कारण गुर्दे की विफलता: भारी धातु जोखिम

भाग I.: एजिंग किडनी- के रूप में भारी धातु जोखिम और सेलेनियम पूरकता से प्रभावित

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जन Aaseth, जन अलेक्जेंडर, शहरी Alehagen, एलेक्सी Tinkov, अनातोली Skalny, Anders लार्सन, Guido Crisponi और Valeria मरीना Nurchi

1. परिचय

वहीगुर्दाकई पर्यावरणीय प्रदूषकों के लिए एक लक्ष्य होने के अलावा, उम्र से संबंधित परिवर्तनों की एक प्रमुख साइट प्रतीत होती है [1]। लंबे समय तक जोखिम के लिएभारी धातुजैसे पारा, सीसा, और कैडमियम उम्र से संबंधित गुर्दे की गिरावट में तेजी ला सकते हैं, जो भाग में संचय की प्रवृत्ति के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता हैभारी धातुमेंगुर्देप्राथमिक मूत्र के प्रसंस्करण के दौरान। आधुनिक दुनिया में रहने वाले मनुष्यों की जीवन प्रत्याशा में वृद्धि के कारण, लंबे समय तक उन्मूलन आधे जीवन के साथ पर्यावरणीय धातु प्रदूषकों के बढ़ते स्तर के साथ, यह संभावना है कि पुराने व्यक्ति आज कुछ दशकों पहले व्यक्तियों की तुलना में इस तरह के विषाक्त एजेंटों के उच्च स्तर को जमा करते हैं। इसके अलावा, वृद्ध व्यक्तियों की संख्या बढ़ रही है। वैश्विक स्तर पर, 10% से अधिक आबादी 60 वर्ष से अधिक आयु की है, और इस प्रतिशत में 2050 तक काफी वृद्धि होने की भविष्यवाणी की गई है[2]। विभिन्न अंगों पर उम्र के प्रभाव की पूरी तरह से समझ, जिसमेंगुर्दे, सामान्य स्वास्थ्य देखभाल का प्रबंधन करते समय महत्वपूर्ण है क्योंकि बुजुर्ग व्यक्ति स्वास्थ्य देखभाल रोगियों का एक महत्वपूर्ण अंश बनाते हैं।

उम्र बढ़ने में कई शारीरिक परिवर्तन होते हैंगुर्देखासकर 70 साल की उम्र के बाद। यद्यपि स्वस्थ बुजुर्ग व्यक्ति महत्वपूर्ण संरचनात्मक और शारीरिक परिवर्तनों के बावजूद सामान्य गुर्दे के कार्य को बनाए रखने में सक्षम प्रतीत होते हैं, यह गुर्दे के कार्यात्मक भंडार की कीमत पर प्राप्त किया जाता है। हालांकि, जब कार्यात्मक रिजर्व खो जाता है, तो गुर्दे में बाहरी चुनौतियों का जवाब देने की क्षमता कम होती है, जिसमें विषाक्त पदार्थों को खत्म करने की क्षमता कम हो जाती है। इस प्रकार, पुराने व्यक्ति छोटे लोगों की तुलना में अधिक संवेदनशील हो सकते हैं जब उनके संपर्क में आते हैंविषैलाधातुओंपर्यावरण से।

उम्र बढ़ने की प्रक्रिया के परिणामस्वरूप सेलुलर और आणविक स्तरों पर कई परिवर्तन होते हैं। इन परिवर्तनों में से एक में घायल कोशिकाओं की मरम्मत करने की क्षमता में कमी शामिल है [3]। सहवर्ती रूप से, तीव्र चरण अभिकारकों जैसे, जैसे, सी-रिएक्टिव प्रोटीन (सीआरपी), ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर-अल्फा (टीएनएफ-एक्स), और इंटरल्यूकिन -6 (आईएल -6) को उच्च स्तर पर व्यक्त किया जाता है [4]।

माइटोकॉन्ड्रियल चोटें सेलुलर सेनेसेंस में एक महत्वपूर्ण कारक प्रतीत होती हैं। उम्र बढ़ने के मुक्त कट्टरपंथी सिद्धांत [5] में कहा गया है कि माइटोकॉन्ड्रियल श्वसन श्रृंखला से आरओएस (प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों) की पीढ़ी और रिसाव उम्र के साथ बढ़ता है और इंट्रासेल्युलर ऑक्सीडेटिव क्षति की ओर जाता है। माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए की गिरावट श्वसन श्रृंखला के कार्य को खराब कर देगी, जो अतिरिक्त आरओएस गठन और डीएनए चोटों के साथ होती है। इन घटनाओं को प्रतिक्रियाशील कट्टरपंथी गठन के एक निरंतर चक्र को शामिल करने के लिए परिकल्पना की जाती है जो त्वरित उम्र बढ़ने का कारण बन सकती है [6]। कई अध्ययनों ने संकेत दिया है कि उम्र बढ़ने से विभिन्न एंटी-ऑक्सीडेटिव तनाव से संबंधित एंजाइमों की घटती अभिव्यक्ति से संबंधित है जैसे कि सुपरऑक्साइड डिस्म्यूटेज (एसओडी 1 और एसओडी 2), कैटालेज, और ग्लूटाथियोन पेरोक्सीडेस (जीपीएक्स) [7]। इन सुरक्षात्मक एंजाइमों की गतिविधियों में कमी से ऑक्सीडेटिव तनाव और सेलुलर उम्र बढ़ने में और वृद्धि हो सकती है। पारा, कैडमियम, या सीसा के संपर्क में, यहां तक कि निम्न-ग्रेड पैमाने पर भी, एंटी-ऑक्सीडेटिव एंजाइम सिस्टम को प्रभावित करने के लिए जाना जाता है [8,9] और इस प्रकार उम्र-निर्भर अंग परिवर्तनों को बढ़ावा दे सकता है, विशेष रूप सेगुर्दे[10]. वर्तमान समीक्षा का उद्देश्य बुजुर्ग विषयों में पारा, कैडमियम और सीसा यौगिकों की गुर्दे की विषाक्तता और सल्फर और सेलेनियम यौगिकों की संभावित सुरक्षात्मक भूमिका पर चर्चा करना है।

भारी धातुओं के संपर्क में आने से गुर्दे को कैसे प्रभावित किया जाता है

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2. बुध, कैडमियम, और लीड-नेफ्रोटॉक्सिक पर्यावरण प्रदूषक

विषैलाधातुओंसामान्य वातावरण में प्रचुर मात्रा में हैं, और कुछ व्यावसायिक सेटिंग्स में भी उच्च स्तर पर, जिसका अर्थ है कि इन के लिए मानव जोखिमधातुओंअपरिहार्य है। इन नेफ्रोटॉक्सिक प्रदूषकों के लिए बुजुर्ग व्यक्तियों में क्यूमुलेटेड एक्सपोजर गुर्दे की गिरावट की उम्र-निर्भर प्रगति को बढ़ावा दे सकता है [11] शरीर से उत्सर्जन के प्रमुख मार्ग के रूप में उनके कार्य के कारण,गुर्देवृद्ध व्यक्तियों में विशेष रूप से कमजोर होते हैंभारी धातुविषाक्तता[10], ज्यादातर पारा (एचजी), कैडमियम (सीडी), और सीसा (पीबी) के लिए। पारा के लिए, यहां तक कि दंत समामेलन, टीके, आंखों की बूंदों और पारंपरिक लोक दवाओं में इसके उपयोग से मामूली जोखिम भी नेफ्रोटॉक्सिक प्रभावों को जन्म दे सकते हैं, जिसका आकलन करना मुश्किल हो सकता है क्योंकि प्रभाव आमतौर पर कम या मध्यम जोखिम के महीनों या वर्षों बाद उत्पन्न होते हैं [12,13]। पारा को सेल अस्तित्व और माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन को विनियमित करने के लिए उपयोग की जाने वाली जटिल रेडॉक्स मशीनरी के साथ हस्तक्षेप करके मानव जैव रासायनिक प्रक्रियाओं को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करने के लिए जाना जाता है [14].। बढ़े हुए ऑक्सीडेटिव तनाव वाली कोशिकाएं, उदाहरण के लिए, एक वृद्ध व्यक्ति में एक भड़काऊ प्रतिक्रिया के कारण, नियंत्रित परिस्थितियों में स्वस्थ कोशिकाओं की तुलना में एचजी विषाक्तता के लिए अधिक संवेदनशील माना जाता है। पारा तीन मुख्य रूपों में होता है, जैसे कि मौलिक पारा (एचजी), कार्बनिक पारा (उदाहरण के लिए, CH3Hgt, यहां MeHg को दर्शाया गया है), और अकार्बनिक पारा (Hg2+, Hg), बाद के रूप में अक्सर लवण (जैसे, HgCl2) [15] के रूप में होते हैं। इन सभी रूपों पर प्रभाव पड़ता हैगुर्दे[16]. जबकि अकार्बनिक एचजी यौगिक अच्छी तरह से ज्ञात नेफ्रोटॉक्सिक एजेंट हैं, मौलिक पारा वाष्प या कार्बनिक पारा के संपर्क में उनके न्यूरोटॉक्सिसिटी के अलावा नेफ्रोटॉक्सिसिटी भी शामिल हो सकती है। मौलिक पारा (एचजी") कमरे के तापमान पर एक भारी तरल है; यह अत्यधिक अस्थिर है और संतृप्ति पर, 25 डिग्री सेल्सियस पर एक m3 हवा में 20 मिलीग्राम एचजी होता है "जिसे साँस लेने पर तेजी से अवशोषित किया जा सकता है [17]। अपटेक के बाद, एचजी का एक हिस्सा "नेफ्रोटॉक्सिक एचजी 2 + फॉर्म [18] में ऑक्सीकरण होता है।

महामारी विज्ञान के अध्ययनों ने न केवल तीव्र बल्कि पारा के विभिन्न रूपों के लिए पुरानी जोखिम के बाद गुर्दे की चोट का सबूत दिया [19,20]। सबसे गंभीर नेफ्रोपैथी Hg2 + [16,21] के अकार्बनिक लवणों के संपर्क में आने के बाद प्रेरित होती है। समीपस्थ ट्यूबलर कोशिकाओं में पारे का संचय एंटीऑक्सीडेटिव एंजाइमों पर नकारात्मक प्रभाव डालने के लिए पाया गया है [22]. इस प्रकार, पारे के दीर्घकालिक संपर्क को सुरक्षात्मक कार्यों में शामिल एंजाइमों की गुर्दे की अभिव्यक्ति को कम करने के लिए सूचित किया गया है जैसे कि एनएडीपीएच-क्विनोन ऑक्सीडोरेडक्टेस और ग्लूटाथियोन एस-ट्रांसफरेज़ [23]। एचजीसीएल के संपर्क में स्वस्थ चूहों के साथ प्रयोगों में, एसओडी, कैटालेज और ग्लूटाथियोन (जीएसएच) के गुर्दे के स्तर को कम कर दिया गया था, जो एचजी 2 + के ऑक्सीडेटिव प्रभावों को दर्शाता है। जाहिर है, लंबी अवधि के पारा एक्सपोजर के कई हानिकारक सेलुलर प्रभाव, यहां तक कि कम खुराक पर भी, उम्र बढ़ने से प्रेरित लोगों के समान हैं।

कैडमियम (सीडी) के लिए, इस धातु के साथ गंभीर प्रदूषण को पहली बार जापान में इटाई इटाई रोग नामक इसकी कंकाल अभिव्यक्ति द्वारा पहचाना गया था [25]। कुछ दशकों बाद, प्रयोगात्मक अध्ययनों से सीडी + के हानिकारक परिणामों का पता चला जिसमें गंभीर क्षति और हिस्टोलॉजिकल परिवर्तन शामिल थे।गुर्दे, गुर्दे की शिथिलता के साथ [25]।

जिगर और अन्य ऊतकों में, Cd2+ कम आणविक भार प्रोटीन metalothionein (एमटी) के साथ एक जटिल बनाता है, जिसे ग्लोमेरुली द्वारा ले जाया और फ़िल्टर किया जा सकता है, इसके बाद समीपस्थ ट्यूबुलिन में पुन: अवशोषण होता है। इंट्रासेल्युलर रूप से, ट्यूबलर कोशिकाओं में, एमटी-कॉम्प्लेक्स ओवरलोडिंग पर मुक्त सीडी 2 + जारी करता है, इस प्रकार गुर्दे की क्षति का कारण बनता है, आईए। कैल्शियम होमोस्टैसिस को परेशान करने, ऑक्सीडेटिव तनाव को प्रेरित करने और माइटोकॉन्ड्रियल एंजाइमों को कम करने के माध्यम से [26,27l] समीपस्थ ट्यूबुलिन को सीडी-+-प्रेरित क्षति, जिसे एक पुन: अवशोषक शिथिलता के रूप में पहचाना जाता है, विशेषता प्रोटीनुरिया द्वारा प्रकट होता है जिसमें एल्ब्यूमिन शामिल हो सकता है, लेकिन अन्यथा कम आणविक भार प्रोटीन का प्रभुत्व होता है, जिसमें से 2-माइक्रोग्लोबुलिन और एन-एसिटाइल-β-डी-ग्लूकोसामिनिडेज़ का उपयोग मार्करों के रूप में किया जाता है [28]। स्वीडन में 60 वर्ष की आयु के आसपास की महिलाओं के एक स्वास्थ्य सर्वेक्षण ने मूत्र सीडी के निम्न स्तर (लगभग 0.6ug / L) और मूत्र में एन-एसिटाइल-β-डी-ग्लूकोसामिनिडेज़ के स्तर में वृद्धि के बीच संघों का खुलासा किया, और जीएफआर पर भी प्रभाव [29]। वृक्क ट्यूबलर फ़ंक्शन पर निम्न-स्तरीय सीडी एक्सपोजर के प्रभाव ों को भी वालिन एट अल द्वारा बाद के अध्ययन में देखा गया था। मधुमेह वाले रोगियों के लिए कम से मध्यम सीडी 2 एक्सपोजर पर ट्यूबलर डिसफंक्शन विकसित करने के लिए एक बढ़ी हुई संवेदनशीलता देखी गई है [31]। कैडमियम एक्सपोजर और धमनी उच्च रक्तचाप के बीच संघों की भी सूचना दी गई है [32]।

