CC BY
8
организма в норме и при патологических состояниях. Киев, 1971, с. 157. —Соловьева В. А. Влияние температурных условий на острое отравление анилином. Автореф. дисс. 1939. — F a i г h а 1 1 L. Т., Industrial Toxicology. Baltimore, 1957.
Поступила 7/VII 197 1 г.
SPECIFIC PERMEABILITY OF THE HUMAN SKIN TO WATER SOLUTIONS OF CHEMICAL SUBSTANCES AND ITS HYGIENIC SIGNIFICANCE
P. P. Slynko, E. I. Goncharuk, V. J. Milko, A. F. Lazar
Specific permeability of the skin was examined by means of isotope and adrenalin solutions at the time of perspiration inhibition. The number of the active sweat glands was counted. The finding was that at the period of the drawing in of the gland that starts at the movement of ceasing of sweat secretion and lasts short time, one excretory duct of the sweat gland receives at an average of (1 !5± 10,4) • 10-8 ml of the chemical solution.
УДК в15.277.4.015.42:[в1в.24-092:в12.013.7
И. H. Константинова
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН В ЛЕГКИХ ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ ДЕЙСТВИИ 3.4-БЕНЗПИРЕНА И ФЕНОЛА
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Выявление роли атмосферных загрязнений в генезе злокачественных новообразований является одной из важных задач гигиены в связи с непрекращающимся ростом заболеваемости населения раком легких. Предполагают, что некоторые химические вещества, сопутствующие в воздухе канцерогенам, могут усиливать их действие. Однако вопрос об участии атмосферных загрязнителей в возможном усилении действия канцерогенов окончательно еще не решен.
В настоящем сообщении представлены результаты исследования комбинированного действия канцерогенного углеводорода 3,4-бензпирена и фенола на биоэнергетику ткани легких белых крыс после 3-месячной затравки. Работа проведена с целью, выяснения характера нарушения энергетического обмена в легких, возникающего при изолированном действии бенз-пирена и бензпирена в комбинации с фенолом на ранних стадиях, т. е. задолго до образования морфологически оформленных опухолей.
При выборе метода мы исходили из теории Warburg о том, что в основе злокачественных новообразований лежит нарушение энергетического обмена клетки. Как известно, энергетический обмен раковой клетки отличается от нормального — нарушается окислительное фосфорилирование (дыхание, сопряженное с потреблением неорганического фосфата), усиливается анаэробный гликолиз (расщепление глюкозы до молочной кислоты), появляется или резко активируется аэробный гликолиз (Aisenberg; Sydow; Warburg). Нарушение окислительного фосфорилирования, несмотря на возросший уровень анаэробного и аэробного гликолиза, приводит к снижению скорости образования энергии в раковой клетке; иными словами, количество богатых энергией фосфорных соединений (аденозинтри-, аденозинди-и аденозинмонофосфата — АТФ, АДФ и АМФ), образующихся в единицу времени, уменьшается.
Работа проведена на 5 группах белых крыс-самцов 6-месячного возраста (по 30 особей в каждой группе): 1-я группа была контрольной; 2-я группа получала 3,4-бензпирен (интратрахеально, по 5 мг раз в месяц, в течение 3 месяцев); 3-я группа затравлялась фенолом в дозе 0,3—0,4 мг/м3 круглосуточно, ингаляционно, в течение 3 месяцев; 4-я группа затравлялась комбинированно — бензпиреном, интратрахеально, по 5 мг раз в месяц, в течение 3 месяцев и фенолом круглосуточно, ингаляционно, в дозе 0,3— 0,4 мг/м3 в течение 3 месяцев; 5-я группа ежемесячно интратрахеально получала по 0,2 мл белкового кровезаменителя (БК-8) — «растворителя», на котором вводился бензпирен. При затравке крыс бензпиреном исполь-
зована модель получения рака легкого, разработанная Л. Н. Пылевым. Суммарная доза бензпирена — 15 мг (60 мкмоль) на крысу. Режим заданной концентрации фенола устанавливался путем отбора проб из камер и определения содержания фенола по цветной реакции с диазотированным паранитроанилином (М. В. Алексеева).
