Химия кремнезема ч.2 - Айлер Р.
Скачать (прямая ссылка):
1063
монокремневая кислота, то, возможно, происходило ее взаимодействие с нуклеиновой кислотой.
Как будет рассмотрено ниже в связи с проблемой силикоза, присутствие частиц кварца в легких или брюшине приводит к образованию необычного слоя с решетчатой структурой из кристаллического железо(П)железо(1П)фосфосиликата. До настоящего времени подобное вещество мало изучено, и также остается неизвестным специфическое соединение, связанное с токсичностью или с указанным заболеванием [127, 290].
Присутствие растворимого кремнезема оказывает воздействие на метаболизм фосфата. При концентрации 0,01 % олиго-кремневые кислоты понижали ассимиляционный коэффициент Р: О митохондрий клеток печени крыс, задерживая усвоение фосфата на 30 % [291]. В том случае, когда в течение 3 мес в рацион крыс вводили большие количества кремнезема, в почечных канальцах формировались включения, в которых кремнезем как-то соединялся с пуриновыми или пиримидиновыми основаниями [292]. Воронков и др. предполагают, что кремневая кислота в значительной мере замещает фосфорную в ДНК и РНК, так что отношение Si : Р может сохраняться в интервале от 1 : 20 до 1 :45. Ортокремневая кислота может образовывать эфирные связи с группами ОН углеводных компонентов [293]. По данным Шварца и др. [294, 295], 0,0001 % Si(OH)4 катализирует гидролиз рибонуклеиновой кислоты, и кремневая кислота обменивается с остатком Н3Р04. Монокремневая кислота повреждает дыхание клеток посредством взаимодействия с NAD (гомогенат печени), а также вступает в реакцию с АТР [285, 286].
Мутации, атеросклероз, раковые опухоли
Поскольку 5ЦОН)4 может в значительной степени обмениваться с фосфатом в нуклеиновых кислотах, то отсюда следует, что в определенных точках вдоль цепи ДНК должны существовать связи, которые по стабильности отличаются от остальных. Можно представить два типа таких связей:
1
дезоксирибоза О
I
0=Р-Сг
дезоксирибоза
дезоксириооза
6
і
HO-S1-OH
I
о
I
дезоксирибоза
1064
Глава 7
Фосфатные или силикатные группы располагаются снаружи двойной спирали ДНК, так что по крайней мере пространственное расположение способствует обмену. Однако, когда такие группы оказываются введенными в цепь ДНК, ее стабильность должна измениться, так как силикатная связь отличается от фосфатной по стабильности, в особенности потому, что группа 5ИОН должна, быть ионизирована, вероятно, в значительно меньшей степени. Невозможно предсказать, будет ли введение кремнезема способствовать повышению или понижению стабильности ДНК-Очевидно, существует некоторая аналогия между развитием фиброза в тканях легких, пораженных силикозом, и развитием атеросклеротических бляшек в артериях. В обоих случаях наблюдаются потеря эластичности и аномальное быстрое разрастание тканей. Кроме того, происходит частичное омертвение ткани. Как отмечал Бендитт [296], клетки атеросклеротических бляшек, по прежним представлениям, считались фибробластами, но в настоящее время их идентифицируют как клетки, подобные клеткам гладкой мышечной ткани. Рост бляшки, по-видимому, включает мутацию, которая ведет к быстрому размножению гладких мышечных клеток, что в свою очередь вызывает наращивание стенок артерий и приводит к омертвению ткани внутри массы самой атеросклеротической бляшки. Бендитт перечисляет возможные факторы, способствующие появлению мутации, такие, как химические мутагены, вирусы и ионизирующее излучение.
Вероятно, можно было бы включить и еще один фактор: содержание кремния в крови. Незначительные количества кремния, как было показано, несомненно, представляются реальным компонентом в нуклеиновых кислотах (ДНК, РНК). Если бы оказалось, что кремнезем влияет на возникновение мутации, то тогда была бы установвена взаимосвязь между уровнями содержания кремнезема и развитием атеросклероза.
Было представлено [297] доказательство того, что кремнезем может способствовать появлению атеросклероза. Было найдено, что при данном заболевании наблюдается повышение количества кальция в стенке артерии при значительном понижении содержания кремнезема в ней. Де Францискис и Оли-виеро [298] исследовали воздействие растворимого кремнезема в питьевой воде (0,0061 %) на крыс с нормальным и повышенным уровнями содержания холестерина в крови. При потреблении подопытными крысами питьевой воды с высокой концентрацией кремнезема наблюдалось понижение высокого уровня холестерина, а также снижение инфильтрации жиров, поступающих в печень, по сравнению с контрольными особями. Имеются данные, что присутствие силиката натрия в питьевой
Кремнезем в биосфере
1065
воде оказывало умеренное воздействие на аккумуляцию кальция и других элементов в атеромах [299]. Как будет обсуждено при рассмотрении кремнийорганических соединений, некоторые из подобных соединений, по-видимому, подвергаются преобразованиям при метаболизме и могут поставлять кремнезем, который предотвращает появление атеросклероза у кроликов при диете с высоким содержанием холестерина. [300].
Подобную роль кремнезем, возможно, играет и в раковых опухолях. Так, изменение уровня содержания кремнезема в пожилом возрасте может влиять на вероятность появления мутации. Воронков, Зелчан и Лукевиц [4а] обобщили немногочисленные исследования по содержанию кремнезема в тканях и биологических жидкостях у больных раком. В нейросаркомах содержание кремнезема оказывается пониженным по сравнению с другими областями организма. В тканевой жидкости поджелудочной железы содержание кремнезема повышено в случае заболеваний раком, но оно понижается до нормального уровня после хирургической операции. У больных раком содержание кремнезема в моче оказывается в 2,5—17 раз меньше, чем у здоровых пациентов. Упоминается, что подобные наблюдения дают возможность ранней диагностики рака. При раковой опухоли мочевого пузыря, наоборот, возрастает содержание кремнезема в моче. Кровь больных раком также содержит более высокие концентрации кремнезема.
