ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Мутации, атеросклероз, раковые опухоли

Л

Поскольку Si (ОН) 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:

Дезоксирибоза дезоксирибоза

О

0=Р-Сг HO-Si-OH

О

Дезоксирибоза дезоксирибоза

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 SiOH 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-види - мому, 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 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.

Защитное действие кремнезема в случаях раковых заболе­ваний обосновывается тем, что рак редко начинается в обла­стях организма с богатым содержанием кремнезема (или маг­ния), но, однако, чаще возникает в участках, богатых кальцием, так как кальций выступает в роли «враждебного кремнию эле­мента». Воронков, Зелчан и Лукевиц [4а] даже постулируют, что раковые заболевания чаще возникают у высших организ­мов, поскольку они содержат меньше кремнезема в результате эволюционных процессов. Однако существует много других фак­торов, затрагивающих области распространения рака в орга­низме, и кажется сомнительным, что рак мог бы быть непосред­ственно связан с количеством кремнезема, потребляемого с пи­щей или питьевой водой в отдельных географических районах. Кроме того, некоторая часть вышеприведенной информации имеет пятидесятилетнюю давность, поэтому результаты анализа на содержание кремнезема можно подвергнуть некоторым сом­нениям.

Поскольку имеются сведения о присутствии кремнезема в ДНК и РНК и возможных изменениях в уровнях содержания кремнезема у больных раком, вероятно, целесообразно проведе­ние дальнейших исследований кремнезема как возможного фак­тора, влияющего на заболевание раком. Исследования по раз­витию раковых заболеваний у подопытных животных, потреб­ляющих аномально низкое или аномально высокое количество монокремневой кислоты, могли бы привести к дальнейшему по­ниманию этой проблемы.