Научная статья на тему 'Експериментальні дослідження впливу метилтретбутилового ефіру на ембріональний розвиток білих щурів'

Експериментальні дослідження впливу метилтретбутилового ефіру на ембріональний розвиток білих щурів Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
57
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
Methyl tertiary-butyl ether / embryolethal / teratogenic and retardation effects / white rats

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Яворовський О. П., Паустовський Ю. О., Анісімова І. Г., Запривода Л. П.

Цель исследования. Экспериментальное изучение влияния на эмбриогенез метилтретбутилового эфира (МТБЭ) как важный аспект решения проблемы сохранения здоровья населения в условиях накопления этого вещества в атмосферном воздухе, почве, источниках водоснабжения (подземных и поверхностных), в других средах. Методы исследования. В эксперименте изучены эмбриолетальный, тератогенный, ретардационный эффекты влияния МТБЭ в дозах 500, 50, 5 и 0,5 мг/кг при внутрижелудочном поступлении с 1 по 19 день беременности. Возможное повреждающее действие на эмбриогенез этого вещества оценивали по способности повышать уровень эмбриональной смертности (эмбриолетальний эффект) и приводить к порокам развития внутренних органов и костной системы (тератогенный эффект). Ретардационное действие МТБЭ определяли по показателям общего развития плодов: массы тела, краниокаудального размера, массы и размера плаценты и оссификации костей скелета.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Яворовський О. П., Паустовський Ю. О., Анісімова І. Г., Запривода Л. П.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EXPERIMENTAL STUDY OF METHYL TERTIARY-BUTYL ETHER EFFECT ON THE EMBRYOGENESIS IN WHITE RATS

Aims. An experimental study of methyl tertiary-butyl ether (MTBE) effect on embryogenesis as an important aspect of problem-solving of population health protection in condition that this substance accumulation in the atmospheric air, soil, water sources (surface and underground), in other environments. Methods. In the experiment, the embryolethal, teratogenic and retardation effects of 500, 50, 5 and 0.5 mg/kg doses of MTBE administered intragastrically to white rats within 1-19 days of rats gestation were studied. Possible deleterious effects on the embryogenesis of this chemical was estimated by the ability to raise the level of embryonic mortality (embryolethal effect) and lead to the malformations of internal organs and skeletal system (teratogenic effects). Retardation effect of MTBE was studied by criteria of fetal development: body weight, craniocaudal size, weight and size of the placenta, and rate of skeletal ossification. Results. The above doses of MTBE caused an increased total, pre-implantation and postimplantation embryos loss (embryolethal effect), did not induce phenotypic malformation, but lead to other teratogenic effects (malformations of internal organs and skeletal system). The visceral disorders occurred only at the maximum MTBE doses and manifested themselves in internal hematomas. Skeletal abnormalities in white rats fetuses were revealed in three test groups administered with high doses of MTBE (500, 50 and 5 mg/kg). In addition, 500 mg/kg and 50 mg/kg doses of MTBE caused the retardation effect by disturbing the ossification of skeleton (sternum, sacral vertebrae, metatarsals) and decreasing the ossification rate in fetuses. Usually, the above changes were direct dose-response effects. The results obtained will serve as the scientific basis for the development of preventive measures to avoid harmful effects of MTBE on humans.

Текст научной работы на тему «Експериментальні дослідження впливу метилтретбутилового ефіру на ембріональний розвиток білих щурів»

10. Науковiй громадськостi, керiвництву МОЗ та АМН УкраУни iнiцiювати перед КМУ роз-гляд питання щодо вщроджен-ня принципу прюритетносл медичного обслуговування працюючого населення, до-цiльностi розробки Концепцii i проекту ДержавноУ програми "Здоров'я працюючого населення УкраУни" та створення у системi охорони здоров'я спе-цiальноi iнфраструктури — На-цюнально'У системи медицини працi.

11. Регламентувати у систе-мi вищоУ медичноУ освiти про-ходження практичноУ пщго-товки студентiв медико-про-фiлактичного спрямування використання баз саштарно-епiдемiологiчноi служби та вщповщних науково-дослщ-них установ МОЗ та НАМН УкраУни.

12. Активiзувати розвиток мiжнародного ствроб^ництва для вирiшення проблем у галу-зi забезпечення попередження ризику для здоров'я людини вiд факторiв довктля, вироб-ництва та побуту з метою виз-начення напрямкiв i розробки алгоритму дiй для реалiзацii мiжнародних зобов'язань.

13. Керiвникам науково-дослiдних установ

□ при плануванш науково-дослiдних робiт ураховувати запити саштарно-епщемюло-гiчноi служби та за можливост залучати до виконання УУ пра-цiвникiв;

□ налагодити роботу науко-во-практичних семiнарiв з про-паганди новiтнiх наукових i ме-тодичних досягнень та оргаш-зацп Ухнього практичного вико-ристання.

14. Обрати головою Укра-Унського наукового товариства ппенюлв академiка НАНУ та НАМНУ Кундieва Ю.1.

