В обзоре литературы проанализированы результаты исследований роли макро- и микроэлементов в этиопатогенезе ишемического инсульта. Семейство нейроспецифических белков VEGF является фактором роста сосудов, отвечает за ангиогенез и нейрогенез и обладает нейропротекторными свойствами. Линейка белков VEGF разделяет эту роль с неорганическим фактором – металлолигандным гомеостазом. Изменение макро- и микроэлементного баланса является предвестником нарастающей неоптимальности работы ЦНС и маркером нейротрофических дисфункций задолго до их клинических проявлений. Магний участвует в синтезе нейропептидов в головном мозге. Низкая концентрация магния в периферической крови является фактором риска возникновения инсульта, то есть маркером-предвестником. Селен защищает нейроны от гипоксического/ишемического повреждения за счет уменьшения окислительного стресса. Медь принимает участие в ангиогенезе, дефицит меди приводит к уменьшению неоваскуляризации. Цинк необходим для формирования когнитивной функции и нормальной работы ЦНС, однако повышенная ферментативная активность Cu-Zn-СОД сопровождает ишемическое повреждение мозга. Марганец играет важную роль в предупреждении апоптоза посредством Mn-зависимых эндонуклеаз и регуляции Mn-СОД. Магний предотвращает риск развития ишемического инсульта. Селен является компонентом антиоксидантного фермента глутатионпероксидазы; селен индуцирует ангиогенез и улучшает функцию эндотелия за счет увеличения экспрессии VEGF. Медь ведет себя как обязательный сопутствующий фактор во всех ангиогенных сигнальных каскадах, настолько, что дефицит меди приводит к уменьшению неоваскуляризации. Цинк входит в состав нейропилина при VEGF-опосредованном ангиогенезе. Взаимодействие макро- и микроэлементов с нейроспецифическим белком VEGF определяет эндогенез ишемического инсульта.

Несмотря на указания на роль цинка в функции реснитчатого эпителия, данные относительно влияния коррекции обмена цинка на цилиарную функцию у пациентов с хроническим риносинуситом отсутствуют. Целью настоящего исследования явилась оценка эффективности хирургического лечения, активности мукоцилиарного аппарата, а также местной воспалительной реакции слизистой оболочки носа в послеоперационном периоде у детей с хроническим риносинуситом на фоне применения цинка. Методы. Обследовано 192 ребенка с хроническим риносинуситом, в лечении которых применялась эндоскопическая риносинусохирургия. Из них 131 ребенок в послеоперационном периоде получал стандартные назначения, тогда как 61 ребенок дополнительно получал цинк в суточной дозе 10 мг в течение 90 дней. Оценка концентрации цинка в сыворотке крови осуществлялась методом ИСП-МС. Для определения функции цилий использована видеоцитоморфометрия. Определение эффективности лечения осуществлялось с использованием опросника SNOT-20, а также шкал Лунд-Кеннеди и Лунд-Маккей. Результаты. Проведение эндоскопической операции приводило к достоверному снижению значений шкал SNOT-20, Лунд-Кеннеди и Лунд-Маккей у пациентов вне зависимости от приема цинка. В то же время, пациенты, принимавшие цинк, характеризовались достоверно меньшим риском ревизионной хирургии. Цинк также оказывал значительное влияние на функционирование реснитчатого эпителия. В частности, к 12-му месяцу наблюдения количество клеток с подвижными цилиями, частота биения цилий, длина цилий и выживаемость клеток у пациентов, принимавших цинк, превышала соответствующие показатели в контрольной группе. Повышение уровня цинка в организме также сопровождалось многократным снижением количества инфильтрирующих слизистую оболочку нейтрофилов и лимфоцитов. Заключение. Предполагается, что цинк ускоряет репаративные процессы в слизистой оболочке носа и обладает противовоспалительным действием. Despite the presence of certain indications of the role of zinc in ciliated epithelium functioning, data on the potential effect of Zn supplementation in ciliary function in patients with chronic rhinosinusitis are absent. The aim of this study was to evaluate the efficiency of surgical treatment, ciliary activity, as well as local inflammation of nasal mucosa in children with chronic rhinosinusitis undergoing functional endoscopic surgery. Methods. 192 pediatric patients with chronic rhinosinusitis were examined. 131 patients received standard postoperative prescriptions, whereas 61 children received 10 mg Zn daily for 90 days. Serum Zn concentrations were measured by inductively coupled plasma mass spectrometry. Ciliary function was evaluated by video cytomorphometry. Surgery efficiency was assessed with a SNOT-20 questionnaire, as well as with Lund-Kennedy and Lund-Mackay scales. Results. Functional endoscopic sinus surgery resulted in a significant decrease in total SNOT-20, Lund-Kennedy, and Lund-Mackay scores independent of Zn supplementation. At the same time, Zn supplemented patients had a significantly lower risk of revision surgery. Zn also had a significant impact on ciliary function. Specifically, up to the 12th mo postoperatively, Zn supplementation resulted in higher number of cells with motile cilia, ciliary beat frequency, ciliary length, and cell viability as compared to controls. Increased Zn status was also associated with a manyfold decrease in mucosal neutrophil and lymphocyte infiltration. Conclusions. It is proposed that Zn enhances reparative processes in nasal mucosa and possesses anti-inflammatory activity.

