Eser Elementler ve İlgili Eser Elementler ve İlgili PatolojilerPatolojiler

Prof.Dr.M.Koray GÜMÜŞTAŞİst.Ün.Cerrahpaşa Tıp Fak. Biyokimya A.D.

Eser Elementler :Eser Elementler :

Bakır (Cu)Bakır (Cu) Çinko (Zn) Çinko (Zn) Demir (Fe) Demir (Fe) Selenyum (Se) Selenyum (Se) Krom (Cr) Krom (Cr) Molibden (Mo) Molibden (Mo)

Ultra Eser Elementler :Ultra Eser Elementler :Silisyum(Si)Silisyum(Si)Kadmiyum(Cd)Kadmiyum(Cd)Vanadyum(Va)Vanadyum(Va)Brom(Br)Brom(Br)Arsenik(As)Arsenik(As)Nikel(Ni)Nikel(Ni)

Fe - BileşikFe - Bileşik

HemoglobinHemoglobin

MiyoglobinMiyoglobin

EnzimlerEnzimler

KatalazKatalaz

PeroksidazlarPeroksidazlar

SitokromlarSitokromlar

Demir-SülfürDemir-Sülfür

Transferin Transferin

Ferritin, Ferritin, HemosiderinHemosiderin

FonksiyonFonksiyon

O2 transportu, kanO2 depolama, kasH2O2

detoksifikasyonOksidasyonElektron transferiElektron transferiDemir transportuDemir depolanması

Demir(Fe) MetabolizmasıDemir(Fe) Metabolizması

Demir Yetmezliği (Anemi)Demir Yetmezliği (Anemi)Yetersiz alınım (Beslenme alışkanlığı)Yetersiz alınım (Beslenme alışkanlığı)

Bozulmuş alınım (GIS’de malabsorbsiyon ve Bozulmuş alınım (GIS’de malabsorbsiyon ve cerrahi girişimler)cerrahi girişimler)

Artmış Kayıp (GIS ve menstrual kanama)Artmış Kayıp (GIS ve menstrual kanama)

Teşhiste;Teşhiste;Tam kan sayımı (Hemogram)Tam kan sayımı (Hemogram)

Plazma ferritini, Plazma ferritini, Demir bağlama kapasitesi (TIBC), Demir bağlama kapasitesi (TIBC),

Plazma demiri vePlazma demiri veAneminin fiziksel bulguları önemlidir.Aneminin fiziksel bulguları önemlidir.

Demir FazlalığıDemir FazlalığıAlınım ve emilim fazlalığı (akut, kronik)Alınım ve emilim fazlalığı (akut, kronik)

Çocuklarda demir tabletlerinin yanlış Çocuklarda demir tabletlerinin yanlış alınımı.alınımı.

Asitli diyet ve demirli kaplarda yemek Asitli diyet ve demirli kaplarda yemek pişirilmesi.pişirilmesi.Damardan demir yüklenmesi, kan Damardan demir yüklenmesi, kan transfüsyonutransfüsyonu

Aplastik anemilerde Aplastik anemilerde İdyopatik hemokromatozis İdyopatik hemokromatozis

Karaciğerde siroz, pankreasta diabet Karaciğerde siroz, pankreasta diabet oluşumuoluşumu

Selenyum (Se)Selenyum (Se) Glutatyon peroksidaz, iyodotironin deiyodinaz enzimleri Glutatyon peroksidaz, iyodotironin deiyodinaz enzimleri

yapısında. Dokularda yapısında. Dokularda selenosisteinselenosistein ve ve selenometiyoninselenometiyonin formunda bulunur.formunda bulunur.

Organizmayı oksidatif stresten korumada rolü vardır. Organizmayı oksidatif stresten korumada rolü vardır.

