Хелатування важких металів

За останні 50 років вплив людей на важкі метали різко зріс внаслідок збільшення використання важких металів у промислових процесах та споживчих товарах.

На багатьох пацієнтів негативно впливає накопичення токсичних металів, навіть якщо вони самі по собі не відповідають критеріям отруєння. Хелатування - це внутрішньовенне лікування, яке використовує розчин, що містить мінерали, вітаміни та спеціальну амінокислоту, яка називається ЕДТА, яка зв’язує токсичні молекули та виводить їх з організму.

Слово хелатуючийпоходить від грецького слова «лисий», що означає кіготь. Хелатируючі агенти діють, захоплюючи важкі метали, що нагадують кігті, видаляючи їх з тканин, щоб вони могли фільтруватися в сечі або виводитися з калом.

Наукові дані показали, що хелатування металів видаляє токсичні метали до того, як вони можуть завдати шкоди тілу. Найбільш поширеною формою терапії є синтетична амінокислота, яка називається ЕДТА (етилендіамін тетраоцтова кислота).

Хелатні агенти були введені в медицину в результаті використання отруйних газів під час Першої світової війни. Перший широко використовуваний хелатуючий агент, органічна сполука дітріолу димеркапрол (також званий антилюїзитом або БАЛ), використовувався як протиотрута при отруєнні миш'яком. Атоми сірки в групах меркаптану BAL сильно зв’язуються з миш’яком, утворюючи водорозчинні сполуки, які, потрапляючи в кров, виводяться із сечею. На жаль, БАЛ викликає серйозні побічні ефекти.

У 1950-х роках, після Другої світової війни, велика кількість персоналу ВМС США постраждала від отруєння свинцем в результаті судноремонтних робіт. Медичне застосування ЕДТА було введено для лікування отруєння свинцем працівників заводу акумуляторів та моряків, відповідальних за фарбування кораблів свинцевою фарбою. На відміну від BAL, ЕДТА є синтетичною амінокислотою і не містить меркаптанів. Побічні ефекти ЕДТА не вважалися такими серйозними, як у випадку з БАЛ.

Після 1950-х років хелатотерапія вивчалася і застосовувалася принаймні 2 мільйонам людей, і вона виявилася безпечною та ефективною не тільки для зв'язування важких металів, але і для запобігання ампутацій, а також для операцій шунтування коронарних артерій. . Були рідкісні побічні ефекти, які зазвичай пов’язані із занадто швидким хелатируючим агентом.

Як це працює в організмі

Хелат - це схвалений FDA спосіб ефективного та безпечного виведення токсичних важких металів з організму. Це передбачає внутрішньовенні ін’єкції хелатоутворювача ЕДТА. ЕДТА - чудовий очищуючий засіб, який має здатність ефективно видаляти зубний наліт, холестерин і важкі метали, які застоюються, обмежують та утрудняють приплив крові та кисню в кровоносних судинах тіла. Ще однією перевагою, і, мабуть, найважливішою для онкологічних хворих, є те, що ЕДТА зв’язує та виводить надлишкові вільні радикали з організму, які сприяють розвитку та прогресуванню раку.

Важкі метали визначаються як молекули з відносно високою щільністю порівняно з водою. Дослідження показали, що вплив людини різко збільшився внаслідок експоненціального збільшення їх використання у все більшій кількості промислових, сільськогосподарських, побутових та технологічних застосувань. Повідомлені джерела важких металів у навколишньому середовищі включають геогенні, промислові, сільськогосподарські, фармацевтичні, побутові та атмосферні джерела.

Накопичення важких металів в організмі починається ще до народження. Плід, що розвивається, зазнає впливу близько 70% важких металів, яким піддається мати. До них потім додаються метали з вакцин, оброблених харчових продуктів, повітря, води, медичних імплантатів тощо.

Важкими металами, які є імунодепресантами та можуть спричинити рак, є: ртуть, свинець, кадмій, алюміній, миш’як та уран. Вони класифікуються як канцерогени людини (відомі або ймовірні) згідно з даними Агентства з охорони навколишнього середовища США. та Міжнародне агентство з дослідження раку. Вони спричиняють пригнічення та/або порушення імунної системи, що призводить до десятикратного збільшення смертності від раку.

