an nan UCd.Rezilta sa yo sipòte ipotèz la ke nivo pwovoke nan MTmRNA nan PBL yo reflete nivo ekspresyon MT tou de nan PBL yo ak nan cortical ren an.MT-GE nan PBLs, kidonk ka dwe itilize kòm yon biomarker nan sansiblite tisi a toksisite Kadmyòm.
Yon lòt etid enkli yon gwoup nan popilasyon jeneral la [73]. Etid fèmye yo nan yon zòn Cd-polye nan peyi Lachin te enkli mezi MT-GE nan PBL nan nivo konparab UCd, moun ki gen gwo MT-GE elimine mwens NAG urin pase moun ki gen MT-GE ki ba (diferans estatistik siyifikatif nan UCd > 1). 0µg/g Kreya p <0.001).
Etid yo mansyone nan travayè Cd-ekspoze ak kiltivatè yo montre ke MT-GE nan PBL yo ka itilize kòm yon biomarker nan sansiblite nan toksisite Cd. Sepandan, tretman an vitro Cd nan PBL fre se yon egzijans egzijan nan etid jaden. Gen yon nesesite pou devlope metòd ki pi apwopriye pou etid sou teren epi metòd sa yo ta dwe estandadize pou rezilta yo ka konparab pami laboratwa [74]. Malgre ke yo te etidye gwoup ki ekspoze nan domèn okipasyonèl [75] gwo etid popilasyon yo poko disponib.
4.3.3. Autoantibodies kont MT nan plasma san-yon biomarker nan sansiblite nan kadmyòm nefrotoksisite
Jin et al. [76] te jwenn yon frekans segondè nan nivo elve nan antikò kont MT nan sera nan pasyan ki gen alèji metal. Konklizyon sa a te ankouraje enterè nou nan posibilite ke antikò sa yo ta ka entèfere ak pwoteksyon MT nan tisi bèt ak imen. Sa a te background jeneral pou etid sa yo: Chen et al., 2006 [46] mezire otoantikò kont MT (MTab) nan plasma san pa ELISA. Nan travayè fondri ak kontwòl nan pwovens Hunan, Lachin, nou mezire MTab nan plasma san, UCd, UNAG ak UB2M (beta-2-mikroglobulin urin). Te gen ogmante nivo MTab an relasyon ak ogmantasyon UNAG oswa UB2M. Nan nivo konparab UCd, te gen yon rapò chans 4.2 (CI 1.2-14) pou malfonksyònman tubulaires pou moun ki gen nivo ogmante nan MTab parapò ak moun ki gen nivo ki ba nan MTab.
Eksperyans sou bèt ak etid epidemyolojik bay prèv ke dyabèt bay yon ogmantasyon sansiblite nan devlopman malfonksyònman ren ki gen rapò ak Cd [77,78] revize nan [3]. Chen et al. [47] fè yon etid sou wòl MTab pou devlopman malfonksyònman tubulaires ren nan mitan dyabetik nan Shanghai, Lachin, ak dyabèt tip 2. Mezi yo enkli MTab nan plasma san, UCd, UNAG, UALB (albumin urin), UB2M ak yon kantite varyab background. UCd te 0.05–4.17, GM 0.38 ug/g crea. Te gen ogmantasyon estatistik siyifikatif nan UNAG ak UB2M an relasyon ak UCd ak yon rapò estatistik siyifikativman pi wo pou malfonksyònman tubulaires nan mitan moun ki gen MTab segondè kont MTab ki ba.
An rezime, etid yo te demontre ke nan mitan travayè yo ak dyabetik, nivo ki wo nan MTab yo te asosye ak yon pi wo prévalence nan malfonksyònman ren tubulaires konpare ak moun ki gen pi ba nivo MTab. MTab nan plasma san kidonk se yon biomarker nan sansiblite nan devlopman malfonksyònman tubulaires ki gen rapò ak Cd. Nou pa konnen mekanis detaye dèyè efè sa a, men li gen anpil chans pou reflete yon entèferans ak pwoteksyon tisi pa MT.
