Instytut Medycyny Pracy im. prof. J. Nofera w Łodzi

Tytuł

Wpływ zróżnicowanej ekspozycji na rtęć na parametry statusu selenowego w kontekście interakcji rtęć - selen jako potencjalnego mechanizmu detoksykacyjnego

Nazwa zadania

-

Nazwa programu

-

Okres realizacji

2014-2018

Koordynator projektu

-

Koordynator projektu w IMP

prof. dr hab. Wojciech Wąsowicz

Jednostka realizująca w IMP

Zakład Monitoringu Biologicznego i Środowiska

Partnerzy

-

Instytucja finansująca

Projekt finansowany przez Narodowe Centrum Nauki

Wartość dofinansowania

-

Numer umowy

2013/11/B/NZ7/04934

Opis zadania

Zróżnicowany mechanizm toksycznego działania różnych form chemicznych rtęci (Hg) na organizmy żywe opisano już wcześniej (Al-Saleh I. i wsp. 2012, de Freitas AS. i wsp. 2009, Jarosińska D. i wsp. 2008). Niemniej jednak duże zainteresowanie wzbudza obecnie oddziaływanie rtęć – selen (Hg – Se) (Chen C. i wsp. 2006, Falnoga I. i wsp. 2007). Badania na modelu zwierzęcym potwierdzają ochronne działanie Se przed toksycznym działaniem Hg, natomiast mechanizm interakcji pomiędzy pierwiastkami u ludzi nie do końca jest wyjaśniony (Gailer J. i wsp. 2007, Yang, D. i wsp. 2008). Toksyczne działanie Hg na poziomie molekularnym związane jest głównie z tworzeniem trwałych kompleksów tego metalu z siarką obecną w grupach tiolowych (sulfhydrylowych, -SH) białek, enzymów i innych molekuł (np. tioredoksyny (TrxR1) i glutationu (GSH)). Kluczowa rola Se w oddziaływaniu z Hg, może wynikać z faktu, iż Se posiada właściwości chemiczne zbliżone do siarki (oba pierwiastki należą do tej samej grupy w układzie okresowym pierwiastków). W związku z tym Hg może tworzyć również kompleksy z Se i obecność takich kompleksów w organizmie osób narażonych na Hg potwierdzono w licznych badaniach (Chen, R.W. i wsp. 1974, Khan MA. i wsp. 2009). Efekty interakcji pomiędzy Hg i Se wydają się złożone, ponieważ z jednej strony reakcja kompleksowania z Se stanowi ważny element detoksykacji Hg poprzez jej „zablokowanie”, ale z drugiej strony w reakcji tej dochodzi jednocześnie do zablokowania biologicznej aktywności Se, pierwiastka spełniającego szereg istotnych funkcji biologicznych. Rola Se w organizmie związana jest przede wszystkim z obecnością selenobiałek, z których większość posiada właściwości enzymatyczne i bierze udział w kluczowych dla komórki procesach związanych z regulacją potencjału redoks oraz układem antyoksydacyjnym (głównie przy udziale TrxR1 i GSH).

Co istotne, zaburzenie równowagi procesów redoks i wynikający z niego stres oksydacyjny leżą u podstaw toksycznego działania Hg. Efekty zmniejszenia puli biodostępnego Se przy narażeniu na rtęć (np. poprzez połączenia Hg z selenobiałkiem P w kompleks Se-Hg-SeP) mogą być  szczególnie niekorzystne u osób z niskim statusem selenowym, jak np. mieszkańców Europy, w tym Polski.

W oparciu o powyższe przesłanki sformułowano hipotezę: efekty toksycznego działania Hg związane z upośledzeniem systemu redoks związane są z zaburzeniem ekspresji lub/i aktywności  selenobiałek związanych z metabolizmem tioredoksyny (TrxR1) oraz glutationu (GPx1 i GPx3) i stopień tych zaburzeń zależy od statusu selenowego. Celem projektu będzie zatem analiza efektów narażenia na rtęć w kontekście odziaływania rtęć-selen na poziomie markerów stresu oksydacyjnego oraz na poziomie ekspresji lub/i aktywności wybranych selenobiałek w zależności od statusu selenowego. Podejmowany projekt posiada znaczenie poznawcze i jest projektem nowatorskim. Problem wpływu ekspozycji na różne formy Hg na możliwe wystąpienie negatywnych skutków zdrowotnych jest obecnie bardzo interesującą częścią działalności naukowej. Wpływ Se, jako podstawowego czynnika antyoksydacyjnego i jednocześnie metaloidu unieczynniającego toksyczne działanie Hg wzbudza duże zainteresowanie. Wyniki projektu dostarczą istotnych informacji w zakresie toksykologii molekularnej i biochemicznej dotyczącej interakcji rtęć – selen.

Media społecznościowe projektu

-