Eritrosit bütünlüğünün korunması üremede (dişi sıçanlarda) Eritrosit bütünlüğünün korunması üremede (dişi sıçanlarda) önemlidir. Tiroid hormonu iyodunu uzaklaştırır. Tönemlidir. Tiroid hormonu iyodunu uzaklaştırır. T33’ü ’ü aktifleyip Taktifleyip T44’ü inaktif kılar. TSH salınımını kontrol eder.’ü inaktif kılar. TSH salınımını kontrol eder.

Eksikliği Çin’de Keshan bölgesinde Keshan Hst; «endemik Eksikliği Çin’de Keshan bölgesinde Keshan Hst; «endemik kardiyompati», anemi, sersemlik, anormal EKG bulguları kardiyompati», anemi, sersemlik, anormal EKG bulguları oluşturur.oluşturur.

Kashin-Beck hastalığı Çin’de ergenlik çağı ve öncesinde Kashin-Beck hastalığı Çin’de ergenlik çağı ve öncesinde görülen «endemik osteoartite» neden olan Selenyum görülen «endemik osteoartite» neden olan Selenyum eksikliğiyle ilişkili bir hastalıktır.eksikliğiyle ilişkili bir hastalıktır.

ÇİNKO (Zn) METABOLİZMASIÇİNKO (Zn) METABOLİZMASI

Yalnız Yalnız Zn+Zn+2 2 değerliktedir, oksidasyona katılmaz.değerliktedir, oksidasyona katılmaz.En çok et, süt ve süt ürünlerinden zengin besinlerde En çok et, süt ve süt ürünlerinden zengin besinlerde bulunur.bulunur.Tahıl, bitki lifleri ve fitatlar emilimini bozar.Tahıl, bitki lifleri ve fitatlar emilimini bozar.Günlük gereksinim 15 mg’dır, bağırsaktan aktif Günlük gereksinim 15 mg’dır, bağırsaktan aktif emilir.emilir.Kanda %60 albumine, %40 Kanda %60 albumine, %40 αα22-makroglobuline bağlı -makroglobuline bağlı taşınır.taşınır.Atılımı ise baAtılımı ise başşlıca dılıca dışşkıyla, azı safra ve idrarla olur.kıyla, azı safra ve idrarla olur.Vücut çinkosunun %70’i sabit çinko havuzu olarak Vücut çinkosunun %70’i sabit çinko havuzu olarak deri, kas deri, kas ve kemiklerde bulunur.ve kemiklerde bulunur.Serum Serum ZnZn: 60-100 : 60-100 µµg/dLg/dL

Zn Fonksiyonları;Zn Fonksiyonları; Hemoglobin sentezinde, kemik gelişiminde, bağ dokusu kollajen Hemoglobin sentezinde, kemik gelişiminde, bağ dokusu kollajen

metabolizmasındametabolizmasında Enzim kofaktörü olarak (SOD, Karbonik anhidraz, Alkalen fosfataz, Enzim kofaktörü olarak (SOD, Karbonik anhidraz, Alkalen fosfataz,

Karboksipeptidaz, Alkoldehidrogenaz vs.)Karboksipeptidaz, Alkoldehidrogenaz vs.) Pankreas Pankreas ββ-hücrelerinde insülin sentez, depolanma ve salınmasında rolü -hücrelerinde insülin sentez, depolanma ve salınmasında rolü

vardır.vardır. DNA ve RNA stabilizasyonu,spermatogenez,embriyonel gelişim,fetal DNA ve RNA stabilizasyonu,spermatogenez,embriyonel gelişim,fetal

büyümede.büyümede. Zn Eksikliği; Zn Eksikliği; Malnutrüsyon, malabsorbsiyon ve liften zengin beslenmede, kronik Malnutrüsyon, malabsorbsiyon ve liften zengin beslenmede, kronik

