CC BY
8
ного здравоохранения. Вып. 2. М., 1971, с. 17—24. — Флеминг — Там же, с. 3—16. — Шор, Анспау, Черток, Гофман, Харрисонидр. — В кн.: Использование ядерных взрывов в мирных целях и проблема общественного здравоохранения. Вып. 4. М., с. 9—34,—Cohnen J.J. — «Hlth. Phys»., 1970, v. 19, p. 633—639. — T о -b i a s С. A. — cj. clin. Invest.i, 1949, v. 28, p. 1375.
Поступила 4/11 1974 r.
За рубежом
УДК 57.085.23:632.95
Дюла Дура, Юдит Слободник, Ильдико Чука, Иллеш Деиш ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПЕСТИЦИДОВ НА КУЛЬТУРУ ТКАНИ
Государственный институт здравоохранения, Будапешт
Тканевые культуры для определения токсичности пестицидов были использованы впервые Льюисом и Ричардсом еще в 1945 г. при исследовании ДДТ. В последнее время появляется все большее число работ, освещающих влияние пестицидов на клеточные культуры (Ammitzboll и соавт.; Johnson и Weiss; Styles).
В экспериментах была использована линия клеток М-7 (почки обезьян), культивируемая в отделе вирусологии Государственного института здравоохранения (Будапешт). Из клеточной суспензии приготовлялись культуры, содержащие 1х10ь клеток. Культуры инкубировались при 37°. Необходимая для роста клеток основная питательная среда содержала 45% раствора Хэнкса, 40% раствора Паркера 199, 5% лактальбумина и 10% бычьей сыворотки. Для поддержания тканевой культуры была использована синтетическая питательная среда Паркера 199, содержащая 5% говяжьей сыворотки (Csonka и Ruzicska).
Были поставлены 2 серии опытов. В первой из них мы изучали влияние пестицидов на формирование клеточного слоя. Испытуемые пестициды растворялись в основной питательной среде. Препараты, плохо растворимые или нерастворимые в воде, предварительно растворялись в 1 % растворе диметилформамида (ДМФ), безвредном для клеток. Морфологическая оценка под микроскопом с небольшим увеличением производилась на 3-й сутки после разливки клеточной суспензии по пробиркам, когда в контроле уже образовался клеточный слой. Изменения тканевой культуры оценивали 3 раза через каждые 24 ч и устанавливали безвредную концентрацию, которая не влияет на образование клеточного слоя; концентрацию, вызывающую слабое торможение роста, что проявилось в виде островкового роста клеток монослоя; концентрацию, вызывающую более выраженное торможение роста, при котором образовались монослойные фрагменты, состоящие из групп клеток; концентрацию, вызывающую полную гибель, при которой не происходило образования клеточного слоя.
Во II серии опытов изучали влияние пестицидов на образовавшийся слой клеток. Исследуемые пестициды были внесены в питательную жидкость (Паркер 199). Питательная среда трехдневной культуры с образовавшимся слоем клеток заменялась средой с пестицидами. Морфологическую оценку проводили через 24 ч после экспозиции и продолжали ее в течение 3 сут, через каждые 24 ч. Определяли целостность клеточного слоя, зернистость клеток, наличие в них вакуолей, форму клеток и их гибель в сплошной зоне роста. В обеих сериях опытов испытания в отношении всех пестицидов повторялись 3 раза, причем для каждой концентрации готовилось три — пять пробирок. В контрольных культурах мы меняли пита-
Таблица I
Исследованные пестициды
Группа ве ществ Химическое название Препарат Действующее начало Изготовитель
Хлорированный углеводород Органофос-фаты КарОаматы Линдан у-гексахлорцик.югексан (ГХЦГ) — Линдан 99,8% Шелл, Англия
Мал атион 0,0-диметил-( 1,2-ди карб- этоксиэтил)-дитиофосфат Бромофос 0,0-диметил-0-2,5-ди-хлор-4-бромфенил-тиофосфат Трихлорфон 0,0-днметил-1 -гидро-кси-2,2,2-трихлорэтил-фосфат Арпрокарб 2-изопроп-оксифенил- метил-карбамат Диоксакарб 2-(1,3-диоксалан-2-ил)-фенил-1Ч'-метил-карбамат Нексион 20ЕЦ Байгон 20 ЕЦ Малатион 97% Бромофос 40% Трихлорфон 99,8% Арпрокарб 20% Диоксакарб 99,9% Шелл, Англия Цела, ФРГ Киноин, Будапешт Байер, ФРГ Циба Геи г, Швейцария Киноин, Будапешт
Бенлат 1-бутил-карбомил-2-бен-зимидазол-метил-карбамат Фундазол 50 ВП Бенлат 50%
