Научная статья на тему 'Исследование воздействия хлорида кадмия на некоторые маркерные ферменты печени экспериментальных животных'

Исследование воздействия хлорида кадмия на некоторые маркерные ферменты печени экспериментальных животных Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Juvenis scientia
ВАК
Ключевые слова
тяжёлые металлы / кадмий / печень / биохимические исследования / экспериментальные животные

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Д. А. Смолянкин, Я. В. Валова, Д. О. Каримов, С. С. Байгильдин, А. С. Фазлыева

Введение. Кадмий (Cd) – один из наиболее мощных и опасных поллютантов. Воздействие Cd связано с полиорганным повреждением как у животных, так и у человека. Механизм токсичности Cd заключается в нарушении антиоксидантной системы (АОС) организма, что приводит к трансформации функциональной целостности печени. Степень повреждения органа-мишени может быть исследована путём измерения концентрации ключевых индикаторных показателей гепатоцеллюлярной травмы. Цель работы – оценить изменения активности ферментов-маркеров гепатотоксичности в сыворотке крови лабораторных животных после перорального воздействия водного раствора хлорида кадмия (CdCl2) в условиях субхронической модели эксперимента с периодом ремиссии. Материалы и методы. Исследование проведено на 40 белых аутбредных крысах. Животным трёх экспериментальных групп в течение 3 месяцев интрагастрально вводили поллютант в различной дозировке. Продолжительность стадии ремиссии составила 1 месяц. В сыворотке крови животных определяли активность аспартатаминотрансферазы (АСТ), аланинаминотрансферазы (АЛТ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), щелочной фосфатазы (ЩФ). Результаты. При введении животным CdCl2 в дозе 1 мкг/кг наблюдалось увеличение активности АСТ на 45,9% относительно контроля (р=0,006). Показано повышение концентрации АЛТ и ЛДГ. Выявлено дозозависимое уменьшение уровня ЩФ в трёх группах животных на 24,7%, 37,5% и 55,4%, соответственно (р=0,002). Отмеченные тенденции свидетельствуют о патологических процессах, протекающих в гепатоцитах. Заключение. В ходе настоящего исследования установлено, что в условиях субхронической модели эксперимента с периодом ремиссии кадмий, обладая выраженным гепатоксическим действием, индуцирует повреждение печени экспериментальных животных.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Д. А. Смолянкин, Я. В. Валова, Д. О. Каримов, С. С. Байгильдин, А. С. Фазлыева

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

Текст научной работы на тему «Исследование воздействия хлорида кадмия на некоторые маркерные ферменты печени экспериментальных животных»

_ DOI: 10.32415/iscientia 2023 9 6 30-41

Оригинальное исследование - edn:ycwFLU

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ХЛОРИДА КАДМИЯ НА НЕКОТОРЫЕ МАРКЕРНЫЕ ФЕРМЕНТЫ ПЕЧЕНИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ

Д. А. Смолянкин © , Я. В. Валова , Д. О. Каримов © , С. С. Байгильдин , А. С. Фазлыева , Д. Д. Каримов , Н. Ю. Хуснутдинова , Э. Ф. Репина , А. Р. Ахмадеев , А. А. Гизатуллина О

Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека, Уфа, Россия И Смолянкин Денис Анатольевич — smolyankin.denis@yandex.ru

ВВЕДЕНИЕ. Кадмий (Cd) - один из наиболее мощных и опасных поллютантов. Воздействие Cd связано с полиорганным повреждением как у животных, так и у человека. Механизм токсичности Cd заключается в нарушении антиоксидантной системы (АОС) организма, что приводит к трансформации функциональной целостности печени. Степень повреждения органа-мишени может быть исследована путём измерения концентрации ключевых индикаторных показателей гепатоцеллюлярной травмы. Цель работы - оценить изменения активности ферментов-маркеров гепатотоксичности в сыворотке крови лабораторных животных после перорального воздействия водного раствора хлорида кадмия (CdCl2) в условиях субхронической модели эксперимента с периодом ремиссии. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. Исследование проведено на 40 белых аутбредных крысах. Животным трёх экспериментальных групп в течение 3 месяцев интрагастрально вводили поллютант в различной дозировке. Продолжительность стадии ремиссии составила 1 месяц. В сыворотке крови животных определяли активность аспартатаминотрансферазы (АСТ), аланинаминотрансферазы (АЛТ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), щелочной фосфатазы (ЩФ).