Доручити Правлiнню Укра-Унського наукового товариства ппенюлв i санiтарних ли карiв пщготувати пропозицii щодо внесення змiн в уставы документи товариства вщпо-вщно до дiючого законодав-ства.

15. Звернутися до головних редакторiв журналiв ппешчно-го профiлю, що входять до пе-релiку фахових наукових жур-налiв та видань, з пропози^я-ми опублiкувати рiшення i ма-терiали доповiдей учасникiв XV з'Узду гiгieнiстiв УкраУни.

EXPERIMENTAL STUDY OF METHYL TERTIARY-BUTYL ETHER EFFECT ON THE EMBRYOGENESIS IN WHITE RATS

Yavorovsky O.P., Paustovsky Yu.O., Anisimova I.G., Zaprivoda L.P.

EKCnEPHMEHTAnbHi flOCnipEHHfl onnHBY

METHnTPETEYTHnOBOrO EOIPY HA EMEPIOHAnbHHH PO3BHTOK EinHX IQYPIB

етилтретбутиловий еф1р (МТБЕ) — речовина, що широко вико-ристовуеться як антидетона-ц1йна добавка до бензину у США, переважнш б1льшост1 европейських краУн, зокрема в УкраУнк К1льк1сть МТБЕ у марках високооктанового бензину в УкраУн може сягати 10-15%. Значне збтьшення виробниц-тва МТБЕ призвело до забруд-нення р1зних об'ект1в довк1лля (атмосферного пов1тря, пов1-тря робочоУ зони, води водойм, Грунту тощо) ц1ею речовиною у багатьох краУнах св1ту.

МТБЕ — безбарвна прозора р1дина з характерним вираже-ним запахом. Для МТБЕ вста-новлено низку параметр1в ток-сичност1: середньосмертельна доза у раз1 введення у шлунок щурам становить 5000 мг/кг, середньосмертельна концен-трац1я за ЫгаляцмноУ дм для б1-лих щур1в — у межах 85000142000 мг/м3 (за експозици 4 год.). Гранично допустима концентрац1я пар1в МТБЕ у по-в1тр1 робочоУ зони — 100 мг/м3,

ЯВОРОВСЬКИЙ О.П., ПАУСТОВСЬКИЙ Ю.О., АН1С1МОВА 1.Г., ЗАПРИВОДА Л.П.

Нацiональний медичний ушверситет iM. О.О. Богомольця, м. КиУв

УДК

613.6:615.9:547.27:618.33-007

Ключовi слова: метилтретбутиловий ефiр, ембрiолетальний, тератогенний, ретардацiйний ефекти, бiлi щури.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ МЕТИЛТРЕТБУТИЛОВОГО ЭФИРА НА ЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ БЕЛЫХ КРЫС

Яворовский А.П., Паустовский Ю.А., Анисимова И.Г., Запривода Л.П.

Цель исследования. Экспериментальное изучение влияния на эмбриогенез метилтретбутилового эфира (МТБЭ) как важный аспект решения проблемы сохранения здоровья населения в условиях накопления этого вещества в атмосферном воздухе, почве, источниках водоснабжения (подземных и поверхностных), в других средах. Методы исследования. В эксперименте изучены эмбриолетальный, тератогенный, ретардационный эффекты влияния МТБЭ в дозах 500, 50, 5 и 0,5 мг/кг при внутрижелудочном поступлении с 1 по 19 день беременности. Возможное повреждающее действие на эмбриогенез этого вещества оценивали по способности повышать уровень эмбриональной смертности (эмбриолетальний эффект) и приводить к порокам развития внутренних органов и костной системы (тератогенный эффект). Ретардационное действие МТБЭ определяли по показателям общего развития плодов: массы тела, краниокаудального размера, массы и размера плаценты и оссификации костей скелета.

© Яворовський О.П., Паустовський Ю.О., Ашс 'шова 1.Г.,

№ 4 2012 Environment & Health 6

в атмосферному повiтрi — 0,5 мг/м3 (максимально разова ГДК). Речовину вiднесено до 4 класу небезпеки [1-3].

У зв'язку з викладеним вище метою нинiшнього достджен-ня е експериментальне вив-чення впливу на ембрюгенез МТБЕ як важливий аспект виршення проблеми збере-ження здоров'я населення в умовах накопичення ще'Т речо-вини в атмосферному пов^, фунт i джерелах водопоста-чання (пщземних i поверхне-вих), в iнших середовищах.

Матерiали та методи. Екс-перименти з вивчення впливу МТБЕ на ембрюнальний розви-ток проведено на бтих нелшш-них щурах. Вибiр цих лабора-торних тварин як об'екта до-слiдження спричинений практичною вщсутнютю у них спон-танних вад розвитку.

Можливу пошкоджуючу дю на ембрiогенез факторiв, що вивчалися, оцшювали за здат-нiстю тдвищувати рiвень ем-брiональноТ смертностi (ем-брiолетальний ефект) та приз-водити до вад розвитку — зов-ншшх i структурних дефектiв розвитку внутршшх органiв i кiстковоТ системи (терато-генний ефект). Ретардацiйну дю хiмiчних речовин визначали за показниками загального розвитку плодiв: масою тша, кранiокаудальним розмiром, масою i розмiром плаценти та осифiкацiею кiсток скелета.

