Lithium and the application of its compounds in different fields of medicine

Although lithium has not been classified as an essential element for humans, it can influence numerous metabolic processes and exert diverse effects in the human body, both positive and negative ones. Its actions enable the use of lithium compounds in therapy of different illnesses. It is mostly used for cure of psychiatric disorders: as a mood stabilizer and for intensifying the action of antidepressants. However, its compounds have been also tried in other fields of medicine: as an adjuvant in patients with thyroid diseases undergoing radioiodine therapy, in dermatology, in cure of neurodegenerative and ophthalmic illnesses as well as in tumour therapy. Lithium displays beneficial action only within a determined range of its serum concentration and an overrun of the safe threshold can cause side effects. Due to this fact, the Li serum level as well as many other factors, e.g.: body weight, creatinine, renal and thyroid functions should be monitored during the whole therapy. Many studies were undertaken to clarify the mechanism by which lithium affects organisms but the results still remain unsatisfactory. Nevertheless, some interesting aspects of lithium action have been revealed, including its effect on the enzymatic activity, neurodegenerative processes, apoptosis, formation of cytokines as well as neurotransmission and oxidant balance.Obecność litu w organizmie może wywierać różnorodny wpływ zarówno korzystny, jak i negatywny na liczne procesy metaboliczne, jednakże nie został on jeszcze zaliczony do pierwiastków niezbędnych dla człowieka. Działanie litu umożliwiło zastosowanie jego związków w terapii różnych chorób. Jest on głównie stosowany w przypadkach zaburzeń psychicznych jako stabilizator nastroju oraz środek potencjalizujący działanie leków przeciwdepresyjnych. Przeprowadzono również próby zastosowania jego związków w innych dziedzinach medycyny: do wspomagania terapii radiojodem stosowanej w chorobach tarczycy, w dermatologii, w leczeniu schorzeń neurodegeneracyjnych i chorób oczu oraz w leczeniu nowotworów. Lit wywiera działanie terapeutyczne jedynie wtedy, gdy jego stężenie w surowicy mieści się w określonym zakresie, a przekroczenie dopuszczalnej wartości może spowodować działania uboczne. Z tego powodu stężenie litu w surowicy, podobnie jak wiele innych czynników, takich jak: masa ciała, poziom kreatyniny oraz funkcje tarczycy i nerek, musi być monitorowane podczas całej terapii. W celu wyjaśnienia mechanizmu oddziaływania litu na organizm przeprowadzono wiele badań, ale rezultaty są wciąż niezadowalające, niemniej jednak odkryto liczne, interesujące aspekty działania litu, m.in. wpływ na aktywność enzymatyczną, procesy neurodegeneracyjne i neurotransmisyjne, apoptozę, produkcję cytokin oraz na procesy pro- i antyoksydacyjne