РЕЗУЛЬТАТЫ. При введении животным CdCl2 в дозе 1 мкг/кг наблюдалось увеличение активности АСТ на 45,9% относительно контроля (р=0,006). Показано повышение концентрации АЛТ и ЛДГ. Выявлено дозозависимое уменьшение уровня ЩФ в трёх группах животных на 24,7%, 37,5% и 55,4%, соответственно (р=0,002). Отмеченные тенденции свидетельствуют о патологических процессах, протекающих в гепатоцитах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В ходе настоящего исследования установлено, что в условиях субхронической модели эксперимента с периодом ремиссии кадмий, обладая выраженным гепатоксическим действием, индуцирует повреждение печени экспериментальных животных.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: тяжёлые металлы, кадмий, печень, биохимические исследования, экспериментальные животные.

ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Смолянкин Д.А., Валова Я.В., Каримов Д.О., Байгильдин С.С., Фазлыева А.С., Каримов Д.Д., Хуснутдинова Н.Ю., Репина Э.Ф., Ахмадеев А.Р., Гизатуллина А.А. Исследование воздействия хлорида кадмия на некоторые маркерные ферменты печени экспериментальных животных // Juvenis scientia. 2023. Том 9. № 6. С. 30-41. DOI: 10.32415/jscientia_2023_9_6_30-41. EDN: YCWFLU.

Эта статья доступна по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

... , , DOI: 10.32415/jscientia 2023 9 6 30-41

Original article - edn: ycwflu

STUDY OF THE EFFECT OF CADMIUM CHLORIDE ON SOME MARKER LIVER ENZYMES OF EXPERIMENTAL ANIMALS

D. A. Smolyankin © , Ya. V. Valova © , D. O. Karimov , S. S. Baygildin , A. S. Fazlyeva © , D. D. Karimov © , N. Yu. Khusnutdinova , E. F. Repina © , A. R. Akhmadeev , A. A. Gizatullina ©

Ufa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology, Ufa, Russia H Smolyankin Denis — smolyankin.denis@yandex.ru

INTRODUCTION. Cadmium (Cd) is one of the most powerful and dangerous pollutants. Cd exposure is associated with multiple organ damage in both animals and humans. The mechanism of Cd toxicity is the disruption of the body's antioxidant system (AOS), which leads to transformation of the functional integrity of the liver. The extent of target organ damage can be examined by measuring concentrations of key indicators of hepatocellular injury. The purpose of the work is to evaluate changes in the activity of enzyme markers of hepatotoxicity in the blood serum of laboratory animals after oral exposure to an aqueous solution of cadmium chloride (CdCl2) under the conditions of a subchronic experimental model with a period of remission.

MATERIALS AND METHODS. The study was conducted on 40 white outbred rats. Animals of three experimental groups were intragastrically administered a pollutant in various dosages for 3 months. The duration of the remission stage was 1 month. The activity of aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), lactate dehydrogenase (LDH), and alkaline phosphatase (ALP) was determined in the blood serum of animals.

RESULTS. When CdCl2 was administered to animals at a dose of 1 |g/kg, an increase in AST activity was observed by 45.9% relative to the control (p=0.006). An increase in the concentration of ALT and LDH is shown. A dose-dependent decrease in the level of alkaline phosphatase was revealed in three groups of animals by 24.7%, 37.5% and 55.4%, respectively (p=0.002). The noted trends indicate pathological processes occurring in hepatocytes.

CONCLUSION. In the course of this study, it was found that under the conditions of a subchronic model of the experiment with a period of remission, cadmium, having a pronounced hepatoxic effect, induces liver damage in experimental animals.

KEYWORDS: heavy metals, cadmium, liver, biochemical research, experimental animals.

FOR CITATION: Smolyankin DA, Valova YV, Karimov DO, Baygildin SS, Fazlyeva AS, Karimov DD, Khusnutdinova NY, Repina EF, Akhmadeev AR, Gizatullina AA. Study of the Effect of Cadmium Chloride on Some Marker Liver Enzymes of Experimental Animals. Juvenis scientia. 2023;9(6):30-41. DOI: 10.32415/ jscientia_2023_9_6_30-41.

