CC BY
44
УДК 611.814.1
С. В. Котельникова, Н. Г. Соколова, А. В. Котельников
ВЛИЯНИЕ СОЛИ КАДМИЯ НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ КРУПНОКЛЕТОЧНЫХ ЯДЕР ГИПОТАЛАМУСА БЕЛЫХ КРЫС В ЗИМНИЙ И ЛЕТНИЙ ПЕРИОДЫ
Среди экотоксикантов тяжелые металлы занимают особое положение, поскольку их содержание в окружающей среде постоянно растет за счет увеличения антропогенного пресса на природные экосистемы [1]. Кадмий является одним из высокотоксичных металлов, вызывающих множественные патологические изменения в организме. В мозге этот токсикант способен вызывать деградацию нейронов [2-4].
Поскольку скорость и характер метаболизма чужеродных соединений у организмов разного пола существенно различаются, токсичность многих ксенобиотиков для самцов и самок будет неодинаковой. Кроме того, интенсивность метаболизма находится в значительной зависимости от сезона года, что тоже может определять токсичность веществ [5].
Материал и методы исследований
Исследования влияния соли кадмия на функциональное состояние крупноклеточных ядер гипоталамуса (суапраоптического и паравентрикулярного) были выполнены на 53 беспородных белых крысах обоего пола. Для экспериментов были выбраны наиболее контрастные по своим характеристикам сезоны года - зимний и летний.
В каждой серии экспериментов животных делили на 2 группы: контрольную и опытную. Крысам опытной группы ежедневно вводили раствор, содержащий хлорид кадмия из расчета 2 мг на 100 г массы тела, в течение 15 дней. Раствор с кадмием вводили внутрижелудочно с помощью зонда.
По окончании эксперимента животных декапитировали под хлоральгидратным наркозом (25 мг/100 г массы тела), выделяли гипоталамус, фиксировали его в смеси Буэна, заливали парафином и изготавливали серийные срезы толщиной 7 мкм на ротационном микротоме. Срезы окрашивали гематоксилином Эрлиха и измеряли размеры ядер и ядрышек при увеличении 900*.
Полученные результаты обработаны статистически при помощи программы Microsoft Excel и проанализированы с использованием критерия Стьюдента.
Результаты исследований и их обсуждение
Результаты исследований представлены в таблице.
Изменение размеров ядрышек в супраоптическом и паравентрикулярном ядрах гипоталамуса самцов и самок белых крыс при воздействии солью кадмия
Период Характер Объем ядрышек
воздействия Супраоптическое Паравентрикулярное
Самцы
Лето Контроль 0,007 і 0,00033 0,0064 і 0,00042
Кадмий 0,0052 і 0,00033*** 0,0022 і 0,0003***
Контроль 0,0113 і 0,00052 ддд0 0,0112 і 0,00058 ддд
Кадмий 0,0102 і 0,00051 0,0105 і 0,00056
Самки
Лето Контроль 0,0064 і 0,00032 0,006 і 0,00028
Кадмий 0,007 і 0,00044 0,0072 і 0,00044*
Зима Контроль 0,0092 і 0,00059 ддд 0,0093 і 0,00096 дд
Кадмий 0,0064 і 0,00063** 0,0054 і 0,00056**
Примечания: степень достоверности различий средних (по Стьюденту): лр < 0,05, ллр < 0,01, лллр < 0,001 - сезонные отличия;
°р < 0,05, °°р < 0,01, °°° р < 0,001 - половые отличия; р < 0,05, р < 0,01, р < 0,001 - в сравнении опыта с контролем.
ISSN 1812-9498. ВЕСТНИК АГТУ. 2009. № 1 (48)
Как в супраоптическом, так и в паравентрикулярном ядрах гипоталамуса у животных обоего пола выявлены четкие сезонные отличия: в зимний период активность синтеза гормонов в нейронах была в 1,5 раз выше по сравнению с летним.
