Нейротоксичность, вызванная марганцем: обзор поведенческих последствий и нейропротекторных стратегий

Марганец (Mn) является эссенциальным тяжёлым металлом. Однако его питательная роль сочетается с нейротоксичностью при чрезмерном воздействии. В настоящем обзоре рассмотрены последние достижения в изучении механизмов поступления Mn и его молекулярного действия в головном мозге, а также перспективные нейропротекторные стратегии. Особое внимание уделено данным о механизмах транспорта Mn, влиянии Mn на холинергическую систему, поведенческих изменениях, вызываемых воздействием Mn, и исследованиям нейропротекторных стратегий при интоксикации Mn. Воздействие Mn может происходить из окружающей среды, в условиях профессиональной деятельности, с пищей, при полном парентеральном питании (TPN), злоупотреблении меткатиноном или вследствие генетических факторов, например мутаций транспортёра SLC30A10. Mn преимущественно накапливается в базальных ганглиях и вызывает синдром, называемый манганизмом, симптомы которого — когнитивная дисфункция и двигательные нарушения — сходны с проявлениями болезни Паркинсона (PD). Под воздействием Mn могут нарушаться функции различных нейромедиаторных систем, особенно дофаминергической, а также холинергической и ГАМКергической. Выявлено несколько белков, участвующих в транспорте Mn, включая транспортер двухвалентных металлов 1 (DMT-1), SLC30A10, трансферрин и ферропортин, что способствует накоплению Mn в центральной нервной системе. Параллельно с выявлением нейротоксических свойств Mn были разработаны нейропротекторные стратегии, включающие эндогенные антиоксиданты (например, витамин E), растительные экстракты (сложные смеси, содержащие полифенолы и неохарактеризованные компоненты), железохелатирующие агенты, предшественники глутатиона (GSH) и синтетические соединения, способные экспериментально обеспечивать защиту от нейротоксичности, вызванной Mn.