This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ВВЕДЕНИЕ

В связи с быстрым ростом численности насе-

ления планеты антропогенное загрязнение окружающей среды тяжёлыми металлами является ключевым фактором в формировании большинства экологических проблем [1-3]. Наряду с пестицидами, ядохимикатами, фармацевтическими препаратами и новыми химическими веществами тяжёлые металлы при трансформации в биосфере создают постоянно нарастающий «химический прессинг» [4, 5]. В последние годы тяжёлые металлы относят к приоритетным экотоксикантам, так как их присутствие выявлено в составе практически всех природных сред. Кроме того, тяжёлые металлы включаются в пищевые цепи и депонируются в организме животных и человека, даже в незначительных количествах оказывая влияние на процессы жизнедеятельности биологических систем. В основе токсического действия тяжёлых металлов на живой организм лежит повреждение клеток и их органелл, сопровождающееся функциональными, либо структурно-функциональными изменениями [6].

Кадмий является одним из наиболее мощных и опасных тяжёлых металлов. Производство, потребление и выбросы кадмия в атмосферу, наземную и водную среду постоянно увеличиваются ввиду его широкого применения в различных антропогенных и промышленных видах деятельности [7, 8]. Cd не выводится из организма и не разлагается; оказывает выраженное кумулятивное действие на ткани по причине длительного биологического периода полураспада (20 лет) [9, 10]. Воздействие Cd связано с полиорганным повреждением, прежде всего, поражением печени, почек, головного мозга, лёгких, сердца, костного мозга, как у животных, так и у человека [11].

Печень играет важную роль в сохранении гомео-статического равновесия в живых организмах [12]. Ведущую роль гепатоцитов в регуляции состава внутри- и внеклеточных жидкостей, активности и направленности метаболических процессов определяет тот факт, что печень является основным органом депонирования токсических элементов. Поэтому кадмий, попадая в биосистемы, накапливается в органе-мишени, инициируя изме-

нение морфофункционального состояния клеток печени [13, 14]. Моделирование повреждений печени является важным направлением токсикологии в диагностическом, терапевтическом и других аспектах, поскольку позволяет оценить глубину повреждения органа-мишени и открывает возможности для разработки критериев ранней диагностики гепатопатологических состояний.

Один из механизмов токсичности Cd заключается в нарушении антиоксидантной системы организма, что способствует окислительному стрессу и перекисному окислению липидов, приводящим к изменению биохимических функций печени [15-17]. Предполагается, что кадмий обладает способностью связываться с SH-группами белковых молекул и таким образом ингибировать каталитическую активность ключевых ферментных систем, влияя на многие процессы, протекающие в живом организме. Кроме того, кадмий может замещать многие минеральные элементы (кальций, цинк, железо и т.д.) в составе большинства энзимов, что отражается на химических свойствах и метаболизме, а также взаимодействовать с компонентами клеточных мембран, нарушая структуру. Повреждающее воздействие кадмия приводит к формированию существенных отклонений от нормы в составе крови живых систем [18].

Изменение активности ряда ферментов считается высокочувствительным индикатором отдельных заболеваний, поражений органов и тканей [19]. В частности, по мнению ряда исследователей, критерии диагностики заболеваний печени токсической природы должны основываться на изучении ранних биохимических, функциональных сдвигов, предшествующих выявлению отчётливых клинических симптомов [20-22]. Маркеры гепато-токсичности позволяют оценить степень влияния хронической интоксикации кадмием и сделать вывод о функциональной целостности печени [2325]. Так аспартатаминотрансфераза (АСТ) и аланин-аминотрансфераза (АЛТ) являются чувствительными индикаторами повреждения гепатоцитов, вызванного токсикантами. Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) представляет собой фермент, играющий важную роль в общем метаболизме организма и оказывающий существенное влияние на окис-

лительно-восстановительныи потенциал клетки [26]. Изменение активности щелочной фосфатазы (ЩФ), показателя холестаза, указывает на мембра-ноповреждающий эффект гепатотоксиканта. При воздействии кадмия на орган-мишень в результате нарушения метаболических процессов на уровне клетки и субклеточных структур происходит изменение целостности гепатоцитов, в результате чего отмечается выброс данных энзимов в межклеточное пространство [27, 28].

