CC BY
103
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ БИОХИМИИ И ЛАБОРАТОРНОЙ ДИАГНОСТИКИ
УДК 613.632: 614.31: 612.112.3: 612.084: 615.9: 616.155.3 Н001
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ НЕЙТРОФИЛОВ ПРИ ИНТОКСИКАЦИИ АМИННОЙ СОЛЬЮ 2,4-ДИХЛОРФЕНОКСИУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ
Зайтуна Алексеевна Ахметченко1, Наталья Альбертовна Муфазалова2,
Ляйсан Фагимовна Муфазалова2*, Анна Дмитриевна Ремезова- Альбина Яхиевна Мухаметзянова2
1Башкирский государственный университет, г. Уфа,
2Башкирский государственный медицинский университет, г. Уфа
Реферат
Цель. Изучить влияние подострой интоксикации аминной солью 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты на функциональное состояние нейтрофилов.
Методы. Аминную соль 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты вводили внутрижелудочно (42 мг/кг) в течение 28 дней. Определяли количество лейкоцитов, нейтрофилов и лимфоцитов в периферической крови, интенсивность кислородозависимого метаболизма (спонтанный и индуцированный тесты восстановления нитросинего тетразолия), поглотительную способность, антимикробную активность нейтрофилов в условиях функционирования и блокады (азидом натрия) кислородозависимых факторов микробицидности, содержание миелопероксидазы и катионных белков в нейтрофилах. Результаты регистрировали на 7-е и 14-е сутки от окончания введения токсиканта.
Результаты. Подострая интоксикация аминной солью 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты на 7-е сутки приводила к формированию лейкопении за счёт уменьшения числа нейтрофилов, что сопровождалось угнетением кислородозависимого цитолиза нейтрофилов в результате подавления пероксидазонезависимых механизмов микробицидности (уменьшалось образование активных форм кислорода). Также отмечалось снижение активности кислородонезависимых механизмов цитолиза, что коррелировало с уменьшением в них уровня катионных белков. На 14-е сутки лейкопения сменялась лейкоцитозом за счёт увеличения числа и нейтрофилов, и лимфоцитов. При этом продолжала снижаться активность как оксидантных, пероксидазозависимых, так и неоксидантных механизмов микробицидности нейтрофилов. Это сопровождалось уменьшением активности миелопероксидазы, уровня катионных белков в них и поглотительной способности нейтрофилов.
Вывод. Подострая интоксикация аминной солью 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты вызывает глубокие количественные и функциональные нарушения нейтрофилов, которые не устраняются к 14-м суткам наблюдения; это свидетельствует о необходимости дальнейшего изучения иммуноповреждающего действия аминной соли 2,4-дихлорфенок-сиуксусной кислоты с целью изыскания возможных путей фармакологической коррекции.
Ключевые слова: аминная соль 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты, нейтрофилы, микробицидность, оксидант-ный метаболизм, поглотительная активность.