alkalizmde, kanser ve kronik enfeksiyonlarda (viral) oluşabilir.alkalizmde, kanser ve kronik enfeksiyonlarda (viral) oluşabilir. İskelet gelişimi bozukluğu, yara iyileşmesinde bozulma, erkek kısırlığına, İskelet gelişimi bozukluğu, yara iyileşmesinde bozulma, erkek kısırlığına,

dermatite ve immun yetmezliğe sebep olabilir.dermatite ve immun yetmezliğe sebep olabilir. ““Akrodermatis Enteropatika”, kalıtsal, nadir görülen çinko emilim Akrodermatis Enteropatika”, kalıtsal, nadir görülen çinko emilim

bozukluğudur. Bebeklik çağında deri belirtileri, diyare, immun yetmezlik ve bozukluğudur. Bebeklik çağında deri belirtileri, diyare, immun yetmezlik ve büyüme geriliği ile karakterize edilir. Tedavi edilmezse ölüme sebep olabilir.büyüme geriliği ile karakterize edilir. Tedavi edilmezse ölüme sebep olabilir.

Nadir de olsa toksisite, ataksi, pankreatid, anemi, kusma vs. bulgular Nadir de olsa toksisite, ataksi, pankreatid, anemi, kusma vs. bulgular oluşturabilir.oluşturabilir.

BAKIR (Cu) METABOLİZMASIBAKIR (Cu) METABOLİZMASI

+1 ve +2 değerlikleri ile oksido-redüksiyon reaksiyonlarına katılabilir.+1 ve +2 değerlikleri ile oksido-redüksiyon reaksiyonlarına katılabilir. Karaciğer, kabuklu deniz ürünleri, fındık, ceviz bazı baklagillerde bol Karaciğer, kabuklu deniz ürünleri, fındık, ceviz bazı baklagillerde bol

oranda daha az ise süt ve yeşil sebzelerde bulunur.oranda daha az ise süt ve yeşil sebzelerde bulunur. Bağırsakta yüksek molekül ağırlıklı bir proteine bağlanarak dolaşıma Bağırsakta yüksek molekül ağırlıklı bir proteine bağlanarak dolaşıma

geçer, kanda albümine bağlı taşınır ve büyük kısmı karaciğerde geçer, kanda albümine bağlı taşınır ve büyük kısmı karaciğerde serüloplazmin yapısına katılır.serüloplazmin yapısına katılır.

Başlıca dışkıyla atılır, azı safra, idrar ve ter ile atılır.Başlıca dışkıyla atılır, azı safra, idrar ve ter ile atılır. SerumSerum Cu Cu: 70-150 : 70-150 µµg/dLg/dL Cu Fonksiyonları;Cu Fonksiyonları; Kemik gelişiminde,Melanin sentezinde, Oksijen transportunda,Nükleik Kemik gelişiminde,Melanin sentezinde, Oksijen transportunda,Nükleik

asid ve protein sentezinde rolü vardır.asid ve protein sentezinde rolü vardır. Bakır içeren enzimlerde Bakır içeren enzimlerde

(SOD, Dopamin (SOD, Dopamin ββ-hidroksilaz, tirozinaz, lizil oksidaz, serüloplazmin -hidroksilaz, tirozinaz, lizil oksidaz, serüloplazmin vs.)vs.)

Metallotiyoneinler bakırlıdır ve Zn, Cd, Fe, Hg bağlayabilir ve vücudu Metallotiyoneinler bakırlıdır ve Zn, Cd, Fe, Hg bağlayabilir ve vücudu metal toksisitesinden korur.metal toksisitesinden korur.

6-8 bakır içeren serüloplazmin, ‘ferroksidaz’ aktivitesi ile depo demirin 6-8 bakır içeren serüloplazmin, ‘ferroksidaz’ aktivitesi ile depo demirin oksidlenip (Fe+3) transferrine bağlanmasını sağlar. (Depo demirin oksidlenip (Fe+3) transferrine bağlanmasını sağlar. (Depo demirin mobilizasyonu).mobilizasyonu).

