CC BY
51
УДК 615.9:661.63
о.с. Еременко1, Б.А. Кацнельсон1, л.и. привалова1, о.Г. Макеев2, т.д. Дегтярева1, о.Ю. Береснева2, И.Е. Валамина2, И.А. Минигалиева1, М.П. Сутункова1, Е.П. Киреева1,
А.С. Назукин1
экспериментальная апробация комплекса средств, тормозящих токсические эффекты монацита
1Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих
промпредприятий Роспотребнадзора (Екатеринбург) 2Уральская государственная медицинская академия (Екатеринбург)
В эксперименте на крысах выявлен ряд неблагоприятных эффектов действия пыли монацитового концентрата, свидетельствующих о ее умеренной резорбтивной токсичности, но выраженной пульмонотоксичности, фиброгенности и генотоксичности. Показано существенное ослабление этих эффектов на фоне предложенного и. испытанного комплекса биопротекторов с различными механизмами защитного действия.
Ключевые слова: монацит, биопротекторы
ExpERiMENTAL TEsT oF A complex oF ВЮ-proTEcTORS DEcRisiNG TOxciTY of monazite effects
O.S. Yeremenko1, B.A. Katsnelson1, L.I. Privalova1, O.H. Makeyev2, T.D. Degtyareva1,
O.Yu. Beresneva2, I.E. Valamina2, I.A. Minigaliyeva1, M.P. Sutunkova1, E.P.Kireyeva1,
A.S. Nazukin1
Medical Research Center of Prophylaxis and Health Protection in Industrial Workers, Ekaterinburg
2Ural State Medical Academy, Ekaterinburg
It is shown in experiments on inbred, rats that monazite particulate induced, both local and systemic changes manifesting citotoxicity, fibrogenicity, and genotoxicity of this substance. Complex of bioprotectors with, different mechanism, of action tested in this study attenuates these adverse effects of the monazite.
Key words: monazite, bio-protectors
Монацит представляет собой минерал класса фосфатов редкоземельных элементов (РЗЭ) церие-вой группы и тория, содержащий около 0,2 % урана. Согласно справочнику [9], токсическое действие РЗЭ на организм в значительной мере обусловлено повреждением гепатоцитов, но наряду с этим, соединения РЗЭ вызывают увеличение интенсивности окислительно-восстановительных процессов, сдвиги в калий-кальциевом обмене, общее ослабление ферментативной активности, угнетающе влияют на белую кровь. Для плохорастворимых фосфатов и оксидов РЗЭ, как для всякой минеральной пыли, можно ожидать способности к стойкому накоплению в легких с развитием пневмокониотических изменений в них. Вместе с тем, резорбтивная токсичность присуща и таким малорастворимым оксидам РЗЭ, как куприт иттрия-бария ^Ва2Си307) и кобаль-тит лантана-стронция ^а0^г03СоО3), относящимся к высокотемпературным полупроводникам [7]. Для попавших в организм тория и урана основное значение имеет их радиотоксичность, обусловленная, в основном, альфа-излучением [4, 9]. Именно этим объясняется озабоченность, связанная с добычей и переработкой монацитовых песков, например, в Бразилии [14] или с проживанием вблизи мест накопления отходов после извлечения из них тория [15]. Вместе с тем, нам не известны работы, в которых были бы экспериментально оценены различные вредные эффекты монацита как такового.
На территории одного из районов Свердловской области на протяжении десятков лет находится база хранения моноцитового концентрата (МК), неудовлетворительное техническое состояние которой обусловило риск для здоровья не только работающих на ней, но и населения окружающих деревень, а в связи с этим — значительную общественную озабоченность. В систему профилактических мер, намеченных к осуществлению, входят не только строительные и другие технические мероприятия, но и поиск возможности повысить устойчивость организма работающих с МК к его вредному действию с помощью комплекса средств, благоприятно влияющих на токсикокинетику и токсикодинамику монацита. Предпосылкой к решению этой проблемы являлся многолетний опыт нашего коллектива в разработке и положительной апробации (как в эксперименте, так и на испытуемых) подобных био-профилактических комплексов (БПК), освещенный в большом числе публикаций [1, 11, 12].