Исследование энергетического обмена шло по 3 направлениям: определялось содержание компонентов гликолиза и адениловой системы в легких, фиксированных жидким азотом немедленно после декапитации животного и извлечения органа; изучался анаэробный и аэробный гликолиз в гомогенате легких; изучалось окислительное фосфорилирование в гомоге-нате легких. В легких, фиксированных жидким азотом, определялось содержание фруктозо-1,6-дифосфата (ФДФ) по методу Рое с резорцином (Н. П. Мешкова и С. Е. Северин), молочной кислоты — по Баркеру и Сом-мерсону (Н. П. Мешкова и С. Е. Северин), АТФ, АДФ и АМФ — хромато-графическим методом по Carter, неорганического фосфата — по Фиске — Суббарроу (Н. П. Мешкова и С. Е. Северин). Исследование гликолиза в гомогенате проводилось на укороченной гликолитической цепи (начиная с фруктозодифосфата, а не с гликогена или глюкозы), так как установлено, что активность ферментов начального этапа гликолиза (фосфорилазы и гексокиназы) в легких мала (И. В. Павлова). Среда для получения гомоге-ната: трис-НС1-буфер 0,05 моль, рН 7,4, КС1 0,15 моль, никотинамид 5Х Ю-3 моль, MgCl2 6Х Ю-3 моль. Гомогенизация 3 мин. в гомогенизаторе с тефлоновым пестиком. Инкубационная среда: трис-НС1-буфер 0,05 моль, рН 7,4, КС1 0,15 моль, MgCl2 6Х10~3 моль, К2НР04 0,03 моль, АТФ 2Х Ю-3 моль, НАД 2,5х Ю-4 моль, цистеин 2Х Ю-3 моль. Субстрат — фрук-тозо-1,6-дифосфат (0,01 моль). Инкубация 30 мин. при 30°, газовая фаза — азот и воздух. Определялись потребление фруктозодифосфата из среды инкубации и прирост молочной кислоты. Полученные данные пересчитаны на 1 г сырого веса ткани.
Окислительное фосфорилирование исследовалось газометрическим методом Варбурга (В. В. Умбрейт и соавт.). Среда для получения гомогената: трис-НС1-буфер 0,05 моль, рН 7,4, версен 0,001 моль, сахароза 0,25 моль. Состав инкубационной смеси: трис-НС1-буфер 0,05 моль, версен 0,001 моль, К2НР04 0,03 моль, MgCl2 0,01 моль, КС1 0,15 моль, NaF 0,01 моль, сукцинат 0,04 моль, глюкоза 0,1 моль, АТФ 0,001 моль, гексокиназа 0,7 мг на пробу, цитохром «с» 8,4 X 104 моль. Конечный рН 7,4. Инкубация 30 мин. при 30°. Газовая фаза — воздух. Определялось поглощение кислорода и потребление неорганического фосфата из среды инкубации. Содержание белка устанавливалось микробиуретовым методом (Н. П. Мешкова и С. Е. Северин). На основании полученных данных рассчитывался коэффициент сопряжения окисления и фосфорилирования — Р/О, являющийся мерой полноценности энергетического процесса.
Результаты исследования представлены в таблице и на рис. 1 и 2.
Анализ полученных данных показал, что действие 3,4-бензпирена и фенола на энергетический обмен легких различно (направлено на разные ферментативные реакции дыхательной и гликолитической цепи). Изменения энергетического обмена, возникающие в легких при длительном действии бензпирена, в некоторой степени соответствуют нарушению энергетического обмена, свойственному опухолям: фосфорилирование ингибировано на 56 % без изменения скорости дыхания; анаэробный и аэробный гликолиз активирован (содержание молочной кислоты в ткани по сравнению с контролем увеличено на 24 %; скорость образования молочной кислоты в гомогенате легких под действием бензпирена также возрастает) (см. таблицу и рис. 1).
Подавление окислительного фосфорилирования приводит к снижению количества адениннуклеотидов в ткани, которое не восполняется возросшим уровнем гликолиза (см. рис. 2).
Содержание в ткани и прирост— убыль компонентов гликолиза в гомогенате легких (в мкмоль на 1 г ткани) (М±т)
Группа животных Содержание в ткани Прирост—убыль (в мкмоль на 1 г ткани)
анаэробно аэробно
ФДФ молочная кислота ФДФ молочная кислота ФДФ молочная кислота
1-я (контрольная) 0,45±0,03 2,45±0,30 37,4±4,10 25,9±1,72 10,90 ±1,25 13,7±1,55
2-Я 3-я 4-я 5-я 0,32 ±0,05 Р=0,1 1,03±0,06 Р< 0,05 1,08±0,09 Р<0,05 0,77±0,17 Р>0,1 3,05 ±0,12 Р<0,05 2,04 ±0,29 Р>0,1 2,33 ±0,32 Р=0,1 3,10±0,50 Р=0,1 60,0 ±11,9 Р<0,05 95,6 ±11,6 Р<0,01 71,4±7,56 Р<0,01 22,6±3,50 Р>0,1 27,8±1,40 Р>0 1 21,1 ±1,60 Р>0,1 23,9 ±1,60 Р>0,1 21,4±1,50 Р>0,1 9,86 ±1,32 Р>0,1 14,5± 1,42 Р>0,1 94,0±12,5 Р<0,001 23,05±5,55 Р=0,1 16,1 ±1,68 Р=0,1 17,4±1,26 Р=0,1 15,9±1,50 Р=0,1 9,20 ±1,00 Р<0,05
В отличие от беизпирена действие фенола направлено на иные ферментативные реакции энергетического обмена, что приводит к отличным от первого случая результатам: скорость окислительного фосфорилирования снижается, причем окисление и фосфорилирование ингибируются в равной степени (на 48%). В результате сопряженность этих 2 процессов, т. е. выход макроэргов на единицу поглощенного кислорода, сохраняется на уровне контроля, тогда как количество образующейся энергии в единицу времени резко снижается.
