МАРГАНЕЦЬ

Група/призначення:

Хімічний елемент. Марганець є металом, який у невеликій кількості є невід’ємною складовою дієти. Надмірний вплив марганцю може зустрічатися в промисловості та від палива, в якому метилциклопентадієніл марганець трікарбоніл застосовується як антидетонатор.

Вплив від марганцю також зустрічається коли мангафодипір тринатрій (тесласкан, Teslascan), внутрішньовенна контрастна речовина, використовується в магнітно-резонансній томографії. Отруєння марганцем асоціюється з паркінсоно-подібною нейротоксичністю

Крім того марганець конкурує із залізом за абсорбцію в кишечнику. Цілком можливо, що хронічне попадання/проковтування марганцю може викликати або загострити залізодефіцитну анемію, а дефіцит заліза, в свою чергу, може вплинути на всмоктування марганцю та його розподіл.

Альтернативні назви / синоніми: немає.

Діюча речовина: марганець.

Рекомендації при вагітності:

Відсутня інформація про вплив, пов’язаний з дефіцитом або надлишком марганцю.

Рекомендації при лактації:

Відсутня інформація про несприятливий вплив.

Прийом під час вагітності (короткий висновок):

Марганець є невід’ємним мікроелементом. В експериментальних тварин, як дефіцит, так і надлишок марганцю асоціюються з аномальним ембріональним розвитком. Порівняльні дані щодо людини невідомі.

Інформація щодо досліджень на тваринах:

Вагітні тварини зі штучним дефіцитом марганцю мали нащадків із скелетними аномаліями, атаксією та аномальною поведінкою. Надмірна кількість марганцю також може викликати аномальний пренатальний розвиток, а миші є уразливішими до цих ефектів, аніж щури. В одному дослідженні, щури з пренатальним впливом пилу марганцю показали порушення в зростанні, але плацента утримувала марганець і суттєво обмежувала вплив на плід. Деякі дослідники не спромоглися визначити нейротоксичність в потомства мишей або щурів, які були під впливом хлориду марганцю. В одному дослідженні лікування мишей в ранні строки вагітності було летальним для концептусу. В другому дослідженні у мишей внутрішньоперитонеальне застосування марганцю матерям дозою 12,5 або 25 мг/кг викликало екзенцефалію, а дозування матерям 50 мг/кг було ембріолетальним.

На противагу до цих одержаних даних, підшкірне введення марганцю рівнями дози до 16 мг/кг підвищило резорбцію на найвищому рівні дозування, але підвищення частоти вроджених вад розвитку не було помічено. Рівень дозування до 50 мг/кг спричинив тільки зниження маси тіла плодів в двох дослідженнях та зростання випадків дефектів скелету в іншому дослідженні.

Хоча пероральне введення не викликало помітного впливу на розвиток щурів, внутрішньовенне застосування мангафодипір тринатрію або хлориду марганцю вагітним щурам підвищувало частоту скелетних змін у потомства.

Інформація щодо впливу на плід:

Наводимо дані різних досліджень.

Марганець проникає через плаценту на пізніх строках вагітності; у людини концентрація в пуповинній крові була порівняльна з концентрацією в материнській крові. Концентрація марганцю в материнській цільній крові зростала протягом вагітності. Плацента людини на пізніх термінах вагітності in vitro мала активну транспортну систему для марганцю. Марганець є необхідним для нормального пренатального розвитку. Вплив на розвиток людини, пов’язаний з дефіцитом або надлишком марганцю не встановлено.

В 2014 році дослідження виявило слабку асоціацію між підвищеним рівнем марганцю в приватних свердловинах Північної Кароліни та зростанням поширення вроджених вад серця (1,6 95% ДІ 1,1-2,5). Багаторазові порівняння було зроблено в цьому дослідженні і не визначено рівень марганцю в матерів.

Один звіт щодо 293 дітей автралійських аборигенів, які народилися на острові з високим рівнем марганцевого забруднення повідомив про відсутність підвищення частоти вроджених аномалій. Однак, є два дослідження які використали вміст марганцю у волосі матерів і припустили, що вроджені вади у нащадків можуть асоціюватися з низьким рівнем марганцю у матерів. Хоча ці результати можуть задати напрямок для майбутніх досліджень, вони не демонструють причинне співвідношення між дефіцитом марганцю та аномальними результатами вагітностей.