При выборе биопротекторов для включения в состав БПК, подлежащего испытанию в данном случае, мы исходили из следующих предпосылок. В механизмах повреждающего действия пылевых частиц на клетку определенную роль играет индукция перекисного окисления липидов и других свободнорадикальных процессов [6]. Хорошо известна и роль свободных кислородных радикалов в повреждении (в том числе, радиационном) ДНК и тем самым,
вероятно, в инициации канцерогенеза. Поэтому от включения биологических антиоксидантов в умеренных дозировках в состав БПК можно ожидать не только антицитотоксического-антифиброгенного действия, но и антимутагенного (а прогностически
— антиканцерогенного) эффекта. Йод — другой биопротектор, ранее успешно испытанный как средство, повышающее резистентность организма не только к тиреотоксическому действию свинца [8], но и к развитию силикоза [6], что связано с нормализацией биоэнергетических процессов (нарушенных в повреждаемом пылевыми частицами макрофаге) через влияние йода на гормональную функцию щитовидной железы. Метионин играет активную роль в липидном метаболизме, нарушаемом при пневмокониозах, а также представляет интерес как один из компонентов антиоксидантной системы организма. Окислительный метаболизм молекулы глютаминовой кислоты в цикле Кребса является важным фактором энергозависимой стабилизации клеточных мембран, с чем связано повышение резистентности макрофага к цитоток-сическому действию пылевых частиц, а тем самым
— не только к их более эффективной элиминации из легких, но и к снижению фиброгенного эффекта [6]. Для оценки целесообразности дополнения БПК средствами, повышающими устойчивость ядерной ДНК к генотоксическому действию металлов и ионизирующего излучения, эффективность репарации поврежденной ими ДНК и/или апоптоз клеток с нерепарированными повреждениями, был использован препарат «Эйкозавитол», обогащенный ПНЖК (в основном, группы омега-3), обладающих выраженными антимутагенными свойствами, поскольку производные эссенциальных ПНЭЖК, эй-козаноиды, взаимодействуя с высокочувствительными сайтами связывания двунитевой молекулы ДНК, приводят к В^ конформационному переходу ДНК, что является одним из механизмов усиления ее репарации [5, 16]. Эффективность добавления этого препарата при действии комбинации мутагенных металлов показана ранее и в эксперименте [5, 16] и на добровольцах [10, 16].
методика
Использованная во всех экспериментах усредненная проба МК, полученная с упомянутой выше базы хранения, была растерта в агатовой ступке до состояния порошка, дисперсометрическая характеристика которого соответствовала обычным минеральным аэрозолям дезинтеграции.
Для изучения сдвигов клеточного состава жидкости бронхоальвеолярного лаважа (БАЛЖ), проводившегося через 24 часа после экспозиции, МК вводили интратрахеально инбредным белым крысам-самкам весом 150 — 220 г в виде взвеси, содержащей 10 мг пыли в 1 мл стерильного физ. раствора, под эфирным наркозом. Для изучения хронических эффектов крысам ввели таким же путем по 50 мг монацита однократно, и они были умерщвлены быстрой декапитацией спустя 6 месяцев. Всего в эксперименте участвовало 180 жи-
вотных, предоставленных виварием ФГУН ЕМНЦ ПОЗРПП. Содержание, питание, уход за животными и выведение их из эксперимента осуществляли в соответствии с требованиями «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Минздрава СССР от 12.08.1977 г. № 755). В обоих экспериментах участвовали по 6 групп животных. Первая получала взвесь МК; вторая — то же на фоне действия БПК; третья — МК и тот же БПК, но с добавкой препарата «Эйкозавитол»; четвертая — МК на фоне действия одного «Эйкозавитола»; пятая — БПК с «Эйкозавитолом», но без МК; шестая — только физ. раствор (контрольная группа).
В состав БПК, получаемого крысами, как и «Эйкозавитол», с кормом в течение 5 рабочих дней каждой недели, (из расчета на 1 животное) входили: 1,5%-ный раствор глютаминовой кислоты, нейтрализованный бикарбонатом натрия, в питье вместо воды (10—12 мл); поливитаминно-полиминеральный комплекс «Селмевит» (128 мг); препарат «Йодома-рин» (4 мкг); метионин (50 мг). Дозы глютамата и йода соответствуют успешно испытанным ранее при силикозе [6] и ряде металлоинтоксикаций [5, 12]; дозы «Селмевита» и метионина рассчитывались, исходя из приводимой в литературе потребности лабораторных крыс в основных микрону-триентах. Дозировка препарата «Эйкозовитол» (1 мл/день на одну крысу) соответствует таковой в вышеупомянутом исследовании [5, 16].