Lit i zastosowanie związków tego pierwiastka w różnych dziedzinach medycyny

Although lithium has not been classified as an essential element for humans, it can influence numerous metabolic processes and exert diverse effects in the human body, both positive and negative ones. Its actions enable the use of lithium compounds in therapy of different illnesses. It is mostly used for cure of psychiatric disorders: as a mood stabilizer and for intensifying the action of antidepressants. However, its compounds have been also tried in other fields of medicine: as an adjuvant in patients with thyroid diseases undergoing radioiodine therapy, in dermatology, in cure of neurodegenerative and ophthalmic illnesses as well as in tumour therapy. Lithium displays beneficial action only within a determined range of its serum concentration and an overrun of the safe threshold can cause side effects. Due to this fact, the Li serum level as well as many other factors, e.g.: body weight, creatinine, renal and thyroid functions should be monitored during the whole therapy. Many studies were undertaken to clarify the mechanism by which lithium affects organisms but the results still remain unsatisfactory. Nevertheless, some interesting aspects of lithium action have been revealed, including its effect on the enzymatic activity, neurodegenerative processes, apoptosis, formation of cytokines as well as neurotransmission and oxidant balance.Obecność litu w organizmie może wywierać różnorodny wpływ zarówno korzystny, jak i negatywny na liczne procesy metaboliczne, jednakże nie został on jeszcze zaliczony do pierwiastków niezbędnych dla człowieka. Działanie litu umożliwiło zastosowanie jego związków w terapii różnych chorób. Jest on głównie stosowany w przypadkach zaburzeń psychicznych jako stabilizator nastroju oraz środek potencjalizujący działanie leków przeciwdepresyjnych. Przeprowadzono również próby zastosowania jego związków w innych dziedzinach medycyny: do wspomagania terapii radiojodem stosowanej w chorobach tarczycy, w dermatologii, w leczeniu schorzeń neurodegeneracyjnych i chorób oczu oraz w leczeniu nowotworów. Lit wywiera działanie terapeutyczne jedynie wtedy, gdy jego stężenie w surowicy mieści się w określonym zakresie, a przekroczenie dopuszczalnej wartości może spowodować działania uboczne. Z tego powodu stężenie litu w surowicy, podobnie jak wiele innych czynników, takich jak: masa ciała, poziom kreatyniny oraz funkcje tarczycy i nerek, musi być monitorowane podczas całej terapii. W celu wyjaśnienia mechanizmu oddziaływania litu na organizm przeprowadzono wiele badań, ale rezultaty są wciąż niezadowalające, niemniej jednak odkryto liczne, interesujące aspekty działania litu, m.in. wpływ na aktywność enzymatyczną, procesy neurodegeneracyjne i neurotransmisyjne, apoptozę, produkcję cytokin oraz na procesy pro- i antyoksydacyjne

The influence of selenium compounds of different structure on morphology, blood biochemistry and phagocytic capability of granulocytes in rats

Background. Selenium belongs to important microelements. Numerous studies have revealed relationships between its deficiency and occurrence of diverse illnesses, but the question of the proper form and dose of Se-supplementation still remains unsolved. Objective. In the present study the influence of different selenium compounds on blood morphology and biochemistry as well as on phagocytic capacity of granulocytes and NBT test in rats was investigated. Material and methods. Adolescent male Wistar rats were divided into four groups (ten animals each): I – control, received saline; II – received sodium selenite Na2SeO3; III – received selenoorganic compound A of