Essential metals in health and disease.

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Toplamda, yirmi elementin, yarısı metal, yarısı metal olmayan insan vücudunun doğru çalışması için gerekli olduğu görülmektedir. Şu anda normal biyolojik işleyiş için gerekli olduğu düşünülen metaller arasında dört ana grup elementi, sodyum (Na), potasyum (K), magnezyum (Mg) ve kalsiyum (Ca) ve altı d-blok geçiş metal elementi, manganez (Mn), demir (Fe), kobalt (Co), bakır (Cu), çinko (Zn) ve molibden (Mo) bulunmaktadır. Hücreler, çeşitli hücresel süreçler için, en önemlisi merkezi sinir sisteminde, gerekli bir metal-iyon homeostazını korumak için çeşitli metallo-düzenleyici mekanizmalar geliştirmiştir. Redoks aktif geçiş metalleri (örneğin Fe ve Cu) elektron transfer reaksiyonlarına katılabildiğinden, homeostazları dikkatlice kontrol edilmelidir. Kontrolden kaçan redoks metallerin katalitik davranışı, örneğin Fenton reaksiyonu yoluyla, DNA, proteinler ve membranlarda hasara neden olabilecek reaktif hidroksil radikallerinin oluşumuna neden olur. Geçiş metalleri, çok sayıda enzimin aktif merkezlerinin ayrılmaz parçalarıdır (örn. Cu,Zn-SOD,Mn-SOD,Katalaz) kimyasal reaksiyonları fizyolojik olarak uyumlu oranlarda katalize eder. Ya bir eksiklik ya da çok fazla temel metal, bir organizmada ortaya çıkan çeşitli hastalık durumlarına neden olabilir. Redox aktif metallerinin rahatsız edici bir homeostazı ile karakterize edilen bazı tipik rahatsızlıklar nörolojik bozukluklar (Alzheimer, Parkinson ve Huntington bozuklukları), zihinsel sağlık sorunları, kardiyovasküler hastalıklar, kanser ve diyabettir. Temel metallerin, tek başına veya kombinasyon halinde hareket ettiği mekanizmaları ve/veya biyolojik sistemlerdeki gerekli olmayan metallerle (örneğin krom) etkileşimleri sayesinde, şimdiye kadar kullanılandan daha geniş, daha disiplinlerarası bir yaklaşımın uygulanmasını gerektirecektir. Biyologlarla birlikte metaloenzimlerin canlı sistemlerdeki yapısını ve rolünü anlamada büyük başarı elde etmiş olan biyoinorganik kimyagerler ve biyofizikçiler arasında daha güçlü bir işbirliğinin, metal iyonlarının sistem biyolojisinde yeni araştırma yollarına erişeceği açıktır. Bunu göz önünde bulundurarak, mevcut makale, metal iyonlarının kimyasal ve biyolojik yönlerini ve normal ve patolojik koşullar altında canlı sistemlerdeki olası etkileşimlerini gözden geçiriyor.

Özgün kaynak özetini okuyun

In total, twenty elements appear to be essential for the correct functioning of the human body, half of which are metals and half are non-metals. Among those metals that are currently considered to be essential for normal biological functioning are four main group elements, sodium (Na), potassium (K), magnesium (Mg), and calcium (Ca), and six d-block transition metal elements, manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), copper (Cu), zinc (Zn) and molybdenum (Mo). Cells have developed various metallo-regulatory mechanisms for maintaining a necessary homeostasis of metal-ions for diverse cellular processes, most importantly in the central nervous system. Since redox active transition metals (for example Fe and Cu) may participate in electron transfer reactions, their homeostasis must be carefully controlled. The catalytic behaviour of redox metals which have escaped control, e.g. via the Fenton reaction, results in the formation of reactive hydroxyl radicals, which may cause damage to DNA, proteins and membranes. Transition metals are integral parts of the active centers of numerous enzymes (e.g. Cu,Zn-SOD, Mn-SOD, Catalase) which catalyze chemical reactions at physiologically compatible rates. Either a deficiency, or an excess of essential metals may result in various disease states arising in an organism. Some typical ailments that are characterized by a disturbed homeostasis of redox active metals include neurological disorders (Alzheimer's, Parkinson's and Huntington's disorders), mental health problems, cardiovascular diseases, cancer, and diabetes. To comprehend more deeply the mechanisms by which essential metals, acting either alone or in combination, and/or through their interaction with non-essential metals (e.g. chromium) function in biological systems will require the application of a broader, more interdisciplinary approach than has mainly been used so far. It is clear that a stronger cooperation between bioinorganic chemists and biophysicists - who have already achieved great success in understanding the structure and role of metalloenzymes in living systems - with biologists, will access new avenues of research in the systems biology of metal ions. With this in mind, the present paper reviews selected chemical and biological aspects of metal ions and their possible interactions in living systems under normal and pathological conditions.

Bilimsel değerlendirme

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.