Існують суперечливі результати щодо впливу рівня материнського марганцю на розвиток плода. Одне дослідження припустило, що високий рівень материнського марганцю був асоційований із затримкою зростанням, в той час як нижчі рівні були пов’язані з кращими результатами. Інше дослідження, яке брало до уваги 1377 пар мати-дитина в Шанхаї знайшло пряме відношення між марганцем пуповинної крові та ростом при народженні, висока концентрація марганцю в пуповині асоціювалась з вищим пондеральним індексом. Було запропоновано, що концентрація в крові (сироватці) пуповини менше 5 мкг/л повинна розглядатися як безпечна в межах пондерального індексу новонароджених.

В дослідженні концентрації марганцю в крові матері та пуповині в 172 парах мати-дитина в Шанхаї, була знайдена зворотна U-подібна асоціація між концентрацією марганцю та вагою при народженні. Однак, асоціація з концентрацією вищою, ніж приблизно 4 мкг/л розглядалась авторами дослідження як слабка та неточна. В цьому та в інших двох дослідженнях істотної асоціації не спостерігалось між концентраціями марганцю в материнській чи пуповинній крові та вагою при народженні.

В 2015 році тайванське дослідження зібрало зразки материнської крові у невеликої групи жінок протягом кожного триместру в пошуках асоціації з результатом вагітності. Дані щодо зміни рівня марганцю в еритроцитах матері в другому триместрі були негативно асоційовані з вагою при народженні та окружністю голови і грудної клітки. Концентрація в крові в першому триместрі припустила негативний  вплив рівня марганцю в матерів на вагу при народженні та окружність грудної клітки. Ці асоціації не вказують на причинно–наслідковий  зв’язок, який може бути пов’язаний з іншими дієтичними або екологічними впливами, що корелюють з рівнем вмісту марганцю в крові. Була істотна асоціація між високим рівнем споживання марганцю протягом другого триместру, який оцінювався анкетою частоти харчування та випадками  передчасного народження.

В одному повідомленні концентрація марганцю в пуповинній крові була зворотно пов’язана з увагою, невербальною пам’яттю, моторикою рук за результатами психологічного тесту щодо здібності дітей (McCarthy Scales of children’s abilities, MSCA) в 126 дітей, яких обстежували у віці 3 років, але не було знайдено асоціації між концентрацією марганцю в пуповинній крові та визначеним рівнем психомоторного розвитку в дітей віком 9 місяців або 6 років. Загальний когнітивний індекс цього тестування не показав істотної асоціації з марганцем в пуповинній крові у віці 3 або 6 років.

Вивчення 230 пар мати-дитина тайванським дослідженням новонароджених (Taiwan Birth Panel Study) визначило концентрацію марганцю в пуповинній крові при народженні та використало анкетування щоб з’ясувати вплив на матерів в минулому. Діти оцінювалися у віці 2 років і ті, хто мав високий рівень концентрації марганцю чи свинцю або обох сполук в пуповинній крові мали істотно нижчі когнітивні та мовленнєві показники.

Марганець в пуповинній крові був асоційований в дослідженні з Бангладеш з наступною нижчою оцінкою за шкалою психомоторного розвитку Бейлі в молодших дітей, можливо, через асоціацію з миш’яком.

Оцінка 2-річних дітей з США не виявила асоціації між вмістом марганцю в пуповинній крові та результатами оцінювання за Бейлі, хоча марганець в материнській крові був зворотно асоційований з ними.

В Шанхаї 933 пари мати-новонароджена дитина вивчались щодо потенційної асоціації між концентрацією марганцю в пуповинній крові та тестом для оцінки неврологічного статусу новонародженого за його поведінковими реакціями на зовнішні стимули (NBNA). Високий рівень концентрації марганцю був асоційований з нижчим рівнем оцінки NBNA та вищим ризиком низького рівня NBNA. При концентрації марганцю вище 5 мкг/л бали NBNA понизилися зі зростанням концентрації марганцю. Інші повідомили про відсутність асоціації між концентрацією марганцю в пуповинній крові та синдромом дефіциту уваги з гіперактивністю*

В Бангладеш 1695 пар мати-новонароджена дитина були вивчені для визначення можливого впливу підвищеного рівня марганцю через питну воду протягом вагітності на розмір при народженні. Після врегулювання суперечностей, новонароджені від жінок з найвищим тертилем марганцю у воді (середня доза 1495 мкг/л) були на 0,49 см коротшими за дітей матерів з найнижчим тертилем марганцю (56 мкг/л). Ця асоціація була істотно помітною у дівчат; вона була істотною у хлопчиків, мами яких мали низький рівень гемоглобіну. Низький рівень гемоглобіну припускає низькі запаси заліза, а всмоктування марганцю було вищим при низькому запасі заліза. Не виявлено істотного впливу марганцю на вагу при народженні.