В краткосрочном эксперименте были изучены цитотоксический эффект пыли и цитопротекторное действие БПК на основе оценки клеточного состава бронхо-альвеолярного лаважа (БАЛЖ) [6]. В хроническом эксперименте, через шесть месяцев после интратрахеального введения пыли исследовали различные эффекты действия МК и их изменения на фоне применения БПК разного состава по системе общепринятых информативных показателей, которые будут упомянуты в следующем разделе статьи. Повреждение и репарация ДНК в клетках крови оценивались методом ДНК-комет и анализом полиморфизма длин амплифицированных фрагментов (ПДАФ) [5, 10, 16]. Обработка полученных результатов осуществлялась по ^критерию Стьюдента, критический уровень статистической значимости различий считался равным 0,05.
результаты
Исследование цитологического состава жидкости бронхо-альвеолярного лаважа (БАЛЖ) у крыс сравнивавшихся групп (табл. 1) показало, что пыль МК проявляет выраженную пульмонотоксичность, связанную с ее цитотоксическими свойствами, о чем свидетельствует увеличение свободной клеточной популяции глубоких дыхательных путей, в основном, за счет резкого увеличения числа ней-трофильных лейкоцитов (НЛ) при только небольшом, однако статистически значимом, увеличении числа альвеолярных макрофагов (АМ).
Такой характер реакции альвеолярного фагоцитоза, типичный для эффектов действия цитоток-
Таблица 1
Основные цитологические характеристики БАЛЖ через 24 часа после интратрахеального введения крысам
взвеси монацитового концентрата (X ± Sх)
Воздействие Число клеток, млн. НЛ/АМ
общее нл АМ
Физ. раствор 2,48 ± 0,15 0,24 ± 0,05 1,90 ± 0,15 0,13 ± 0,03
МК 49,90 ± 6,63* 42,96 ± 6,02* 4,57 ± 0,80* 10,18 ± 1,17*
МК+ БПК 33,01 ± 3,55*' 26,01 ± 3,01*' 5,19 ± 0,93* 5,15 ± 0,67*'
МК+ БПК + Э 29,78 ± 5,09*' 22,23 ± 3,74*' 6,27 ± 1,26* 3,83 ± 0,24*'
МК + Э 33,86 ± 5,33* 28,29 ± 4,68* 3,56 ± 0,51* 7,73 ± 0,44*
БПК + Э 2,64 ± 0,29' 0,13 ± 0,03' 2,11 ± 0,26' 0,06 ± 0,01'
примечание: * - статистическая значимость различия с контрольной группой; • - с группой «Монацит» (р < 0,05 по критерию Стьюдента).
Таблица 2
Содержание липидов в легких крыс через 6 месяцев после интратрахеального введения взвеси монацитового
концентрата (X ± S)
Воздействие Абсолютное содержание липидов, мг То же в пересчёте на 100 г массы тела Число суданофильных гранул, баллы11
- 26,73 ± 1,80 12,15 ± 0,85 1,26±0,11
МК 45,86 ± 2,22* 20,43 ± 1,12* 2,11 ±0,17*
МК+ БПК 36,81 ± 3,41 *• 16,47 ± 1,48** 1,53±0,06*^
МК+ БПК + Э 36,66 ± 3,95* 15,93 ± 1,52** 1,45±0,05^
МК + Э 39,48 ± 2,51* 18,14 ± 1,37* нет данных.
БПК + Э 29,33 ± 2,03 13,07 ± 0,9 нет данных.
примечание: * - статистическая значимость различия с контрольной группой; • - с группой «Монацит» (р < 0,05 по критерию Стьюдента). 1)Окраска чёрным суданом В; число суданофильных (фосфолипидных) гранул в лёгочном макрофаге оценивается в баллах от 0 до 3 и рассчитывается средне взвешенный балл для каждого животного.
