Меню:

Главная страница

Антибиотики и антибактериальные средства

Антисептики

Витамины

Медицинский инструмент

Механизм действия сульфаниламидных препаратов и антибиотиков

Минералы

Самые популярные лекарства



Кобальт предотвращает злокачественную анемию

История изучения роли микроэлементов в функционировании организма имеет немало драматических эпизодов. Один из них касается кобальта, дефицит которого приводит к развитию злокачественной анемии, неизлечимого когда-то заболевания, приводившего к смертельному исходу.
В начале 20-х годов XX столетия патолог из Рочестерского университета Джордж Хойт Уипл занимался экспериментальным изучением влияния состава пищи на образование гемоглобина в крови. Он делал собакам кровопускание, чтобы вызвать у них анемию, а затем, содержа их на различных рационах, следил, какой из них скорее восстановит уровень гемоглобина в крови. Целью Уипла являлось вовсе не изучение злокачественной анемии или какой-либо анемии вообще, его интересовали желчные пигменты — вещества, которые образуются в организме из гемоглобина. Исследователь вскоре обнаружил, что продуктом, наиболее быстро восстанавливающим содержание гемоглобина в крови, является печень.
В 1926 году два бостонских врача Джордж Ричард Минот и Уильям Пэрри Мерфи, обсудив результаты экспериментов Уипла, решили попробовать печенью лечить пациентов, страдающих злокачественной анемией. Результаты превзошли все ожидания. Неизлечимая ранее болезнь отступала на то время, пока больные потребляли в пищу достаточно большое количество печени. За открытие метода лечения злокачественной анемии Уиплу, Миноту и Мерфи в 1934 году была присуждена Нобелевская премия в области физиологии и медицины.
К сожалению, печень, пусть даже вкусно приготовленная: поджаренная, порубленная, смешанная с яйцами, луком и жиром цыплят, надоедает, если ее есть постоянно. (Многим пациентам, по крайней мере, казалось, что лучше уж страдать от болезни, чем есть каждый день блюда из печени.) Поэтому биохимики занялись тем, что начали искать лекарственное начало, содержащееся в печени, и в 1930 году Эдвин Джозеф Кон с группой сотрудников, работавшие в Гарвардской высшей медицинской школе, приготовили из печени концентрат, активность которого в 1000 раз превышала противоанемическую активность самой печени. Однако для выделения действующего фактора требовалась дальнейшая очистка этого концентрата. Ученым повезло, химики из «Мерк лаборотриз» в начале 40-х годов обнаружили интересный факт: концентрат из печени обладал способностью ускорять рост некоторых бактерий. Это дало возможность исследователям оценивать активность получаемых из печени препаратов; теперь они могли, разделяя концентрат на фракции, быстро исследовать активность каждой из них. Поскольку реакция бактерий на препарат, полученный из печени, была во многом схожей с их реакцией на витамины группы В тиамин или, скажем, рибофлавин — у исследователей были все основания полагать, что вещество, которое они хотят выделить, принадлежит к витаминам из группы В. Они назвали его витамином В12.
В 1948 году Эрнест Лестер Смит в Англии и Карл Август Фолкерс из «Мерк лаборотриз» независимо, использовав хроматографию для разделения печеночного концентрата на фракции и бактериальный тест для оценки активности фракций, смогли получить чистый препарат витамина В12. Новый представитель витаминов группы В оказался веществом красного цвета, поэтому оба ученых предположили, что в его состав входит кобальт. К тому времени уже было известно, что дефицит кобальта в рационе крупного рогатого скота и овец вызывает у животных тяжелую анемию. Чтобы убедиться в правильности своей догадки, каждый из ученых сжег полученное вещество и произвел анализ оставшейся золы. Конечно же они оба обнаружили в золе кобальт. Активному началу, содержащемуся в печени, дали название цианокобаламин. До сих пор он является единственным кобальтсодержащим веществом, обнаруженным в организме.
Разрушая связи в молекуле цианокобаламина и исследуя затем ее фрагменты, химики поняли, что структура этого соединения весьма сложна. Вначале они смогли установить лишь эмпирическую формулу этого вещества: C63H88O14N14PCo. И только позднее британский химик Дороти Кроуфут Ходжкин, используя метод рентгеноструктурного анализа, полностью определила структуру цианокобаламина. На основании дифракции рентгеновских лучей кристаллами этого соединения она составила картину распределения электронных плотностей в молекуле вещества, то есть выявила зоны с большой и малой вероятностями нахождения в них электрона. Если соединить линиями зоны с равной вероятностью нахождения в них электрона, то получится рисунок скелета молекулы, на основании чего можно судить о ее форме в целом.