5. Konklizyon Remak
Efè sante negatif Cd nan imen yo te premye rapòte 160 ane de sa ak pwa molekilè ki ba Cd obligatwa pwoteyin metalothionein (MT) te dekouvri plis pase 60 ane de sa. Revizyon prezan an rezime prèv ki disponib sou wòl MT nan toksikoloji Kadmyòm jan yo aplike nan evalyasyon risk. Li te konsantre sou pwòp konklizyon pa nou apati ane 1970 yo ak ivè epi li te bay kòmantè sou lòt rezilta yo anrapò ak enpòtans ak aplikab nan evalyasyon risk. Yo te prezante prèv ki sipòte konplo a (Figi 2) ki eksplike sinetik Cd ak entèraksyon ak objektif ren lè yo lakòz domaj tubulaires nan ren. Biomarkers tankou ekspresyon jèn MT nan lenfosit san periferik ak MT-antikò nan plasma san yo te devlope nan ven dènye ane yo (Seksyon 4) yo dwe itilize nan rafineman nan syans epidemyolojik ak ede nan evalyasyon risk. Sepandan, nan konesans nou an, itilizasyon biomake sa yo kounye a trè limite. Nou remake ke konplo eksplikasyon nou an pou kadmyòm toksikokinetik ak toksikodinamik nan ren yo (Figi 2) se toujou jeneralman aksepte ak modèl sa a toksikokinetik ak toksikodinamik yo itilize avèk siksè pou kalkil quantitative nan risk nan malfonksyònman ren an relasyon ak ekspoze Cd. Kalkil sa yo bay yon pèspektiv enpòtan sou rezilta nan etid epidemyolojik (Seksyon 3.5). Opòtinite pou sèvi ak plis prèv ki disponib nan evalyasyon risk sanble egziste, pou egzanp, sèvi ak byomaketè ki gen rapò ak MT ak pran an kont enfliyans nan estati Zn (Seksyon 4.1). Menm san yo pa amelyore evalyasyon risk sa yo, li evidan ke nivo ekspoze trè ba nan Cd lakòz efè negatif sou ren yo ak lòt ògàn nan imen. An pati baze sou prèv ki rezime nan revizyon aktyèl la, li rekonèt ke aktyèl valè limit okipasyonèl pou Cd nan peyi ki gen gwo ak mwayen revni yo souvan pi wo pase sa vle. Aksyon pou pi ba valè yo sou pye pou egzanp nan Inyon Ewopeyen an. Nan kèk peyi ki gen revni ba ak mwayen ki ba yo ak ti min nan echèl atizanal k ap kontinye, gen twòp ekspoze a Cd ak lòt metal epi gen yon bezwen ijan pou amelyore kondisyon yo. Sa a trè enpòtan kounye a lè gen yon demann mondyal k ap grandi pou metal pou konbat chanjman nan klima. Nou espere ke aplikasyon an nan konesans ki rezime nan revizyon sa a pral ede nan amelyore evalyasyon risk ak kondisyon pou gwoup popilasyon ki ekspoze a Kadmyòm nan divès peyi.
Referans
1. Sovet, U. Anpwazònman ki te koze pa poud yo itilize nan netwaye ajan an. Presse. Med. 1858, 9, 69–70. (An franse)
2. Landrigan, P.; Bose-O'Reilly, S.; Elbel, J.; Nordberg, G.; Lucchini, R.; Bartram, C.; Grandjean, P.; Mergler, D.; Moyo, D.; Nemery, B.; et al. Redwi maladi ak lanmò nan min atizanal ak ti echèl (ASM)-Bezwen ijan pou min responsab nan yon kontèks demann mondyal k ap grandi pou mineral ak metal pou alèjman chanjman nan klima. Anviwònman. Sante 2022, nan laprès.
3. Nordberg, GF; Akesson, A.; Nogawa, K.; Nordberg, M. Chapit 7 Volim II Kadmyòm. Nan Manyèl sou toksikoloji metal yo, 5yèm ed.; Nordberg, GF, Costa, M., Eds.; Elsevier: Amstèdam, Netherlands; Laprès akademik: London, UK, 2022; paj 141–196.
4. Margoshes, M.; Vallee, BL Yon pwoteyin kadmyòm ki soti nan cortical ren cheval la. J. Am. Chem. Soc. 1957, 79, 4813–4814. [CrossRef]
5. Piscator, M. Sou Kadmyòm nan ren nòmal imen ansanm ak yon rapò sou izolasyon metalothionein nan fwa nan lapen kadmyòm ki ekspoze. Nò. Hyg. Tidskr. 1964, 45, 7
6. (An Swedish) 6. Nordberg, GF; Piscator, M.; Lind, B. Distribisyon Kadmyòm nan mitan fraksyon pwoteyin nan fwa sourit. Acta Pharmacol. Toksik. 1971, 29, 456–470. [CrossRef]
7. Nordberg, GF; Nordberg, M.; Piscator, M.; Vesterberg, O. Separasyon de fòm metalothionein lapen pa konsantre izoelektrik. Byochim. J. 1972, 126, 491–498. [CrossRef]
8. Nordberg, GF; Piscator, M.; Nordberg, M. Sou distribisyon Kadmyòm nan san. Acta Pharmacol. Toksik. 1971, 30, 289–295. [CrossRef]
9. Nordberg, M.; Nordberg, GF Distribisyon kadmyòm metalothionein-bound ak klori Kadmyòm nan sourit. Anviwònman. Pèspektif Sante. 1975, 12, 103–108. [CrossRef]
10. Kr˛e ˙zel, A.; Maret, W. Chimi a byoinòganik nan mamifè metalotionein. Chem. Rev. 2021, 121, 14594–14648. [CrossRef]
11. Thévenod, F.; Wolff, NA Transpò fè nan ren an: Enplikasyon pou fizyoloji ak nefrotoksisite Kadmyòm. Metalomics 2016, 8, 17–42. [CrossRef]
Sèvis sipò Wecistanche-Pi gwo ekspòtatè cistanche nan Lachin nan:
Imèl:wallence.suen@wecistanche.com
Whatsapp/Tel:+86 15292862950
Achte pou plis detay espesifikasyon:
https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop
