Научная статья на тему 'ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ОТДАЛЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ МИГРАЦИИ ПЕСТИЦИДОВ'

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ОТДАЛЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ МИГРАЦИИ ПЕСТИЦИДОВ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
27
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

AN EXPERIMENTAL STUDY OF REMOTE CONSEQUENCES OF THE MIGRATION OF PESTICIDES

The paper presents investigation data on the passage of the placental barrier by chlororganic pesticide DDT in case of both a single introduction of V2 LD50 of the substance at different periods of pregnancy and its chronic administration for a period of 20 days during pregnancy in a quantity of 0.5 mg/kg in experiments performed over albino rats. The question of the embryotoxic and teratogenic action of DDT is studied in experiments carried out over chicken and albino rats embryos.

Текст научной работы на тему «ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ОТДАЛЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ МИГРАЦИИ ПЕСТИЦИДОВ»

Получившие широкое распространение быстрорастворимые продукты (кофе, сахар, чай и др.) могут рассматриваться как новый вид рафинированности пищевых продуктов.

Существенный ущерб активности питания наносится необоснованным исключением из питания целых групп наиболее активных продуктов питания (яиц, сливочного масла, сливок, капусты, зелени, и др.). Если учесть, что каждый продукт питания имеет свои, только ему присущие особенности, неповторимые в других продуктах, то становится понятной та осторожность, которая необходима при даче рекомендаций о запрещении того или иного пищевого продукта.

В современных условиях гипокинезии в питании практически здоровых людей, в том числе зрелого и пожилого возраста, преимущественное значение имеет количественный фактор, предусматривающий исключение массивных приемов пищи при сохранении высокого ее разнообразия.

Осуществление целенаправленных мероприятий по сохранению активности питания может стать одним из действенных средств предупреждения развития последствий общей длительной гипокинезии.

Поступила 27/1X 1973 г.

AN ALIMENTARY HYPOKINESIA К. S. Petrovsky

The paper deals with the problem of the possible conservation of the natural activity of food products. The struggle for the preservation of the natural activity of food products is an important means of preventing the unfavorable consequences of long-term hypokinesia.

УДК 614.7:615.285.7

Канд. мед. наук А. А. Динерман, Н. А. Рождественская

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ОТДАЛЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ МИГРАЦИИ ПЕСТИЦИДОВ

Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва

Нашей задачей являлось изучение некоторых сторон отдаленных последствий распространенного во внешней среде стойкого хлорорганического пестицида ДДТ.

Проведены специальные исследования, в которых беспородные беременные белые крысы (по 10 особей в каждой группе) получали однократно на 1, 4, 9 и 13-м днях беременности перорально по 0,6 LD50 (170 мг/кг) ДДТ в виде масляного раствора. На 20-й день беременности самку забивали, и в ее крови, печени и головном мозге, а также в плаценте и околоплодных водах, в печени, головном мозге и тушке эмбриона методом тонкослойной хроматографии с использованием стандартных пластинок «Силу-фол 254» определяли количество ДДТ и его метаболитов — ДДЕ и ДДД. Оказалось, что ДДТ переходит из организма матери в организм плода как до, так и после образования плаценты (трансплацентарное прохождение) и обнаруживается во всех исследуемых тканях и биологических жидкостях. Содержание ДДТ и ДДЕ в печени самки при введении их в разные сроки беременности держится на одинаковом уровне, тогда как количество ДДД при введении на 9-й и 13-й дни беременности увеличивается. В головном мозге самки отмечается увеличение содержания ДДТ при введении его на 13-й день беременности и уменьшение ДДЕ при введении его на 4-й день беременности. ДДТ в крови при введении на 9-й день беременности больше, чем при введении на 1-й день беременности. Наибольшее количество ДДТ в плаценте наблюдается при введении на 13-й день, тогда как количество ДДЕ увеличивается при введении на 4-й день и уменьшается к 9-му дню беременности. В околоплодных водах обнаружено меньше всего ДДТ

и ДДЕ. В печени плода при введении ДДТ на 4-й день беременности обнаружено наименьшее количество ДДГ, а в головном мозге — наибольшее.

По абсолютному количеству и степени обнаружения ДДТ исследуемые органы располагаются в следующем порядке: печень самки, головной мозг самки, плацента, печень плода, головной мозг плода, тушка плода, кровь самки, околоплодные воды. В отношении ДДЕ порядок и расположение органов самки следующие: печень самки, печень плода, плацента, головной мозг самки, головной мозг плода, тушка плода, кровь самки, околоплодные воды; в отношении ДДД — печень самки, печень плода, плацента, тушка плода и головной мозг самки; в околоплодных водах, головном мозге плода и крови самки ДДД не обнаруживается.

