CC BY
39
Ж. к. албегова, В. Б. БРИН, Э. м. гаглоева
эффекты применения энтеросорбентов у животных с хронической интоксикацией хлоридом никеля
Кафедра нормальной физиологии Северо-Осетинской государственной медицинской академии, Россия, 362019, г. Владикавказ, ул. Пушкинская, 40. E-mail: [email protected]
В опытах на крысах линии Вистар с экспериментальной интоксикацией хлоридом никеля (25 мг/кг) в течение двух месяцев исследовали содержание белка в моче, диурез и основные процессы мочеобразования. Одновременно профилактически применяли интрагастральное введение 6%-ных водных взвесей цеолитоподобной глины ирлит-1 и нанокомпозитного углеродсодержащего сорбента НУМС. Установлено, что использованные энтеросорбенты уменьшают степень протеинурии и нарушения функции почек, вызванные действием хлорида никеля.
Ключевые слова: интоксикация никелем, функции почек, энтеросорбенты.
J. к. ALBEGovA, v. B. BRIN, E. M. GAGLoEvA
EFFECTS OF ENTEROSORBENTS APPLICATION AT ANIMALS WITH A CHRONIC INTOXICATION OF NICKEL CHLORIDE
Department of Normal Physiology, North Ossetian State Medical Academy,
Russia, 362019, Vladikavkaz, street Pushkin, 40. E-mail: [email protected]
In experiences on Vistar rats with an experimental intoxication of nickel chloride (25 mg/kg) within two months investigated the level of proteinuria, the volum of spontaneous diuresis and the basic processes urine formation. Simultaneously profilactically applied intragastral introduction of 6% of water suspensions zeolite-like clay Irlit-1 and nanocomposite carbon sorbent NCCS. It is established, that used enterosorbents reduce a degree of proteinuria and infringements of function of the kidneys, caused by action of nickel chloride.
Key words: nickel intoxication, renal functions, enterosorbents.
В отраслях промышленности, где используются цветные металлы, все больше выделяется отходов, богатых никелем. В программе глобального мониторинга, принятой ООН в 1980 г., никель упомянут как один из наиболее опасных загрязнителей окружающей среды. Избыточное поступление никеля в организм приводит к развитию патологических процессов [2, 3]. Проникновение никеля в организм происходит через дыхательные пути и желудочно-кишечный тракт вместе с пищей и водой. Поступивший никель накапливается в легких, печени, почках, железах внутренней секреции, костной ткани. 60% никеля выводится с мочой почками, при этом оказывая токсическое действие на орган [1, 4]. Ожидаемое еще большее увеличение поступления никеля в атмосферу, наблюдаемое ухудшение экологической обстановки диктуют необходимость поиска эффективных средств профилактики и ослабления токсического действия никеля.
В связи с этим наше внимание привлекли природные сорбенты - цеолитоподобные глины РСО - Алании, названные ирлитами. Они обладают уникальными сорбционными, молекулярно-ситовыми свойствами, каталитической и ионообменной способностью.
Другим сорбентом был выбран разработанный в институте неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН новый углеродный нанокомпозитный модифицированный сорбент для биомедицинского применения (НУМС-0-3-БМЦ), который сейчас проходит испытания.
Целью исследования явилось изучение эффектов интрагастрального введения взвеси глины ирлит-1 и
НУМС на электролитоводовыделительную функцию почек крыс в условиях хронической интоксикации хлоридом никеля.
методика исследования
Исследование проводили на 80 крысах-самцах линии Вистар массой 200-250 г. Эксперименты проводились в 4 группах животных: 1-я группа - интактные животные; 2-я - животные с внутрижелудочным введением хлорида никеля; 3-я группа - животные с ин-трагастральным введением хлорида никеля и глины ирлит-1; 4-я группа - животные с интрагастральным введением хлорида никеля и НУМС.
Животные находились на стандартном пищевом рационе, питьевой режим свободный. Животным 2-й группы в течение 2 месяцев вводили раствор хлорида никеля через зонд в желудок в дозе 25 мг/кг (в пересчете на металл). Животным 3-й группы на фоне ежедневного введения хлорида никеля через день внутрижелудочно вводили 6%-ную взвесь глины ирлит-1 из расчета 2,5% от массы тела, 4-й группе животных на фоне хлорида никеля интрагастрально через день вводили 6%-ную взвесь НУМС из расчета 2,5% от массы.
