Saindēšanās ar mangānu

Saindēšanās ar mangānu jeb mangānisms ir reta neiroloģiska saslimšana, kas saistīta ar pārmērīgu mangāna uzņemšanu ar barību vai ieelpojot. Vēsturiski personām, kas nodarbinātas mangāna sakausējumu ražošanā vai pārstrādē, ir bijis mangānisma attīstības risks; tomēr pašreizējie veselības un drošības noteikumi attīstītajās valstīs aizsargā strādniekus. Pirmo reizi šo traucējumu 1837. gadā aprakstīja britu akadēmiķis Džons Koupers (John Couper), kurš pētīja divus pacientus, kas bija mangāna rūdas malēji.

Mangānisms ir bifāzisks nervu darbības traucējums. Tā agrīnā stadijā ar mangānu saindējies cilvēks var piedzīvot depresiju, garastāvokļa svārstības, kompulsīvu uzvedību un psihozi. Agrīnie neiroloģiskie simptomi nomainās ar vēlīnās stadijas mangānismu, kas līdzinās Parkinsona slimībai. Simptomi ir vājums, vienmuļa un palēnināta runa, seja bez izteiksmes, trīce, uz priekšu vērsta gaita, nespēja staigāt atpakaļ bez kritiena, stīvums un vispārējas problēmas ar veiklību, gaitu un līdzsvaru. Atšķirībā no Parkinsona slimības, mangānisms nav saistīts ar ožas zudumu, un pacienti parasti nereaģē uz ārstēšanu ar L-DOPA. Vēlīnās stadijas mangānisma simptomi laika gaitā pastiprinās pat tad, ja vairs nav saskares ar mangānu, un tā līmenis smadzenēs normalizējas.

Ir pierādīts, ka hroniska mangāna iedarbība rada parkinsonismam līdzīgu slimību, kurai raksturīgas kustību patoloģijas. Šai saslimšanai nelīdz terapija, ko izmanto Parkinsona slimības ārstēšanā. Tas liecina par citu problēmas cēloni, nekā parkinsonismam raksturīgais dofamīna trūkums melnās vielas apvidū vidussmadzenēs. Mangāns var uzkrāties smadzeņu bazālajos ganglijos, izraisot anormālas kustības. SLC30A10 gēna mutācija, kura samazina proteīna daudzumu, kas nepieciešams mangāna izvadīšanai no šūnām, ir saistīta ar šīs parkinsonismam līdzīgās slimības attīstību. Parkinsona slimībai raksturīgie Levi ķermenīši nav novērojami mangāna izraisītajā parkinsonismā.

Eksperimenti ar dzīvniekiem ir devuši iespēju pārbaudīt mangāna pārmērīgas iedarbības sekas kontrolētos apstākļos. Neagresīvām žurkām mangāns pastiprināja uzvedību, kas izraisa peles nogalināšanu.

Bērnu attīstības traucējumi

Vairākos nesenos pētījumos ir mēģināts pārbaudīt hronisku nelielu mangāna devu iedarbību un ietekmi uz bērna attīstību.

Pirmais pētījums tika veikts Ķīnā, Šansi provincē, kur dzeramais ūdens bija piesārņots lauku apūdeņošanas ar notekūdeņiem dēļ un saturēja 240—350 μg Mn/L. Lai gan Mn koncentrācija, kas ir mazāka par 300 μg Mn/L, tika uzskatīta par drošu pētījuma laikā, ko veica ASV EPA, un 400 μg Mn/L — Pasaules Veselības organizācija, 92 šī provinces bērni vecumā no 11 līdz 13 gadiem, kam tika ņemti paraugi, roku veiklības, ātruma, īstermiņa atmiņas un vizuālās identifikācijas testos uzrādīja zemākus rezultātus, salīdzinot ar bērniem no nepiesārņotas teritorijas.

Pavisam nesen pētījums par 10 gadus veciem bērniem Bangladešā parādīja saistību starp Mn koncentrāciju dziļurbumu ūdenī un samazinātiem IQ rādītājiem.

Trešais, Kvebekā, Kanādā veiktais pētījums, pārbaudīja skolas bērnus vecumā no 6 līdz 15 gadiem, kuri dzīvoja mājās, kuras saņēma ūdeni no akas ar 610 μg Mn/L; kontroles grupa dzīvoja mājās, kura saņēma ūdeni no 160 μg Mn/L saturošas akas. Eksperimentālās grupas bērniem bija paaugstināta hiperaktīva un opozicionāla uzvedība.

Pašreizējā maksimālā drošā mangāna koncentrācija dzeramajā ūdenī saskaņā ar ASV EPA noteikumiem ir 50 μg Mn/L.

Neirodeģeneratīvas slimības

DMT1 olbaltumviela ir galvenais mangāna absorbents no zarnām, un tā var būt galvenais mangāna transportētājs pāri asins-smadzeņu barjerai. DMT1 arī transportē ieelpoto mangānu cauri deguna epitēlijam. Tiek uzskatīts, ka mangāna toksicitātes mehānisms ir tāds, ka disregulācija izraisa oksidatīvo stresu, mitohondriju disfunkciju, ar glutamāta starpniecību izraisītu eksitotoksicitāti un olbaltumvielu agregāciju.