Введение. Нарушения металлолигандного гомеостаза патогенетически связаны с развитием ожирения. Несмотря на то, что обмен железа при ожирении изучен достаточно детальноно, данные касающиеся обмена других металлов недостаточны. Цель исследования -- изучение содержания кобальта, железа, меди и марганца в сыворотке крови, моче и волосах пациентов с ожирением в зависимости от наличия у них артериальной гипертонии. Методика. Обследованы 395 лиц обоего пола: 196 с ожирением и 199 с нормальной массой тела. На основании данных амбулаторных карт среди обследуемых пациентов с ожирением артериальная гипертония была диагностирована у 43%, атеросклероз у 9% и нарушение толерантности к глюкозе и/или сахарный диабет 2 типа -- 11%. Анализ содержания кобальта (Co), железа (Fe), меди (Cu) и марганца (Mn) в волосах, сыворотке крови и моче проводили с использованием масс-спектрометра с индуктивно-связанной плазмой NexION 300D (PerkinElmer Inc., США) оснащенном ESI SC-2 DX4 autosampler (Elemental Scientific Inc., США). Калибровка ICP-DRC-MS системы проводилась с использованием растворов металлов, приготовленных на основе Universal Data Acquisition Standards Kit (PerkinElmer Inc., США). Внутренняя стандартизация проводилась с использованием растворов иттрия и родия 10 мг/л Pure Single-Element Standard (PerkinElmer Inc., США). Контроль качества проводился с использованием референтных образцов волос (GBW09101, SINR, Китай), сыворотки и мочи (ClinChek Plasma/Urine Control, Recipe, Германия). Результаты. Установлено, что в сыворотке крови пациентов с ожирением концентрация Co и Fe снижалась статистически значимо на 32% и 12% соответственно. Уровень Cu и Mn превышал соответствующие контрольные значения на 12% и 4%. Содержание Co, Cu и Mn в волосах обследуемых пациентов с ожирением было ниже контроля на 16%, 8% и 20%, соответственно. Отмечалось статистически значимое увеличение содержания железа в волосах на 55% по сравнению с контролем. Концентрация Co и Fe в моче пациентов с ожирением была соответственно ниже на 34% и выше на 25% относительно контрольных значений. При этом у пациентов с ожирением и гипертонией обнаруживалось статистически значимое повышение концентрации меди в сыворотке крови (на 9%), кобальта в моче (на 69%), а также содержания марганца в волосах (на 69%) по сравнению с соответствующими показателями у пациентов с ожирением без гипертонии. Заключение. Можно предположить, что дисбаланс металлов в организме вносит вклад в формирование ожирение-ассоциированных патологий, в том числе в развитие артериальной гипертензии. Background. Disorders of the metal-ligand homeostasis are pathogenetically associated with obesity. Although impaired iron metabolism in obesity is relatively well studied information about other essential metals is insufficient. Objective. The objective of the study was to assess serum, urine, and hair levels of cobalt, iron, copper, and manganese in obese subjects in relation to the presence of hypertension. Methods. 396 adults with obesity (n = 196) and normal weight (n = 199) were examined. Based on clinical records of the patients with obesity, 43% of them had arterial hypertension, 9% had atherosclerosis, and 11% had impaired glucose tolerance and/or type 2 diabetes mellitus. Measurements of hair, serum, and urinary levels of cobalt (Co), iron (Fe), copper (Cu) and manganese (Mn) were performed using a NexIOD 300D inductively-coupled plasma mass-spectrometer (PerkinElmer Inc., USA) equipped with an ESI SC-2 DX4 autosampler (Elemental Scientific Inc., USA). The ICP-DRC-MS system was calibrated with metal solutions prepared with a Universal Data Acquisition Standards Kit (PerkinElmer Inc., USA). Pure Single-Element Standard yttrium and rhodium solutions (10 mg/l) (PerkinElmer Inc., USA) were used as internal standards. Reference samples of hair (GBW09101, SINR, China), serum, and urine (ClinChek Plasma/Urine Control, Recipe, Germany) were used for quality control. Results. Serum levels of Co and Fe were statistically significantly 32% and 12%, respectively, lower in obese patients than in normal-weight controls. Serum concentrations of Cu and Mn in obese patients exceeded the control values by 12% and 4%, respectively. Hair contents of Co, Cu, and Mn in obese subjects were 16%, 8%, and 20%, respectively, lower as compared to the respective control values. Hair Fe in obesity was 55% elevated compared to normal-weight values. Urinary Co and Fe in obese subjects were 34% lower and 25% higher, respectively, than in healthy controls. At the same time, patients with obesity and hypertension had elevated serum Cu, urinary Co, and hair Mn compared to obese normotensive subjects. Conclusion. The impaired metal homeostasis may contribute to the development of obesity-associated disorders including hypertension.

