Токсичность Al явилась "выстрелом в спину" для человечества. Будучи третьим по распространенности элементом земной коры и обладая ценными качествами, металлический алюминий нашел широчайшее применение и в технике (уже в 60-е годы Al использовали при производстве около 4 тыс. изделий) и в быту. Однако алюминиевая посуда (если она не контактирует с кислой или щелочной средой) не является главным поставщиком Al в организм. Обогащение питьевой воды ионами Al начинается на водоочистной станции при обработке ее сульфатом алюминия. Многократное превышение концентрации Al над нормой характерно для озерных и речных вод в регионах, подверженных действию кислотных дождей, за счет растворения природных малорастворимых алюмосиликатных пород. Именно повышение [Al3 +], а не [H+] приводит к гибели рыб, земноводных и моллюсков в водоемах, орошаемых кислотными дождями. Не следует злоупотреблять содержащими гидроксид алюминия лекарствами: противоартритными, противогеморроидальными, понижающими кислотность желудочного сока. Как буферную добавку вводят гидроксид алюминия и в некоторые препараты аспирина и в губную помаду. Среди же пищевых материалов наивысшей концентрацией Al (до 20 мг/г) выделяется, увы, чай. Анализ токсинов органической природы приведен в следующей статье.
Во время гемодиализа дополнительное неблагоприятное влияние на скелет оказывает аккумуляция в организме больных алюминия.
Последний попадает в организм при приеме содержащих алюминий гелей, назначаемых больным для контроля гиперфосфатемии, антацидов, некоторых парентерально применяемых растворов, например альбумина, и при использовании для приготовления диализирующего раствора неочищенной от алюминия водопроводной воды.
Попадание в организм алюминия с водопроводной водой — основная причина гипералюминемии у больных, находящихся на гемодиализе, однако нередко тяжелые осложнения, связанные с накоплением алюминия в тканях (поражение скелета, энцефалопатия, анемия), могут быть следствием только пероральной нагрузки.
Пероральная нагрузка, обусловленная приемом содержащих алюминий гелей, — основной путь поступления алюминия у больных с предтерминальной ХПН и основная причина развития у них костной патологии, как и у лиц с нормальной функцией почек, находящихся на парентеральном питании. Усиливают всасывание алюминия соединения цитрата путем повышения растворимости алюминия и парацеллюлярного пути абсорбции.
Гистологически у больных с поражением скелета вследствие интоксикации алюминием отложения последнего обнаруживаются вдоль уменьшенного в размерах фронта минерализации остеоида, препятствуя отложению солей кальция в остеоид, причем выраженность остеомаляции тесно коррелирует с содержанием алюминия в костной ткани. В местах отложения алюминия, образующего структуры величиной от 20 до 100 нм, практически полностью отсутствуют активные остеобласты, а в выстилающих поверхность кости фибробластоподобных клетках не выявляется эндоплазматический ретикулум. Костная ткань выглядит неактивной и практически не воспринимает тетрациклиновую метку, что свидетельствует о резком замедлении процессов ремоделирования (новообразования) костной ткани. У некоторых больных остеомалятическое поражение костной ткани носит очаговый характер, однако в большинстве случаев эти очаговые "апластические" изменения со временем трансформируются в генерализованную форму остеомаляции и нередко персистируют без изменений в течение ряда лет. АЗС может развиваться и в отсутствие накопления алюминия в костной ткани.
У части больных массивные отложения алюминия в трабекулярной кости сочетаются с признаками фиброзного остеита и с нормальной или увеличенной скоростью новообразования костной ткани. Однако и в этих случаях дальнейшая аккумуляция алюминия приводит в конечном итоге к развитию остеомаляции.
Механизм, посредством которого алюминий индуцирует остеомалятические изменения, окончательно не расшифрован. Однако проведенные с культурой костной ткани исследования показали, что алюминий через гидроксильную группу формирует с цитратом металлоцитратный комплекс, препятствующий росту кристаллов фосфата кальция и угнетающий минерализацию остеоида. Аналогичными свойствами обладают железо и бериллий, сочетающие поливалентность с небольшим молекулярным радиусом.
Алюминий в концентрации 54-135 мкг/л, которая нередко наблюдается в сыворотке крови больных, находящихся на гемодиализе, и без цитрата способен ингибировать рост кристаллов фосфата кальция, однако ингибирующая активность металлоцитратного комплекса, который откладывается на поверхности кристаллов, во много раз выше.