Системный подход к проблемам транспорта и биологической роли металлов в живых организмах

Abstract

Роль металлов в жизнедеятельности биосистем интенсивно изучается учеными разных специальностей и научных направлений. Преодолеть фрагментарность и нередко несопоставимость публикуемой информации можно лишь на основе системного подхода к проблемам всасывания, транспорта, рецепции, функциональной активности и выведения металлов из организма. Предложена концепция системы биологического транспорта металлов, которая выполняет в организме также сигнальную, гомеостатическую, регуляторную и дезинтоксикационную функции. Основой и важнейшим элементом системы являются металлотранспортные белки, индуктивный синтез и активация которых обеспечивают участие биометаллов в осуществлении жизненно важных физиологических функций организма и патофизиологических механизмах широкого круга заболеваний человека и животных. Высокая биологическая значимость системы определяется эмерджентным принципом реагирования, адаптивностью и динамизмом, сочетающимися с устойчивостью в узловых точках клеточного гомеостаза. Впервые предложено рассматривать координированную работу всех звеньев системы транспорта металлов в организме с позиций биологистики. Намечены основные пути и перспективы дальнейших исследований в изучении роли металлов и системы их транспорта в биологических системах.

Роль металів у життєдіяльності біосистем інтенсивно вивчається вченими різних спеціальностей і наукових напрямків. Подолати фрагментарність і нерідко несумісність інформації, що публікується, можна лишена основі системного підходу до проблем всмоктування, транспорту, рецепції, функціональної активності та виведення металів з організму. Запропоновано концепцію системи біологічного транспорту металів, яка виконує в організмі також сигнальну, гомеостатичну, регуляторну і дезінтоксикаційну функції. Основою і найважливішим елементом системи є металотранспортні білки, індуктивний синтез і активація яких забезпечують участь біометалів в здійсненні життєво важливих фізіологічних функцій організму і патофізіологічні механізми широкого кола захворювань людини і тварин. Висока біологічна значущість системи визначається емерджентним принципом реагування, адаптивністю і динамізмом, що поєднуються зі стійкістю у критичних точках клітинного гомеостазу. Вперше запропоновано розглядати координовану роботу всіх ланок системи транспорту металів в організмі з позицій біологістики. Намічено основні шляхи та перспективи подальших досліджень у вивченні ролі металів і системи їх транспорту в біологічних системах.

The role of metals in biological systems of life intensively studied by scientists of different disciplines and research areas. Overcoming fragmentation and often lack of comparability of the published information can only be based on a systematic approach to the problems of absorption, transport, reception, functional activity and removal of metals from the body. A new concept proposed of the system of biological transport of metals functioning, which performs in the body also signaling, homeostatic, regulatory and detoxifying functions. The basis and the most important element of the system are proteins - metal transporters, inductive synthesis and activation of which provide biometals participate in the implementation of vital physiological functions and pathophysiological mechanisms of a wide range of human and animal diseases. High biological value of the system is determined by the principle of emergent response, adaptability and dynamism, combined with a resistance at the critical points of cell homeostasis. For the first time proposed to consider the coordinated work of all parts of metal transport system in the organism from the point of biologistics. It outlined the main ways and prospects for further research in the study of the role of metals and their transport systems in biological systems.