Действие «растворителя» на окислительное фосфорилирование в легких не отличается от контроля, и в то же время БК-8 снижает скорость гликолиза как в анаэробных, так и в аэробных условиях (см. таблицу).
При совместном действии бензпирена и фенола нарушение энергетического обмена в легких усиливается. Ингибнрование фосфорилирования в гомогенате легких более значительно, чем при изолированном действии обоих веществ. Вместе с тем бензпирен частично снимает подавление дыхания, вызываемое в легких одним фенолом, что приводит к снижению сопряженности окисления и фосфорилирования, вследствие чего падение содержания АТФ в легких животных 4-й группы (комбинированная затравка) выражено в большей степени, чем при изолированном действии.
/23 4* 1 234* Потребление Поглощение Рнеорг.
Рис. 1. Окислительное фосфорилирование в гомогенате легких белых крыс. 1 — контрольная группа; 2 — группа крыс, затравлявшаяся бензпиреном; 3 — группа крыс, затравлявшаяся фенолом: 4 _ группа, подвергавшаяся комбинированной затравке: 3 — группа, затравлявшаяся «растворителем» БК-8.
12345 1234* АТР АДФ
1 2345 Сумма АТФ,АМЩАЦФ
Рис. 2. Содержание компонентов аденилово11 системы в легких белых крыс.
Объяснения те же, что и на рис. 1.
Наши данные об усилении действия бензпирена фенолом подтверждаются результатами патоморфологических исследований: при аналогичной постановке опыта процент выхода опухолей и предопухолевых изменений в 4-й группе животных (комбинированная затравка) выше, чем при изолированном действии бензпирена (Н. Н. Скворцова и соавт.).
Выводы
1. Изолированное действие бензпирена и фенола вызывает значительные изменения энергетического обмена легких, связанные с нарушением различных ферментативных реакций как гликолиза, так и окислительного фосфорилирования.
2. Изменения биоэнергетики на ранних стадиях действия бензпирена (еше до появления морфологически оформленной опухоли) в значительной степени сходны с изменениями, наблюдаемыми в опухолевых клетках.
3. Изолированное действие фенола не приводит к нарушениям энергетического обмена, сходным с опухолевыми.
4. При совместном действии этих веществ фенол усиливает нарушение биоэнергетики легких, вызываемое действием одного бензпирена.
ЛИТЕРАТУРА. Алексеева М. В. Определение атмосферных загрязнений. М., 1963. — Мешкова Н. П., Северин С. Е. Практикум по биохимии животных. М., 1950. — П ы л е в Л. Н. Экспериментальное получение рака легкого и его пато-морфологическое исследование. Автореф. дисс. канд. М., 1962. — Скворцова Н. Н., Осинцева В. П. и др. В кн.: Вопросы профилактики загрязнения окружающей человека среды канцерогенными веществами. Таллин, 1972, с. 61. — У м б р е й т В. В. и др. Манометрические методы изучения тканевого обмена. М., 1951. — A i s е n b е г g A. S., The Glycolysis and Respiration of Tumors. New York, 1961. — Carter С. E., J. Am. chem. Soc., 1950, v. 72, p. 1466. — S y d o w G., Arch. Geschwuistforsch., 1970, Bd 35, S. 379. — Warburg O., Oncología, 1956, v. 9, p. 75.
Поступила 22/X! 1972 г.
ENERGY METABOLISM IN THE LUNGS IN CASE OF JOINT ACTION OF 3,4-BENZPYRENE AND PHENOL
I. N. Konstantinova
The author investigated energy metabolism (the contents of glycolysis components and that of adenic system, anaerobic and aerobic glycolysis and oxydative phosphorylation) in the lungs of rats after thair poisoning for a period of 3 months with 3,4-benzpyrene and phenol and that with a mixture of these substances. The finding was that due to the action of benz-pyrene and phenol disturbances of energy metabolism take place in the lungs and they are more pronounced in case of their joint action.
УДК 614.777:578.851.31
П. В. Василенко, Н. Ф. Компанцев, В. М. Ступницкая, Л. В. Третьякова, Т. В. Костюрова, А. И. Цуканова
ВАРИАНТЫ ВИБРИОНОВ I ГРУППЫ ПО ХЕЙБЕРГУ И ИХ СВЯЗЬ С ОТДЕЛЬНЫМИ ВОДОИСТОЧНИКАМИ
Республиканская санэпидстанция, Киев
Род vibrio — обширная группа сапрофитов, обитающих обычно в воде. По биохимическим свойствам и антигенной структуре она крайне неоднородна. Хейберг на основании ферментации 3 углеводов (пентоза-арабиноза, гексоза-манноза и дисахароза-сахароза) распределил их на 6 групп. В настоящее время насчитывают 8 групп. Из них следует остановиться на 6-й. Некоторые практические бактериологи относят к этой группе инактивные-и щелочеобразующие виды микроорганизмов, которые по морфологии близки к роду vibrio. Это неверно.
К 6-й группе вибрионов следует относить грамотрицательные микроорганизмы, ферментирующие и окисляющие среду Хью — Лейфсона, фер-