тельную среду, а если исследовались нерастворимые химикаты, в контрольные пробирки вносилась питательная среда, содержащая 1 % ДМФ. В качестве положительного контроля использовали биологически алкилирую-щий агент — 1,6-дийодсорбит, который способен вызывать цитостатиче-ское действие лишь при экстремальных величинах рН (Кизгшапп). Так как в клеточной культуре рН может изменяться только в весьма узких пределах, указанный галоидированный моносахарид в отношении клеток тканевой культуры можно считать биологически инертным соединением. Исследованные пестициды перечислены в табл. 1. Концентрации препаратов рассчитаны на действующее вещество. Судя по результатам опытов, линдан, относящийся к хлорированным углеводородам, в концентрации 50 частей на миллион (ррш) не оказывает вредного влияния на образование клеточного слоя, при 100 ррш наблюдалось слабое торможение роста — в его зоне клетки образовали монослой с разрывами. Под действием концентрации в 200 ррш образовались лишь отдельные группы клеток. Картина сильного торможения роста сохранялась до конца наблюдения. При концентрации выше 200 ррш экспонированная клеточная суспензия погибала. Малатион и бромофос (фосфорорганические ядохимикаты) в концентрации 10 ррш не оказали действия на образование клеточного слоя. Под действием 50 ррш малатиона образовался несплошной монослой, состоящий из сильно вакуолизированных клеток. При наличии 100 ррш клеточный слой не возникал. Концентрация бромофоса в 50—100 ррш не препятствовала образованию клеточного слоя, но клетки оказались гранулированными, между ними оставались просветы. В клеточной суспензии, экспонированной 100 ррш трихлорфоном, рост культуры не отличался от контроля. При концентрации 200 ррш наблюдалось сильное торможение роста культуры с образованием округленных и гранулированных клеток. К концу наблюдения выросшие на стенках пробирки клетки погибали. Среди исследованных пестицидов типа карбамата препараты байгон 20 ЕЦ (действующее начало: арпрокарб) и фундазол 50 ВП (действующее начало: бенлат) в концентрации 100 ррш не оказали влияния на образование клеточного слоя. Даже при концентрации 200 ррш образовался сплошной монослой. Но по сравнению с контрольной культурой клеточный слой образовался на стенках пробирки на 24 ч позднее. Диоксакарб оказался наиболее токсичным; уже в количестве 10 ррш он препятствовал образованию сплошного клеточного слоя. Линдан при концентрации 1—100 ррш не вызывал
Морфологические изменения образо. вавшегося клеточного слоя под действием трихлорфона. а — контроль; 6—100 ррт после 72-ча. совой инкубации; в — 200 ррт после 72-часовой инкубации.
изменения выросшей клеточной культуры в течение 72 ч. При концентрации 200 ррт и выше через 24 ч наблюдались вакуолизация цитоплазмы и дегенерация, через 48 ч дегенерированные клетки соединялись посредством плазменных мостиков, а в конце наблюдения неповрежденные клети оставались лишь в виде островков. Под действием 500 ррт линдана клетки в течение 24 ч отделялись от стенок пробирки и погибали, питательная среда мутнела.
Торможение роста вызывалось малатионом в концентрации 50 ррт, когда культура в течение 24 ч превращалась в отдельные островки. При концентрации выше 100 ррт клетки уже в пределах суток погибли. Препарат нексион 40 ЕЦ (действующее начало: бромофос) по концентрации и времени вредного действия подобен малатиону, но его цитотоксичность несколько растянута во времени. Цитотоксичность трихлорфона была менее выраженной. Вредное действие на тканевую культуру он оказал в концентрации от 100 до 500 ррт (см. рисунок). Из 3 исследованных пестицидов карбаматного типа самым токсичным оказался диоксакарб; он был безвредным только в концентрации 10 ррт. Препарат байгон, содержащий арпрокарб, уничтожал клеточную культуру в концентрации 100 ррт. Фундазол 50 ВП (действующее вещество: бенлат) выявил свою цитотоксичность при концентрации 250 ррт.