Медична процедура

Хелатотерапія передбачає введення або споживання хелатируючих агентів з метою виведення з організму небажаних речовин, таких як важкі метали, хімічні токсини, мінеральні відкладення та атерома.

ЕДТА використовується при лікуванні хелатів для видалення важких металів і молекул, таких як свинець, ртуть, нікель, кадмій, алюміній, сурма, миш'як, мідь і кальцій з крові. Адміністрація з харчових продуктів та медикаментів (FDA) схвалила безпечне використання ЕДТА при лікуванні токсичності, спричиненої накопиченням в організмі важких металів.

Внутрішньовенне лікування сильніше і швидше, ніж пероральне.

Внутрішньовенне введення займає приблизно 30 хвилин.

переваги

До 1980 року в США було проведено понад 2 мільйони хелатних терапій ЕДТА, або приблизно 100 мільйонів інфузій без летальних випадків.

Найефективніше використання хелатотерапії протягом 30 років успішного застосування було послідовно пов’язане з тими захворюваннями, при яких відкладеннями важких металів або кальцію стали причиною захворювання. При застосуванні згідно з офіційними протоколами терапія надзвичайно безпечна і може бути надзвичайно корисною.

Завдяки здатності зв’язувати та виводити кальцій із бляшок атероми, хелатотерапія ЕДТА все частіше рекомендується лікарями у разі серцево-судинних ускладнень, що є набагато дешевшою та більш стерпною альтернативою для пацієнта порівняно з хірургічним втручанням. Пам’ятайте, що бляшки атероми викликають інфаркти та інші серцево-судинні захворювання.

Дослідження 1980 р. У Швейцарії, проведене докторами Блюмером В. та д-ром Рейхом Т., повідомляло на 90% менше смертей від раку та на 86% менше серцево-судинних подій протягом 18-річного періоду спостереження у пацієнтів, які пройшли спостереження. серія з 20 профілактичних хелатних процедур.

Ще однією перевагою хелатотерапії є посилення клітинної оксигенації. Загальновідомо, що ракові клітини є анаеробними, тобто вони можуть виживати і рости без кисню. За відсутності кисню клітина використовує примітивну харчову програму, щоб підтримувати себе, перетворюючи глюкозу ферментацією. Молочна кислота, що виробляється ферментацією, знижує рН клітин і руйнує здатність ДНК і РНК контролювати поділ клітин, завдяки чому ракові клітини починають безконтрольно розмножуватися. Збільшуючи клітинну оксигенацію, цей ріст пухлини зменшується.

Протипухлинний ефект

Через високу швидкість поділу ракові клітини потребують більшої кількості заліза (Fe), ніж здорові клітини. Зокрема, для того, щоб захопити цю кількість Fe, ці аномальні клітини мають більшу кількість рецепторів трансферину (TfR1) на поверхні мембрани і їм вдається захоплювати Fe з трансферину (Tf) з більшою швидкістю, ніж здорові клітини. Ці дві характеристики роблять їх чутливими до хелаторів Fe. Крім того, в тканині пухлини збільшується вироблення феритину, білка, який відіграє роль у зберіганні заліза. Більше того, ракові клітини також поглинають багато міді (Cu), необхідного металу в процесах ангіогенезу та метастазування.

Хелатування металів впливає на фермент рибонуклеотидредуктазу (RR), який бере участь у процесі синтезу ДНК. Цей фермент бере участь у перетворенні чотирьох рибонуклеотидів у дезоксирибонуклеотиди, необхідні попередники для синтезу ДНК. Більше того, в ракових клітинах RR контролює продукцію дезоксирибонуклеотидів, необхідних для реплікації ДНК та подальших процесів ділення клітин. Тому видалення заліза за допомогою хелатуючих сполук з клітин пухлини позбавляє їх попередників, необхідних для реплікації.

RR складається з двох субодиниць, R1 і R2. R1 відповідає за зв'язування рибонуклеотидів та алостеричних факторів. Залізо має важливе значення в каталітичній активності RR, стабілізуючи тирозильний радикал, розташований у субодиниці R2. Його елімінація шляхом хелатування унеможливлює продовження процесів ділення клітин.