Для проведення експеримен-ту було взято 280 самиць з по-

ФУНДАМЕНТАЛЬН1 ДОСЛ1ДЖЕННЯ =

чатковою масою 160-180 г, в яких оцшювався функцюналь-ний стан яечникiв за допомогою вивчення естрального циклу методом вагiнальних мазкiв [4].

Самиць зi стiйким ритмом естрального циклу на стадiях проеструс i еструс парували з iнтактними самцями за схемою 2:1. Перший день ваптност визначали за наявнютю сперматозоидов у вагiнальних мазках. Самиць щурiв з датованим строком ваптност розподши-ли на 5 груп: паралельний контроль (32 вагiтнi самицi, якi от-римували розчинник метил-третбутилового ефiру — рос-линну олiю) та чотири досшдш груп и. Дослiд 1 — 26 ваптних самиць, якi пщдавалися дiТ ме-тилтретбутилового ефiру у дозi 500 мг/кг маси тша (1/10 ЛД50); дослiд 2 — 28 ваптних самиць, як зазнавали впливу метил-третбутилового ефiру у дозi 50 мг/кг маси тша (1/100 ЛД50); дослiд 3 — 27 ваптних самиць, що отримували метил-третбутиловий ефiр у дозi

Результаты. Действие МТБЭ в диапазоне изучаемых доз приводило к увеличению общей, доимплантационной и постимплантационной гибели эмбрионов (эмбриолетальный эффект), не индуцировало фенотипических аномалий развития, однако характеризовалось другими проявлениями тератогенного эффекта (дефектами развития внутренних органов и костной системы). Висцеральные нарушения проявлялись только при максимальном уровне воздействия наличием внутренних гематом. Скелетные аномалии развития присутствовали у плодов белых крыс трех групп с большими дозами МТБЭ (500, 50 и 5 мг/кг). МТБЭ в дозах 500 мг/кг и 50 мг/кг характеризуется также проявлениями ретардационного эффекта, поскольку нарушает состояние окостенения скелета плодов и замедляет темпы его оссификации (грудины, крестцовых позвонков, плюсны). Указанные изменения, как правило, подчинялись прямой зависимости "доза — эффект".

Полученные результаты послужат научным обоснованием для разработки профилактических мероприятий, направленных на предупреждение вредного воздействия МТБЭ на организм. Ключевые слова: метилтретбутиловый эфир, эмбриолетальный, тератогенный и ретардационный эффекты, белые крысы.

Запривода Л.П.

СТАТТЯ, 2012.

5 мг/кг маси тша (1/1000 ЛД50); дослщ 4 — 18 ваптних самиць отримували вказану xi-Mi4Hy речовину у дозi 0,5 мг/кг маси тша (1/10000 ЛД50).

Метилтретбутиловий ефiр та його розчинник вводили бтим щурам внутршньошлунково металевим зондом в об'eмi 1,82,4 мл з 1 до 19 дня ваптностк

Результати оцшювали тсля евтаназп (шляхом дислокацп шийних хреб^в) i розтину самиць на 20-й день ваптност [5]. При цьому визначали юльюсть живих i мертвих плодiв, резорб-цм, мюць iмплантацií, а також число жовтих тт в яечниках. Розрахунок антенатально'!' заги-белi ембрюшв проводили за методикою А.1. Малашенко та 1.К. бгорова [6]. Половину пло-дiв фiксували у розчин Буена i вивчали стан внутршых органiв за методикою Wilson у модифи кац! 1.Р. Бариляка [7]. Другу ча-стину плодiв фiксували у 96о етиловому спирт i дослщжува-ли кiсткову систему на тоталь-них просвiтлениx препаратах, забарвлених за Петерсом [5, 8].

Загалом в експериментах з вивчення порушень пренаталь-ного розвитку бтих щурiв за дм МТБЕ використано 131 ваптну самицю, отримано i проана-лiзовано 1203 живих плодiв 20-го дня розвитку.

Результати дослiджень порiв-нювали з паралельним контролем i узагальненим лаборатор-ним контролем, представле-ним ваптними самицями, ви-пробуваними нами у поперед-нix дослщженнях як контрольнi. Узагальнений лабораторний контроль налiчував 229 вагiтниx самиць i 2135 живих плодiв.

Оцiнку вiрогiдностi ста-тистичних дослiджень проводили за допомогою t-критерю Ст'юдента. Статистичну оцшку вiрогiдностi показникiв, якi ви дображали стан осифкаци скелета у плодiв бiлиx щурiв до-слiдниx груп щодо контрольно!'