В контрольных пробирках морфологические изменения не наблюдались. 1,6-Дийодсорбит, который служил положительным контролем, даже в 100—1000-кратном увеличении содержания (105—10е ррт) по сравнению с концентрацией цитотоксичных пестицидов не вызывал морфологических изменений.
Механизм действия пестицидов на тканевую культуру до сих пор не совсем ясен. Не выяснено, является ли вредное влияние пестицидов на клеточную культуру их непосредственным цитотоксическим действием или проявлением изменения клеточного деления. На основании продолжительного по времени изменения числа клеток мы можем сделать вывод, что пестициды влияют на репродуктивный процесс клеток. По ЬШеЫ и соавт., токсичность пестицидов типа фосфорорганических соединений направлена на цикл клеточного деления. В опытах, проводимых этими авторами, пара-тион в концентрации 50 ррт тормозил рост только после 48-часовой экспо-
Таблица 2
Сопоставление чувствительности различных токсикологических методов исследования
Пестицид Острый опыт LD„ (в мг/кг) Дозы (ррш/сут). вызывающие изменение Культура ткани (ррш)
ЭЭГ эмг психофизиологического состояния активности хо-линэсте-разы морфологии клеток влияние на образование клеточного слоя образовавшийся клеточный слой
Линдан 125 500» 25 50 >500 100 200
Малатион 1 500 380 380 750 750 >750 50 50
Бромофос 3 750 100 — 100 500 500 50 50
Трихлорфон 630 150 150 300 >300 >300 200 1.00
Бенлат 10 000 5000 2500 5000 5000 >5000 200 200
Арпрокарб 100 12,5 50 25 50 >50 200 100
Диоксакарб 100 100 50 50 100 100 10 50
1 Острый опыт.
Примечание. Знаком > показано, что указанные и более низкие дозы не привели к обнаруживаемым изменениям. Прочерк означает, что изучение не проводилось.
зиции. По другим литературным данным, севин карбаматного типа на культуре человеческого фибробласта оказывал воздействие подобно колхицину — поддерживал клетки в состоянии метафазы и как профазный яд останавливал процессы митоза (А. Ф. Василос и соавт.).
Материалы проводимых исследований не дают возможности судить об ожидаемых повреждениях при продолжительной экспозиции. Дополнив испытания пестицидов по методу клеточных культур биохимическими исследованиями, Myhr установил, что трихлорфон существенно не препятствует инкорпорации аминокислот и уридина в клетках HeLa, хотя и сильно тормозит рост клеток. ДДТ, наоборот, только при сравнительно высокой концентрации (150 мкг/мл) тормозит рост ткани и в то же время сильно снижает инкорпорацию нуклеотидов и особенно белковых предшественников. Не установлена связь между типом пестицидов и воздействием его на синтез белков и нуклеиновых кислот. При исследованиях действия различных гербицидов на тканевые культуры растений Mann и соавт. не установили тесной связи между мерой ингибиции синтеза белков и нуклеиновых кислот и типами пестицидов.
Мы сравнивали величины токсичности пестицидов к клеточной культуре с результатами, полученными нами для этих же веществ при обще-и нейротоксикологических исследованиях животных. В табл. 2 приведены минимальные концентрации пестицидов, которые вызывали изменения, обнаруживаемые некоторыми общими и нейротоксикологическими методами исследования, а в случае менее чувствительных методов указаны использованные нами сравнительно высокие концентрации, которые еще не привели к изменениям. При сравнении количества пестицида (в ррш), ежедневно вводимого подопытным животным, с минимальной концентрацией пестицида, нарушающей клеточную культуру, мы установили, что, за исключением линдана и арпрокарба, тканевая культура уже при значительно более низких концентрациях оказалась более чувствительным методом исследования, чем общетоксикологические методы или нейротокси-кологические тесты, которые, по литературным данным, считаются весьма чувствительными (Mikiskova; Mikiskova и соавт.).