Wilson Hastalığı (Hepatolentiküler Dejenerasyon) Wilson Hastalığı (Hepatolentiküler Dejenerasyon) Otozomal Otozomal resesif, nadir görülen bir hastalıktır. Serüloplazminin bakır resesif, nadir görülen bir hastalıktır. Serüloplazminin bakır bağlaması bozulmuştur ve karaciğer, böbrek bazal gangliyon bağlaması bozulmuştur ve karaciğer, böbrek bazal gangliyon (lentiküler dejenerasyon) ve korneada bakır birikimi (Kayser-(lentiküler dejenerasyon) ve korneada bakır birikimi (Kayser-Fleischer halkası) söz konusudur.Fleischer halkası) söz konusudur.

Menkes SendromuMenkes Sendromu X-bağlı geçiş gösteren nadir bir hastalıktır. Cu+2 taşıyan ATP az X-bağlı geçiş gösteren nadir bir hastalıktır. Cu+2 taşıyan ATP az

kusurludur, yeni doğan plazma Cu+2 seviyesi düşüktür. Fakat bir kusurludur, yeni doğan plazma Cu+2 seviyesi düşüktür. Fakat bir çok dokuda bakır birikimi ve idrar atılımında artış söz konusudur. çok dokuda bakır birikimi ve idrar atılımında artış söz konusudur. Nörolojik bozukluk cilt ve saç bulguları söz konusudur.Nörolojik bozukluk cilt ve saç bulguları söz konusudur.

Cu Toksisite ;Cu Toksisite ; Bakırlı kaplar, bazı yanık pomadları ve Bakırlı kaplar, bazı yanık pomadları ve fungusidler, hemodiyaliz bakırlı tüplerin yoluyla oluşabilir. fungusidler, hemodiyaliz bakırlı tüplerin yoluyla oluşabilir. GIS’de kanama, böbrek fonksiyon bozukluğu, nörolojik bulgular GIS’de kanama, böbrek fonksiyon bozukluğu, nörolojik bulgular söz konusudur.söz konusudur.

Cu Eksikliği ; Cu Eksikliği ; Anemi büyüme yetersizliği,defektif keratinizasyon Anemi büyüme yetersizliği,defektif keratinizasyon ve saç pigmentasyonu,hipotermi,aortik elastinde ve saç pigmentasyonu,hipotermi,aortik elastinde dejenerasyon,osteopeni,mental gerilik.dejenerasyon,osteopeni,mental gerilik.

Mangan (Mn) MetabolizmasıMangan (Mn) Metabolizması MnMn+2+2, Mn, Mn+3+3 formunda birçok metalloenzim yapısında bulunur. formunda birçok metalloenzim yapısında bulunur.

Günlük gereksinim 2,5-5 mg’dır. Plazmada ‘transmanganin’ e Günlük gereksinim 2,5-5 mg’dır. Plazmada ‘transmanganin’ e ((ββ11-globulin) ba-globulin) bağğllıı ta taşşınır. Geniınır. Genişş doku da doku dağığıllıımmıı ile kemik, ile kemik, karaciğer ve pankreasta özellikle hücre mitokondrisinde karaciğer ve pankreasta özellikle hücre mitokondrisinde bulunur. Göz yabulunur. Göz yaşışında plazmanın 50 katnda plazmanın 50 katıı Mn bulunur. Mn bulunur.