7 Environment & Health № 4 2012

EXPERIMENTAL STUDY OF METHYL TERTIARY-BUTYL ETHER EFFECT ON THE EMBRYOGENESIS IN WHITE RATS Yavorovsky O.P., Paustovsky Yu.O. Anisimova I.G., Zaprivoda L.P. Aims. An experimental study of methyl tertiary-butyl ether (MTBE) effect on embryogenesis as an important aspect of problem-solving of population health protection in condition that this substance accumulation in the atmospheric air, soil, water sources (surface and underground), in other environments. Methods. In the experiment, the embryolethal, teratogenic and retardation effects of 500, 50, 5 and 0.5 mg/kg doses of MTBE administered intragastrically to white rats within 1-19 days of rats gestation were studied. Possible deleterious effects on the embryogenesis of this chemical was estimated by the ability to raise the level of embryonic mortality (embryolethal effect) and lead to the malformations of internal organs and skeletal system (teratogenic effects). Retardation effect of MTBE was studied by criteria of fetal development: body weight, craniocaudal size, weight and size of the placenta, and rate of skeletal ossification.

Results. The above doses of MTBE caused an increased total, pre-implantation and postimplantation embryos loss (embryolethal effect), did not induce phenotypic malformation, but lead to other teratogenic effects (malformations of internal organs and skeletal system). The visceral disorders occurred only at the maximum MTBE doses and manifested themselves in internal hematomas. Skeletal abnormalities in white rats fetuses were revealed in three test groups administered with high doses of MTBE (500, 50 and 5 mg/kg).In addition, 500 mg/kg and 50 mg/kg doses of MTBE caused the retardation effect by disturbing the ossification of skeleton (sternum, sacral vertebrae, metatarsals) and decreasing the ossification rate in fetuses. Usually, the above changes were direct dose-response effects. The results obtained will serve as the scientific basis for the development of preventive measures to avoid harmful effects of MTBE on humans.

Keywords: Methyl tertiary-butyl ether, embryolethal, teratogenic and retardation effects, white rats.

групи, додатково проводили за допомогою %2-критерю К. nip-сона [9].

Результати. На тдготовчо-му етат перед проведенням експерименту щоденне вивчення протягом трьох тижшв функцюнального стану яечни-юв 280 самиць бтих щуpiв показало наявнють стмкого ритму естрального циклу у 239 з них. Про це свщчила тривалють циклу i його окремих фаз, рит-мiчнiсть змши фаз циклу, а та-кож наявнють уах чотирьох стадм циклу: дiестpусу, прое-струсу, еструсу та метаеструсу. Вобран тварини були викори-

стан для подальших ембрюло-пчних дослщжень.

Внутршньошлункове вве-дення МТБЕ ваптним самицям бтих щуpiв у дозах 500, 50, 5 i 0,5 мг/кг з 1 до 19 дня ваптно-ст не викликало порушення приросту маси Тхнього тта.

При вивченн ембрюлетально-го ефекту МТБЕ було вщзначе-но, що введення його у шлунок ваптних самиць призводить до тдвищення piвня загибелi ем-брюыв щуpiв на до- та постм-плантацмних стадiях розвитку, а також ТхньоТ загальноТ загибелк Ембрюлетальний ефект МТБЕ залежить вщ його дози. Так, за

Рисунок 1

Ембрюлетальна дiя МТБЕ у дозах 500, 50, 5 та 0,5 мг/кг

35-,

30

25-

I

о 'ü

ю

я m

20

15-

10-

5

й Контроль узагальнений лабораторний

□ Контроль паралельний И Дослщ 1 (МТБЕ 500 мг/кг)

□ Дослщ 2 (МТБЕ 50 мг/кг) 0 Дослщ 3 (МТБЕ 5 мг/кг) и Дослщ 4 (МТБЕ 0,5 мг/кг)

Загальна Загибель до Загибель глсля загибель iмглантацiï iмглантацiï

дм МТБЕ у дозi 500 мг/кг спосте-р^аеться статистично значуща загибель заpодкiв до iмпланта-цп на piвнi 25,0 ± 2,32% (p<0,05), що перевищуе величини па-ралельного (12,34 ± 1,67%) i узагальненого лабораторного контролю (13,29 ± 0,66%); за дм цiеï саме речовини у дозi 50 мг/кг доiмплантацiйна загибель ембpiонiв також достовip-на i становить 29,97 ± 2,42% (p<0,05); за дм МТБЕ у дозах 5 мг/кг та 0,5 мг/кг доiмпланта-цмна загибель зменшуеться до 13,43 ± 1,86% i 10,43 ± 2,1% вщповщно, не вiдpiзняючись вiд piвня контрольних величин (рис. 1).

На пiсляiмплантацiйних ста-дiях розвитку в уах дослiдних групах спостеpiгаеться тенден-цiя до збiльшення загибелi ембрюшв поpiвняно з паралель-ним контролем (10,85 ± 1,68%), однак статистично значущими вщмшност були лише при поpiвняннi з узагальненим лабо-раторним контролем (7,54 ± 0,55%) дослiдних груп з дозами МТБЕ 500 мг/кг (12,26 ± 2,03%; p<0,05) та 5 мг/кг (12,41 ± 1,94%; p<0,05) (рис. 1).