सीसा (पीबी) के यौगिकों के बारे में, इन प्रदूषकों को आमतौर पर आंतों के साथ-साथ फेफड़ों द्वारा एक्सपोजर पर आसानी से अवशोषित किया जाता है। परिसंचरण से, Pb2+ को विभिन्न ऊतकों और अंगों में वितरित किया जाता है, जिसमें यकृत औरगुर्दे, जहां यह कोशिकाओं को ऑक्सीडेटिव क्षति का कारण बन सकता है, आईए। माइटोकॉन्ड्रिया में श्वसन श्रृंखला को अनकपल करके [33]। Pb2+ की गुर्दे की विषाक्तता की व्याख्या करने के लिए विभिन्न परिकल्पनाओं को अग्रेषित किया गया है। आयनिक समानताओं के कारण, Pb2+ कैल्शियम होमियोस्टैसिस को डिस्रेगुलेट कर सकता है। नतीजतन, माइटोकॉन्ड्रिया से Ca2+ रिलीज को उत्तेजित किया जाता है, माइटोकॉन्ड्रियल संक्रमणकालीन छिद्रों के उद्घाटन के साथ, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिक्रियाशील प्रजातियों और ऑक्सीडेटिव तनाव की पीढ़ी होती है [34]। गुर्दे की कोशिकाओं के बीच, समीपस्थ ट्यूबुलिन विशेष रूप से Pb2 + प्रेरित क्षति के लिए अतिसंवेदनशील प्रतीत होता है, और चूहे के समीपस्थ ट्यूबलर कोशिकाओं की प्राथमिक संस्कृतियों पर अध्ययन इस धारणा के अनुरूप है कि Pb2 + माइटोकॉन्ड्रियल Ca2 + की कीमत पर साइटोसोल Ca2 + को बढ़ाता है। सीसा जोखिम और धमनी उच्च रक्तचाप के बीच महामारी विज्ञान संघों को देखा गया है [36].। एक संभावित अध्ययन में [37] मध्यम आयु वर्ग और बुजुर्ग व्यक्तियों के बीच गुर्दे के कार्य में देखी गई गिरावट लीड स्टोर और परिसंचारी सीसा दोनों पर निर्भर करती है, गुर्दे के कार्य में गिरावट शामिल होने पर मधुमेह या उच्च रक्तचाप वाले व्यक्तियों के बीच सबसे अधिक स्पष्ट होती है। लगभग 60 वर्षों के समावेश और 16 वर्षों की अनुवर्ती अवधि में उम्र के साथ एक समूह पर एक और संभावित अध्ययन से पता चला है कि यहां तक कि निम्न-स्तरीय लीड एक्सपोजर भी गुर्दे के कार्य में कमी के साथ जुड़ा हुआ था [38]।

भारी धातु गुर्दे समारोह को प्रभावित करता है

3. उम्र बढ़ने गुर्दे और पर्यावरण प्रदूषकों की भूमिका में कार्यात्मक परिवर्तन

डेनिक एट अल के अनुसार,[39], लगभग 40% वृक्क ग्लोमेरुली जीवन के आठवें दशक तक स्क्लेरोटिक हो जाते हैं। ग्लोमेरुलोस्क्लेरोसिस के रोगजनन को रक्त प्रवाह में परिवर्तन और भड़काऊ साइटोकिन्स के प्रति संवेदनशीलता में वृद्धि सहित कई कारकों को शामिल करने के लिए माना जाता है [40]. बुजुर्गों में बढ़ी हुई भड़काऊ प्रतिक्रिया की घटना sirtuins J41 की कम अभिव्यक्ति से संबंधित हो सकती है। मौजूदा डेटा से संकेत मिलता है कि सीडी, एचजी और पीबी के संपर्क में आने से SIRT1 गतिविधि को बाधित किया जा सकता है और इस प्रकार प्रो-इंफ्लेमेटरी क्रियाएं [42] लागू की जा सकती हैं। जैसा कि नेफ्रॉन उम्र बढ़ने और सूजन के कारण खो जाते हैं, शेष नेफ्रॉन में प्रतिपूरक परिवर्तन होते हैं जो ग्लोमेरुलर हाइपरफिल्ट्रेशन और प्रोटीनुरिया [43] के लिए अग्रणी होते हैं।

वृक्क ट्यूबुलिन, आईए में भी उम्र से संबंधित परिवर्तन होते हैं। अंतरालीय सूजन और फाइब्रोसिस के साथ [4]. कोलेजन का जमाव, हमलावर कोशिकाओं द्वारा मध्यस्थता, धीरे-धीरे विकसित होने वाले फाइब्रोसिस के रोगजनन में शामिल है। संरचनात्मक परिवर्तन ट्यूबलर फ़ंक्शन में परिवर्तन द्वारा समानांतर होते हैं, जिससे आईए का नेतृत्व होता है। मूत्र को केंद्रित करने की कम क्षमता के लिए।