сичной и фиброгенной пыли [6, 13], интегрально характеризуется почти 9-кратным и статистически высокозначимым увеличением отношения НЛ/ АМ. У животных, которые перед интратрахеаль-ным введением МК получили месячный курс БПК, этот показатель значимо ниже за счет существенного ограничения мобилизации нейтрофилов, а при совместном действии БПК и Эйкозавитола отношение НЛ/АМ снижается наиболее существенно, хотя сам эйкозавитол дал значительно менее выраженное снижение притока НЛ в ответ на введение МК, чем в случае БПК. Комплекс БПК + эйкозавитол, судя по клеточности БАЛЖ, снижает и пульмонотоксический эффект фоновых вредных экспозиций, которым подвержены контрольные крысы при обычном содержании.
В хроническом эксперименте показано, что через 6 месяцев после интратрахеального введения пыль монацита вызывает в легких умеренные пневмокониотические изменения. Имело место увеличение массы легких, причем значимых изменений данного показателя на фоне действия БПК и/или эйкозавитола не обнаружено. Как видно из таблицы 2, под действием МК наблюдалось также типичное для экспериментальных пневмокониозов увеличение содержания в легочной ткани липидов, связываемое [6] с усилением липопектической функции легочных макрофагов, активируемых пылевыми частицами либо продуктами разрушения
макрофагов под влиянием этих частиц. На фоне действия БПК (или БПК + эйкозавитол) в легочной ткани у крыс, получивших МК, отмечается статистически значимо меньшее накопление липидов, причем и в этом случае менее выраженное ослабление накопления липидов дал эйкозавитол без БПК. В хорошем соответствии с количественными данными о влиянии испытанных биопротекторов на содержание липидов в легких находилась по-луколичественная морфометрическая оценка их влияния на содержание суданофильных (фосфолипидных) гранул в макрофагах легочной ткани (табл. 2).
Под влиянием монацита наблюдалось увеличение и прямого показателя интенсивности фиброгенеза, а именно содержания суммарного оксипролина в легочной ткани (4155 ± 302 мкг против 2444 ± 100 мкг в контроле, р < 0,05), причем данный показатель имел тенденцию к снижению под влиянием БПК (3788 ± 324 мкг) и особенно БПК в сочетании с эйкозавитолом (3594 ± 380 мкг), а в несколько меньшей степени — под влиянием одного эйкозавитола (3986 ± 197 мкг). О том, что речь идет об ослаблении именно фиброгенеза, вызванного пылью МК, свидетельствует, как и в случае накопления липидов, отсутствие какого-либо влияния того же защитного комплекса на содержание оксипролина в легких интактных крыс (2656 ± 126 мкг).
Влияние биопротекторов на остаточную массу пыли в легких было благоприятным, однако слабым и статистически не значимым: в группе, получившей только МК, она равнялась 30,8 ± 2,9 мг, а в группах «МК + БПК» — 25,6 ± 2,5мг, «МК + БПК + эйкозавитол» — 27,1 ± 3,3 мг, «МК + эйкоза-витол» 29,3 ± 3,6 мг. Стертость положительного влияния на этот показатель, по всей вероятности, связана с малой эффективностью физиологических механизмов самоочищения легких при высокой разовой пылевой нагрузке. Однако прирост содержания оксипролина в легких при действии биопротекторов снизился не только в приведенных выше абсолютных показателях, но (во всех случаях, кроме действия одного эйкозавитола) также в расчете на единицу остаточной массы пыли в легких: в тех же группах 58,8 ± 6,6, 49,2 ± 13,1, 37,4 ± 13,8 и 57,1 ± 7,7 мкг/мг соответственно. Это свидетельствует о том, что ослабление повреждающего действия МК на легочные макрофаги не только защищает механизмы самоочищения легких от пылевых частиц, но и тормозит те сложные патогенетические пути, по которым повреждение этих клеток приводит к усиленному фиброгенезу [6].
Морфологические исследования также показали наличие в легких пневмокониотических изменений в виде диффузного умеренного склероза альвеолярных перегородок и развития в их толще множественных, мелких, неправильной формы клеточно-пылевых очажков, причем лишь единичные тонкие аргирофильные волокна проникают внутрь этих образований. На фоне действия биопротекторов клеточно-пылевые скопления определялись, по большей части, в просвете альвеол и значительно реже — в толще альвеолярных перегородок. Эти очажки по периферии охвачены тонкими коллагеновыми волокнами, однако прорастаний хотя бы аргирофильных волокон в их толщу не наблюдалось. В трахео-бронхиальных лимфатических узлах МК вызывало огрубение аргирофильной стромы и начальные признаки склерозирования синусов, а на фоне действия БПК или БПК совместно с эйкозавитолом эти явления были выражены меньше. Пневмокониотические изменения, вызываемые МК, достаточно выра-
жены для материала, не содержащего ни свободного диоксида кремния, ни силикатов. Допустимо предположить, что она, хотя бы отчасти, связана с действием естественной радиоактивной примеси, потенцирующим цитотоксичность пылевых частиц и развитие пневмокониоза [2, 3].