Показник загальноï ем-бpiональноï смеpтностi, як i до-iмплантацiйноï, за дiï МТБЕ у дозi 500 мг/кг також мав достовipнi вiдмiнностi поpiвня-но з контрольними групами (34,2 ± 2,54% - доел i д 1 ; 21,85 ± 2,09% — паралельний контроль; 19,83 ± 0,77%— узагальнений лабораторний контроль,

№ 4 2012 Environment & Health 8

-о-

Рисунок 2

Вплив МТБЕ у дозах 500, 50, 5 та 0,5 мг/кг на процеси осифшацм скелета плодiв бших щурiв

4,0 Л

3,5 /

сс н 3,0 /

е т с 2,5 /

о

ок к 2,0

о

о т 1,5 /

ь

т

о 1,0 /

К 0,5 У

0

Груднина

Крижовi хребцi

Метакарпальнi кютки

Метатарзальнi кiстки

□ Контропь паралельний и Дослщ 3 (МТБЕ 5 мг/кг)

П Доспiд 1 (МТБЕ 500 мг/кг) □ Доспiд 4 (МТБЕ 0,5 мг/кг)

□ Дослщ 2 (МТБЕ 50 мг/кг)

р<0,05). Цей самий показник був дещо нижчим, проте також достов1рним за дм МТБЕ у доз1 50 мг/кг — 29,97 ± 2,42%; р<0,05. Дози МТБЕ 5 мг/кг та 0,5 мг/кг ембрюлетального ефекту практично не викликали — загальна загибель ембр1он1в становила в1дпов1дно 24,18 ± 2,34% (досл1д 3) та 21,33 ± 2,82% (досл1д 4) (рис. 1).

Чисельнють приплоду в ус1х досл1джених групах не переви-щувала показник1в паралельно-го контролю. Стввщношення особин чолов1чоУ та ж1ночоУ ста-т1 у приплодах тварин дослщжу-ваних та контрольних груп сут-тево не зм1нювалося, що до-зволяе говорити про вщсут-н1сть в1дм1нностей у чутливост самц1в I самиць до дм х1м1чних речовин, що вивчаються.

При досл1дженн1 тератоген-ноУ дм МТБЕ анал1з ембрюналь-ного матер1алу св1дчить про в1дсутн1сть будь-яких в1дхилень у морфогенез! зародк1в б1лих щур1в, як1 виявляються п1д час зовшшнього огляду. Разом з тим у поодиноких плод1в дос-л1дних груп виявлено кровови-ливи, переважно у дшянц1 го-лови та шиУ. Так, за дм МТБЕ у доз1 500 мг/кг та 5 мг/кг маси тта крововиливи вщзначено в одного плоду у кожшй груп1, у доз1 50 мг/кг та 0,5 мг/кг маси тша — у двох та трьох плод1в вщповщно. Гематому у дтянц1 голови виявлено також в одного плоду контрольно)' групи. 1с-тотних розб1жностей м1ж вели-

з внутр1шн1ми гематомами за дм МТБЕ у дозах 5 мг/кг та 0,5 мг/кг маси тша не мала до-стов1рних вщмшностей пор1в-няно з контролем (11,24 ± 3,35% та 13,91 ± 3,89% вщпо-в1дно) (табл. 1).

Вивчення тотальних просв1т-лених препарат1в плод1в б1лих щур1в 20-го дня розвитку вия-вило в1д 6,02% до 18,3% плод1в з дефектами розвитку ребер (табл. 2). При цьому з восьми плод1в з дефектами розвитку ребер та поперекових хребц1в — (6,02 ± 2,06%; р<0,05) у гру-п1 ваг1тних самиць дослщноУ групи 1, яка п1ддавалася дм МТБЕ у доз1 500 мг/кг маси т1-ла, у трьох виявлене одно- або двоб1чне укорочення 13 ребра, в одного — хвилястють 9-12 ребер праворуч, у чотирьох — одно- або двоб1чна закладка додаткового 14 ребра, а також поява додаткового попереко-вого хребця в одного плоду.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Серед плод1в, як пщдавали-ся дм МТБЕ у на порядок мен-ш1й доз1, н1ж досл1д 1 (50 мг/кг маси тта), к1льк1сть плод1в з вадами розвитку скелета зро-сла до 28 (18,3 ± 3,13%; р<0,05) (табл. 2). Серед них одно- або двоб1чне укорочення 13 ребра було вщзначене у 13 плод1в, одно- або двоб1чна закладка додаткового 14 ребра зустр1чалась у 9 плод1в, хвилястють 11 пари ребер — в одного плоду, одно- або двоб1чне роздвоення 1 ребра виявлене у трьох плод1в, одноб1чне зро-щення кюткових д1лянок 6-7 та 9-10 ребер праворуч — в одного плоду, також в одного плоду виявлене поздовжне розще-плення груднини.