यह अनुमान लगाया गया है कि ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर (जीएफआर) लगभग 50-60 वर्ष की आयु के बाद जीवन के प्रति दशक में औसतन लगभग 10% तक कम हो जाती है। इस कमी को आंशिक रूप से कामकाजी नेफ्रॉन की कुल संख्या में कमी के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है [45]। उम्र बढ़ने से गुर्दे के रक्त प्रवाह को भी प्रभावित किया जाता है, संभवतः कार्डियक आउटपुट में परिवर्तन को दर्शाता है और अभिवाही और अभिवाही धमनियों में संवहनी प्रतिरोध को बदल दिया जाता है [46]।

मधुमेह और उच्च रक्तचाप जैसी बीमारियों वाले रोगियों में, गुर्दे के कार्य में गिरावट आमतौर पर इन बीमारियों के बिना विषयों की तुलना में अधिक स्पष्ट होती है [47]। यह भी स्पष्ट हो गया है कि गुर्दे की विफलता की प्रगति, उदाहरण के लिए, खराब नियंत्रित मधुमेह के कारण, युवा लोगों की तुलना में बुजुर्ग विषयों में अधिक तेजी से होती है। उच्च रक्तचाप, हृदय रोग, मधुमेह, या इंसुलिन प्रतिरोध के साथ चयापचय सिंड्रोम, जो बुजुर्ग आबादी में आम हैं, को ओवरट गुर्दे की विफलता के विकास के लिए महत्वपूर्ण जोखिम कारक माना जाता है [48]। संयुक्त राज्य अमेरिका में, यूरोप की तरह, 60 वर्ष से अधिक उम्र के लगभग 65% वयस्कों को उच्च रक्तचाप का निदान किया गया है, और मधुमेह के लिए एक समान प्रवृत्ति मौजूद है। इस प्रकार, के संचय के साथ एक साथभारी धातुऔर अन्य पर्यावरणीय प्रदूषक, उच्च रक्तचाप और मधुमेह जैसी बीमारियां गुर्दे के कार्य में शारीरिक उम्र से संबंधित गिरावट को तेज कर सकती हैं [10]।

भारी धातुओंकाफी हद तक गुर्दे ट्यूबुलिन में जमा कर रहे हैं इस प्रकार बहुत अधिक सांद्रता के लिए अग्रणीभारी धातुशरीर के बाकी हिस्सों की तुलना में ट्यूबलर कोशिकाओं में। क्योंकिभारी धातुमुख्य रूप से ट्यूबलर कोशिकाओं को नुकसान का कारण बनता है, भारी धातु विषाक्तता में एक विशिष्ट पैटर्न ट्यूबलर प्रोटीनुरिया है। ट्यूबलर कोशिकाओं में धातु आयनों का पुन: अवशोषण और एकाग्रता आमतौर पर एक ऊर्जा की आवश्यकता वाली प्रक्रिया है, क्योंकि वे ज्यादातर मामलों में अमीनो एसिड ट्रांसपोर्टरों द्वारा किए जाते हैं। सामान्य तौर पर, ट्यूबलर क्षति के लिए एक प्रारंभिक मूत्र मार्कर गुर्दे की चोट अणु (किम -1)50) है। मूत्र 2-माइक्रोग्लोब्युलिन (β, एम) का उपयोग नियमित रूप से गुर्दे की स्थिति और औद्योगिक श्रमिकों में संदिग्ध चोटों की निगरानी के लिए किया जाता है।भारी धातु.