У контрольных и опытных животных в условиях 6-часового спонтанного диуреза исследовали водовыделительную функцию почек, экскрецию электролитов с мочой и содержание их в плазме крови через каждые 2 недели эксперимента.
Содержание натрия, калия в плазме крови и моче определяли методом пламенной фотометрии. Концентрацию креатинина и общего кальция в моче и плазме
Кубанский научный медицинский вестник № 1 (115) 2010 УДК 615.916:612.014.462.9.001.6
Кубанский научный медицинский вестник № 1 (115) 2010
крови, а также белка в моче определяли спектрофотометрически (В. В. Меньшиков, 1987) с помощью наборов «Кальций», «Креатинин», «Белок в моче» ООО «Агат-Мед» (г. Москва, Россия). Результаты всех серий опытов обработаны статистически с применением ^критерия Стьюдента.
результаты исследования и их обсуждение
У животных 2-й группы с хронической никелевой интоксикацией происходило достоверное увеличение объема 6-часового спонтанного диуреза во все сроки эксперимента (рис. 1), при этом скорость клубочковой фильтрации (СКФ) имела тенденцию к снижению через 2 недели и месяц эксперимента. Прирост диуреза был обусловлен снижением канальцевой реабсорбции (КР) воды, а к концу 2-го месяца и ростом СКФ.
На фоне введения глины ирлит-1 у животных третьей группы достоверного изменения спонтанного диуреза относительно интактного фона не выявилось, в то же время уровень диуреза был достоверно выше фона с ирлитом-1 через 2 недели эксперимента.
Через 1 и 2 месяца диурез увеличивался относительно обеих контрольных групп, но вместе с тем прирост диуреза был меньше, чем у животных с изолированным введением хлорида никеля, что было обусловлено менее выраженным снижением КР (р<0,01 и р<0,05) у животных в эти сроки. СКФ, которая увеличивалась через 2 месяца на фоне интоксикации хлоридом никеля, восстанавливалась до уровня контроля. У животных 4-й группы исследования, проведенные через 2 недели, не выявили достоверных отличий диуреза, в последующем диурез был достоверно выше фоновых значений, но вместе с тем достоверно ниже группы
с хронической интоксикацией металлом (р<0,05). Рост объема 6-часового спонтанного диуреза был обусловлен снижением КР воды, которая при этом была достоверно выше (р<0,05), чем у животных 2-й группы.
Изучение ионовыделительной функции почек (рис. 2) выявило увеличение экскреции натрия через 1 и 2 месяца эксперимента (р<0,001 и р<0,001) у животных 2-й группы. Рост экскреции натрия был обусловлен снижением канальцевой реабсорбции катиона (р<0,05 и р<0,01).
Уровень экскреции натрия у животных 3-й группы через 2 недели и 1 месяц эксперимента достоверно не отличался от фоновых значений, так как применение сорбента способствовало восстановлению измененных под влиянием хлорида никеля фильтрационного заряда и канальцевой реабсорбции катиона через 1 месяц. Через 2 месяца экскреция натрия достоверно возрастала, но все же ее уровень был меньше, чем у животных с изолированным введением хлорида никеля (р<0,05), вследствие менее выраженного снижения канальцевой реабсорбции катиона.
Уровень экскреции натрия у животных 4-й группы был достоверно выше фона, но вместе с тем ниже (р<0,05), чем у животных 2-й группы.
