Mangan (Română)

Manganul este un metal esențial, deoarece este necesar pentru funcția imunitară corectă, reglarea zahărului din sânge și a energiei celulare, reproducere, digestie, creșterea oaselor, coagularea sângelui și hemostază și apărare împotriva speciilor reactive de oxigen. Efectele benefice ale manganului se datorează încorporării metalului în metaloproteine. Funcțiile îndeplinite de metaloproteinele de mangan includ oxidoreductazele, transferazele, hidrolazele, liasele, izomerazele și ligasele. În plus, manganul este încorporat în enzime arginază, glutamină sintetază, fosfoenolpiruvat decarboxilază, piruvat carboxilază și superoxid dismutază de mangan. Conținutul de țesut la mamifere este cuprins între 0,3-2,9 μg Mn / g greutate umedă (1), ceea ce face din mangan unul dintre cele mai frecvente metale din țesuturi.

Deficiențe

Datorită la numeroasele sale surse alimentare, deficitul de mangan este excepțional de rar și nu a fost raportat în literatură în condiții neexperimentale. Aportul alimentar inadecvat de mangan are ca rezultat creșterea afectată, formarea osoasă slabă și defecte ale scheletului, toleranță anormală la glucoză și metabolizarea lipidelor și a carbohidraților alterată (1). Bărbații plasați experimental pe diete sărăcite cu mangan au dezvoltat o erupție cutanată tranzitorie pe tors și au scăzut concentrațiile serice de colesterol (1). În plus, concentrațiile de calciu din sânge, fosfor și fosfatază alcalină au fost, de asemenea, crescute la bărbați după o dietă cu deficit de mangan, ceea ce poate indica o remodelare osoasă crescută. Concentrațiile insuficiente de mangan s-au dovedit a afecta negativ sănătatea și dezvoltarea reproducerii. Consumul de < 1 mg Mn / d a dus la modificarea dispoziției și durerea crescută în timpul fazei premenstruale a ciclului estru (1). S-a observat scăderea greutății la naștere la copiii ale căror mame au avut concentrații de mangan din sânge mai mici decât media (< 16,9 μg Mn / L sânge matern) (1). Concentrațiile scăzute de mangan la copii (< 8.154 μg / L) au fost, de asemenea, asociate cu scoruri de culoare mai mici în testul Stroop Color-Word, o măsură a flexibilității cognitive și a vitezei de procesare (1 ).

Recomandări dietetice

DRI al Institutului de Medicină pentru mangan menționează ∼2 mg / zi ca aport adecvat pentru adulți și 1,2-1,5 mg / zi pentru copii (2 ).

Surse de hrană

Sursele de plante au concentrații de mangan mult mai mari decât sursele de animale. Pentru o listă detaliată a surselor de hrană și a concentrațiilor lor de mangan, consultați recenzia de Freeland-Graves et al Cerealele integrale (germeni de grâu, ovăz și tărâțe), orez și nuci (alune, migdale și nuci pecan) conțin cele mai mari cantități de mangan. Ciocolată, ceai, midii, scoici, leguminoase, fructe, legume cu frunze (spanacul), semințele (inul, susanul, dovleacul, floarea-soarelui și pinul) și condimentele (praf de chili, cuișoare și șofran) sunt, de asemenea, bogate în mangan. Suplimentele alimentare și vitaminele sunt un alt sursă de mangan, dintre care unele conțin ≤20 mg Mn. Manganul este luat ca supliment pentru o varietate de afecțiuni, inclusiv osteoartrita și osteoporoza (1). Concentrația de mangan din apa potabilă variază în funcție de locație, variind între 1 și 100 μg / L (dar poate depăși 200 μg / L în apa de puț; vezi Toxicitate). Agenția SUA pentru Protecția Mediului a stabilit 50 μg / L ca concentrație maximă admisibilă de mangan în apa potabilă.

Utilizări clinice

Datorită naturii paramagnetice a acestui element, manganul este un ideal componentă pentru agenții de contrast utilizați în RMN. Deoarece manganul ionic poate fi toxic pentru celule, acești agenți de contrast sunt adesea porfirine de mangan sau alți compuși chelatori (4).

Toxicitate

Nivelul de admisie superior tolerabil pentru mangan este de 9-11 mg / zi pentru adulți și 2-6 mg Mn / zi pentru copii, variind în funcție de vârstă. Absorbția manganului este strâns reglementată în intestin și, prin urmare, nu a fost raportată toxicitatea din expunerea alimentară. În întreaga lume, toxicitatea manganului se datorează expunerilor la mediu, inclusiv expunerii aeriene și a apei potabile. Căile tipice de expunere aeriană provin din evacuarea automobilelor și expunerea profesională. Metilciclopentadienil manganul tricarbonil este un aditiv anti-lovire în benzina fără plumb, care conține aproximativ 24,4% din greutate mangan. Ocupațiile cu risc de expunere la mangan în aer sunt sudorii și lucrătorii din industria feroaliajelor și producătorii de baterii. Până în prezent, majoritatea studiilor indică faptul că aceste expuneri nu depășesc nivelurile acceptabile în aer (5). S-au raportat cantități toxice de mangan pe bază de apă (> de 2 ori nivelul acceptabil) din puțuri în zone în care concentrațiile de mangan din sol s-au dovedit a fi excepțional de mari.Un studiu recent a constatat că > 1 milion de persoane care se bazează pe apă de puț care trăiesc în părți din Virginia, Carolina de Nord, Carolina de Sud și Georgia locuiesc într-o zonă în care concentrațiile de mangan din sol sunt excepționale ridicat și majoritatea sondelor testate au niveluri de mangan care sunt considerate nesănătoase (6). Populațiile care se bazează pe apă de fântână din surse de apă subterană cu tendință la contaminarea cu mangan au raportat afectarea învățării la copiii care consumă apă de fântână nefiltrată (7). se învârt în jurul mecanismelor implicate în neurotoxicitatea manganului, inclusiv transportul creierului și descoperirea biomarkerilor de expunere. Manganul este transportat prin intermediul mecanismului receptorului transferinei / transferinei și al transportorului de metal divalent, ambele fiind esențiale pentru transportul normal al fierului cerebral. Recent, s-a demonstrat că transportatorii de zinc (ZIP-85 și ZIP-14, SLC30A10), ATPaza de transport de cationi (ATP13A2) și ATPazele de calciu (SPCA1 și SPCA2) joacă un rol important în transportul de mangan cerebral. Defectele SLC30A10 au fost legate de boala Parkinson și sunt probabil implicate în manganismul familial (5). Având în vedere că expunerea profesională (sudori, lucrători din industria feroaliajelor) este o cale principală de expunere neurotoxică, descoperirea unui biomarker (e) ideal (e) este imperativă pentru minimizarea expunerii. Deși nu sunt perfecte, concentrațiile de mangan din sânge oferă cea mai bună estimare a nivelurilor de mangan din creier, dar această relație se menține numai atunci când expunerea este recentă (5).

Abrevieri

• ATP13A2

  cation- transportul ATPase 13A2

• SLC30A10

  familia purtătorului de solut 30 membri 10

• SPCA

  calea secretorie Ca2 + -ATPase

• ZIP

  Zrt-Irt-like protein 14

Note de autor