Гематологические нарушения и гиперкоагуляционные состояния лежат в основе механизма ишемизации мозговой ткани. На образование и структуру фибрина влияют двухвалентные ионы, что в конечном итоге приводит к изменению вязкости крови, тромбоцитозу и нарушению процесса свертывания. Изменение макро- и микроэлементного баланса служит маркером нейротрофических нарушений в работе мозга задолго до их клинических проявлений: дисбаланс металло-лигандного гомеостаза является неблагоприятным фоном для дебюта ишемического инсульта. Поэтому исследование многоступенчатых гомеостатических механизмов, обеспечивающих связь кровоснабжения мозга с его метаболизмом и функцией, является ключевым пунктом при анализе патогенетических процессов нарушения мозгового кровообращения. Высокая энергетическая потребность мозга зависит от нормального кровоснабжения и постоянной регионарной перфузии. В многофакторной системе свертывания крови ключевое место занимают специфические белки - протеин С и D-димеры, а также макро- и микроэлементы. Hematological disorders and hypercoagulability underlie the mechanism of brain ischemia. The formation and structure of fibrin are affected by divalent ions, which ultimately leads to changes in blood viscosity, thrombocytosis, and coagulopathy. Changes in the balance of macro- and microelements can predict neurotrophic disorders in the brain long before their clinical manifestation, since the disturbed metal-ligand homeostasis is an unfavorable factor for the onset of ischemic stroke. Thus, studying the multi-stage homeostatic mechanisms for the interplay of cerebral circulation and brain metabolism and function is essential for understanding the pathogenesis of cerebrovascular disorders. Normal blood supply and constant regional perfusion provide for the high brain demand for energy. Specific proteins, including protein C and D-dimers, as well as macro- and microelements, play a key role in the multifactorial coagulation system.