Функциональные показатели, приведенные в таблице 3, свидетельствуют о том, что токсическое действие МК не является исключительно местным (на легкие). Так, под влиянием МК отмечается общее снижение уровня биоэнергетического обмена, характеризуемое статистически значимым подавлением активности сукцинатдегидроненазы, причем у крыс, получавших БПК, эйкозавитол или их комбинацию, этот эффект МК отсутствует и, напротив, имеет место повышение активности. Показателем угнетающего действия МК на антиоксидантную систему организма может служить снижение уровня каталазы в сыворотке крови, причем и это снижение значительно менее выражено или вовсе не наблюдается на фоне приема биопротекторов. Увеличение содержания МДА в группе крыс, получивших только МК, может как отражать угнетение АОС, так и свидетельствовать об усилении процессов перекисного окисления липидов. Под влиянием биопротекторов отмечается снижение этого сдвига по отношению к контрольному уровню с потерей его статистической значимости.
Из той же таблицы 3 видно некоторое снижение процента сегментоядерных нейтрофилов периферической крови под влиянием МК, а для палочкоядерных нейтрофилов это снижение статистически значимо, тогда как на фоне биопротекторов оно не столь заметно и не значимо. Это может косвенно свидетельствовать о подавлении гранулоцитопоэза, предположительно связанном с внутренним альфа-облучением костного мозга, и о защите от него действием биопротекторов.
С такой гипотезой вполне согласуется анализ миелограммы крыс (исследованной только в группах «контроль», «МК», «МК + БПК» и «МК + БПК + Э»), из которой мы ввиду ограниченного объема статьи приведем только отдельные показатели. Отношение лейкобластических элементов к эритробластическим, равное в контрольной
Таблица 3
Некоторые показатели состояния организма крыс через 6 месяцев после интратрахеального введения взвеси
монацитового концентрата (X ± Sх)
Показатель Воздействие
- МК МК + БПК МК + БПК + Э МК + э БПК + Э
СДГ, гранул в 50 лимфоцитах 901 ± 36 736 ± 22* 982±31• 876 ± 49^ 881 ±26^ 910 ± 17
Каталаза, мккат/л 18,76± 1,92 13,47 ± 1,44* 14,43 ± 2,41 14,43± 1,44 18,76 ± 1,92 17,79 ± 1,44
МДА, мкмоль/л 4,07 ± 0,36 5,04 ± 0,19* 4,43 ± 0,23 4,52 ± 0,37 4,88 ± 0,18 4,68 ± 0,13
Сегментояд. нейтрофилы, % 34,50 ± 3,24 26,20 ± 2,28 31,71 ± 2,84 28,8 ± 0,67 27,00 ± 2,42 28,07 ± 1,83
Палочкояд. нейтрофилы, % 2,20 ± 0,39 0,80 ± 0,20* 1,71 ± 0,48 1,60 ± 0,37 1,70 ± 0,41 1,87 ± 0,44
примечание: * - статистическая значимость различия с контрольной группой; • - с группой «Монацит» (р < 0,05 по критерию Стьюдента).
группе 1,96 ± 0,14, под влиянием МК значимо (при р < 0,05) снизилось до 1,47 ± 0,12, а на фоне БПК или БПК + Э — не значимо и только до 1,51 ± 0,19 и 1,79 ± 0,17, соответственно. Значимым было также снижение под влиянием МК процента сегментоядерных (с 24,46 ± 0,69 % до 19,86 ± 1,85 %) и палочкоядерных/юных клеток (с 6,78 ± 0,48 % до 5,29 ± 0,53 %); один БПК практически не повлиял на это снижение, но на фоне БПК + Э процент сегментоядерных нормализовался (23,48 ± 1,31 %). Наиболее интересно сопоставление тех же групп по проценту клеток гранулоцитарного ростка кроветворения, зафиксированных в состоянии митоза: если в контрольной группе их было 0,72 ± 0,07 %, то у крыс, получивших только МК — 0,41 ± 0,08 % (снижение значимо при р < 0,05), МК на фоне БПК
— 0,53 ± 0,10 % (не значимые различия с обоими предыдущими показателями), а МК на фоне БПК + Э — 0,78 ± 0,11 (отличие от эффекта одного МК значимо при р < 0,05).
