Vanadijeve spojine kot potencialni nadomestek insulina
prvi del        

Vanadij

Vanadij je leta 1830 odkril Nils Gabriel Sefström v železovi rudi in ga imenoval po nordijski boginji lepote Freyi Vanadis. Je razmeroma redek element, (9·10-3 ut.% v zemeljski skorji). Kemija vanadija je kompleksna zaradi velikega števila oksidacijskih stanj v katerih se nahaja in sicer ga najdemo v oksidacijskih stanjih od -1 do +5.

Prisoten je v sledovih tako v rastlinah kot v živalih, vendar je njegova biološka vloga še nejasna. V živih organizmih sta predominantni obliki vanadija vanadat (VO3-, V5+) in vanadil (VO2+, V4+).

Vsebnost vanadija v človeškem telesu je okrog 100µg, v vseh celicah je prisoten v 0,1-1,0 µM koncentracijah. Približno 90% krožečega vanadija je vezanega na proteine, le 10% je prostega. Z anionskim transportom vstopa v celice vanadat, kjer se z glutationom takoj reducira v vanadil in se kot tak stabilizira z različnimi ligandi.Veže se lahko na proteine, aminokisline, nukleinske kisline, fosfate, fosfolipide, citrate, oksalate ipd.

Vanadij ni klasificiran kot nujen mikroelement. Doslej še ni bilo dokazano, da bi pomanjkanje vanadija v telesu povzročilo reproduktivne ali drugačne biološke disfunkcije. Kljub temu pa predvidevajo, da je vanadij pomemben za rast in razvoj celic, ter seveda živali kot takih. Ker je vanadij farmakološko izredno aktivna snov, je težko ugotavljati njegovo vlogo v organizmih.

Odkritje, da vanadij inhibira Na+,K+-ATPaze (ionske črpalke) leta 1977, je povzročilo povečano zanimanje za vanadijevo biološko vlogo in možno uporabo. Leta 1985 je Heyliger s sodelavci prišel do nepričakovanega odkritja, da vanadat (vanadij(V)) pri oralni administraciji znižuje vsebnost glukoze v krvi diabetičnih podgan. To lastnost vanadata so začeli raziskovati in ugotovili, da bi bile nekatere vanadijeve spojine potencialno uporabne za zdravljenje diabetesa, kot nadomestek insulina.

Več o tem si boste lahko preberali v prispevku, ki bo objavljen naslednji teden. Poleg tega začenjamo tudi z novo serijo molekul tedna: Vanadijeve insulin mimetične spojine

serijo pripravila:
Katja Žmitek

Reference

F.Lazarini, J.Brenčič, Splošna in anorganska kemija, DZS, Ljubljana (1984).
C.Orvig, K.H.Thompson, M. Battell, J.H.McNeill, Metal ions in biological systems, 31,575 (1995)
L.C.Y.Woo, V.G.Yuen, K.H.Thompson, J.H.McNeill, C.Orvig, Journal of inorganic biochemistry, 76, 251 (1999).
J.L.Domingo, Reproductive Toxicology, 10, 175 (1996).
I.Goldwasser, D.Gefel, E.Gershonov, M.Fridkin, Y.Shechter, Journal of inorganic biochemistry, 80, 21(2000).
L.Stryer, Biochemistry,W.H.Freeman and Company, New York (1995).
Y.Shechter, Diabetes, 39, 1 (1900).
I.G.Fantus, E.Tsiani, Molecular and Cellular Biochemistry, 182, 109 (1998).
S.M.Brichard, J.-C.Henquin, TiPS, 16, 265 (1995).
R.M.Brand, F.G.Hamel, International Journal of Pharmaceutics, 183, 117 (1999).
A.B.Goldfine, M.-E. Patti, L.Zuberi,B.J.Goldstein, R.LeBlanc, E.J.Landaker, Z.Y.Liang, G.R.Willsky, C.R.Kahn, Metabolism:Clinical and Experimental,49, 400 (2000).
K.Fukui, Y.Fujisawa, H. Ohya-Nishiguchi, H.Kamada, H.Sakurai, Journal of Inorganic Biochemistry, 77, 215 (1999).
H.Sakurai, K.Tsuchiya,M.Nukatsuka, M.Sofue, J.Kawada, Journalof Endocrinology, 126, 451 (1990).
H.Sakurai et al., Journal of Inorganic Biochemistry, 80, 99 (2000).
D.C.Crans, Journal of Inorganic Biochemistry, 80, 123 (2000).
V.G.Yuen, P.Caravan, L.Gelmini, N.Glover, J.H.McNeill, I.A.Setyawati, Y.Zhou, C.Orvig, Journal of Inorganic Biochemistry, 68, 109 (1997).
T.Kiss, E.Kiss, G.Micer, D.Sanna, Journal of Inorganic Biochemistry, 67, 395 (1997).
V.G.Yuen, C.Orvig,, J.H.McNeill, Can. J. Physiol. Pharmacol., 73, 55 (1995).
P.Ray, Chem., 61, 313 (1961).
R.M.Brand, F.G.Hamel, International Journal of Pharmaceutics, 183, 117 (1999).