концентрациях он содержится в мухоморах, а также в примитивных позвоночных животных — асцидиях, умеющих фильтровать этот элемент из морской воды, достигая поистине невероятного обогащения: аж в десять миллионов раз!
Литий
Первое медицинское применение литию нашли еще в XIX веке, когда ученые с удивлением обнаружили, что его соединения помогают растворять кристаллы мочевой кислоты, образующиеся в почках и суставах больных подагрой. Однако до реальной пользы дело не дошло: оказалось, что лечебные дозы токсичны. Но медики не сдались: в соответствии с научными теориями того времени избыток мочевой кислоты способствовал не только подагре, но и многим другим заболеваниям, в том числе психиатрическим. Исходя из этих соображений, ученые снизили лечебные концентрации солей лития до более приемлемых и стали лечить ими больных с маниакальными симптомами.
Было это еще до эпохи доказательной медицины, когда медики опирались не на клинические испытания, а на собственный опыт и веяния времени. Когда к началу XX века подагрическая теория психиатрических заболеваний вышла из моды, вышел из нее и литий. В 1949 году в Америке его продажа в аптеках была запрещена из-за нескольких случаев тяжелых отравлений и смерти граждан, попытавшихся заменить солями лития столовую соль — таким оригинальным способом они снижали содержание в диете натрия, спасаясь от гипертонии. Такое впечатление, что в середине XX века медицинская мысль искала хоть какое-то применение литию, «шарахаясь» от одного заболевания к другому.
По иронии судьбы почти тогда же, в 1948 году, австралийский врач Джон Кейд обнаружил, что внутрибрюшинное введение урата лития успокаивает морских свинок[142]. Разобравшись с составом препарата, Кейд понял, что урат ни при чем — помогает литиевый ион! Врач повторил эксперимент на больных из буйной палаты и добился удивительных результатов. Опыт показал, что таблетки и растворы солей лития действительно подавляют проявления острых психозов. Кейд стал «отцом» лекарственных методов лечения психиатрии. Однако мир ему поверил далеко не сразу. Для внедрения литиевых препаратов в других странах потребовались громадные усилия международной команды врачей-энтузиастов и разработка точных методов определения уровня лития в крови больного для предотвращения токсичности препарата. Именно литий стал одним из первых примеров лекарства, применение которого требовало персонализированного подбора дозировки с опорой на биомаркер. В 2004 году статью Джона Кейда о применении солей лития для лечения мании признали наиболее цитируемой работой в истории австралийской медицины.
И это далеко не самый неожиданный эпизод в истории применения лития. Многие знают, что первый рецепт кока-колы включал в состав кокаин — примерно 9 мг на бокал. А вот про секрет 7UP известно немногим. Вплоть до 1948 года этот напиток содержал изрядную дозу цитрата лития и даже рекламировался как успокоительно-прохладительный!
Норма потребления лития для здоровых людей — 1 мг в день, при этом 70–90% потребности в нем восполняется крупами, фруктами и овощами. Некоторое его количество содержится в молочных продуктах и мясе. В малых дозах литий необходим для усвоения витаминов B12 и фолиевой кислоты и поддержания популяции стволовых клеток. Он активирует факторы роста и питания нервов BDNF и NGF, способствующие пластичности и восстановлению нервной ткани.
У японских исследователей есть гипотеза, что чем выше потребление лития с водой и пищей, тем больше продолжительность жизни людей[143], ниже вероятность суицида и лучше настроение, сильнее ощущение счастья и энергичности (конечно, при дозах в границах пищевых рекомендаций)[144]. Добавка малых доз лития в пищу также удлиняет жизнь свободноживущим почвенным нематодам и плодовым мушкам дрозофилам[145].
Мы же с вами в поисках дополнительной порции литиевого счастья лучше подналяжем на цельнозерновые продукты, картошку, капусту и помидоры.
Кремний
Кремния в земной коре полным-полно. Пыль, песок, камни, планетоиды и планеты состоят из соединений кремния почти на 90%. При таком изобилии удивительно, что роль кремния в нашем организме не так уж велика. И тем не менее без него нам не обойтись! Он нужен для синтеза эластина и коллагена, а значит, способствует упрочению связи между клетками костной ткани. Кремний также связывает остеонектин, который входит в состав соединительной ткани и участвует в кальцификации костей. Употребление в пищу кремния помогает нам выводить алюминий, снижая токсическое действие этого металла.
Суточная норма кремния для россиян — 5 мг. Его много в зерновых и зелени. Богатая кремнием пища способствует выведению из организма вредных металлов, особенно алюминия, снижает риск развития болезни Альцгеймера и улучшает состояние поврежденной солнцем кожи, волос и прочность ногтей.
Все эти полезные эффекты кремния проявляются лишь при его попадании в организм с пищей и водой. Вдыхание кремниевой пыли чрезвычайно опасно и приводит к так называемой болезни горняков и шахтеров — силикозу легких, практически не поддающемуся излечению. Причина силикоза — механическая. Частички кремния накапливаются в легких, где их самоотверженно поедают макрофаги-защитники — ровно до тех пор, пока не лопнут. От разрыва макрофагов ничего хорошего ждать не приходится, ведь эти клетки вырабатывают целый ряд активных веществ, которые до поры до времени накапливают в цитоплазме. Гибель макрофагов вызывает образование фибротических изменений, формирование рубцов и узелков, снижающих эластичность ткани легких и приводящих к нарушению дыхания. В тяжелых случаях поврежденные легкие не справляются с нагрузкой, и больной погибает. А все из-за пыли и содержащегося в ней кремния, который хорош в компьютерных процессорах, но никак не в легких!
Кобальт
Кобальт — это микроэлемент, а кобольд — горный дух. Горняки, плавившие серебро, страдали от паров мышьяка и списывали их зловредный эффект на коварного кобольда. Шведский химик Георг Брандт разобрался с мышьяксодержащим минералом, выделил из него новый металл кобальт и выяснил, что именно его атомы помогают стеклу приобрести синий цвет.
Кобальт входит в активный центр коферментов, известных как кобаламины. Главный из них — витамин B12, но о нем мы поговорим отдельно. Неорганический кобальт человеку не нужен, случаев его дефицита в природе пока не встречалось, за исключением некоторых домашних животных, выпасавшихся на скудных вулканических почвах отдельных районов Новой Зеландии и Австралии. Зато токсичность — пожалуйста. В шестидесятых некоторые пивоварни начали добавлять соли кобальта в пиво для стабилизации пены. В результате у самых страстных приверженцев этого напитка развились поражения сердечной мышцы — соли кобальта оказались кардиотоксичными.
Казалось бы, ничего интересного в кобальте нет, но — сюрприз, сюрприз! У этого элемента нашли целый ряд биологических эффектов. Например, он мешает работе кислородного сенсора, как бы чуть-чуть обманывая наши ткани, которые внезапно ощущают недостаток кислорода, хотя оксигенация в полном порядке. Из-за этого ткани начинают вести себя как при кислородном голодании и производить изрядные количества белков, призванных помочь преодолеть недостаток кислорода. С