FUNCTIONAL STATUS OF NEUTROPHILS AT 2,4-DICHLOROPHENOXYACETIC ACID AMINE SALT INTOXICATION Z.A. Akhmetchenko1, N.A. Mufazalova2, L.F. Mufazalova2, A.D. Remezova2, A.Ya. Mukhametzyanova2.1Bashkir State University, Ufa, Russia, 2Bashkir State Medical University, Ufa, Russia. Aim. To study the influence of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid amine salt subacute intoxication on the functional status of neutrophils. Methods. 2,4-dichlorophenoxyacetic acid amine salt (42 mg/kg) was administered intragastrically during 28 days. The number of leukocytes, neutrophils and lymphocytes in peripheral blood, intensity of oxygen-dependent metabolism (spontaneous and induced tetrazolium test), absorbency, microbicidal activity of neutrophils in conditions of oxygen-dependent microbicidal factors functioning and sodium azide mediated blockade, the level of myeloperoxidase and cation proteins in neutrophils were registered at days 7th and 14th after the toxicant administration discontinuation. Results. Subacute 2,4-dichlorophenoxyacetic acid amine salt intoxication resulted in leucopenia due to neutropenia, accompanied by inhibition of oxygen-dependent neutrophils killing as the result of peroxidase-independent microbicidal mechanisms suppression (reduced synthesis of oxygen active forms). A reduced activity of oxygen-independent killing mechanisms correlating with a decrease of cation proteins levels was also registered. On the 14 day, leucopenia was replaced by leukocytosis due to elevated numbers of neutrophils and lymphocytes in the peripheral blood. At the same time, the activity of both oxidative peroxidase-dependent and oxygen-independent microbicidal mechanisms in neutrophils continued to decrease, accompanied by reduction of mieloperoxidase activity, neutrophil absorbency and cation proteins levels. Conclusion. Subacute intoxication with 2,4-dichlorophenoxyacetic acid amine salt leaded to quantitative and functional disorders in neutrophils that persisted by the 14 day of follow-up, indicating a need for further study of of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid amine salt immunotoxic action to find the possible opportunities for its pharmacological correction. Keywords: 2,4-dichlorophenoxyacetic acid amine salt, neutrophils, microbicide activity, oxidative metabolism, absorptive activity.
Загрязнение окружающей среды экотоксикантами остаётся важной экологической проблемой [7]. Около 34 производных 2,4-дихлорфеноксиуксус-ной кислоты (2,4-Д) разрешены к применению на территории РФ в качестве гербицида, в том числе 8 из них — содержащие её аминную соль (2,4-ДА):
«Луварам», «Октиген», «Дикопур Ф», «Дикамин-Д»,
«Аминопелик», «Диален супер», «Дуплет», «Трезор
Адрес для переписки: [email protected]
гранд» [8]. Ежегодное производство гербицидов только этой группы составляет более 2 млн тонн [4, 10, 13]. В 2011 г. этот список пополнился гербицидами «Диамакс», «Микодин», «Дикопур Топ», «Метис», «Анкор-85» и др. [9]. Столь широкое применение производных 2,4-Д обусловлено их эффективностью и невысокой стоимостью [6, 7, 12]. При этом гербицид 2,4-ДА токсичен как на этапе производства, так и при применении. Проникая в организм человека через неповреждённые кожные покровы,
НО
Актуальные проблемы биохимии и лабораторной диагностики
дыхательные пути, пищеварительный тракт, он оказывает плейотропное повреждающее действие [4, 5, 7, 8, 12-14]. Несмотря на многолетнее изучение негативного воздействия 2,4-ДА на организм человека, остаётся открытым вопрос повреждения базовой составляющей первой линии защиты организма — нейтрофилов [1, 3, 5].
В связи с этим целью исследований было изучение повреждающего действия 2,4-ДА на функциональное состояние нейтрофилов.
Протоколы экспериментов и условия содержания животных были составлены в соответствии с «Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с использованием животных» (1985) и приказа МЗ РФ №267 от 19.06.2003 «Об утверждении правил лабораторной практики».
Эксперименты выполнены на 30 белых неин-бредных половозрелых крысах с массой тела 200220 г. Животные были разделены на две группы (по 15 животных в группе): контроль и 2,4-ДА. Гербицид 2,4-ДА вводили внутрижелудочно в течение 28 дней в дозе 42 мг/кг, что соответствует суммарной полулегальной дозе 1200 мг/кг [8]. Определяли количество лейкоцитов, нейтрофилов и лимфоцитов в периферической крови, интенсивность кислородозависимого метаболизма (спонтанный и индуцированный тест восстановления нитроси-него тетразолия), поглотительную и антимикробную активность полиморфноядерных лейкоцитов (ПМЯЛ) в условиях функционирования и блокады (азидом натрия) кислородозависимых факторов микробицидности в отношении грибов Candida albicans, индекс инактивации (ИИ), активность ми-елопероксидазы и содержание катионных белков [3, 11]. Активность миелопероксидазы и количество катионных белков оценивали по интенсивности окраски, пользуясь 5-балльной шкалой по методу L.S. Kaplow, вычисляли процент активных клеток в мазке и средний цитохимический коэффициент (СЦК):
СЦК = (1а + 2в + 3с + 4d) / 100,
где 1-4 — интенсивность окраски, а, в, с, d — количество ПМЯЛ с соответствующей интенсивностью окраски [11].
