View More View Less
  • 1 MTA Természettudományi Kutatóközpont, Budapest, Magyar tudósok körútja 2., 1117
Open access

Absztrakt:

A szerző röviden összefoglalja az oxidatív stressz és a fémion-metabolizmus megváltozása közötti összefüggéseket patológiás folyamatokkal kapcsolatban. Az esszenciális fémionok, mint például a Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, Se, nélkülözhetetlenek az élő szervezetben, metabolizmusuk és sejten belüli koncentrációjuk szigorúan szabályozott. A külső vagy belső tényező hatására megváltozott fémion-metabolizmus fémion-akkumulációt vagy fémionhiányt idézhet elő. A felesleges mennyiségben jelen lévő redoxaktív esszenciális fémek, mint például a Fe, Cu, Co, Cr, Ni, bizonyos körülmények között szabad gyököket képesek indukálni, amelyek gyulladást, sejtkárosodást és daganatos elváltozásokat okoznak, bár a molekuláris mechanizmus még mindig nem tisztázott minden részletében. A nem esszenciális és nem változó vegyértékű fémionok metabolizmusának megváltozása is hatással van a redoxhomeosztázisra. Annak ellenére, hogy minden egyes fém egyedi módon és különböző mechanizmussal reagálhat, hasonló folyamatok játszódnak le, melyek során mind a fémhiány, mind a túlzott mennyiségű fém oxidatív stresszt vált ki. Károsodik az antioxidáns védekezőrendszer, a termelődő szabad gyökök megváltoztatják a redoxegyensúlyt, és a redoxhomeosztázis megváltozása kiváltja a citokinek és más transzkripciós faktorok termelését, amelyek befolyásolják az intracelluláris jelátviteli utakat, és hatással vannak különböző betegségek, így az anyagcsere-, szív- és érrendszeri betegségek, neurológiai betegségek és a tumor kialakulására is. Orv Hetil. 2019; 160(36): 1407–1416.

If the inline PDF is not rendering correctly, you can download the PDF file here.

  • 1

    Kong AN, Yu R, Chen C, et al. Signal transduction events elicited by natural products: role of MAPK and caspase pathways in homeostatic response and induction of apoptosis. Arch Pharm Res. 2000; 23: 1–16.

  • 2

    Ushio-Fukai M, Alexander RW. Reactive oxygen species as mediators of angiogenesis signaling: role of NAD(P)H oxidase. Mol Cell Biochem. 2004; 264: 85–97.

  • 3

    Blázovics A. Small molecules in cancer therapy: cytotoxics and molecularly targeted agents. Curr Sign Trans Ther. 2011; 6: 2–19.

  • 4

    Cousins RJ, Liuzzi JP, Lichten LA. Mammalian zinc transport, trafficking, and signals. J Biol Chem 2006; 281: 24085–24089.

  • 5

    McLaren SH, Gao D, Chen L, et al. Oxidative stress and DNA damage – DNA repair system in vascular smooth muscle cells in artery and vein grafts. J Cardiothorac Renal Res. 2006; 1: 59–72.

  • 6

    Agarwal A, Gupta S, Sharma RK. Role of oxidative stress in female reproduction. Reprod Biol Endocrinol. 2005; 3: 28.

  • 7

    Szentmihályi K. Metal element homeostasis and free radicals. In: Blázovics A, Mézes M, Rőth E. (eds.) Oxidative stress and diseases. [Fémelemhomeosztázis és szabad gyökök. In: Blázovics A, Mézes M, Rőth E. (szerk.) Oxidativ stressz és betegségek.] Szent István Egyetemi Kiadó Nonprofit Kft. Nyomda, Gödöllő, 2015; pp. 66–71. [Hungarian]

  • 8

    Chen F, Ding M, Castranova V, et al. Carcinogenic metals and NF-κB activation. Mol Cell Biochem. 2001; 222: 159–171.

  • 9

    Drevs J, Medinger M, Schmidt-Gersbach C, et al. Receptor tyrosine kinases: the main targets for new anticancer therapy. Curr Drug Targets 2003; 4: 113–121.

  • 10

    George D. Platelet-derived growth factor receptors: a therapeutic target in solid tumors. Semin Oncol. 2001; 28(5 Suppl 17): 27–33.

  • 11

    Wu W, Graves LM, Jaspers I, et al. Activation of the EGF receptor signaling pathway in human airway epithelial cells exposed to metals. Am J Physiol. 1999; 277: L924–L931.