Таблиця 1

Частота вад розвитку внутршшх оргашв плодiв бiлих щурiв за внутршньошлункового введення МТБЕ з 1 до 19 дня ваптносл

чинами досл1дних I контроль-них груп не вщзначено.

На сер1йних м1кроанатом1чних зр1зах плод1в б1лих щур1в кон-трольноУ групи та ус1х досл1дних груп, що зазнали впливу мТБе у дозах 500, 50, 5 I 0,5 мг/кг маси тта, вад розвитку внутр1шн1х ор-ган1в не виявлено (табл. 1). Проте вщзначено статистично зна-чуще збтьшення юлькосл пло-д1в з внутр1шн1ми гематомами у грудн1й та черевый порожнинах за д1У МТБЕ у доз1 500 мг/кг маси тта (23,53 ± 4,6% — дослщ 1; 8,54 ± 3,05% — паралельний контроль; р<0,05) та тенденцю до зб1льшення цього показника за дм МТБЕ у доз1 50 мг/кг маси т1ла (18,52 ± 4,32% — досл1д 2; р<0,1) (табл. 1). К1льк1сть плод1в

Групатварин Ктьюсть самиць у груп1 Дослщ-жено плод1в Ктькють плод1в з вадами розвитку Ктькють плод1в з внутр1шн1ми гематомами

абс. М ± т, % абс. М ± т, %

Контроль паралельний 15 82 0 0 7 8,54 ± 3,09

Досл1д 1 (500 мг/кг) 19 85 0 0 20 23,53* ± 4,6

Дослщ 2 (50 мг/кг) 19 81 0 0 15 18,52 ± 4,32

Дослщ 3 (5 мг/кг) 19 89 0 0 10 11,24 ± 3,35

Дослщ 4 (0,5 мг/кг) 18 79 0 0 11 13,91 ± 3,89

Примтка до таблиць 1 / 2:

* — розбiжностi з паралельним контролем вiрогiднi (р<0,05).

9 Еоттошшг & Иеаьти № 4 2012

Статистично значущою була кiлькiсть плодiв з вадами розвитку скелета за дм МТБЕ у дозi 5 мг/кг маси тiла. У семи плодiв встановлено дефекти розвитку ребер та груднини (7,37 ± 2,68%, р<0,05), у чо-тирьох з них вiдзначено одно-або двобiчну закладку додат-кового 14 ребра, в одного — розщеплення 1 ребра лiворуч, ще в одного — однобiчне зро-щення 2 i 3 ребер, а також в одного — поздовжне розще-плення груднини (табл. 2).

Частота описаних у трьох групах дефеклв розвитку ребер мала статистично значущi вщмЫност порiвняно з контролем (контроль — 1,48 ±1,04%). Вщхилення у розвитковi скелета плодiв щурiв у грут з МТБЕ у дозi 0,5 мг/кг маси тiла (дослщ 4) зустрiчалися з частотою, яка не перевищувала рiвень кон-трольних величин (табл. 2).

При вивченн показникiв за-гального розвитку плодiв бiлих щурiв було встановлено, що маса плодiв, ембрiогенез яких вщбувався в умовах впливу МТБЕ у дозах 500, 50, 5 та 0,5 мг/кг маси тша, не мала суттевих розбiжностей з величинами цього показника у кон-тролi (паралельний контроль — 2,22 ±0,12 г; дослщ 1 — 2,19 ± 0,08 г; дослщ 2 — 2,17 ± 0,09 г; дослщ 3 — 2,29 ±0,1 г; дослщ 4 — 2,23 ± 0,07 г). Кранюкаудаль-ний розмiр плодiв (паралель-

ний контроль — 3,08 ± 0,07 см; дослщ 1 — 3,11 ± 0,06 см; дослщ 2 — 3,11 ± 0,07 см; дослщ 3 — 3,17 ± 0,07 см; дослщ 4 — 2,96 ± 0,06 см), а також маса i дiаметр плацент в уах чотирьох дослщних групах перебували на рiвнi величин контролю.

Експериментальними до-слiдженнями встановлено, що МТБЕ впливае на осифiкацiю скелета ембрiонiв бiлих щурiв. Темпи осифкацп груднини, крижових хребцiв, метакар-пальних та метатарзальних ю-сток представлен на рис. 2.

За дм МТБЕ у дозi 500 мг/кг спостер^аеться статистично значуще уповiльнення осифкацп груднини у 36,84% плодiв би лих щурiв (паралельний контроль — 2,56 ±0,13; дослщ 1 — 2,17 ± 0,14, р<0,05). Темпи осифiкацií iнших вщщтв скелета у плодiв бших щурiв цiеí гру-пи (крижовi хребцi, метакар-пальнi та метатарзальш кiстки) вiдповiдали рiвню контрольних величин.

За дм МТБЕ у дозi 50 мг/кг у 35,95% плодiв бiлих щурiв вщ-значено статистично значуще уповтьнення осифiкацií груднини (дослщ 2 — 2,1 ± 0,12, р<0,05), а також виражена тен-денцiя до сповiльнення темтв окостенiння крижових хребцiв та метатарзальних кюток плю-сни. Не порушувались у плодiв бiлих щурiв ще'( групи лише темпи осифiкацií метакарпаль-них кiсток п'ястя.