Отметим также, что межгрупповые различия носили тот же характер и в отношении моноцитов костного мозга, хотя не были значимы статистически, а также клеток лимфоцитарного ростка, общее число которых составляло 9,03 ± 0,94 % в контроле, было снижено значимо (р < 0,05) при действии МК (до 5,60 ± 0,59 %) и даже МК + БПК (до 6,20 ± 0,51 %), а при действии МК на фоне БПК + эйкозавитол — не значимо и только до 7,66 ± 0,65 %, причем последний показатель выше такового при действии одного МК значимо при р < 0,05. Тормозящее действие МК видно на всех стадиях лимфоцитопоэза (лимфобласт — пролимфоцит — лимфоцит), причем на всех стадиях БПК и, в особенности, БПК + эйкозавитол дали более или менее выраженное ослабление этого действия. В целом, МК проявляет несомненную миелоток-сичность, которую допустимо рассматривать как обусловленную, в основном, радиотоксичностью монацита.
Таблица 4
Распределение повреждений ДНК по классам комет (в %, Х ± Sх) в моноцитах крови крыс через 6 месяцев после интратрахеального введения взвеси монацитового концентрата
Классы 1) комет ' Воздействие
- МК МК + БПК МК + БПК + Э МК + Э БПК + Э
С1 50,30 ± 5,34 0,36 ± 1,35* 0,14 ± 0,76* 14,14 ± 2,69*' 8,33 ± 2,61*' 54,38 ± 6,35'
С2 30,40 ± 4,13 8,64 ± 4,13* 14,00 ± 3,83* 27,86 ± 2,69' 24,50 ± 3,46' 30,54 ± 4,37'
С3 9,50 ± 4,83 27,45 ± 4,68* 29,86 ± 4,23* 29,14 ± 4,07* 42,25 ± 2,97*' 14,69 ± 2,87'
С4 9,50 ± 6,06 35,09 ± 4,14* 28,57 ± 3,02*' 28,57 ± 2,79*' 16,50 ± 4,13' 0,46 ± 1,93*'
С5 0,30 ± 1,35 28,45 ± 4,85* 28,43 ± 3,02* 0,29 ± 0,98' 8,42 ± 3,13*' 0'
примечание: 1)С1 - практически неповрежденные клетки; С2 - клетки, имеющие низкий уровень повреждения ДНК, С3 - средний уровень повреждения ДНК, С4 - высокий уровень повреждения ДНК и С5 - полностью поврежденные клетки.
Таблица 5
Распределение повреждений ДНК по классам комет (в %, Х ± Sх) в лимфоцитах крови крыс через 6 месяцев после интратрахеального введения взвеси монацитового концентрата
Классы 1) комет ' Воздействие
- МК МК + БПК МК + БПК + Э МК + э БПК + Э
С1 50,20 ± 3,10 9,09 ± 1,89* 13,71 ± 2,51*' 14,14 ± 2,69*' 9,41 ± 4,13* 61,69 ± 4,11*'
С2 29,50 ± 4,55 9,27 ± 1,57* 13,71 ± 2,23*' 44,14 ± 4,23*' 33,33 ± 5,21' 30,85 ± 4,23'
С3 19,70 ± 4,43 28,27 ± 2,54* 28,86 ± 3,15* 27,43 ± 4,14* 32,75 ± 3,63* 7,00 ± 3,56*'
С4 0,20 ± 0,84 35,73 ± 3,80* 29,43 ± 5,01* 13,86 ± 2,69*' 17,08 ± 6,95*' 0,31 ± 1,26'
С5 0,40 ± 1,03 17,64 ± 2,87* 14,29 ± 3,95* 0,42 ± 1,07' 7,41 ± 4,78*' 0,15 ± 0,75'
примечание: 1)С1 - практически неповрежденные клетки; С2 - клетки, имеющие низкий уровень повреждения ДНК, С3
- средний уровень повреждения ДНК, С4 - высокий уровень повреждения ДНК и С5 - полностью поврежденные клетки.
