CC BY
32
УДК 661.848:616-003.2:616.1/.4-092.9
ДИНАМ1КА НАКОПИЧЕННЯ КАДМ1Ю У ВНУТР1ШН1Х ОРГАНАХ ЩУР1В П1СЛЯ ТРИВАЛОГО ВВЕДЕННЯ ХЛОРИДУ КАДМ1Ю ТА НАНОЧАСТИНОК СУЛЬФ1ДУ КАДМ1Ю Р1ЗНОГО РОЗМ1РУ
ДУ «1нститут медицини працг НАМН Украти»
лабораторгя промислово'1 токсикологИ та гтени прац при використанш хгмгчнихречовин (зав. - д. мед. н., проф., член-кор. НАН Украти, академж НАМН Украти 1.М. Трахтенберг) вул. Саксаганського, 75, Кшв, 01033, Украта SI «Institute for Occupational Health of AMS of Ukraine»
laboratory of industrial toxicology and occupational hygiene when using chemicals Saksaganskogo str., 75, Kyiv, Ukraine e-mail: ol_apyht@ukr.net
Ключовi слова: наночастинки, кадмш, токсичнгсть, вмгст у внутргшнгх органах. Key words: nanoparticles, cadmium, toxicity, content in internal organs
О.Л. Апихтша, К.П. Козлов
Реферат. Динамика накопления кадмия во внутренних органах крыс после длительного введения хлорида кадмия и наночастиц сульфида кадмия разных размеров. Апыхтина Е.Л., Козлов К.П. В статье представлены результаты исследования особенностей накопления кадмия во внутренних органах крыс линии Вистар после длительного внутрибрюшинного введения хлорида кадмия и наночастиц сульфида кадмия размером 4-6 нм и 9-11 нм в дозе 0,08 мг/кг/сутки в пересчете на кадмий. Токсические эффекты оценивали после 30 введений (1,5 месяца), 60 введений (3 месяца) и через 1,5 месяца после прекращения экспозиции. Результаты исследования показали, что наиболее интенсивное накопление кадмия наблюдалось в почках и печени экспериментальных животных, что обусловлено как особенностями токсикокинетики, так и путем введения исследуемых соединений в организм. В почках, селезенке и тимусе животных, экспонированных наночастицами сульфида кадмия, было обнаружено большую концентрацию кадмия по сравнению с органами животных, которым вводили хлорид кадмия. Причем в селезенке более интенсивно накапливался кадмий после введения наночастиц большего размера по сравнению с почками и тимусом. В печени, сердце, аорте и головном мозге животных значительное накопление наблюдалось после введения хлорида кадмия.
Abstract. Dynamics of cadmium acclumulation in the internal organs of rats after exposure to cadmium chloride and cadmium sulphide nanopartiles of various sizes. Apykhtina O.L., Kozlov K.P. The article presents the results of study of cadmium accumulation in the internal organs of Wistar rats after prolonged intraperitoneal administration of cadmium chloride and cadmium sulphide nanoparticles of 4-6 nm and 9-11 nm in size in a dose of 0.08 mg /kg/day calculated as cadmium. Toxic effects were evaluated after 30 injections (1.5 months), 60 injections (3 months), and 1.5 months after the exposure has been ceased. The results of the study showed that the most intensive accumulation of cadmium was observed in the kidneys and liver of experimental animals, which is due to the peculiarities of the toxicokinetics and the route of administration of cadmium compounds. In the kidneys, spleen and thymus of animals exposed to cadmium sulphide nanoparticles, a greater concentration of cadmium than in the organs of animals exposed to cadmium chloride was found. Cadmium accumulated more intensively in the spleen after exposure to larger nanoparticles, than in the kidneys and thymus. In the liver, heart, aorta and brain significant accumulation was observed after cadmium chloride exposure.
1нтенсивний розвиток нанотехнологш сприяе застосуванню наночастинок (НЧ) у рiзних галузях промисловосп. Кадмiевмiснi наномате-рiали широко використовуються в електрошщ, зокрема в нашвпровщникових лазерах, при виготовленш фотоелеменпв, сонячних батарей, фото- i свiтлодiодiв; квантовi точки на основi сполук кадмш застосовуються в якост бюлопч-них мггок (маркерiв) [4, 7]. Впровадження НЧ сполук кадмш у виробництво зумовлюе не-обхщшсть вивчення мехашзму ix дп як на
кттинному рiвнi, так i на рiвнi оргашв i систем, визначення бiомаркерiв ix впливу, особливо у порiвняннi з юнною формою.