Приведенные данные говорят, что не только печень самки, но и печень плода активно участвует в процессах обменных превращений ДДТ, так как в обоих случаях в значительном количестве определяются ДДЕ и ДДД — метаболиты ДДТ. Этот факт свидетельствует об определенной функциональной зрелости печени плода, уже к 20-му дню беременности способной активно участвовать в обменных превращениях. Значительно меньше выражена способность к обменным превращениям ДДТ в головном мозге самки и эмбриона. В этом органе ДДД совсем не обнаруживается, за исключением головного мозга самки при введении на 4-й день беременности; ДДЕ выявлен в небольшом числе случаев у самки и в еще меньшем — у плода, а ДДД у плода почти совсем не определяется. Сопоставление содержания ДДТ и его метаболитов в однородных органах самки и плода говорит о том, что в печени самки ДДТ выявляется в 2—5 раз, в головном мозге — в 3—20 раз в большем количестве, чем у плода. Высокие количества вещества, обнаруживаемые в плаценте, свидетельствуют о ее барьерной роли. Обнаружение в плаценте метаболитов ДДТ указывает на тип прохождения ДДТ через плаценту: очевидно, этот процесс протекает не только по типу простой диффузии, но включает в себя и активный транспорт, предусматривающий и одновременное течение процессов обменных превращений.

Степень тяжести поражений плаценты определяется тем, на какой срок беременности приходится воздействие. Наиболее глубокие поражения наблюдаются в плаценте при введении ДДТ на 9—10-й день беременности. В этом случае в фетальной и материнских плацентах видны обширные участки геморрагий и некроза. Гистохимически в этих препаратах отсутствуют гликоген и РНК, импрегнация серебром указывает на полное расплавление аргирофильного каркаса. При введении пестицида в другие сроки беременности структурные изменения выражены в меньшей степени. Отмечаются участки уплотнения в лабиринтном трофобласте, а также циркуляторные сдвиги в виде резкого расширения отдельных материнских лакун лабиринта в одних участках и спадение петель плазмодиотрофобласта — в других. Вместо обширных участков геморрагии встречаются только ограниченные участки поражений. Усиление амитотической активности элементов тро-фобласта, избыточного по сравнению с нормой, ядерный полиморфизм, увеличение размеров и количества ядрышек, гиперплазия зародышевых сосудов, изменение аргирофильной сети — все это свидетельствует о нарушении проницаемости.

Под воздействием ДДТ, кроме перечисленных выше изменений, отмечается снижение количества гликогена в плазмодиальном трофобласте и спонгиозной сетчатной зоне трофобласта, а также снижение содержания РНК в отдельных участках лабиринтного отдела плаценты (Т. И. Бона-шевская и А. А. Динерман).

Специальное исследование состояния энергетических процессов в плаценте также показало уменьшение количества гликогена и адениннуклео-тидов, тогда как содержание неорганического фосфата несколько увеличилось. Течение процессов гликолиза подавляется в анаэробных условиях и не меняется в аэробных. Потребление фруктозодифосфата из среды инкубации несколько усилено в анаэробной и аэробной фазах дыхания.

Установление факта прохождения ДДТ через плацентарный барьер делает особенно обоснованным необходимость оценки возможного эмбрио-токсического и тератогенного действия этого пестицида.

Методические подходы к изучению эмбриотоксического и тератогенного действия пестицидов включают установление принципиальной возмож-

4 6

ности его в опытах с однократным введением-^- —-уд- ЬО60 вещества в разные сроки беременности, как это принято для установления аналогичного влияния лекарственных веществ, и проведение хронических опытов с введением веществ в дозах, приближающихся к количествам, поступающим из внешней среды. Показателями действия являются общая эмбриональная смертность, пре- и постимплантационная смертность, среднее число эмбрионов в помете, их вес и размер, наличие внешних и внутренних аномалий развития, состояние очагов окостенения различных частей скелета и некоторые биохимические показатели.

В предварительных опытах на куриных эмбрионах тонкую суспензию ДДТ вводили в желточный мешок в различные сроки инкубации. Вводимая доза составляла 8—65 г. Введение вещества, независимо от дозы, вызывает гибель эмбрионов и резкое торможение развития оставшихся в живых. При введении 65 мкг в 20% случаев наблюдается редукция хвостового конца и нарушение развития глазного бокала.