chain structure 4-(o-tolyl-)-selenosemicarbazide of 2-chlorobenzoic acid; IV – received selenoorganic compound B of cyclic structure 3-(2-chlorobenzoylamino-)- 2-(o-tolylimino-)-4-methyl-4-selenazoline. The administration was performed by stomach tube at a dose of 5 · 10-4 mg Se g-1 b.w. once a day for 10 days. Results. Selenium compounds treatment decreased haematocrit. Erythrocytes number was unchanged in all groups receiving Se vs. control, whereas leucocytes number was depressed in groups II and IV. Haemoglobin was significantly decreased in group III. White blood count was altered in groups II and III, where all parameters were markedly decreased except for lymphocytes in group III and remained unchanged in group IV. The outcomes regarding selenium effect on biochemistry parameters of blood showed that urea remained unchanged, glucose was statistically decreased in groups II and III, whereas cholesterol was significantly diminished in group II and increased in group III vs. control. Results concerning phagocytosis and NBT test displayed that % of positive cells were decreased in groups II and III, whereas remained unaltered in group IV vs. control. Conclusions. As cyclic selenoorganic compound B did not cause many significant changes of the studied parameters it may be suggested that after further researches it could be taken into account as a possible selenium supplement.Wprowadzenie. Selen należy do mikropierwiastków o dużym znaczeniu dla organizmu. Badania naukowe wykazały istnienie zależności pomiędzy niedoborem selenu a występowaniem wielu poważnych schorzeń, jednakże kwestia doboru odpowiedniej formy i dawki stosowanej w suplementacji nadal pozostaje nierozwiązana. Cel. W przeprowadzonym doświadczeniu badano wpływ podawania różnych związków selenu na morfologię krwi i biochemię krwi oraz zdolności fagocytarne granulocytów i test NBT u szczurów. Materiał i metody. Młode szczury samce rasy Wistar podzielono na cztery grupy (po 10 zwierząt): I – kontrola, otrzymywała sól fizjologiczną; II – otrzymywała selenian(IV) sodu Na2SeO3; III – otrzymywała organiczny związek selenu A o budowie łańcuchowej 4-(o-tolilo-)-selenosemikarbazyd kwasu 2-chlorobenzoesowego; IV - otrzymywała organiczny związek selenu B o budowie cyklicznej 3-(2-chlorobenzoiloamino-)-2-(o-toliloimino-)-4-metylo-4-selenazolinę. Związki podawane były sondą dożołądkowo w dawce 5 · 10-4 mg Se g-1 m.c. raz dziennie przez okres 10 dni. Wyniki. Podawanie związków selenu obniżyło hematokryt. Liczba erytrocytów we wszystkich grupach pozostała niezmieniona w stosunku do kontroli a liczba leukocytów była zmniejszona w grupach II i IV. Poziom hemoglobiny został obniżony statystycznie w grupie III. Obraz białych elementów morfotycznych w porównaniu do kontroli uległ zmianie w grupach II i III gdzie wszystkie wskaźniki zostały istotnie statystycznie obniżone za wyjątkiem limfocytów w grupie III, natomiast w grupie IV nie zaobserwowano żadnych zmian. Analizując wpływ podawania selenu na parametry biochemiczne krwi stwierdzono, że stężenie mocznika pozostało niezmienione. Stężenie glukozy w przypadku grup II i III uległo istotnemu statystycznie obniżeniu. Stężenie cholesterolu w II grupie było istotnie obniżone a w III podwyższone w porównaniu z kontrolą. Badania fagocytozy i wyniki testu NBT wykazały, że % pozytywnych komórek uległ obniżeniu w grupach II i III w stosunku do grupy kontrolnej i pozostał niezmieniony w grupie IV. Wnioski. Ponieważ organiczny związek cykliczny B nie spowodował istotnych statystycznie zmian wielu badanych parametrów można byłoby sugerować, że przeprowadzenie dalszych badań pozwoli rozważyć jego zastosowanie jako suplementu selenu