Виявлено позитивні та негативні асоціації між впливом марганцю з води в пренатальному періоді та показниками тестування поведінки у віці 10 років з коливаннями між дівчатами та хлопчиками. Численні порівняння можуть пояснити деякі з цих повідомлених асоціацій.

Корейське дослідження повідомило про асоціацію між низькою та високою концентрацією марганцю в материнській крові протягом вагітності та зниженням показників  психомоторного розвитку (Physical Development Index, PDI), але не шкали Бейлі  у віці 6 місяців. Згідно з методами дослідження тестування повторювали кожні 6 місяців до 3 років, але тільки результат на 6 місяців було представлено.

Дослідження з Бангладеш оцінювало наслідки нейророзвитку 524 дітей віком 20-40 місяців використовуючи адаптовану шкалу Бейлі. Питна вода досліджувалась на вміст марганцю протягом першого триместру вагітності та у дітей віком 1-12 та 20-40 місяців. Зниження дрібної моторики було асоційоване з низькою та високою концентрацією марганцю у воді, припускаючи, що деякий вплив марганцю є корисним. Існувала негативна асоціація між близьким розташування місця проживання жінок в пренатальному періоді до об’єктів сільськогосподарської промисловості, де використовували пестициди, включаючи марганцеві фунгіциди та неврологічним розвитком  дітей віком 7 років. Негативна асоціація знайдена між пестицидами, які містили марганець та IQ тестами і мовленнєвим розумінням у віці 7 років. Близькість жилих будинків є непрямою оцінкою можливого впливу.

Застосування препарату під час вигодовування:

Одне з досліджень взяло до уваги дорослих осіб, щоб дослідити всмоктування марганцю з молока людини, корови, та сумішей для новонароджених  та повідомило, що біодоступність марганцю була істотно вищою в молоці людини, ніж з інших альтернативних джерел. Ця знахідка сумісна з попереднім дослідженням, яке повідомило, що немовлята утримують 43% марганцю, отриманого з грудного молока і лише 20% з коров’ячого. Хоча ці дослідження припускають, що  грудне молоко людини є винятково насиченим джерелом дієтичного марганцю, вони не враховують, що немовлята, яких годували молоком корови або молоком, в основі якого була соя, швидше за все мали дефіцит марганцю.

Вміст марганцю в багатьох сумішах для новонароджених значно вищий, ніж звичайний вміст у молоці людини, а загальна кількість марганцю, яка засвоїлась деякими дітьми, що знаходяться на штучному вигодовуванні в 3 рази може перевищувати кількість, отриману з материнським молоком.

Вплив на фертильність (чоловіків та жінок):

В чоловічої статі.

Експерименти над мишами з використанням високих концентрацій марганцю виявили кластогенні ефекти та аномальне формування голівки сперматозоїдів. Застосування марганцю у гризунів було асоційовано з токсичністю для яєчок, однак, високий рівень дози металу був необхідним для того, щоб спровокувати істотні ефекти. Застосування марганцю самцям щурів період до статевого дозрівання підвищило рівні гонадотропіну  та тестостерону. Ці дослідники припустили, що марганець може впливати на початок статевого дозрівання.

Як було повідомлено в документі агенції з реєстрації токсичних речовин та хвороб (ATSDR, Agency for Toxic Substances & Disease Registry) дослідження чоловіків-зварювальників в Китаї припустило роль вдихання марганцю у зниженні кількості сперми та її  життєздатності. Враховуючи те, що зварювальники також піддавалися впливу інших металів, повідомлена асоціація між марганцем та  несприятливими ефектами не є певною.

Адатовано за матеріалами:

1. Інформаційна система Центру репродуктивної токсикології “Reprotox” (http://www.reprotox.org).

Адаптовано 26.08.2018 р.:
Перекладач – К.В. Колядко.
Перевірено – Е.Й. Пацкун, лікар-генетик, кандидат медичних наук, доцент кафедри неврології, нейрохірургії та психіатрії Ужгородського національного університету.

Переглянуто редакційною колегією 27.08.2018 р.