Результаты регистрировали на 7-е и 14-е сутки от окончания введения токсиканта.
Статистическую обработку проводили с использованием методов вариационной статистики [2], пакета программ Statistica. 8.0. Нормальность распределения данных проверяли с помощью критерия Шапиро-Уилка. При нормальности распределения признака оценку значимости различий проводили с использованием t-критерия Стьюдента, в противном случае вычисляли медиану и межквартильный интервал. Дисперсионный анализ проводили с использованием Н-критерия Краскела-Уоллиса, для множественных сравнений использован Q-критерий Дана. Критический уровень значимости р для статистических критериев принимали равным 0,05. Данные представлены в процентах по отношению к контролю.
На 7-е сутки от окончания введения 2,4-ДА в пе-
риферической крови зарегистрирована лейкопения (77,63%, р=0,0298), обусловленная преимущественно уменьшением числа нейтрофилов (до 57,10%, р=0,0001). Это сопровождалось угнетением окси-дантного цитолиза ПМЯЛ (ИИ составил 84,09%, р=0,0033) в результате подавления пероксидазоне-зависимых факторов микробицидности (рис. 1), о чём свидетельствовало снижение образования активных форм кислорода в ПМЯЛ (индуцированный тест восстановления нитросинего тетразолия) до 70,59% (р=0,0303).
| | — без азида № Ц — с азидом №
Рис. 1. Влияние гербицида, содержащего аминную соль 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты, на индекс инактивации полиморфноядерных лейкоцитов (7-е и 14-е сутки наблюдения); *статистическая значимость отличий от контроля (р <0,05).
А
Б
■ СЦК
Рис. 2. Влияние гербицида, содержащего аминную соль 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты, на количество миелопероксидазы и катионных белков в полиморфноядерных лейкоцитах с помощью оценки процента активных клеток в мазке (ПА) и среднего цитохимического коэффициента (СЦК); А — 7-е сутки наблюдения, Б — 14-е сутки наблюдения; МП — миело-пероксидаза; КБ — катионные белки.
Казанский медицинский журнал, 2013 г., том 94, №5
При цитохимическом исследовании не зарегистрировано изменения активности миелоперокси-дазы в ПМЯЛ (рис. 2а). Подавление неоксидант-ных механизмов фунгицидности нейтрофилов коррелировало с уменьшением уровня катионных белков в ПМЯЛ (см. рис. 1, 2а).
К 14-м суткам лейкопения сменилась лейкоцитозом (до 123,07%, р=0,0119) за счёт равномерного увеличения числа нейтрофилов и лимфоцитов. Это сопровождалось, однако, дальнейшим падением их функциональной активности. Так, происходило снижение фунгицидности в условиях как функционирования, так и блокады кислородозависимых механизмов цитолиза (см. рис. 1), что цитохимически подтверждалось снижением активности миелопероксидазы и уровня катионных белков в ПМЯЛ (рис. 2б). Это сочеталось со снижением поглотительной способности нейтрофильных грану-лоцитов.
ВЫВОДЫ
1. Полученные данные свидетельствуют о том, что подострая интоксикация гербицидом, содержащим аминную соль 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты, приводит к глубоким нарушениям функционирования нейтрофилов, которым принадлежит ведущая роль в механизмах неспецифической резистентности: снижается активность пероксида-зозависимых и пероксидазонезависимых оксидант-ных факторов микробицидности, кислородонезависимых механизмов цитолиза, поглотительная способность клеток.
2. Указанные нарушения не устранялись к 14-м суткам наблюдения, что свидетельствует о необходимости дальнейшего изучения иммуноповреждающего действия данного гербицида с целью изыскания возможных путей фармакологической коррекции.