Сделать это не так просто, как может показаться. Сложные органические молекулы способны вызывать рассеяние рентгеновских лучей. Математические операции, необходимые для того, чтобы на основании рассеяния можно было судить об электронной плотности, чрезвычайно трудоемки. В 1944 году для того, чтобы установить структурную формулу пенициллина, пришлось прибегнуть к помощи электронной вычислительной машины. Структура витамина В12 гораздо более сложная, чем структура пенициллина, и мисс Ходжкин, воспользовшись услугами Национального бюро стандартов, где находилась самая мощная по тем временам ЭВМ, провела долгую и кропотливую работу, которая со временем была высоко оценена: в 1964 году исследовательница была удостоена Нобелевской премии в области химии.
Как оказалось, молекула витамина В12, или цианокобаламина, представляет собой несимметричную порфириновую структуру, в которой отсутствует один из углеродных мостиков, соединяющих пиррольные кольца, и в которой усложнены боковые цепи, отходящие от пиррольных колец. Молекула витамина В12 напоминает несколько упрощенную молекулу гема, однако между ними есть существенное различие: в геме в центре порфиринового кольца расположен атом железа, а в цианокобаламине — атом кобальта.
Витамин В12 при введении его больным анемией в кровь активен в очень малых дозах. Организму достаточно получать его в количестве, не превышающем 1/1000 части от рекомендуемых количеств других витаминов, принадлежащих к группе В. Поэтому в рационе человека, каким бы он ни был, всегда содержится достаточное количество витамина В12. А если его в пище недостает, кишечные бактерии с лихвой восполняют дефицит витамина. Но почему тогда возникает злокачественная анемия?
Как представляется на сегодняшний день, у лиц, страдающих этой формой анемии, витамин В12 плохо всасывается в пищеварительном тракте. Получается так, что в кишечнике этих больных содержится большое количество витамина, от дефицита которого они погибают. При употреблении в пищу печени, в которой витамина В12 содержится очень много, какая-то его часть все-таки всасывается стенкой кишечника, и этого оказывается вполне достаточно для того, чтобы организм продолжал жить. Но для полного удовлетворения потребности таких больных в витамине В12 с пищей его нужно вводить в количестве в 100 раз большем того, что можно ввести непосредственно в кровь в виде инъекции.
Вероятнее всего, в функционировании желудочно-кишечного тракта больных злокачественной анемией существуют какие-то нарушения, которые препятствуют прохождению витамина через стенку кишечника. В 1929 году благодаря исследованиям американского врача Уильяма Босворта Кастла, было установлено, что ответ на эту загадку кроется в желудочном соке — именно в нем у здоровых людей содержится некое вещество, которое и способствует всасыванию витамина В12 в кишечнике. Кастл назвал это вещество внутренним фактором. В 1954 году вещество, которое способствует всасыванию витамина В12, — тот самый внутренний фактор Кастла — исследователи обнаружили в содержимом желудка у животных. (Скорее всего, у больных злокачественной анемией в желудочно-кишечном тракте отсутствует именно это вещество, являющееся гликопротеином). Циано-кобаламин после смешивания его с внутренним фактором, полученным от животных, хорошо всасывался в желудочно-кишечном тракте больных людей. А вот каким образом этот внутренний фактор способствует всасыванию витамина В12 — до сих пор неизвестно.

Бор и ванадий все же важны для жизни

Йод как средство профилактики эндемического зоба

Кобальт предотвращает злокачественную анемию

Макро и микроэлементы, содержащиеся в костях и тканях человека

Микроэлементные пустыни и обогащение почвы микроэлементами

Натрий, калий и кальций необходимы для сердца

Необходимые для жизни минералы

Роль железа в организме человека и к чему приводит его недостаток

Стоит ли фторировать воду

Фосфор, железо и цинк - самые важные элементы

Человек состоит из азота, кислорода, углерода, водорода, серы и соли















Популярная медицинская энциклопедия ©2009 med-000.ru