दो प्रकार के एक्सपोज़र, एथेरोस्क्लेरोसिस, और का एक संयोजनभारी धातु, सबसे अधिक संभावना चोट के जोखिम को बढ़ाएगा। नैदानिक चिकित्सा में गुर्दे की चोटों की निगरानी मुख्य रूप से मूत्र एल्ब्यूमिन और मूत्र एल्ब्यूमिन / क्रिएटिनिन अनुपात द्वारा की जाती है, जो मुख्य रूप से ग्लोमेरुलर चोटों का पता लगाती है, भले ही वे ट्यूबलर चोट के लिए बायोमाकर्स का उपयोग महत्वपूर्ण अतिरिक्त जानकारी दे सकते हैं।

यद्यपि कम आणविक-वजन प्रोटीन का मूत्र उत्सर्जन कैडमियम-प्रेरित गुर्दे की क्षति का एक प्रारंभिक संकेत है, हाइपरकैल्सियूरिया भी ट्यूबलर डिसफंक्शन के संकेत का प्रतिनिधित्व करता है, और विटामिन डी चयापचय के विघटन के साथ ऑस्टियोपोरोसिस के विकास में योगदान कर सकता है [51]।

अकार्बनिक पारा के संपर्क में आने से हाइपोप्रोटीनमिया और एडिमा के साथ भारी प्रोटीनुरिया हो सकता है [52]. आज, पारा यौगिकों के लिए मानव जोखिम का सबसे आम मार्ग भोजन के अंतर्ग्रहण के माध्यम से है, मुख्य रूप से MeHg से दूषित मछली का। बड़ी शिकारी मछलियां, जैसे कि स्वोर्डफ़िश और शार्क, MeHg के उच्च स्तर में हो सकती हैं और पारा एक्सपोजर के एक प्रमुख स्रोत का प्रतिनिधित्व करती हैं [53]। अंतर्ग्रहण पर, MeHg को गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट द्वारा तेजी से अवशोषित किया जाता है, जिसमें कुछ को वितरित किया जाता हैगुर्दे, ज्यादातर अकार्बनिक रूप में biotransformation के बाद [54].

मानव आबादी में हाल के महामारी विज्ञान के अध्ययनों से संकेत मिलता है कि पारे का गुर्दे का बोझ उम्र के साथ बढ़ता है [55]। दिलचस्प बात यह है कि MeHg के लिए क्रोनिक एक्सपोजर को टाइप II मधुमेह और उच्च रक्तचाप के विकास के साथ सहसंबंधित करने की सूचना दी गई है [56]. जाहिर है, पारा के संपर्क में आने से गुर्दे की विफलता की प्रगति बढ़ सकती है। दक्षिण-पश्चिमी चीन में एक खदान के पास रहने वाले निवासियों के एक अध्ययन से पता चला है कि 60 वर्ष से अधिक आयु के व्यक्तियों में एक ही क्षेत्र में युवा वयस्कों की तुलना में उच्च रक्त पारा और सीरम क्रिएटिनिन में वृद्धि हुई थी [57I। कुल मिलाकर, कई अध्ययनों से पता चला है कि लंबे समय तक संपर्क में रहने के लिएनेफ्रोटॉक्सिकधातुओं, जैसे पारा, कैडमियम, और सीसा वृद्ध व्यक्तियों में गुर्दे की अपर्याप्तता को बढ़ा सकते हैं [58,59]।