Темпи осифкацп груднини, крижових хребщв, метакар-пальних та метатарзальних ю-сток у плодiв бiлих щурiв дослщних груп 3 та 4 вщповщали рiвню контрольних величин (рис. 2).

Таким чином, на пiдставi вив-чення ембрютоксично!' дií МТБЕ у разi надходження у шлунок встановлено, що дiя МТБЕ у дозi 500 мг/кг (дослщ 1) призводила до збтьшен-

Таблиця 2

Частота вад розвитку скелета плодiв бiлих щурiв за внутрiшньошлункового введення МТБЕ з 1 до 19 дня ваптност

Група тварин Ктькють самиць у груп1 Досл1джено плод1в Ктькють плод1в з дефектами розвитку

абс. М ±т, %

Контроль паралельний 32 135 2 1,48 ± 1,04

Дослщ 1 (500 мг/кг) 26 133 8 6,02 ± 2,06*

Дослщ 2 (50 мг/кг) 28 153 28 18,3 ± 3,13*

Дослщ 3 (5 мг/кг) 19 95 7 7,37 ± 2,68*

Дослщ 4 (0,5 мг/кг) 18 68 1 1,47

ня загально1, доiмплантацiйноl та пiсляiмплантацiйноí загибелi ембрiонiв бiлих щурiв, не шду-кувала фенотипових аномалiй розвитку, проте збшьшувала кiлькiсть плодiв з внутршшми гематомами та викликала вади розвитку кютково! системи, а також уповтьнення процеав осифiкацií певних вщд1тв скелета (зокрема груднини).

Дiя МТБЕ у дозi 50 мг/кг (дослщ 2) призводила до збшьшен-ня загально! та доiмплантацiй-ноí загибелi ембрiонiв бiлих щурiв, не iндукувала фенотипових та вюцеральних аномалiй розвитку, проте викликала вади розвитку кютково[ системи та уповтьнення процеав осифiкацií скелета (груднини, крижових хребщв i метатарзальних юсток).

Дiя МТБЕ у дозi 5 мг/кг (дослщ 3) призводила до збшьшен-ня лише пiсляiмплантацiйноí загибелi ембрiонiв бших щурiв, не iндукувала фенотипових та вюцеральних аномалм розвитку, не уповшьнювала процеси осифiкацií скелета, проте викликала розвиток аномалм ребер та груднини.

Дiя меншоí дози МТБЕ (0,5 мг/кг) не порушувала ем-брiонального розвитку бших щурiв.

Зазначенi змiни, як правило, пщпорядковувалися прямiй залежностi "доза — ефект". Висновки

1. Дiя МТБЕ у дiапазонi доз, що вивчалися в експери-ментальному дослщженш (500, 50, 5 та 0,5 мг/кг), призводила до збшьшення загально(, до-iмплантацiйноí та тс^мплан-тацмно( загибелi зародкiв би лих щурiв (ембрiолетальний ефект). Зазначенi змiни, як правило, пщпорядковувалися прямш залежностi "доза — ефект".

2. МТБЕ не шдукував фенотипових вад розвитку, проте ха-рактеризувався шшими про-явами тератогенного ефекту (дефектами розвитку внутрш ых органiв та кiстковоí системи). Вюцеральш порушення проявлялися лише за максимального рiвня впливу наявш-стю внутрiшнiх гематом у 23,53% плодiв. Скелетнi ано-малп розвитку були присутнi у плодiв бiлих щурiв трьох груп з бшьшими дозами МТБЕ (500, 50 та 5 мг/кг).

3. МТБЕ у дозах 500 мг/кг та 50 мг/кг характеризуеться та-

№ 4 2012 Ёэттошжт & Иеаьти 10

кож проявами ретардац1иного ефекту, оск1льки порушуе стан окостен1ння скелета плод1в та спов1льнюе темпи Иого осиф1-кацп (груднини, крижових хребц1в, плюсни).

4. Отриман результати слу-гуватимуть науковим обГрунту-ванням для розробки проф1-лактичних заход1в, спрямова-них на попередження шкщли-вого впливу МТБЕ на орган1зм людей, як працюють з ц1ею ре-човиною чи п1ддаються дм у мюцях свого проживання.

Л1ТЕРАТУРА

1. Вредные вещества в промышленности. Органические вещества. Справочник / под общ. ред. Э.Н. Левиной и И.Д. Гадаскиной. — Л.: Химия,

1985. — С. 61-62.

2. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны: ГОСТ 12.1.005-88. — М., 1988. — 75 с.

3. Gillner M. Methyl tertiary-butyl ether / M. Gillner. — Geneva: WHO, 1998. — 199 p.

4. Саноцкий И.В. Методы количественного изучения изменений репродуктивной функции самцов и самок лабораторных животных в результате воздействия химических соединений / И.В. Саноцкий, М.М. Авхименко, В.Н. Фоменко // Методы определения токсичности и опасности химических веществ. — М.: Медицина, 1970. — С. 245-264.