Кадмш та його сполуки е глобальними забруднювачами навколишнього середовища. У разi надлишкового надходження в оргашзм в умовах гостро! експозицп кадмш спричиняе ураження легень, нирок, печшки, репродук-тивних оргашв, в умовах хрошчно! експозицп проявляе переважно нефротоксичну, iмуноток-сичну та остеотоксичну дш [5, 8, 11]. Загалом,
сполуки кадмда належить до високотоксичних речовин, характеризуются мутагенною та гено-токсичною дieю, мають високi кумулятивнi вла-стивостi, проявляють канцерогеннi ефекти [2, 6, 8].
Токсикокшетика кадмда мае певнi особли-востi, що зумовлюе його висою кумулятивнi властивосп та токсичнi ефекти. При шгаляцш-ному надходженнi сполук кадмiю в оргашзм близько 40-60 % кадмда потрапляе у кровоток, при пероральному надходженнi ця частка значно менша i становить 5-10%. Практично весь присутнш у плазмi кадмiй зв'язуеться з метало-тюнешами, бiлками або низькомолекулярними тюловими сполуками, зокрема з глутатюном або цистешом [9]. Пюля перорально! абсорбцп кадмiй спочатку транспортуеться через пор-тальну вену в печшку, накопичуеться в гепатоцитах, де iндукуе синтез металотюне1шв. 1з цими низькомолекулярними сполуками кадмш зв'язуеться з високою афшшстю, таким чином метал iзолюеться та усуваеться його токсичний вплив на клiтини. Комплекси металотюнеши-кадмiй з гепатоцитiв потрапляють у кров вна-слiдок природно! екскрецп чи загибелi клiтин.
При надходженш з кров'ю у внутрiшнi органи кадмш може вившьнятися з протешових комплексiв та зв'язуватися з шшими моле-кулами-мiшенями на поверхнi клггин чи над-ходити всередину кттини завдяки роботi транспортерiв iонiв металiв, зокрема групи Zrt-/Irt-пов'язаних бшюв [3]. Повiдомлялося, що в разi надлишкового надходження кадмiю в оргашзм рееструвалося його пiдвищене накопичення в структурах головного мозку [13], органах серцево-судинно! системи, селезiнцi [12].
Низькомолекулярш протеши в комплексi з кадмiем фiльтруються нирковими клубочками i в проксимальних канальцях захоплюються еш-телiальними клiтинами. На раннiх стадiях експозицп органiзму кадмiем тiльки дуже невелик кiлькостi цих комплексiв виводяться iз сечею. При збiльшеннi вмюту кадмiю в проксимальних канальцях внаслщок цитотоксично! дп ушкоджуються епiтелiальнi клiтини, що спри-чиняе порушення процесiв реабсорбцп, а в сечi зростае концентрацiя кадмiю та низькомоле-кулярних проте1шв [10].
Метою дослщження була порiвняльна оцiнка динамiки накопичення кадмда у внутрiшнiх органах експериментальних тварин пiсля три-вало1 експозицп хлоридом кадмiю та НЧ сульфщу кадмiю рiзного розмiру.
МАТЕР1АЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛ1ДЖЕНЬ
У роботi було використано сполуки кадмда в наноформк НЧ сульфщу кадмiю (НЧ CdS)
середнiм po3MipoM 4-6 нм та 9-11 нм та в юннш формк хлорид кадмiю (CdCl2), який добре роз-чинний у водь НЧ сульфщу кадмiю отримували методом хiмiчного синтезу, з використанням стабшзатора полiфосфату натрiю (NaPO3)n. Роз-мiри НЧ було встановлено методом електронно1 мiкроскопiï.