Таким образом, метод клеточных культур дает ценные дополнительные данные и может явиться составной частью токсикологических исследований. Применяя метод, следует иметь в виду, что морфологическая оценка сама по себе, даже при дополнении ее биохимическим анализом, не сможет дать ответа на вопрос о мере вредного воздействия пестицидов на здоровье
человека и на биосферу. Тем не менее, используя метод клеточных культур как дополнение классических токсикологических и современных функциональных исследований, можно сравнительно просто и быстро получить ориентировочные данные о токсикологическом влиянии пестицидов.
ЛИТЕРАТУРА. ВасилосА. Ф., Дмитриенко В.Д., ШройтИ. Г.— «Бюлл. экспер. биол.э, 1972, № 6, с. 91 — Ammitzboll Т., Clausen I.— «Environ. Physiol. Biochem.», 1973, v. 3, p. 248.—Csonka E., RuzicskaP. — «Acta Microbiol.», 1964, v. 3, p. 299. — KuszmannJ. — Вкн.:А kemia ujabb ered-menyei. Budapest, 1974. — Johnson W. J., Weiss S. A. — «Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.)», 1967, v. 124, p. 1005. — L i 11 e г s t C. L., Lichtenstein E. P., К a -j i w a r a K. — «J. agricult. Food Chem.», 1969, v. 17, p. 1199. — Mann J. D., J о r -d a n L. S.. Day В. E. — «Plant Physiol.», 1965, v. 40, p. 840. — Mikiskova H., M i k i s k a A. — «Brit. J. industr. Med.», 1968, v. 25, p. 81. — M у h г В. С. — «J. agricult Food. Chem»., 1973, v. 21, p. 362. —StylesJ. A. — «Brit. J. exp. Path»., 1974, v. 55, p. 71. — V a s i 1 i e v J. M. — «J. Embriol. Exp. Morph.», 1970, v. 24, p. 625.
Поступила 17/VII 1975 r-
УДК 616.44 1*003.822-036.21:911.3(497.2)
Н. Л. Петрова
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЭНДЕМИЧЕСКОГО ЗОБА В БОЛГАРИИ НА ПРИМЕРЕ РАЗЛОЖСКОГО ЭНДЕМИЧЕСКОГО РАЙОНА БЛАГОЕВГРАДСКОГО ОКРУГА
Благоевградский округ расположен в юго-западной части Болгарии, в соседстве с Кюстендилским, Софийским, Пазарджикским и Смолянским округами. На западе он граничит с Федеративной Народной Республикой Югославии, а на юге — с Грецией.
Округ занимает площадь 6481,4 м2 с населением 309 тыс. человек (по данным переписи 1968 г.). Центр округа — Благоевград.
В физико-географическом отношении Благоевградский округ представляет мозаику полей и гор. На его территории расположены Пиринские горы, а на границе — горы Рила. Климат переходный средиземноморский, а в горах — горный. Почвы — темноцветные лесные и горно-луговые. Воды округа представлены реками Струма и Места с многочисленными притоками. Почти 57% территории его занимают хвойные леса, а пастбища составляют 33% всех высокогорных пастбищ в стране. Округ — аграрный, с очень хорошо развитым сельским хозяйством и хорошо развитым животноводством. Промышленность развита умеренно и представлена деревообрабатывающими, табачными, винодельческими и консервными предприятиями. В округе 277 населенных пунктов, из них 9 городов и 268 сел, расположенных в среднем на высоте 600—1000 м над уровнем моря.
Разложский эндемический район включает 48 эндемических населенных пунктов. Гиперплазия установлена у 63,4% из 11 439 осмотренных школьников, у 9,5% из них «истинный» эндемический зоб.
В 1957 г. было проведено массовое обследование населения округа. Установлено, что гиперплазия щитовидной железы регистрируется у 28— 96% обследованных в отдельных поселках. Высокий процент (96) гиперплазии отмечается у живущих в высокогорных районах, т. е. в окрестностях городов Разлог, Санданский, Гоце Делчев.
Нами была составлена карта районирования территории Благоевград-ского округа по интенсивности заболевания зобом среди населения за 1960—1969 гг. Анализ карты показывает, что эндемический зоб, почти повсеместно распространенный на территории округа, характеризуется разной интенсивностью. Районом самого интенсивного развития болезни следует считать Разложскую котловину и ее предгорные части. Особенно сильно поражено население сел Добырско, Обидим, Кремен и Тешово (70— 100%). Причина в том, что эти населенные пункты расположены в бассейне
