Токсические механизмы действия пяти тяжёлых металлов: ртути, свинца, хрома, кадмия и мышьяка

Промышленная деятельность в течение последнего столетия привела к резкому увеличению воздействия тяжёлых металлов на человека. Ртуть, свинец, хром, кадмий и мышьяк относятся к числу тяжёлых металлов, наиболее часто вызывающих отравления у людей. В настоящем обзоре рассмотрены механизмы действия этих тяжёлых металлов на основе доступных данных исследований на животных и людях. Острые или хронические отравления могут возникать после воздействия через воду, воздух и пищу. Биоаккумуляция этих тяжёлых металлов приводит к разнообразным токсическим эффектам в различных тканях и органах. Тяжёлые металлы нарушают клеточные процессы, включая рост, пролиферацию, дифференцировку, процессы восстановления повреждений и апоптоз. Сравнение механизмов их действия выявляет общие пути, посредством которых эти металлы вызывают токсичность, включая генерацию активных форм кислорода (АФК), ослабление антиоксидантной защиты, инактивацию ферментов и окислительный стресс. С другой стороны, некоторые из них избирательно связываются с определёнными макромолекулами. Взаимодействие свинца с дегидратазой аминолевулиновой кислоты и феррохелатазой служит примером такого механизма. Также обсуждаются реакции других тяжёлых металлов с определёнными белками. Некоторые токсичные металлы, включая хром, кадмий и мышьяк, вызывают геномную нестабильность. Дефекты репарации ДНК, возникающие вследствие окислительного стресса и повреждения ДНК, индуцированных этими тремя металлами, рассматриваются как фактор, способствующий их канцерогенности. Несмотря на современные знания об опасности тяжёлых металлов, частота отравлений остаётся значительной и требует профилактических мер и эффективного лечения. Применение хелатной терапии для лечения отравлений металлами может стать ещё одним аспектом токсичности тяжёлых металлов, заслуживающим рассмотрения в будущем.