Выбор продолжительности эксперимента при рассмотрении токсических свойств анализируемого вещества определяется задачами исследования. Как правило, токсикологический потенциал химических веществ изучается в следующей последовательности: острый эксперимент ^ подострый эксперимент ^ субхронический эксперимент ^ хронический эксперимент.

Исследования воздействия токсичных металлов на организм в отделе токсикологии и генетики с экспериментальной клиникой лабораторных животных ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека» проводятся в течение нескольких лет. Ранее, в ходе экспериментов острого и подострого характера по изучению токсического влияния хлорида кадмия на живые системы, нами были установлены безвредные, токсические, летальные дозы вещества; определены допустимые условия воздействия, оптимальные суточные дозы для проведения субхронических и хронических исследований.

В научной литературе, в большинстве случаев, отражены данные о биохимических показателях в отношении линейных животных в зависимости от линий, возраста, пола, свободы от патогенной флоры и др., в то время как у беспородных такого рода сведения носят ограниченный характер. Кроме того, недостаточно изучены процессы восстановления функциональной целостности органов-мишеней после прекращения поступления кадмия в организм (так называемая стадия ремиссии) с многообразными адаптивными механизмами живых систем.

В связи с вышеизложенным основная цель настоящей работы заключалась в оценке изменений активности ферментов-маркеров гепатотоксично-

сти, в частности, АСТ, АЛТ, ЛДГ и ЩФ в сыворотке крови лабораторных животных после перорально-го воздействия водного раствора хлорида кадмия (CdCl2) в условиях субхронической модели эксперимента с периодом ремиссии.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследование проведено на 40 белых аутбред-ных крысах со средней массой тела 200 г. Животные содержались в стандартных условиях экспериментальной клиники лабораторных животных ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», характеризующихся постоянством комнатной температуры (20-25 °C) и уровня влажности (30-70%), с 12-часовым искусственным освещением (с 08:00 до 20:00). В начале эксперимента животные методом случайной выборки были разделены на 4 группы по 10 особей (5 самцов и 5 самок) в каждой: контрольная группа (К) и 3 экспериментальные группы. Для оценки токсического действия поллютанта животным экспериментальных групп 1-3 ежедневно в течение 3 месяцев перорально вводили водный раствор хлорида кадмия. Условия содержания и кормления были одинаковы для всех групп животных. Дизайн исследования представлен в таблице 1.

Таблица 1

Дизайн исследования

Группа Контрольное вещество, токсикант Доза вводимого вещества, мкг/кг

Контроль Дистиллированная вода Эквиобъемно

1 CdCl2 1

2 CdCl2 10

3 CdCl2 100

По окончании введения токсиканта животные проходили стадию ремиссии в течении 1 месяца. В данный период крысы имели свободный доступ к корму и питьевой воде в течение суток, пер-оральные манипуляции были прекращены. Далее

Таблица 2

Методы определения биохимических показателей в эксперименте

№ Биохимический показатель Метод определения

1 АСТ Кинетический УФ без пиридоксальфосфата (^СС)

2 АЛТ Кинетический УФ без пиридоксальфосфата (^СС)

3 ЛДГ Кинетический УФ

4 ЩФ Кинетический (DGKC)

Таблица 3

Изменения биохимических показателей у экспериментальных животных в зависимости от дозы воздействия хлорида кадмия

Показатели Группа животных

Контроль 1 2 3

АСТ, Ед/л 154,75 225,7 186 170,3

[119,38; 173,4] [179,78; 288,1]* [160,25; 221,45] [134,23; 227,2]

АЛТ, Ед/л 51,05 56,05 60,3 48,5

[42,6; 58,18] [52,4; 69,68] [46,15; 64,3] [44,9; 52,95]

ЛДГ, Ед/л 1470 1603 1507,5 1559

[1268,5; 1746] [1531,5; 1636,25] [1224,5; 1556,75] [1095,5; 1798,5]

ЩФ, Ед/л 216,7 163,2 135,45 96,6

[151,75; 243,25] [153,4; 199,38] [122,1; 192,5] [59,55; 141,75]*

Примечание: * — статистически значимая разница между животными группы К- и 1, 2, 3; р<0,05

животные выводились из эксперимента с помощью углекислого газа, после чего производился забор образцов крови для биохимических исследований. Оценивали функциональное состояние печени, что включало определение активности в сыворотке крови АСТ, АЛТ, ЛДГ, ЩФ.