Элементный профиль волос человека является адекватным гигиеническим показателем, отражающим влияние на него климатогеографических, биогеохимических и экологических особенностей территории. Данный показатель также является инструментом контроля здоровья жителей путем выявления и устранения типичных для территории элементозов. Целью данного исследования, выполненного в рамках Федеральной целевой программы «Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации», было изучение элементного статуса взрослого населения Республики Татарстан, не занятого в производственной сфере. Для выполнения поставленных задач в период с 2004 по 2010 год было проведено исследование элементного состава волос 2 127 взрослых жителей (1 667 женщин и 460 мужчин в возрасте 25-50 лет) Республики Татарстан. Все образцы были подвергнуты многоэлементному анализу методами ИСП-АЭС и ИСП-МС. Математическая обработка данных проводилась с использованием методов непараметрической статистики. В целом проведенная оценка элементного статуса населения Республики Татарстан показала, что ситуация с обеспеченностью микронутриентами взрослых жителей удовлетворительная, хотя у мужской части популяции дефициты встречаются относительно чаще. Привлекает внимание общее и для мужчин, и для женщин накопление алюминия, кремния и кальция в волосах. К положительным фактам следует отнести незначительную частоту риска гипоэлементозов у женщин.

Survey of 77 males aged 22 to 55 including 43 pilots (main group), 24 non-flying employees (comparison group) and 10 essentially healthy men with sanitized oral cavity (control group) revealed caries in 100% members of groups 1 and 2. Prevalence of other than caries pathologies was higher in the group of pilots. Analysis of mixed unstimulated saliva showed calcium and phosphates reduction by half in 50% and 30% of pilots, respectively. Investigation of hair elemental composition displayed also deficiency of Ca and P in pilots. The authors recommend methods for dental rehabilitation as an indispensable part of medical care for flying personnel.

Presented was the generalized data on the impact of the imbalance of macro-and micronutrients in the human body on the state of health. Discussed was the influence of nutrition, physiological parameters, as well as the biogeochemical characteristics of the environment on health and elemental status of the Russian population.

The paper analyzes the trace element status in the children residing in Orenburg and the Sakmarsky District, Orenburg Region. The study was conducted among 2nd-3rd-form pupils. Their hair samples were used as a biosubstrate to ascertain the trace element status; chemical elements were determined in accordance with guidelines 4.1.1482-03 and 4.1.1483-03 approved by the Ministry of Health of the Russian Federation in 2003. The studies ascertained the children's trace element profiles that are indicative of the high prevalence of imbalance in the hair content of elements among the rural children in the presence of inadequate nutrition in both rural and urban schoolchildren.

The hair levels of chemical elements (Al, As, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, I, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, Se, Si, Sn, V, and Zn) were studied in Orenburg heat and power plant workers. The specific features of the elemental composition of biosubstrates were revealed in relation to the physical and chemical exposures of the workers to industrial factors. The peculiarities of element-to-element relations were established in man under different working conditions.

The authors determined concentrations of 24 elements in hair of workers contacting arsenic high concentrations in workplace air, of individuals suffering from malignancies variable in localization, and of general population residing in places with environmentally high level of arsenic. Individuals with high hair content of arsenic and certain elemental dysbalance (sharp decrease of elements ratio Si/Hg, Zn/Hg, Se/Hg, P/Hg, Ni/Hg and Nb/Hg, if compared to control group) were assigned to high risk group for malignancies development.

It is well known that a toxic effect of some medicines is the result of their in vivo interactions with trace elements leading to disturbance of trace element balance in the living body. The Mossbauer spectrometry technique has been used for toxicochemical evaluation of iron-bearing medicines. This method can be used in forensic toxicology. We studied composition of trace elements in the hair of children living in Macedonia: in polluted territory (the town of Veles, the study group) versus in unpolluted one (Ivankovci village, the control group). AES-ICP and ICP-MS techniques were used. We discovered that the hair of children living in the polluted territory contain significantly elevated concentrations of Pb (in 43% cases), Hg, Ni (14%), Cd (21%), Cu (16%), Sn, As, Na, Se and subnormal concentrations of Mg (in 51% cases), Mn, Cr and Li.