Дослiдження проводили на щурах-самцях статевозрiлого вiку лiнiï Вiстар вагою 160-180 гр. Утримувались тварини в умовах вiварiю на стандартизованому харчовому ращош з вiльним доступом до питноï водогiнноï води. Щурiв було розподшено на 3 дослiднi групи та контрольну (по 30 тварин у груш). 1-й дослщнш груш вводили НЧ CdS розмiром 4-6 нм, 2-й - НЧ CdS розмiром 9-11 нм, 3-й - CdCl2; контрольнiй групi вводили фiзiологiчний розчин. Дослiджуванi речовини вводили внутршньоочеревинно що-денно 5 разiв на тиждень (моделювання робочого тижня) в дозi 0,08 мг/кг у перерахунку на кадмш. Токсичш ефекти ощнювали пiсля 30 введень (1,5 мюящ), 60 введень (3 мюящ) та через 1,5 мiсяцi шсля припинення експозицiï. Тварин зважували один раз на тиждень натще упродовж тривалост експерименту. По закiнченню дослщного пе-рiоду тварин знеживлювали методом декаштацп iз дотриманням вимог щодо гуманного по-водження. Одразу шсля взяття кровi видаляли внутрiшнi органи, зважували та висушували в муфельнш печi при температурi 45 °C до стало1' маси для подальшого визначення вмiсту мiкроелементiв. Усi машпуляцп з тваринами проводили вiдповiдно до положень «Свро-пейсько1' конвенцiï захисту хребетних тварин, як використовуються з експериментальною та iншою науковою метою» (Страсбург, 1985).
Дослiдження вмюту макро- i мiкроелементiв проводили методом рентген-флуоресцентно1' спектроскопiï (спектрометр енергiй рентгешвсь-кого випромiнювання СЕР-01). Вимiрювання проводили при струш трубки 63 еВ та напрузi аноду 45кВ. Спектр розшифровували програмним забезпеченням ElvaX, подальшу статистичну об-робку виконували за допомогою програмного забезпечення Microsoft Excel 2003 та SPSS 21.0. Достовiрнiсть вщмшностей мiж показниками оцiнювали за U-критерieм Манна-Уiтнi.
Дослiдження виконували в рамках НДР ДУ «1нститут медицини пращ НАМН Украши» «Наукове обгрунтування принципiв, методiв i показникiв експериментально1' оцiнки токсич-ностi наночастинок i наноматерiалiв (на прикладi наночастинок металiв)» (№ д.р. 0113U001447) та «Дослщження особливостей токсично!' дiï нано-
17/ Том XXII/ 2
5
частинок важких метатв, пошук та обгрунтуван- постекспозицiйному перiодi спостер^алося зро-
стання вмiсту цього металу (табл.). Разом з тим, спостер^алися певнi особливостi його накопичення залежно вщ тривалостi експозицiï та
ня засобiв профiлактики» (№ д.р. 0116U00497). РЕЗУЛЬТАТИ ТА ÏX ОБГОВОРЕННЯ
У внутрiшнiх органах тварин шсля 30 i 60 форми уведених сполук (нано- та юнна форма). введень дослщжуваних сполук кадмiю та в
Вмкт кадм1ю у внутр1шн1х органах експериментальних тварин, мкг/г (M±m, n=7)
Макро- i мшроелемент Пер1од досл1джень Контрольна група Дослщт групи
I — CdS 4-6 нм II — CdS 9-11 нм III - CdCl2
Цирки 30 введень 0,21±0,06 30,75±2,15* 30,15±2,13*~ 16,53±2,32*
60 введень 0,30±0,04 56,08±11,79* 71,72±4,69*~ 57,95±6,90*
ПЕП 0,25±0,05 81,37±2,52*~ 72,10±2,30*#~ 53,37±4,09*
Печшка 30 введень 0,16±0,05 17,78±1,25* 20,27±1,98* 27,53±12,70*
60 введень 0,13±0,04 18,03±0,37*~ 25,19±2,16*# 32,94±6,45*
ПЕП 0,14±0,04 54,28±8,48* 36,63±1,51 *#~ 64,60±3,25*
Серце 30 введень 0,13±0,08 0,10±0,03 0,19±0,06 0,13±0,02
60 введень 0,15±0,08 0,31±0,09* 0,30±0,04* 0,24±0,05
ПЕП 0,13±0,07 2,73±0,56*~ 3,96±0,54*~ 5,52±0,67*
Аорта 30 введень 0,04±0,01 0,16 ±0,03*~ 0,02±0,01#~ 1,10±0,16*
60 введень 0,03±0,01 2,35±0,45*~ 0,61±0,39#* 0,54±0,14*
ПЕП 0,03±0,01 13,05±1,70*~ 4,83±0,69#*~ 20,23±1,45*
Головний мозок 30 введень 0,07±0,00 0,17±0,03* 0,14±0,04* 0,25±0,08*
60 введень 0,07±0,00 0,15±0,04* 0,09±0,06 0,20±0,05*
ПЕП 0,08±0,00 1,78±0,28* 1,49±0,10*~ 2,34±0,63*
Селез1нка 30 введень 0,28±0,03 4,44±0,41 *~ 8,42±0,66*#~ 0,90±0,18*
60 введень 0,28±0,02 4,81±0,47*~ 10,85±1,22*#~ 6,24±1,30*
ПЕП 0,27±0,02 10,17±0,93*~ 11,65±1,39*~ 7,69±0,48*
Тимус 30 введень 0,13±0,03 4,76±0,47*~ 1,73±0,44*#~ 0,46±0,18*
60 введень 0,15±0,03 3,14±0,44*~ 9,35±2,13*#~ 4,12±0,49*
ПЕП 0,13±0,03 14,15±1,67*~ 5,86±0,59*# 4,28±0,94*
Примiтки: * - статично достсшрш вiдмiнностi показникiв тварин дослiдних груп вiд показникiв контрольноï групи; # - статистично
достсшрш вiдмiннсстi ]шж показниками груп тварин експонованих наночастинками сульфiду кадмiю рiзнсгс рсзмiру;--статистично
достсшрш вiдмiнностi мiж показниками груп тварин експонованих наночастинками сульфщу кадмто та хлоридом кадмш; р<0,05.