Fonksiyonları; Fonksiyonları; Piruvat karboksilaz, mitokondriyal Mn-SOD yapısında bulunur Piruvat karboksilaz, mitokondriyal Mn-SOD yapısında bulunur

(Arginaz, hidroksilaz, kinaz, dekarboksilaz ve transferaz vs.).(Arginaz, hidroksilaz, kinaz, dekarboksilaz ve transferaz vs.). Polisakkarit ve glikoprotein sentezinde aktivatördür. Polisakkarit ve glikoprotein sentezinde aktivatördür. Kollesterol sentezinde, glukoz tolerans eKollesterol sentezinde, glukoz tolerans eğğrisi üzerine etkileri risi üzerine etkileri

vardır.vardır. Hipoglisenik özellik taHipoglisenik özellik taşışıddığıığı ileri sürülmü ileri sürülmüşştür.tür. Eksikliği ;Eksikliği ;

Fe, Cu, Mg enzim aktivitörü olarak Mn etkilerini saFe, Cu, Mg enzim aktivitörü olarak Mn etkilerini sağğladladığıığından ndan eksiklieksikliğğinin saptanması zordur.Eksikliği kemik inin saptanması zordur.Eksikliği kemik demineralizasyonu, ataksi ve konvülsyon. demineralizasyonu, ataksi ve konvülsyon.

Toksisite;Toksisite; Madenci, kaynakçı, ilaç, seramik, cam sanayiinde Madenci, kaynakçı, ilaç, seramik, cam sanayiinde çalçalışışanlarda oluanlarda oluşşabilir. Nörolojik bulgular yanında üreme ve abilir. Nörolojik bulgular yanında üreme ve fetal anormalite,solunum bozuklufetal anormalite,solunum bozukluğğu oluu oluşşturur (Tedavi: turur (Tedavi: EDTAEDTA).).

Mantar , etli gıda ve tahıllarda bulunur.Mantar , etli gıda ve tahıllarda bulunur. Cr +3 değerlilikte biyo yararlıdır.Cr +3 değerlilikte biyo yararlıdır. Cr +6 Çelik birleştirmede kullanılır ,pulmoner Cr +6 Çelik birleştirmede kullanılır ,pulmoner

kanserojen,ayrıca karaciğer,böbrek ve MSS de kanserojen,ayrıca karaciğer,böbrek ve MSS de hasar yapar hasar yapar

İnsülin etkinliğini arttıran glukoz toleransı İnsülin etkinliğini arttıran glukoz toleransı geliştiren bir elementtir.geliştiren bir elementtir.

Elektrokaplama, çelik, fotoğraf, boya ve deri Elektrokaplama, çelik, fotoğraf, boya ve deri sanayiinde toksik etki gösterebilir. Allerjik sanayiinde toksik etki gösterebilir. Allerjik belirtiler, ödem, dermatit bulguları yanında belirtiler, ödem, dermatit bulguları yanında kronik toksisite, akciğer ve karaciğer malignitesi kronik toksisite, akciğer ve karaciğer malignitesi oluşturabilir.oluşturabilir.

Kanda; <0.05 – 0.5 µg/dLKanda; <0.05 – 0.5 µg/dL

Krom (Cr) MetabolizmasıKrom (Cr) Metabolizması

Molibden (Mo);Molibden (Mo); Bitkisel besinlerle 150-500 Bitkisel besinlerle 150-500 µµg alg alıınnıır. r. İİnce barsakta emilir. nce barsakta emilir. İİdrar ve safra ile atdrar ve safra ile atııllıır. Ksantin r. Ksantin oksidaz, aldehid oksidaz, sülfit oksidaz yapısında oksidaz, aldehid oksidaz, sülfit oksidaz yapısında karaciğer,iskelet ve böbrekte bulunur.karaciğer,iskelet ve böbrekte bulunur.EsikliğindeEsikliğinde iskelet ve beyin lezyonları.Aziskelet ve beyin lezyonları.Az toksik toksik etkiyle kanda etkiyle kanda ürik asit artışına bağlı GUT insidansı oluğturur.ürik asit artışına bağlı GUT insidansı oluğturur.

( Kanda 0.1 – 3.0 Ug/dL )( Kanda 0.1 – 3.0 Ug/dL )Silisyum (Si);Silisyum (Si); Rafine edilmemi Rafine edilmemişş tahıllarda bulunur. tahıllarda bulunur.