Wplyw podawania zwiazkow selenu na tkankowe stezenie magnezu u szczurow

Magnesium and selenium belong to important bioelements. Magnesium is the second most abundant intracellular macroelement, which takes part in the metabolism of carbohydrates, nucleic acids, protein and lipids. Selenium is an essential microelement, whose deficit has been stated in many different pathological states. Much research on safe and effective selenium supplementation has been performed for the last fifty years but the results still remain unsatisfactory. The aim of our study was to investigate the influence of inorganic sodium selenite Na2SeO3 and two selenoorganic compounds synthetized at our chair on magnesium concentration in tissues of adolescent male Wistar rats. Inorganic selenite was administered as a water solution, whereas organic compounds: 4-(o-tolilo)-selenosemikarbazyd of 2-chlorobenzoic acid of a chain structure (ORG-C) and 3-(o-chlorobenzoylamino)-2-(o-tolylimino)-4- -methyl-4-selenazoline of a ring structure (ORG-R) were suspended in emulsion (oil, arabic gum and water). Selenium compounds were given to rats at a dose of 5⋅10–4 mg Se g–1 b.w. once a day for a period of 10 days. The control group was treated with saline. The administration was performed with use of a stomach tube. In comparison to the control group, selenium supplementation caused decrease in magnesium concentration in kidney and lung tissues, but did not cause any changes in the brain and heart muscle. In the liver and spleen it was only ring selenazoline that affected magnesium concentration, increasing it in the liver and decreasing in the spleen. In the femoral muscle it was only the selenosemicarbazide chain that exerted the significant effect causing a decrease in Mg concentration vs the control group. Selenium supplementation influences the tissue magnesium concentrations depending on tissue and structure of the supplement. Irrespective of the administered compound, it lowered magnesium in kidneys and lungs but caused no changes in the brain and heart muscle. In the liver, spleen and femoral muscle, alterations in the magnesium concentration were dependent on the provided supplement.Magnez i selen należą do biopierwiastków bardzo ważnych dla prawidłowego funkcjonowania organizmu. Magnez jest drugim co do ilości makropierwiastkiem wewnątrzkomórkowym, który odgrywa istotną rolę w metabolizmie węglowodanów, kwasów nukleinowych białek i lipidów. Selen jest niezbędnym mikroelementem, którego deficyt został stwierdzony w różnych stanach patologicznych. Przez ostatnie 50 lat prowadzono rozległe badania nad skuteczną i bezpieczną suplementacją tego pierwiastka, ale uzyskane wyniki nie są do końca satysfakcjonujące. Celem pracy było zbadanie wpływu nieorganicznego selenianu(IV) sodu Na2SeO3 i dwóch organicznych związków selenu o różnej budowie na stężenie magnezu w tkankach młodych samców szczurów rasy Wistar. Nieorganiczny selenian(IV) sodu podawano w postaci wodnego roztworu, natomiast organiczne związki selenu: 4-(o-tolilo)-selenosemikarbazyd kwasu 2-chlorobenzesowego (ORG-C, budowa łańcuchowa) i 3-(2-chlorobenzoiloamino- )-2-(o-toliloimino-)-4-metylo-4-selenazolina (ORG-R, budowa pierścieniowa) w formie emulsji złożonej z oleju, gumy arabskiej i wody. Grupa kontrolna otrzymywała sól fizjologiczną. Związki podawano sondą dożołądkowo w dawce 5⋅10–4 mg Se g–1 m.c. 1 raz dziennie przez okres 10 dni. W porównaniu z grupą kontrolną nieotrzymującą selenu, suplementacja związkami Se wpłynęła na statystyczny spadek stężenia magnezu w tkankach nerki i płuca, natomiast nie spowodowała żadnych zmian w tkance mózgu i mięśnia serca. W tkance wątroby i śledziony jedynie cykliczna selenazolina wpłynęła na stężenie magnezu – w wątrobie zaobserwowano wzrost, a w śledzionie spadek. W tkance mięśnia uda jedynie łańcuchowy selenosemikarbazyd wywarł istotny wpływ, powodując obniżenie stężenia Mg w stosunku do grupy kontrolnej. Suplementacja selenu wpływa na tkankowe stężenie magnezu w sposób zależny od rodzaju tkanki i struktury zastosowanego suplementu. Niezależnie od budowy podawanego związku, zaobserwowano obniżenie stężenia magnezu w tkance nerki i płuca, natomiast nie zauważono żadnych zmian w mózgu i mięśniu serca. W tkankach wątroby, śledziony i mięśnia uda zmiany stężenia magnezu były zależne od rodzaju podawanego związku

Level of magnesium in patients with depression treated with lithium – pilotage research

Introduction. Depression is a major public health problem. Magnesium (Mg2+) is involved in many metabolic processes as an activator of over 300 different enzymes. For the last 60 years lithium (Li+) compounds have been used in psychiatry. Li+ salts are regarded as the first choice medicine in the treatment of affective disorders and are also applied as an adjuvant intensifying the therapy in drug-resistant depression patients. Objective. The objective of the study was an analysis of the relationship between the levels of magnesium, lithium, and education and place of residence of patients hospitalized due to depression. Material and methods. Patients with bipolar affective disorders undergoing lithium therapy during their stay in the Department of Psychiatry at the Medical University in Lublin were examined. Patients were divided into three groups according to education level and were also analyzed according to place of residence. Results. In the group of patients in the study, a significantly lower level of magnesium was found (p=0.02) in blood plasma of patients with secondary education level, compared to those who had elementary education. There was also a significantly higher level of magnesium (p=0.01) in blood plasma of patients who lived in urban areas, compared to rural inhabitants. No statistically significant differences were noted between lithium level in plasma, and the patients’ place of residence (p=0.34). Conclusion. Significantly higher plasma magnesium levels were observed among city than village inhabitants, there was also a relationship between type of education and magnesium level in blood plasma of the patients in the study. Further studies including larger groups of patients should be performed to enable a final conclusion