У серц тварин дослiдних груп шсля 30 введень сполук кадмш, а також шсля 60 введень CdCl2 не було виявлено статистично досто-вiрного шдвищення вмюту кадмда порiвняно з вiдповiдними показниками контрольноï групи. Пiсля 60 введень НЧ CdS розмiром 4-6 нм вмют
кадмiю зростав у 2,1 разу, а НЧ CdS розмiром 9-11нм - у 2 рази. У постекспозицшному перiодi рееструвалося досить значне накопичення кадмда в серцi щурiв усiх дослщних груп: пiсля експозицiï НЧ CdS розмiром 4-6 нм його вмют зростав у 21 раз, НЧ CdS розмiром 9-11нм - у
30 разiв, CdQ2 - у 42,5 рази порiвняно з контрольними показниками. Таке штенсивне накопичення кадмiю в серщ, особливо його юнно1 форми, шсля тривалого введення в оргашзм може викликати морфо-функцiональнi змiни та вщправати провiдну роль у патогенезi кардютоксично1 ди цього металу.
У селезгнцг щурiв усiх дослiдних груп спо-стерiгалось iстотне накопичення кадмда Так, пiсля 30 введень НЧ CdS розмiром 4-6 нм вмют кадмiю зростав у 15,8 разу, НЧ CdS розмiром 911 нм - у 30,1 разу, CdCl2 - у 3,2 разу; шсля 60 введень - вщповщно у 17,7, у 38,8 та в 22,3 разу. У постекспозицшному перiодi вмют кадмда в селезшщ експонованих тварин зростав та перевищував контрольш показники вiдповiдно в 37,7, у 43,1 та в 28,5 разу. Таким чином, у селезшщ бшьш штенсивно накопичуються НЧ сульфщу кадмiю, особливо бiльшого розмiру (9-11нм), порiвняно з юнною формою.
У тимус/ дослiдних тварин також реестру-валося значне накопичення кадмiю. Так, шсля 30 введень НЧ CdS розмiром 4-6 нм, НЧ CdS роз-мiром 9-11нм та CdQ2 вмют кадмда перевищував контрольш значення вщповщно в 36,6, у 13,3 та у 3,5 рази; шсля 60 введень - вщповщно в 20,9, у 62,3 та в 40,8 разу; у постекспозицшному перiодi - вщповщно в 111,5, у 45,1 та в 32,9 разу. Таким чином, на початкових стащях розвитку штоксикаци та особливо в постекспозицшному перiодi накопичуються бшьш штенсивно НЧ CdS меншого розмiру, а менше - CdCl2.