Таблица 6
Коэффициент фрагментации1) ДНК лимфоцитов крови крыс через 6 месяцев после интратрахеального введения взвеси монацитового концентрата (Х ± Sх)
Воздействие
- МК МК + БПК МК+ БПК + Э МК + Э БПК + Э
0,083308 ± 0,005947 0,095828 ± 0,030529 0,065873 ± 0,000507* 0,034645 ± 0,000774*' 0,054095 ± 0,019407*' 0,058816 ± 0,002708*'
примечание: 1) Отношение радиоактивности «хвоста» к радиоактивности «ядра» при электрофорезе амплифицированной ДНК, меченой тритием, по агарозному гелю ( ПДАФ-анализ).
При морфологическом и морфометрическом исследовании щитовидной железы, селезенки и тимуса показано негативное влияние МК на эти органы, а также ослабление этого влияния под действием БПК, в особенности, при совместном применении БПК и эйкозавитола.
Оценка генотоксичности использованными нами методами тестирования повреждения и репарации ДНК свидетельствует о том, что МК обладает генотоксическим эффектом, проявляющимся увеличением фрагментации ДНК не только в моноцитах крови (то есть в клетках системы монону-клерных фагоцитов), но и в иммуно-компетентных клетках (лимфоцитах), причем и этот эффект тормозится испытанными биопротекторами, в особенности, сочетанием БПК и эйкозавитола (табл. 4 — 6). При этом сами по себе БПК и препарат «Эйкозавитол» не обладают собственным генотоксическим действием и, напротив, дали при совместном применении некоторое ослабление фонового уровня фрагментации ДНК.
заключение
Частицы монацитового концентрата, вводимые крысам интратрахеально в виде суспензии, вызывают изменения, свидетельствующие о пуль-монотоксичности, фиброгенности, резорбтивной токсичности и генотоксичности этого материала, по всей вероятности, хотя бы отчасти связанных с присутствием в его составе не только редкоземельных, но и естественных радиоактивных элементов ряда тория и, в меньшем количестве, урана. Биопрофилактический комплекс (БПК), состоящий из глутамата, препарата йода, метионина и поливитаминно-полиминерального препарата ослабляет все эти вредные эффекты монацита. Хотя аналогичное защитное действие биологически активной добавки «эйкозавитол» по большинству эффектов выражено слабее, однако сочетание ее с БПК по многим из них дает наилучший результат. Учитывая безвредность испытанных средств, подтвержденную в эксперименте, указанное сочетание может быть рекомендовано для проведение курсов биологической профилактики у работающих с монацитовым концентратом.
литература
1. Биологическая профилактика как комплексное воздействие, повышающее резистентность организма к действию вредных факторов производственной среды / Т.Д. Дегтярева [и др.] // Вест. Уральской медицинской науки. — 2005. — № 2.
- С. 70-76.
2. Величковский Б.Т. Этиология и патогенез пневмокониозов / Б.Т. Величковский, Б.А. Кац-нельсон. — М.: Медицина, 1964. — 178 с.
3. Гигиеническое значение естественной радиоактивности при добыче и обогащении некоторых редкометаллических руд и ее роль в развитии пнев-
мокониоза / Б.А. Кацнельсон [и др.] // Гиг. труда и проф. забол. — 1963. — № 4. — С. 3 — 9.
4. Ильин Л.А. Вредные химические вещества: Радиоактивные вещества / Л.А. Ильин, В.А. Филов.
— Л.: Химия, 1990. — С. 172 — 233.
5. Контролируемое испытание на женщинах-добровольцах комплекса средств биологической защиты организма от экологически обусловленного токсического и канцерогенного риска / Б.А. Кацнельсон [и др.] // Токсикологический вестник. — 2008. — № 3. — С. 12—19.
6. Пневмокониозы: патогенез и биологическая профилактика / Б.А. Кацнельсон [и др.]. — Екатеринбург: УрО РАН, 1995. — 325 с.
7. Токсикологическая характеристика и регламентация ряда полиметаллических оксидов / Неизвестнова Е.М. [и др.] // Гиг. труда и проф. забол. — 1992. — № 6. — С. 23 — 26.