5. Методические указания по изучению эмбриотоксического действия фармакологических веществ и влияние их на репродуктивную функцию. — М.,

1986. — 24 с.

6. Малашенко А.М. Доминантные летали у инбредных мышей под действием этиле-нимина / А.М. Малашенко, И.К. Егоров // Генетика. — 1967. — № 3 — С. 59-67.

7. Бариляк И.Р. Анализ механизмов патогенного действия антидиабетических сульфаниламидов на эмбриональное развитие крыс: автореф. дис. канд. мед. наук / И.Р. Бариляк. — Л., 1967. — 21 с.

8. Експериментальне вивчен-ня ембрютоксично'Т дм лкарсь-ких засоб1в: метод. рек. — К., 2000. — 40 с.

9. Лакин ГФ. Биометрия: уч. пособие для биолог спец. вузов / ГФ. Лакин. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 1980. — 292 с.

Надiйшла до редакцп 12.07.2012.

GENOTOXICITY OF COMBINED EFFECT OF NITROGEN OXIDES AND IONIZING RADIATION ON MOLECULAR AND CHROMOSOMAL LEVEL OF PERIPHERAL BLOOD LYMPHOCYTES

Mikhailenko V.M., Diomina E.A., Muzalov I.I., Glavin A.A., Demchenko E.N.

ГЕНОТОКСИЧН! ЕФЕКТИ КОМБ1НОВАНО1 Д11 ОКСИД1В АЗОТУ ТА 1ОН1ЗУЮЧО1 РАД1АЦ11 НА МОЛЕКУЛЯРНОМУ ТА ХРОМОСОМНОМУ Р1ВНЯХ Л1МФОЦИТ1В ПЕРИФЕРИЧНО1 КРОВ1

МИХАЙЛЕНКО В.М., ДЬОМ1НА Е.А., МУЗАЛЬОВ I.I., ГЛАВ1Н О.А., ДЕМЧЕНКО О.М.

1нститут експериментально)' патологiï, онкологiï i pадiобiологiï iм. Р.е. Кавецького НАНУ, м. Кшв

УДК:

574:577.34:577.21:575.224.23

нтенсифка^я антропо-генноï дiяльностi приз-водить до зростаючого забруднення довкшля хи мiчними та фiзичними чинниками, що негативно впливають на стан екосистеми та здоров'я людини. Комбiнацiï piз-них агентв хiмiчноï та фiзичноï природи е не-безпечними з точки зору

ГЕНОТОКСИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ ОКСИДОВ АЗОТА И ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ НА МОЛЕКУЛЯРНОМ И ХРОМОСОМНОМ УРОВНЯХ ЛИМФОЦИТОВ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ Михайленко В.М., Демина Э.А., Музалев И.И., Главин А.А., Демченко Е.Н.

Целью работы было изучение особенностей генотоксических эффектов отдельного и комбинированного действия экзогенных оксидов азота и малых доз ионизирующей радиации на молекулярном и хромосомном уровнях в лимфоцитах периферической крови млекопитающих.

Генотоксические эффекты в лимфоцитах периферической крови исследовали с помощью горизонтального гель-электрофореза изолированных клеток и метафазного анализа аберраций хромосом.

Показано, что при ингаляции оксидами азота происходит повышение уровня разрывов ДНК в 2,4 раза, при действии малых доз ионизирующей радиации — в 2,7 раза, а при комбинированном действии обоих факторов — в 3,14 раза по сравнению с контролем. Действие нитрозоглутатиона in vitro сопровождалось дозозависимым (от 0,5 мкМ до 1,0 мкМ) повышением количества лимфоцитов с аберрациями хромосом и общей частоты индуцированных аберраций хромосом. Однако повышение дозы облучения до 1,5 Гр и концентрации нитрозоглутатиона до 1,5 мкМ приводило к снижению цитогенетического эффекта, вероятно, за счет элиминации клеток с наиболее поврежденной ДНК.

Таким образом, комбинированное действие экзогенных оксидов азота и малых доз ионизирующей радиации приводило к формированию одно- и двунитевых разрывов ДНК с дальнейшим развитием хромосомной нестабильности в лимфоцитах периферической крови, степень и характер проявления которой зависели от величин доз указанных факторов. При действии нитрозоглутатиона в спектре индуцированных повреждений превалировали аберрации хроматидного типа, а при облучении культуры лимфоцитов доноров — хромосомного типа. Однако в условиях комбинированного действия этих факторов нитрозоглутатион обеспечивал основной вклад в индуцированную нестабильность генома клеток.

Ключевые слова: экзогенные оксиды азота, нитрозотиолы, малые дозы ионизирующей радиации, комбинированное действие, повреждение ДНК, хромосомные аберрации.

© Михайленко В.М., Дьомна Е.А., Музальов I.I., Главн О.А., Демченко О.М. СТАТТЯ, 2012.

11 Environment & Health № 4 2012

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.