Все манипуляции осуществляли, соблюдая правила, изложенные в «Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей» (Strasbourg, 1986).

Уровни биохимических показателей были проанализированы с помощью наборов реагентов «Вектор-Бест» (г. Новосибирск, Россия) (таблица 2) на анализаторе «Stat Fax 3300» («Awareness Technology», США) в соответствии с инструкциями производителя.

Статистический анализ осуществляли с использованием программного обеспечения IBM SPSS

Statistics 21 (IBM, США). Анализ экспериментальных данных проводили с помощью H-критерия Краскала-Уоллиса для попарного сравнения групп. Результаты выражали в виде Me [Q1; Q3], где Me — медиана, Ql-1-й квартиль, Q3-3^ квартиль. Критический уровень значимости (p) принят равным 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Результаты проведённых биохимических исследований представлены в таблице 3.

Уровень активности АСТ в сыворотке крови лабораторных крыс между группами статистически значимо отличался (H=11,18; р=0,011) (рис. 1). При пероральном введении хлорида кадмия в экспериментальной группе 1 наблюдалось увеличение активности фермента на 45,9% относительно контроля (р=0,006). В группах 2 и 3 было отмечено повышение активности трансаминазы на 20,2% и 10,1%, соответственно.

Доза Сс)С12, мкг/кг Рисунок 1. Изменение активности АСТ в зависимости от дозы воздействия хлорида кадмия в условиях субхронической модели эксперимента с периодом ремиссии

Рисунок 3. Изменение активности ЛДГ в зависимости от дозы воздействия хлорида кадмия в условиях субхронической модели эксперимента с периодом ремиссии

Идентичное явление представляло собой повышение концентрации АЛТ в опытных группах животных 1 и 2 — на 9,8% и 18,1%, соответственно, относительно отрицательного контроля. Однако, эти изменения не достигали уровня статистической значимости (Н=6,36; р=0,095). В то же время, в группе 3 было выявлено некоторое понижение содержания фермента, а именно на 5,0% (рис. 2).

с контролем (Н=15,55; р=0,001) (рис. 4). Выявлено дозозависимое уменьшение уровня активности ЩФ в группах животных 1, 2 и 3 относительно контроля, на 24,7%, 37,5% и 55,4% (р=0,002), соответственно.

Рисунок 2. Изменение активности АЛТ в зависимости от дозы воздействия хлорида кадмия в условиях субхронической модели эксперимента с периодом ремиссии

В настоящем исследовании определялось увеличение активности ЛДГ на 9,1% в группе 1, на 2,6% и 6,1% в группах 2 и 3, соответственно, относительного контрольной группы (рис. 3).

При анализе медианных значений активности ЩФ в экспериментальных группах установлены различия, статистически значимые по сравнению

Рисунок 4. Изменение активности ЩФ в зависимости от дозы воздействия хлорида кадмия в условиях субхронической модели эксперимента с периодом ремиссии

ОБСУЖДЕНИЕ

Характерно, что для оценки степени нарушения функционально-метаболического статуса органов-мишеней при интоксикации тяжёлыми металлами экспериментальных животных традиционно регистрируются изменения активности ключевых ферментов-маркеров. Так, при диагностике патологии печени наиболее часто определяют уровень аминотрансфераз. Данные каталитические белки характеризуются специфическим распределением

в клетке: АСТ сосредоточена в основном в митохондриях, а АЛТ — в цитоплазме [29, 30].

Согласно полученным данным, можно предположить, что при субхроническом воздействии CdCl2 на экспериментальных животных происходит разрушение клеточных мембран гепатоцитов, в том числе уже при низкой дозе токсиканта (1 мкг/кг). В то же время, благодаря высокой реакционной способности, тяжёлые металлы способны инги-бировать ферментативную активность, вызывая нарушения биосинтетических процессов [31]. Результаты согласуются с ранее опубликованными выводами [32, 33].