В летний период в исследованных ядрах гипоталамуса существенных половых различий у животных контрольной группы выявлено не было, а в зимний период синтетическая активность нейронов супраоптического ядра самок оказалась на 20 % ниже по сравнению с таковой у самцов контрольной группы.
В изменении функциональной активности ядер в ответ на введение соли кадмия были выявлены как половые, так и сезонные отличия. Так, у самцов в ответ на токсическое воздействие наблюдалось снижение синтетической активности, но только в летний период (на 25 % в супра-оптическом ядре - р < 0,001 и на 65 % в паравентрикулярном - р < 0,001). У самок, напротив, активность синтеза под влиянием соли кадмия уменьшалась только в зимний период (на 30 % в супраоптическом ядре - р < 0,001 и на 40 % в паравентрикулярном - р < 0,001). В летний период в паравентрикулярном ядре самок объемы ядрышек оказались даже несколько выше у животных, получавших токсикант (на 20 %, р < 0,05).
Заключение
Таким образом, в ходе исследований выявлены сезонные особенности функционального состояния крупноклеточных ядер пептидэргической системы гипоталамуса белых крыс, а также сезонные и половые различия в реакции на токсическое воздействие солью кадмия.
У животных обоего пола функциональная активность супраоптического и паравентрику-лярного ядер гипоталамуса была значительно выше в зимний период.
Половые отличия у животных контрольной группы наблюдались только в супраоптическом ядре и только в зимний период, при этом функциональная активность в ядрах самцов была выше.
Хроническая интоксикация хлоридом кадмия привела к снижению функциональной активности нейросекреторных клеток как супраоптического, так и паравентрикулярного ядер: у самцов - в большей степени летом, у самок - зимой.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Полунин И. Н. Экологическая безопасность и здоровье. - Астрахань: Изд-во АГМА, 2000. - 145 с.
2. Giusi G., Facciolo R. M., Ald R. Some Environmental Contaminants Influence Motor and Feeding Behaviors in the Ornate Wrasse (Thalassoma pavo) via Distinct Cerebral Histamine Receptor Subtypes // Environ Health Perspect. - 2005. - Vol. 6, N 113. - P. 425-426.
3. Sleep-active neurons in the preoptic area project to the hypothalamic paraventricular nucleus and perifornical lateral hypothalamus / A. Uschakov, H. Gong, D. McGinty, R. Szymusiak // European Journal of Neuroscience. - 2006. - Vol. 23, N 12. - P. 3284-3296.
4. Cano P., Poliandri A. H., Jimnez V. Cadmium-induced changes in Per 1 and Per 2 gene expression in rat hypothalamus and anterior pituitary: effect of melatonin // Toxicol Lett. - 2007. - Vol. 172, N 3. - P. 131.
5. Анищенко Т. Г. Половые аспекты проблемы стресса и адаптации // Успехи современной биологии. -1991. - Т. 111, вып. 3. - С. 460-475.
Статья поступила в редакцию 23.03.2009
INFLUENCE OF CADMIUM’S SALT ON THE FUNCTIONAL CONDITION OF LARGE CELL NUCLEI OF WHITE RATS HYPOTHALAMUS DURING WINTER AND SUMMER PERIODS
S. V. Kotelnikova, N. G. Sokolova, A. V. Kotelnikov
The morpho-functional condition of supraoptical and paraventricular nuclei of hypothalamus peptide system of males and females of white rats in the conditions of cadmium intoxication during the most contrasting seasons of the year, winter and summer, is considered in the paper. The general mechanisms of reorganizations of hypothalamus large cell nuclei are revealed. The activity of supraoptical and paraventricular nuclei of hypothalamus of both sexes was considerably higher during the winter period in comparison with summer. Sexual differences of control animals were observed only in supraoptical nucleus and only during the winter period, thus, the functional activity in nucleus of males was higher. The chronic intoxication by chloride of cadmium has led to decrease in the functional activity of neurosecretion cells both supraoptical and paraventricular nuclei -at males in a greater degree in summer, and at females - in winter.
Key words: cadmium, supraoptical nucleus, paraventricular nucleus.