При однократном введении пестицида в количестве 170 мг/кг (ЬО&0|

в различные сроки беременности (1—18-е дни) в опытах на 18 группах животных (по 10 беременных крыс) обнаружено значительное увеличение общей эмбриональной смертности — с 22% у контрольных крыс до 44 % у опытных (введение на 9-й день беременности), увеличение в 2—3 раза пре- и постимплантационная смертность (опыты с введением после 7-го дня беременности); эмбрионы опытных животных были значительно меньшего веса и меньших размеров. Внешние аномалии развития выражались в множественных подкожных геморрагиях, располагавшихся в основном на лапках и шее. Аномалии развития внутренних органов не отмечались. Морфологические исследования печени эмбрионов показали снижение веса, количества гликогена и нуклеиновых кислот.

Исследуя течение процессов биоэнергетики (анаэробный и аэробный гликолиз в гомогенате печени эмбриона, окислительное фосфорилирование в митохондриях печени), мы установили разный тип нарушений в зависимости от того, на какие сроки беременности приходилось введение ДДТ. При введении пестицида на 1-й день беременности в печени эмбриона, казалось бы, менее выраженное угнетение окислительного фосфорилиро-вания приводило к значительному уменьшению количества адениннуклео-тидов, не восполняемому за счет гликолиза, хотя последний и усиливается. Подавление поглощения фосфора, по всей видимости, связано с резким уменьшением количества митохондриального белка. При введении пестицида на 9-й день беременности содержание гликогена увеличивается без изменения количества остальных компонентов гликолиза. Окислительное фосфорилирование в митохондриях поражается больше, так как фосфорилирование подавлено на 33%, а дыхание—на 32%, но сопряженность этих процессов не меняется, хотя количество митохондриального белка увеличено в расчете на грамм ткани на 48%.

Можно предположить, что существенное значение для морфологических и биохимических сдвигов в печени эмбриона имеет установление наличия в этом органе введенного вещества и его метаболитов. Наличие этих соединений в печени эмбриона свидетельствует о том, что орган развивается в условиях «химизации внутренней среды» в процессе эмбрионального развития.

При введении ДДТ на 9-й день беременности в печени эмбриона снижается общее количество нуклеиновых кислот и ДНК, а также изменяется

соотношение между суммой нуклеиновых кислот и ДНК по сравнению с теми же показателями в печени контрольных эмбрионов. В гомогенате плаценты и эмбриона увеличивается количество дегидроаскорбиновой кислоты и уменьшается содержание аскорбиновой кислоты. Увеличение количества дегидроаскорбиновой кислоты можно объяснить торможением процесса восстановления ее (в таком виде аскорбиновая кислота проходит плацентарный барьер; На1Ьа) до аскорбиновой в теле эмбриона. В гомоге-натах эмбриона и плаценты увеличивается количество рибофлавина и его производных.

Таким образом, хотя проявление тератогенного действия в виде внешних аномалий развития и аномалий развития внутренних органов нерезко выражено, отмечены проявления эмбриотоксического действия и определенные функциональные нарушения.

При хроническом воздействии ДДТ вводили 15 беременным крысам на протяжении 20 дней беременности в масляном растворе в количестве, соответствующем ПДК для фруктов и овощей (0,5 мг/кг). Данные эти представлены в табл. 1.

Таблица 1

Показатели эмбриотоксического и тератогенного действия ДДТ при хроническом введении

Группа

Число эмбрионов в помете

Вес I эмбриона (в г)

Размер I эмбриона (в мм)

М±т

Распределение аномалии развития по полу (в %)

X *

3

£Х

и

V

а

ж 5

г

о. о

* « V_

х -

го _ о О л

£ X 2

Контрольные

животные Крысы, которым вводили ДДТ

13,0—0,85 11,4^=0,33

Уменьшение, степень достоверности

95%

2,32—0,01 2,06—0,03

Уменьшение, степень достоверности 99,9%

29,8—0,3 28,1—0.2

Уменьшение, степень достоверности 99%

58,5 54,5

41,5 45,5

Нет 45,9

Нет 2,8

Нет Нет

У крыс, получавших ДДТ, отмечалось снижение индекса плодовитости в два раза по сравнению с плодовитостью контрольных самок. Содержание нуклеиновых кислот (НК), аскорбиновой кислоты (АК) и дегидроаскорбиновой (ДАК) представлено в табл. 2.