ЛИТЕРАТУРА
1. Волчегорский И.А., Долгушин И.И., Колесников ОЛ. и др. Экспериментальное моделирование и лабораторная оценка адаптивных реакций организма. — Челябинск:
УДК 612.084: 613.2: 615.9: 615.099.08: 616.36-002.4-003.826
Изд-во Челябинского государственного педагогического ун-та, 2000. — 167 с.
2. Гареев Е.М. Основы математико-статистической обработки медико-биологической информации. — Уфа: Башгосмедуниверситет Роздрава, 2009. — 346 с.
3. Долгушин И.И., Андреева Ю.С, Савочкина А.Ю. Нейтрофильные ловушки и методы оценки функционального статуса нейтрофилов. — М.: Изд-во РАМН, 2009. — 208 с.
4. Забродский П.Ф., Мандыч В.Г. Иммунотоксикология ксенобиотиков. — Саратов: Изд-во СВИБХБ, 2007. — 420 с.
5. Камилов Ф.Х. Патохимия токсического действия хлорорганических и ароматических соединений // Мед. вестн. Башкортостана. — 2007. — Т. 2, №6. — С. 76-80.
6. Комарова Н.В., Карцова А.А. Пестициды группы хлорфеноксикарбоновых кислот. Анализ в водных объектах методом капиллярного электрофореза // Аналит. хим. — 2004. — http://www.novedu.ru/2000/pitvod.htm#pes (дата обращения: 01.08.13).
7. Лебедева Н, Жамсаранова Д. Использование пептидных биорегуляторов при отравлении гербицидом
2.4-дихлорфеноксиуксусной кислоты // Гигиена и санитария. — 2004. — №4. — С. 68-70.
8. Мартыненко В.И., Прамоненков В.К., Кукален-ко С.С. и др. Пестициды (справочник). — М.: Агропро-миздат, 1992. — С. 209-212.
9. Справочник пестицидов и агрохимикатов, разрешённых к применению на территории Российской Федерации в 2012 году // Защита и карантин растений: прил. к ж. — 2012. — №6. — 850 с.
10. Хизбуллин Ф.Ф. Диоксины в жизненном цикле хлорорганических химических продуктов. — Уфа: Реактив, 2005. — 180 с.
11. Ягода А.В., Локтев Н.А. Клиническая цитохимия. — Ставрополь: СтГМА, 2005. — 485 с.
12. Troudi A., Soudani N, Mahjoubi SA. et al.
2.4-Dichlorophenoxyacetic acid effects on nephrotoxicity in rats during late pregnancy and early postnatal periods // Ecotoxicol. Environ. Saf. — 2011. — Vol. 74, N 8. — P. 23162323.
13. Schreinemachers D.M. Perturbation of lipids and glucose metabolism associated with previous 2,4-D exposure: a crosssectional study of NHANES Ш data, 1988-1994 // Environm. Health. — 2010. — Vol. 9. — P. 11.
14. Soloneski S., Gonzalez N.V., Reigosa MA. et al. Herbicide
2.4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D)-induced cytogenetic damage in human lymphocytes in vitro in presence of erythrocytes // Cell Biol. Int. — 2007. — Vol. 31. — P. 1316-1322.
НО02
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТАКТИВИНА И ТОКОФЕРОЛА ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ГЕПАТОТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ АМИННОЙ СОЛИ 2,4-ДИХЛОРФЕНОКСИУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ
Зайтуна Алексеевна Ахметченко1, Наталья Альбертовна Муфазалова2,
Ляйсан Фагимовна Муфазалова2*, Анна Дмитриевна Ремезова2, Альбина Яхиевна Мухаметзянова2
башкирский государственный университет, г. Уфа,
2Башкирский государственный медицинский университет, г. Уфа
Реферат
Цель. Изучить эффективность индивидуального и сочетанного применения тимуса экстракта (тактивина) и витамина Е (токоферола) для коррекции гепатотоксических эффектов аминной соли 2,4-дихлорфеноксиуксус-ной кислоты.
Адрес для переписки: [email protected]