  • 12

    Posey T, Weng T, Chen Z, et al. Arsenic-induced changes in the gene expression of lung epithelial L2 cells: implications in carcinogenesis. BMC Genomics 2008; 9: 115.

  • 13

    Kurasaki M, Okabe M, Saito S, et al. Histochemical characterization of silver-induced metallothionein in rat kidney. J Inorg Biochem. 2000; 78: 275–281.

  • 14

    Saito S, Okabe M, Kurasaki M, et al. Role of rat metallothionein on zinc, cadmium and copper accumulation in hepatic and renal cytosol after heavy metal injection. Biomed Res Trace Elem. 1998; 9: 129–130.

  • 15

    Szentmihályi K, Fehér E, Vinkler P, et al. Metabolic alterations of toxic and nonessential elements by the treatment of Sempervivum tectorum extract in a hyperlipidemic rat model. Toxicol Pathol. 2004; 32: 50–57.

  • 16

    Rayssiguier Y, Libako P, Nowacki W, et al. Magnesium deficiency and metabolic syndrome: stress and inflammation may reflect calcium activation. Magnes Res. 2010; 23: 73–80.

  • 17

    Lakatos B, Szentmihályi K, Vinkler P, et al. The role of essential metal ions in the human organism and their oral supplementation to the human body in deficiency states. [Az esszenciális fémionok szerepe az emberi szervezet működésében, hiányuk pótlása orális úton.] Orv Hetil. 2004; 145: 1315–1319. [Hungarian]

  • 18

    Forthergill KE, Ensminger ME. Childhood and adolescent antecedents of drug and alcohol problems: a longitudinal study. Drug Alcohol Depend. 2006; 82: 61–76.

  • 19

    Bekő G, Hagymási K, Szentmihályi K, et al. Sex-dependent alterations in erythrocyte trace element levels and antioxidant status after a month of moderate daily red wine consumption. Eur J Gastroenterol Hepatol. 2010; 22: 185–191.

  • 20

    Walter RM Jr, Uriu-Hare JY, Olin KL, et al. Copper, zinc, manganese, and magnesium status and complications of diabetes mellitus. Diabetes Care 1991; 14: 1050–1056.

  • 21

    Leonard S, Gannett PM, Rojanasakul Y, et al. Cobalt-mediated generation of reactive oxygen species and its possible mechanism. J Inorg Biochem. 1998; 70: 239–244.

  • 22

    Salnikow K, Zhitkovich A. Genetic and epigenetic mechanisms in metal carcinogenesis and cocarcinogenesis: nickel, arsenic, and chromium. Chem Res Toxicol. 2008; 21: 28–44.

  • 23

    Shi XL, Dalal NS. Flavoenzymes reduce vanadium(V) and molecular oxygen and generate hydroxyl radical. Arch Biochem Biophys. 1991; 289: 355–361.

  • 24

    Mishra D, Flora SJ. Differential oxidative stress and DNA damage in rat brain regions and blood following chronic arsenic exposure. Toxicol Ind Health 2008; 24: 247–256.

  • 25

    Wätjen W, Beyersmann D. Cadmium-induced apoptosis in C6 glioma cells: influence of oxidative stress. Biometals 2004; 17: 65–78.

  • 26

    Ognjanović BI, Pavlović SZ, Maletić SD, et al. Protective influence of vitamin E on antioxidant defense system in the blood of rats treated with cadmium. Physiol Res. 2003; 52: 563–570.

  • 27

    Sabolić I, Breljak D, Herak-Kramberger CM, et al. Expression of multidrug resistance P-glycoprotein Mdr1 (Abcb1) in rat kidney proximal tubules is up-regulated by nephrotoxic metals. Metal Ions Biol Med. 2008; 10: 315–321.

  • 28

    Henle ES, Linn S. Formation, prevention, and repair of DNA damage by iron hydrogen peroxide. J Biol Chem. 1997; 272: 19095–19098.

  • 29

    Stephen RL, Gustafsson MC, Jarvis M, et al. Activation of peroxisome proliferator-activated receptor delta stimulates the proliferation of human breast and prostate cancer cell lines. Cancer Res. 2004; 64: 3162–3170.

  • 30

    Miyazawa M, Ito Y, Kosaka N, et al. Role of MAPK signaling pathway in the activation of dendritic type cell line, THP-1, induced by DNCB and NiSO4. J Toxicol Sci. 2008; 33: 51–59.