У головному мозку щурiв усiх дослiдних груп у першому та другому перюдах дослiджень рее-струвалося незначне накопичення кадмда Так, шсля 30 введень НЧ CdS розмiром 4,65 нм, НЧ CdS розмiром 10,08 нм та CdQ2 вмiст кадмiю перевищував контрольш значення вщповщно в 2,4, у 2,0 та в 3,6 разу; шсля 60 введень - вщповщно зростав у 2,1 разу, не збшьшувався та зростав у 2,9 разу. У постекспозицшному перiодi вмют кадмда ютотно перевищував контрольш показники вщповщно в 22,2, у 18,6 та в 29,2 разу. Це свщчить, що в головному мозку кадмш на-копичуеться поступово i продовжуе накопичу-ватися шсля припинення експозицп, що може бути зумовлено поступовим перерозподшом його в оргашзм^
У печгнцг дослщних щурiв рееструвалося значне зростання вмюту кадмiю в першому перiодi дослщжень. Зокрема, вмiст кадмiю при введенш НЧ CdS розмiром 4-6 нм зростав у 111 разiв, НЧ CdS розмiром 9-11 нм - у 127 разiв, CdCl2 - у 172 рази. У другому перiодi дослщжень накопичення кадмда в печшщ вщбувалося менш
iнтенсивно, а показники його вмюту статистично не вiдрiзнялися вiд показникiв першого перюду, що може бути зумовлено певним перерозподшом його в оргашзм^ У постекспозицшному перiодi рiвень кадмiю в печшщ також ютотно зростав порiвняно з попередшми перiодами дослiдження. Так, вмют кадмда при введенш НЧ CdS розмiром 4-6 нм зростав у 387 разiв, НЧ CdS розмiром 9-11 нм - у 261 раз, CdQ2 - у 461 раз порiвняно з контрольними значеннями. Таке iнтенсивне накопичення кадмда в печшщ зумовлене особли-востями токсикокшетики кадмiю в оргашзм^ а також внутрiшньоочеревиннним способом введення в оргашзм тварин.
У нирках тварин, експонованих дослщжува-ними сполуками кадмда як у нано-, так i в юннш форм^ рееструвалося значне накопичення вмiсту кадмда. Зокрема, шсля 30 введень НЧ CdS роз-мiром 4-6 нм вмют кадмда зростав у 146 разiв, НЧ CdS розмiром 9-11 нм - у 143 рази, CdQ2 - у 79 разiв; шсля 60 введень - вщповщно в 187, у 239 та в 193 рази; у постекспозицшному перiодi - вщповщно в 325, у 288 та в 213 разiв порiвняно з контрольною групою. Таким чином, най-менший вмют кадмда у щурiв дослщних груп рееструвався за умови експозицп CdCl2. Це можна пояснити тим, що у внутршшх органах тварин ще! групи, особливо в печшщ, аорп, серцi та головному мозку, найбшьш iнтенсивно накопичувався кадмш шсля введення, внаслщок чого i повiльнiше виводився з оргашзму.
ВИСНОВКИ
1. Тривала експозицiя сполуками кадмда як у нано-, так i в юннш формi призводить до знач-ного накопичення цього металу у внутршшх органах. Визначення концентраци кадмiю у внутрiшнiх органах експериментальних тварин дозволяе ощнити особливост токсикокiнетики цього металу в оргашзм^ передбачити пато-генетичнi особливостi реалiзацil його токсичних ефектiв, особливо в постекспозицшному перюду
2. Найбiльш штенсивне накопичення кадмда спостерпалося в нирках та печшщ експери-ментальних тварин, що зумовлено як особли-востями токсикокшетики, так i шляхом введення дослщжуваних сполук в оргашзм.
3. У нирках, селезшщ та тимус тварин, експонованих наночастинками сульфщу кадмда, було виявлено бшьшу концентрацда кадмда по-рiвняно з органами тварин, яким вводили хлорид кадмда. Причому в селезшщ кадмш накопичувався штенсившше шсля введення нано-частинок бшьшого розмiру, порiвняно з нирками та тимусом. У печiнцi, серщ, аорп та головному
17/ Том XXII/ 2
7
мозку тварин бшьше накопичення спостер^алось шсля введення хлориду кадмда.
4. Отримаш результати дослщження стануть у нагодi при прогнозуваннi ризиюв впливу на
органiзм сполук кадмда у наноформ^ визначеннi маркерiв i критери оцiнки ix впливу, а також розробщ профiлактичниx заxодiв.
СПИСОК Л1ТЕРАТУРИ
1. Adams S.V. Cadmium exposure and cancer mortality in the Third National Health and Nutrition Examination Survey cohort / S.V. Adams, M.N. Passarelli, P.A. Newcomb // Occupational Environmental Med. -2012. - Vol. 69, N 2. - P. 153-156.