Glikozaminoglikan, elastin ve kollajen Glikozaminoglikan, elastin ve kollajen metabolizmasında, kemik kalsifikasyonunda rolü metabolizmasında, kemik kalsifikasyonunda rolü vardır. Antiatherojenik rolü olduvardır. Antiatherojenik rolü olduğğu u düdüşşünülmektedir.ünülmektedir.

Kadmiyum (Cd);Kadmiyum (Cd); İİçme suyu, bitkisel ve hayvansal çme suyu, bitkisel ve hayvansal besinlerde bulunur. Endüstriyel atıklarda yüksek besinlerde bulunur. Endüstriyel atıklarda yüksek miktarlarda bulunur. Gelimiktarlarda bulunur. Gelişşmimiş ş sanayi ülkelerinde sanayi ülkelerinde hipertansiyonla ilihipertansiyonla ilişşkili oldukili olduğğu düu düşşünülmekte, ayrıca ünülmekte, ayrıca ateron plaklarda yüksek oranda bulunması ateron plaklarda yüksek oranda bulunması atherosklerozla iliatherosklerozla ilişşkili olabilecekili olabileceğğini ini düdüşşündürmektedir.ündürmektedir.

Vanadyum (V);Vanadyum (V); Tiroid metabolizması ile ilgili olduğu, Tiroid metabolizması ile ilgili olduğu, VV+4 +4 / V/ V+3+3 redoks çifti ile bazı enzim düzenleyici ve redoks çifti ile bazı enzim düzenleyici ve kofaktör görevi yaptığı düşünülmektedir.kofaktör görevi yaptığı düşünülmektedir.

Brom (Br);Brom (Br); Deniz suyunda Br Deniz suyunda Br-1-1, omurgalı deniz , omurgalı deniz canlılarında bulunur. İnsanlarda en fazla hipofiz canlılarında bulunur. İnsanlarda en fazla hipofiz bezinde bulunur, sinir sistemine sedatif etkilidir, bezinde bulunur, sinir sistemine sedatif etkilidir, fazlalığı psikiyatrik bozukluğa yol açabilir.fazlalığı psikiyatrik bozukluğa yol açabilir.

Arsenik (As);Arsenik (As); Karsinojenik ve aterojenik etkili olduğu Karsinojenik ve aterojenik etkili olduğu ileri sürülmüştür. Eski dönemlerde antisfilitik ajan ileri sürülmüştür. Eski dönemlerde antisfilitik ajan olarak kullanılmıştır. Toksisitesi sülfidril grupları olarak kullanılmıştır. Toksisitesi sülfidril grupları bağlama yoluyla olur. BAL ile tedavi edilir. BAL-As bağlama yoluyla olur. BAL ile tedavi edilir. BAL-As kompleksi suda çözülür, idrarla atılır. Kronik kompleksi suda çözülür, idrarla atılır. Kronik toksikasyon saçta, akut toksikasyon idrardaki düzeyi toksikasyon saçta, akut toksikasyon idrardaki düzeyi ile tayin edilir.ile tayin edilir.

Nikel (Ni);Nikel (Ni); Bakterilerde üreaz ve hidrojenazların Bakterilerde üreaz ve hidrojenazların kofaktörüdür. 150 kofaktörüdür. 150 µµg günlük gereksinim çikolata, kabuklu g günlük gereksinim çikolata, kabuklu kuruyemiş ve tahıllardan sağlanır. Eksikliği B12, folat ve kuruyemiş ve tahıllardan sağlanır. Eksikliği B12, folat ve demir metabolizmasında bozulmaya sebep olur. Endüstriyel demir metabolizmasında bozulmaya sebep olur. Endüstriyel gaz olarak nikel karbonik karbonmonoksitten 100 kez daha gaz olarak nikel karbonik karbonmonoksitten 100 kez daha toksik ve kanserojendir.toksik ve kanserojendir.