Экскреция кальция у животных на фоне интоксикации хлоридом никеля имела тенденцию к снижению через 2 недели и была достоверно ниже фона через
1 месяц (р<0,001). Снижение экскреции катиона было обусловлено снижением фильтрационного заряда (р<0,001) вследствие снижения его концентрации в плазме крови (р<0,001), несмотря на одновременное снижение канальцевой реабсорбции (р<0,05). Через
2 месяца эксперимента отмечено более существенное
Рис. 1. Влияние сорбентов НУМС-О-3-БМЦ и ирлита-1 на основные процессы мочеобразования и содержание белка в моче у крыс в условиях спонтанного диуреза при хронической интоксикации хлоридом никеля
Рис. 2. Влияние сорбентов НУМС-О-3-БМЦ и ирлита-1 на экскрецию натрия, калия и кальция у крыс в условиях спонтанного диуреза при хронической интоксикации хлоридом никеля
снижение канальцевой реабсорбции кальция на фоне менее выраженного снижения фильтрационного заряда, что способствовало восстановлению уровня экскреции катиона до фоновых значений.
У животных 3-й группы экскреция кальция снижалась через 1 месяц относительно фона, оставаясь выше, чем у крыс с изолированным введением хлорида никеля (р<0,05), вследствие менее выраженного снижения фильтрационного заряда (р<0,05) и восстановления канальцевой реабсорбции катиона. Через
2 месяца экскреция кальция не отличалась от фоновых значений, так как профилактическое применение ирли-та-1 нивелировало изменения канальцевой реабсорбции катиона и уменьшало изменения фильтрационного заряда вследствие менее выраженного снижения концентрации иона в плазме крови. У животных с профилактическим использованием НУМС экскреция кальция достоверно не изменялась в отличие от фона, но вместе с тем была выше, чем у животных с интоксикацией хлоридом никеля (р<0,01), вследствие большего фильтрационного заряда катиона.
Экскреция калия была выше фоновых значений через 1 и 2 месяца (р<0,05 и р<0,01) у животных 2-й группы. Рост экскреции калия в условиях гиперкалиемии был обусловлен увеличением фильтрационного заряда катиона. У животных 3-й группы профилактическое применение ирлита-1 препятствовало росту экскреции калия через 1 месяц эксперимента. Через 2 месяца экскреция катиона была выше, чем у контрольных крыс (р<0,05), оставаясь все же ниже, чем у животных с изолированным введением хлорида никеля. У животных с профилактическим использованием НУМС достоверных изменений в экскреции калия не отмечалось.
Введение соли никеля уже через 1 месяц вызывало повышение выведения белка с мочой (р<0,05).
Через 2 месяца уровень протеинурии нарастал (р<0,001). Экскреция белка с мочой у животных 3-й группы была достоверно выше фоновых значений через 1 и 2 месяца эксперимента (р<0,01 и р<0,05), а у животных 4-й группы - через 1 месяц (р<0,05), но степень выраженности протеинурии была существенно меньше в обеих группах по сравнению с животными 2-й группы. В опытах с применением ирлита-1 степень протеинурии была меньше, чем при использовании НУМС.
Таким образом, результаты экспериментов с применением ирлита-1 и НУМС демонстрируют профилактическое влияние применения сорбентов на выраженность нарушений процессов мочеобразования и степень протеинурии при экспериментальной интоксикации хлоридом никеля. Профилактические эффекты ирлита-1 выражены несколько сильнее, чем при использовании НУМС.
ЛИТЕРАТУРА
1. BwititiP. T., AshorobiR. B. Effects of chronic oral nickel chloride administration on glycaemia and renal function in normal and diabetic rats // Afr. J Health Sci. - 1998. - V. 5. № 3-4. - P. 198-201.
2. Cempel M., Janicka K. Distribution of nickel, zinc, and copper in rat organs after oral administration of nickel (II) chloride // Biol.Trace Elem. Res. - 2002. - V. 90. № 1-3. - P. 215-226.
3. Denkhaus E., Salnikow K. Nickel essentiality, toxicity, and carcinogenicity // Crit. Rev. Oncol. Hematol. - 2002. - V. 42 (1). -P. 35-56.
4. Obone E., ChakrabartiS. K., BaiC., MalickM. A., Lamontagne L, Subramanian K. S. Toxicity and bioaccumulation of nickel sulfate in Sprague-Dawley rats following 13 weeks of subchronic exposure // J. Toxicol. Environ. Health A. - 1999. - V. 57. № 6. - P. 379-401.
Поступила 12.01.2010
Кубанский научный медицинский вестник № 1 (115) 2010