2. Cadmium-induced Cancers in Animals and in Humans / J. Huff, R.M. Lunn, M.P. Waalkes [et al.] // Inter. J. Occupational Environmental Health. - 2007. - Vol. 13, N 2. - P. 202-212.
3. Discovery of ZIP transporters that participate in cadmium damage to testis and kidney / L. He, B. Wang, E.B. Hay, D.W. Nebert // Toxicol. Applied Pharmacol. -2009. - Vol. 238. - P. 250-257.
4. Genotoxicity and Cytotoxicity of Cadmium Sulfide Nanomaterials to Mice: Comparison Between Nano-rods and Nanodots / L. Liu, M. Sun, Q. Li [et al.] // Environmental Engineering Science. - 2014. - Vol. 31, N 7. -P. 373-380.
5. Health effects of cadmium exposure - a review of the literature and a risk estimate / L. Jarup, M. Berglund, C. Elinder [et al.] // Scandinav. J. Work, Environment & Health. - 1998. - N 1. - P. 1-52.
6. Jie Liu. Role of oxidative stress in cadmium toxicity and carcinogenesis /, Wei Qu, M.B. Kadiiska // Toxicol. Appl. Pharmacol. - 2009. - Vol. 238, N3.-P. 209-214.
7. Kozhevnikova N.S. Cadmium sulfide nanopar-ticles prepared by chemical bath deposition / N.S. Kozhevnikova, A.S. Vorokh, A.A. Uritskaya // Russian Chemical Reviews. - 2015. - Vol. 84, N 3. - P. 225-250.
8. Non-renal effects and the risk assessment of environmental cadmium exposure / A. Äkesson, L. Barregard, I.A. Bergdahl [et al.] // Environmental Health Perspect. - 2014. - Vol. 122, N 5. - P. 431-438.
9. Prozialeck W.C. Early biomarkers of cadmium exposure and nephrotoxicity / W.C. Prozialeck, J.R. Edwards // Biometals. - 2010. - Vol. 23, N 5. - P. 793-809.
10. Prozialeck W.C. Mechanisms of Cadmium-Induced Proximal Tubule Injury: New Insights with Implications for Biomonitoring and Therapeutic Interventions / W.C. Prozialeck, J.R. Edwards // J. Pharmacology Experim. Ther. - 2012. - Vol. 343, N 1. - P. 2-12.
11. The toxicity of cadmium and resulting hazards for human health / J. Godt, F. Scheidig, C. Grosse-Siestrup [et al.] // J. Occupational Med. Toxicol. - 2006. - N 1. -P. 22-28.
12. Thevenod F. Toxicology of cadmium and its damage to mammalian organs / F. Thevenod, W.K. Lee // Metal Ions in Life Sciences. - 2013. - Vol. 11. - P. 415-490.
13. Wang B. Cadmium and its neurotoxic effects / B. Wang, Y. Du // Oxidative Med. Cell. Longevity. -2013. - 898034.
REFERENCES
1. Adams SV, Passarelli MN, Newcomb PA. Cadmium exposure and cancer mortality in the Third National Health and Nutrition Examination Survey cohort. Occupational and Environmental Medicine. 2012;69(2):153-6.
2. Huff J, Lunn RM, Waalkes MP, Tomatis L, Infante PF. Cadmium-induced Cancers in Animals and in Humans. International Journal of Occupational and Environmental Health. 2007;13(2):202-12.
3. He L, Wang B, Hay EB, Nebert DW. Discovery of ZIP transporters that participate in cadmium damage to testis and kidney. Toxicology and Applied Pharmacology. 2009;238:250-7.
4. Liu L, Sun M, Li Q, Zhang H, Alvarez PJ, Liu H, Chen W. Genotoxicity and Cytotoxicity of Cadmium Sulfide Nanomaterials to Mice: Comparison Between Nanorods and Nanodots. Environmental Engineering Science. 2014;31(7):373-80.
5. Jarup L, Berglund M, Elinder C, Nordberg G and Vahteram M. Health effects of cadmium exposure - a review of the literature and a risk estimate. Scandinavian Journal of Work, Environment & Health. 1998;1:1-52.
6. Jie Liu, Wei Qu, Kadiiska MB. Role of oxidative stress in cadmium toxicity and carcinogenesis. Toxicology and Applied Pharmacology. 2009;238(3):209-214.
7. Kozhevnikova NS, Vorokh AS, Uritskaya AA. Cadmium sulfide nanoparticles prepared by chemical bath deposition. Russian Chemical Reviews. 2015;84(3):225-50.