На відміну від менш виражених ліпофільних хелатируючих сполук, ліпофільні ліганди можуть легко перетинати клітинну мембрану і тим самим усувати внутрішньоклітинні відкладення заліза, необхідні для функціонування субодиниці R2. В якості альтернативи ці сполуки можуть взаємодіяти безпосередньо із залізним гідрофобним центром RR. Попередні дослідження показали збільшення антипроліферативної активності в залежності від збільшення гідрофобного характеру ліганду. Ця тенденція пояснюється здатністю ліпофільних сполук перетинати мембрани і таким чином безпосередньо отримувати доступ до внутрішньоклітинних відкладень заліза, необхідних для проліферації клітин.

Крім того, хелатуючі речовини з найвищою антипроліферативною активністю, крім хелатоутворюючої здатності заліза, також зменшують доступність заліза у відкладах, збільшуючи окисно-відновну активність. Приклади цих лігандів включають тіосемікарбазони (тріапін), ароїлгідразони (PKIH). Ліганди, які мають здатність зв'язувати як Fe (II), так і Fe (III), можуть увійти в окисно-відновний цикл. Наприклад, хелатні сполуки, що містять відновлені донори атомів, такі як азот, мають нижчий окислювально-відновний потенціал, і тому Fe може бути ферментативно відновлений у фізіологічних умовах. Отриманий Fe (II) може каталізувати синтез цитотоксичних радикалів кисню, спричиняючи окисне пошкодження та апоптоз клітини. Для порівняння, ліганди, такі як DFO, мають вищу спорідненість до Fe (III), ніж до Fe (II).

Дослідження показали здатність ЕДТА інгібувати металопротеїни в клітинному матриксі. ЕДТА може також використовуватися як допоміжний засіб у хіміотерапії цисплатином, при цьому дослідження демонструють його здатність посилювати внутрішньопухлинні ефекти цього препарату.

Експериментальні дослідження показали, що додавання ЕДТА до протипухлинного лікування посилює протипухлинний ефект, збільшуючи рівень клітинного порфірину завдяки здатності ЕДТА зменшувати Fe (II) і, таким чином, зменшувати доступність гемової групи з наступною стимуляцією синтезу порфірину. Накопичення порфірину впливає на цілісність клітин лейкозу (K562) після фотосенсибілізації.

Побічні ефекти та протипоказання

Хелатотерапія за допомогою ЕДТА була схвалена FDA понад 40 років тому як безпечне та ефективне лікування для лікування випадків отруєння важкими металами.

Найпоширенішим побічним ефектом хелатотерапії є відчуття печіння у внутрішньовенному місці ЕДТА. Це можна виправити, регулюючи швидкість інфузії або застосовуючи теплий компрес. Рідко побічні ефекти можуть включати: гіпоглікемію (тому пацієнтам буде запропоновано їсти перед процедурами), легкий головний біль, легку гіпертензію, флебіт, втома (через ефект детоксикації), діарея, легкі судоми в м’язах.

Вибіркова бібліографія

Beyersmann D, Hartwig A. Arch Toxicol 2008; 82 (8): 493-512.
Бріттон Р.С. та ін. Міжнародний журнал гематології 2002; 76 (3): 219-228.
Buss JL та співавт. Curr Med Chem 2003; 10 (12): 1021-1034.
Чанг Л.В., Магош Л., Сузукі Т.Токсикологія металів. Бока Ратон. Флорида, США: CRC Press; 1996 рік.
Ферреро М.Є. Biomed Res Int 2016: 8274504.
Gattermann N. International Journal Of Hematology 2008; 88 (1): 24-29.
Він ZL та ін. J Trace Elem Med Biol 2005; 19 (2-3): 125-140.
Minqin R та співавт. Вільна радикальна біологія та медицина 2005; 38 (9): 1206-1211.
Сава К та співавт. Антиоксиданти (Базель) 2017; 6 (1). Ідентифікаційна інформація: E21.
Wang S, Shi X. Mol Cell Biochem 2001; 222: 3-9.
Ван Т, Зіцзян Г. Сучасна лікарська хімія 2006; 13 (5): 525-537.
В AL та співавт. Кокранівська бібліотека, 2002.