8. Торможение комплексом биопротекторных средств общетоксического и тиреотоксического действия комбинации металлов — загрязнителей среды обитания / Б.А. Кацнельсон [и др.] // Токсикологический вестник. — 2004. — № 2. —
C. 23 — 29.
9. Филов В.А. Вредные вещества в окружающей среде: Элементы I — IV групп периодической системы и их неорганические соединения. — СПб.: Профессионал, 2005. — С. 269 — 283.
10. Экспериментальное испытание комплекса средств биологической защиты организма от канцерогенного действия комбинации экотоксикантов / Б.А. Кацнельсон [и др.] // Токсикологический вестник. — 2007. — № 3. — С. 15 — 20.
11. Attenuation of some adverse health effects of chrysotile asbestos with a bioprotective complex in animal experiments / B.A. Katsnelson [et al.] // Central Europ. J. Occupat. Environm. Med. — 2007. — Vol. 13, N 3 — 4. — P. 265 — 276.
12. «Biological prophylaxis» as one of the ways to proceed from analytical environmental epidemiology to public health protection (a self-overview) / L.I. Privalova [et al.] // European Epi Marker. — 2008.
— Vol. 12, N 3. — P. 1—8.
13. Correlation between cytotoxicity and fibro-genicity of silicosis-inducing dusts / B.A. Katsnelson [et al.] // Medic. Lavoro. — 1984. — Vol. 75, N 6. — Р. 450 — 462.
14. Dejabira D. The legrey et monocite processny in Brasil. The legacy et monozite processing in Brasil /
D. Dejabira, E.R. Roshedo // Radiat. Prot. Dosimetry.
— 2005. — Vol. 144, N 4. — P. 546 — 556.
15. Najem G.R. Health effect of a thorium waste disposal site / G.R. Najem, L.K. Voyce // Am. J. Pubter Health. — 1990. — Vol. 480, N 4. — P. 478 — 480.
16. Testing a set of bioprotectors against the genotoxic effect of a combination of ecotoxicants/
B.A. Katsnelson [et al.] // Central Europ. J. Occupat. Environm. Med. — 2007. — Vol. 13, N 3 — 4. — P. 251 —264.
сведения об авторах:
ФГУН «Екатеринбургский Медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора, Екатеринбург, ул. Попова, 30.
Еременко Ольга Сергеевна - младший научный сотрудник, отдел токсикологии и биопрофилактики, тел. (343) 371 -20-84, факс: (343) 371-87-40, [email protected].
Кацнельсон Борис Александрович - д.м.н., профессор, главный научный сотрудник, отдел токсикологии и биопрофилактики, тел. (343) 371-87-21, факс: (343) 371-87-40, [email protected].
Привалова Лариса Ивановна - д.м.н., профессор, ведущий научный сотрудник, отдел токсикологии и биопрофилактики, тел. (343) 371-20-84, факс: (343) 371-87-40, [email protected].
Дегтярева Тамара Дмитриевна - д.б.н., ведущий научный сотрудник, отдел токсикологии и биопрофилактики, тел. (343) 371-87-46, факс: (343) 371-87-40, [email protected].
Сутункова Марина Петровна - научный сотрудник, отдел токсикологии и биопрофилактики, тел. (343) 371-20-84, факс: (343) 371-87-40, [email protected].
Минигалиева Ильзира Амировна - научный сотрудник, отдел токсикологии и биопрофилактики, тел. (343) 371-20-84, факс: (343) 371-87-40, [email protected].
киреева Екатерина петровна старший научный сотрудник, отдел токсикологии и биопрофилактики, тел. (343) 371 -20-84, факс: (343) 371-87-40. [email protected].
Назукин Александр Сергеевич - к.м.н., заведующий диагностическо-лабораторным отделением, тел. (343) 371-27-48, факс: (343) 371-87-40.
ГОУ ВПО «Уральская государственная медицинская академия» Росздрава, Екатеринбург, ул. Репина, д. 3.
Макеев Олег Германович - д.м.н., профессор, заведующий кафедрой биологии и медицинской генетики, т. 8 (343) 24215-46. [email protected].
Береснева Ольга Юрьевна - к.б.н., доцент кафедры гистологии, т. 8 (343) 231-42-64, [email protected].
Валамина Ирина Евгеньевна - к.м.н., ведущий научный сотрудник, т.д. (343) 231-42-64.