8. Äkesson A, Barregard L, Bergdahl IA, Nordberg GF, Nordberg M, Skerfving S. Non-renal effects and the risk assessment of environmental cadmium exposure. Environmental Health Perspectives. 2014;122(5):431-8. doi: 10.1289/ehp.1307110.
9. Prozialeck WC, Edwards JR. Early biomarkers of cadmium exposure and nephrotoxicity. Biometals. 2010;23(5):793-809. doi: 10.1007/s10534-010-9288-2.
10. Prozialeck WC, Edwards R. Mechanisms of Cadmium-Induced Proximal Tubule Injury: New Insights with Implications for Biomonitoring and Therapeutic Interventions. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 2012;343(1);2-12. doi: 10.1124/jpet.110.166769.
11. Godt J, Scheidig F, Grosse-Siestrup C, Esche V, Brandenburg P, Reich A, Groneberg DA. The toxicity of
cadmium and resulting hazards for human health. Journal 13. Wang B, Du Y. Cadmium and its neurotoxic of Occupational Medicine and Toxicology. 2006;1:22. effects. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. doi: 10.1186/1745-6673-1-22. 2013;898034. doi: 10.1155/2013/898034.
12. Thevenod F, Lee WK. Toxicology of cadmium and its damage to mammalian organs. Metal Ions in Life Sciences. 2013;11:415-90. doi: 10.1007/978-94-007-5179-8_14.
OraTTa Hagmm^a go pegaKmi' 13.03.2017
♦
УДК 612.82:612.397:616.441
О.Г. Родинський, ГАЛЬМ1ВНИЙ МЕХАН1ЗМ ВПЛИВУ
О.М. Демчеако, ТИРЕО1ДНИХ ГОРМОН1В
о т Кондратьева, НА КОГН1ТИВН1 ФУНКЦП МОЗКУ
А.М. Г олубка,
Д. С. Ярошенко
ДЗ «Дтпропетровська медична академiя МОЗ Украти» кафедра фiзiологii
(зав. - д. мед. н., проф. О.Г. Родинський)
вул. Вернадського, 9, Днiпро, 49044, Украна
SE «Dnipropetrovsk medical academy of Health Ministry of Ukraine»
Department or Physiology
Vernadsky str., 9, Dnipro, 49044, Ukraine
e-mail: nphys@dsma. dp. ua
Ключовi слова: гтертиреоз, гтотиреоз, ЦНС, ГАМК, ненасичеш жирш кислоти, гiпокамп Key words: hyperthyroidism, hypothyroidism, CNS, GABA, unsaturated fatty acids, hippocampus
Реферат. Тормозной механизм влияния тиреоидных гормонов на когнитивные функции мозга. Родинский А.Г., Демченко А.Н., Кондратьева Е.Ю., Голубка А.Ю., Ярошенко Д.С. В экспериментах на молодых крысах изучали изменения жирнокислотного спектра фракции свободных жирных кислот (СЖК) неокортекса и гиппокампа в условиях дисфункции щитовидной железы. Повышенный уровень тиреоидных гормонов вызвал накопление полиненасыщенных линолевой и линоленовой кислот в неокортексе в 2 раза, в гиппокампе на 52%. Состояние гипотиреоза способствовало также повышению С18:2,зв неокортексе на 74,4%%. Рост доли ненасыщенной фракции среди жирнокислотного состава неокортекса сопровождался также уменьшением содержания насыщенных С16:0 и С21:0 на 25% и 36% соответственно. Увеличение уровня ненасыщенной фракции СЖК коры больших полушарий, возможно, связано со снижением «ненасыщенности» структуры липидов, в свою очередь, может усиливать серотонинергическую синаптическую активность. Исследование концентрации нейромедиаторных аминокислот неокортекса выявило увеличение содержания серотонина как в условиях гипертиреоза (НС), так и в условиях гипотиреоза (НС). При гипертиреозе наблюдалось также повышение содержания ГАМК. Активность серотонин- и ГАМК-эргичных нейро-медиаторных систем мозга при гипертиреоидном статусе можно рассматривать как наращивание тормозных процессов на фоне возбуждающего эффекта ТГ по принципу обратной связи. В условиях экспериментального гипотиреоза одним из путей уменьшения метаболизма, возможно, является углубление тормозных эффектов серотониновой системы ЦНС.
17/ Том XXII/ 2
9