Cistanche गुर्दे की रक्षा और गुर्दे समारोह में सुधार

4. अंतर्जात Thiols के साथ भारी धातुओं की बातचीत

जैविक प्रणालियों के भीतर, उदाहरण के लिए, रक्त में, पारा आयन, और कुछ हद तक कैडमियम और सीसा भी थिओल युक्त बायोमोलेक्यूल्स के लिए बाध्य होते हैं, जैसे कि एल्ब्यूमिन, एमटी, ग्लूटाथियोन (जीएसएच), और सिस्टीन (साइस-एसएच)[60] (चित्रा 1)। गुर्दे के उत्थान के लिए, अनुसंधान ने संकेत दिया है कि मर्क्यूरिक आयनों को ल्यूमिनल सीमा के पार समीपस्थ ट्यूबलर कोशिकाओं में एक Cys-S-संयुग्मन [61] के रूप में लिया जाता है। चूंकि संयुग्मित Cys-S-Hg-S-Cys में अमीनो एसिड सिस्टीन (Cys-S-S-Cys) (चित्रा 1) के साथ समानताएं हैं, इसलिए यह उचित लगता है कि यह अमीनो एसिड-मर्क्यूरिक संयुग्म ट्यूबलर कोशिकाओं में प्रवेश करने के लिए सिस्टीन ट्रांसपोर्टर का उपयोग करता है। इसी तरह, मेथिओनिन के साथ मिमिक्री के कारण, MeHg के Cys-S-conjugates को भी संबंधित अमीनो एसिड वाहक [62] के लिए सब्सट्रेट माना गया है। इसके विपरीत, कैडमियम को कम आणविक भार प्रोटीन एमटी के साथ परिसरों के रूप में एक ही ट्यूबलर कोशिकाओं में ले जाया जाता है, जिसके बाद सीडी-एमटी परिसरों को लाइसोसोम में स्थानांतरित कर दिया जाता है और अवक्रमित किया जाता है [63]। इंट्रासेल्युलर रूप से, एमटी एक जटिल में मर्क्यूरिक आयनों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा जोड़ता है जिसे आसानी से कोशिकाओं से बाहर नहीं ले जाया जाता है, जिससे अन्य भारी धातु आयनों के प्रतिधारण के अलावा, मर्क्यूरिक आयनों के इंट्रासेल्युलर प्रतिधारण के लिए अग्रणी होता है [64]।

चित्र 1. (ए) ग्लूटाथियोन, (बी) सिस्टीन, और (सी) सिस्टीन के आणविक सूत्र

भारी धातु आयनों, विशेष रूप से मर्क्यूरिक आयनों में, जीएसएच के लिए एक मजबूत आत्मीयता भी होती है और जीएसएच द्वारा इंट्रासेल्युलर रूप से बाध्य और डिटॉक्सिफाई किया जा सकता है[17]। शारीरिक रूप से, गुर्दे ट्यूबलर कोशिकाओं में जीएसएच की एकाग्रता लगभग 3 mmol / L है, जो इस पेप्टाइड को इंट्रासेल्युलर धातु आयनों को बांधने के लिए अच्छी तरह से अनुकूल बनाती है। एचजीसी के लिए प्रयोगात्मक जानवरों के संपर्क में, इंट्रासेल्युलर जीएसएच [65] के गुर्दे के स्तर को कम किया गया, यह सुझाव देते हुए कि जीएसएच का उपयोग एक्सपोजर के दौरान एक जटिल और / या रक्षा एजेंट के रूप में किया जाता है। यद्यपि इंट्रासेल्युलर एसएच-अणुओं के लिए भारी धातु आयनों का बंधन एक सुरक्षात्मक तंत्र का प्रतिनिधित्व करता है, एक ही बंधन भी इंट्रासेल्युलर प्रतिधारण में योगदान कर सकता हैधातुओं.

क्रोनिक कम खुराक जोखिम में, एसिटाइलसिस्टीन (चित्रा 2) को सेलुलर जीएसएच-स्तर [66] को बढ़ाने की क्षमता के कारण एक सुरक्षा एजेंट के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, जो दूसरे रूप से जीपीएक्स की एंजाइमेटिक गतिविधि को बढ़ाएगा[67]। चेलेटिंग थिओल्स 2,3-डिमरकैप्टोप्रोपेन-1-सल्फोनिक एसिड (डीएमपीएस) और 2,3-डिमरकैप्टोसुसिनिक एसिड (डीएमएसए) (चित्रा 2) के लिए, ये दवाएं तीव्र विषाक्तता के मामलों के लिए आरक्षित हैं [68]।

चित्र 2. (ए) डीएमएसए, (बी) डीएमपीएस और (सी) एसिटाइलसिस्टीन के आणविक सूत्र।

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