Приведенные в табл. 1 и 2 результаты наблюдений говорят о том, что хроническое введение ДДТ в количествах, соответствующих ПДК для овощей и фруктов, оказалось небезразличным для эмбрионального развития: снижается индекс плодовитости, уменьшается количество эмбрионов в помете, их вес и размер, отмечается возникновение подкожных геморрагий и брюшных грыж. В гомогенате эмбриона снижается количество НК и увеличивается количество ДАК, а также уменьшается соотношение содержания АК в эмбрионе по отношению к ее содержанию в плаценте. В случае введения ДДТ на уровне ПДК этот пестицид и его метаболиты обнаруживаются только в плаценте в количествах, квалифицируемых, как «следы». Следовательно, при введении таких количеств плацента в состоянии полностью осуществить свою барьерную роль.

Та блица'2

Содержание НК, АК и ДАК'(в мг%) в гомогенатах плаценты и эмбриона при хроническом воздействии ДДТ в течение 20 дней беременности

Группа Содержание НК Содержание АК Содержание ДАК АК в эмбрионах АК в плаценте

плацента эмбрион плацента эмбрион плацента эмбрион

Контрольные животные Крысы, получавшие ДДТ 4 ,24±0.06 3. 3±0.27 5,99±0,5 4 ,39±0,26 Уменьшение. степень достоверности 95% 5,68±0.19 6. 1±0, 34 14 ,95±0,17 14 ,35±0,37 0,97±0.045 1,44±0,0G 153± 0.057 2,36±0.08 Уменьшение, степень достоверности 99% 2, 75±0, 08 2,36±0.08 Уменьшение, степень достоверности 99.9%

Сравнивая степень прохождения через плацентарный барьер высоких и низких количеств введенного ДДТ, нетрудно заключить, что барьерная роль плаценты может иметь определенные количественные параметры и при невысоком содержании вещества в макро- и микросреде плацента в состоянии охранить развивающийся эмбрион от «химизации» его внутренней среды.

Опубликованные в последнее время данные о возможном прохождении ДДТ плацентарного барьера человека (О' Leavy и соавт.; Polshuk и соавт.) свидетельствуют о реально существующей опасности загрязнения внешней среды хлорорганическими пестицидами и подтверждают необходимость изучения отдаленных последствий подобного загрязнения.

Эпидемиологические данные, которые свидетельствовали бы о способности пестицидов, содержащихся во внешней среде, вызывать нарушения в перинатальном периоде развития человека, пока еще отсутствуют (Khera и Clegg). Однако, обращаясь в будущее, можно предположить, что не исключен синергизм в отношении эмбриотоксического и тератогенного действия большого числа химических веществ, загрязняющих внешнюю среду в связи с неудержимым развитием химической промышленности. Это требует изучения влияния химических веществ и, в частности, пестицидов на эмбриональное развитие экспериментальных животных, внимания к проблеме экстраполяции экспериментальных данных на человека, а также тщательного анализа причин прерывания беременности, мертворождения, внутриутробной гибели плода и т. д. Для решения этих вопросов необходимо сочетать усилия гигиенистов, токсикологов, эмбриологов, акушеров, гинекологов и других специалистов.

ЛИТЕРАТУРА. БонашевскаяТ. И., Д и н е р м а н А. А. В кн.: Материалы 10-й Научной конференции по возрастной морфологии, физиологии и биохимии. М., 1971, т. 1, с. 59. — К h е г а К- S., С 1 е g g D. J., Canad. med. Ass. J., 1969, v. 100, p. 140. — О ' L e a v у J. A., D a v i e s J. E., E d m u n d s о n W. F., Am. J. Obstet. Gynec., 1970, v. 107, p. 65. — P о I s h u k W., WassermanD., С г о n e г I. et al. Arch, environm. Hlth., 1970, v. 20. p. 215.— R a i h a N.. Acta physiol. Lscand., 1958, v. 45, p. 15.

Поступила 18/VI 1973 r.

AN EXPERIMENTAL STUDY OF REMOTE CONSEQUENCES OF THE MIGRATION

OF PESTICIDES

A. A. Diner man, N. A. Rozhdestvenskaya

The paper presents investigation data on the passage of the placental barrier by chloror-ganic pesticide DDT in case of both a single introduction of V2 LD60 of the substance at different periods of pregnancy and its chronic administration for a period of 20 days during pregnancy in a quantity of 0.5 mg/kg in experiments performed over albino rats. The question of the embryotoxic and teratogenic action of DDT is studied in experiments carried out over chicken and albino rats embryos.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.