  • 31

    Yamasaki S, Sakata-Sogawa K, Hasegawa A, et al. Zinc is a novel intracellular second messenger. J Cell Biol. 2007; 177: 637–645.

  • 32

    Maret W. The function of zinc metallothionein: a link between cellular zinc and redox state. J Nutr. 2000; 130(Suppl): 1455S–1458S.

  • 33

    Fukada T, Yamasaki S, Nishida K, et al. Zn-homeostasis and signaling in health and diseases. Zinc signaling. J Biol Inorg Chem. 2011; 16: 1123–1134.

  • 34

    Bernal PJ, Bauer EM, Cao R, et al. A role for zinc in regulating hypoxia-induced contractile events in pulmonary endothelium. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2011; 300: L874–L886.

  • 35

    Valko M, Jomova K, Rhodes CJ, et al. Redox- and non-redox-metal-induced formation of free radicals and their role in human diseases. Arch Toxicol. 2016; 90: 1–37.

  • 36

    Leiva E, Mujica V, Sepúlveda P, et al. High levels of iron status and oxidative stress in patients with metabolic syndrome. Biol Trace Elem Res. 2013; 151: 1–8.

  • 37

    Uriu-Adams JY, Keen CL. Copper, oxidative stress, and human health. Mol Aspects Med. 2005; 26: 268–298.

  • 38

    Sokolov AV, Acquasaliente L, Kostevich VA, et al. Thrombin inhibits the anti-myeloperoxidase and ferroxidase functions of ceruloplasmin: relevance in rheumatoid arthritis. Free Radic Biol Med. 2015; 86: 279–294.

  • 39

    Huster D. Wilson disease. Best Pract Res Clin Gastroenterol. 2010; 24: 531–539.

  • 40

    Hardy JA, Higgins GA. Alzheimer’s disease: the amyloid cascade hypothesis. Science 1992; 256: 184–185.

  • 41

    Jomova K, Baros S, Valko M. Redox active metal-induced oxidative stress in biological systems. Transition Met Chem. 2012; 37: 127–134.

  • 42

    Hordyjewska A, Popiołek Ł, Kocot J. The many “faces” of copper in medicine and treatment. Biometals 2014; 27: 611–621.

  • 43

    Jomova K, Vondrakova D, Lawson M, et al. Metals, oxidative stress and neurodegenerative disorders. Mol Cell Biochem. 2010; 345: 91–104.

  • 44

    Huang ML, Becker EM, Whitnall M, et al. Elucidation of the mechanism of mithochondrial iron loading in Friedreich’s ataxia by analysis of a mouse mutant. Proc Natl Acad Sci USA 2009; 106: 16381–16386.

  • 45

    Snow ET. Metal carcinogenesis: mechanistic implications. Pharmacol Ther. 1992; 53: 31–65.

  • 46

    Halliwell B, Zhao K, Whiteman M. The gastrointestinal tract: a major site of antioxidant action? Free Radic Res. 2000; 33: 819–830.

  • 47

    Ames BN. DNA damage from micronutrient deficiencies is likely to be a major cause of cancer. Mutation Res. 2001; 475: 7–20.

  • 48

    Hjartåker A, Thoresen M, Engeset D, et al. Dairy consumption and calcium intake and risk of breast cancer in a prospective cohort: the Norwegian Women and Cancer study. Cancer Causes Control 2010; 21: 1875–1885.

  • 49

    Costello LC, Franklin RB. The clinical relevance of the metabolism of prostate cancer, zinc and tumor suppression: connecting to dots. Mol Cancer 2006; 5: 17.

  • Impact Factor (2018): 0.564
  • Medicine (miscellaneous) SJR Quartile Score (2018): Q3
  • Scimago Journal Rank (2018): 0.193
  • SJR Hirsch-Index (2018): 18

Language: Hungarian

Founded in 1857
Publication: Weekly, one volume of 52 issues annually

Senior editors

Editor(s)-in-Chief: Papp Zoltán

Read the professional career of Papp Zoltán HERE.

 

Editorial Board

Click for the Editorial Board

Akadémiai Kiadó
Address: Prielle Kornélia u. 21-35. H-1117 Budapest, Hungary
Phone: (+36 1) 464 8235 ---- Fax: (+36 1) 464 8221
Email: orvosihetilap@akkrt.hu

The author instructions are available in PDF.
Instructions for Authors in Hungarian HERE.

Mendeley citation style is available HERE.

 

MANUSCRIPT SUBMISSION