ЛДГ является цинксодержащим ферментом и отражает степень выраженности внутритканевой гипоксии [34]. На наш взгляд, индуцированный ионами Cd2+ рост концентрации лактатдегидроге-назы в крови экспериментальных животных свидетельствует о повышении доли бескислородного гликолиза. Известно, что данный процесс сопровождается увеличением концентрации продуктов гликолитических реакций — молочной и пировино-градной кислоты, а также развитием некомпенсированного метаболического ацидоза.

В совокупности с тенденцией к повышению активности аминотрансфераз и ЛДГ снижение концентрации ЩФ в группах крыс, подвергшихся пер-оральному воздействию хлорида кадмия, может указывать на повреждение печени, нарушение секреторной функции органа-мишени и свидетельствовать о патологических процессах в гепатоцитах.

Существует общее мнение, что окислительный стресс, воспаление и апоптоз играют решающую роль в патогенезе кадмий-индуцированной гепа-тотоксичности [35]. Негативное действие кадмия заключается в окислительном повреждении клеточных органелл за счёт выработки активных форм кислорода (АФК), таких как пероксиды и гидрок-сид-ионы. В то же время окислительный стресс при внутриклеточном накоплении тяжёлого металла приводит к формированию гепатоцеллюлярной травмы, включающей вытеснение активных окислительно-восстановительных металлов, истощение окислительно-восстановительных поглотителей, ингибирование антиоксидантных ферментов и цепи переноса электронов, а также поврежде-

ние митохондрий [36]. Помимо этого, токсическое действие ионов Cd2+, с высоким сродством к цистеину, обусловлено их связыванием с биологическими молекулами, имеющими в составе тиоловые группы, такими как металлотионеины и восстановленный глутатион [37, 38]. Данные негативные изменения способствуют нарушению структуры фосфолипидов биологических мембран и приводят к повреждениям белков и ДНК. Далее, на фоне нарушения баланса процессов репарации АФК-опосредованный стресс индуцирует апоптоз или некроз поражённых клеток печени [39].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, кадмий является высокотоксичным тяжёлым металлом, который может вызывать значительные изменения в биохимических параметрах крови, так как способен генерировать свободные радикалы с достаточно высокой скоростью, чтобы подавлять естественную систему антиокси-дантной защиты организма. В ходе нашего исследования показано, что в условиях субхронической модели эксперимента с периодом ремиссии кадмий, обладая выраженным гепатотоксическим действием, индуцирует повреждение печени. Установлено, что пероральное введение лабораторным животным водного раствора CdCl2 даже при минимальной дозе (1 мкг/кг) сопряжено с изменением проницаемости клеточных мембран гепато-цитов и нарушением биосинтетических процессов в печени, что проявляется значительным повышением активности АСТ, АЛТ, ЛДГ и дозозависимым снижением ЩФ в сыворотке крови. Полученные в настоящей работе результаты расширяют традиционные представления о различных механизмах действия тяжёлых металлов на биоэнергетический метаболизм клеток органов-мишеней.

Финансирование: Работа проведена за счёт средств субсидии на выполнение государственного задания в рамках отраслевой научно-исследовательской программы Роспотребнад-зора на 2021-2025 гг. «Научное обоснование национальной системы обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия, управления рисками здоровью и повышения качества жизни

населения России», п. 6.1.9 «Экспериментальное обоснование высокочувствительных маркеров воздействия токсичных металлов на организм и разработка мер профилактики», регистрационный номер: 121062100057-1.

Соответствие принципам этики. Согласно выписке из протокола заседания биоэтической комиссии ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», от 03.04.2023 № 01-04, проведённые исследования выполнены в соответствии с Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (ETS N 123),

директивой Европейского парламента и Совета Европейского союза 2010/63/ЕС от 22.09.2010 г. о защите животных, использующихся для научных целей, и могут быть опубликованы.

Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов: Все авторы подтверждают соответствие своего авторства, согласно международным критериям 1СМЗЕ (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

ЛИТЕРАТУРА [REFERENCES]

1. Брин В.Б., Митциев А.К., Митциев К.Г. Способ коррекции нефротоксического действия кадмия в эксперименте // Вестник новых медицинских технологий. 2011. Т. 18. № 2. С. 194-195. [Brin VB, Mittsiev AK, Mittsiev KG. A method for correcting the nephrotoxic effect of cadmium in an experiment. Bulletin of new medical technologies. 2011;18(2):194-195. (in Russ.)]. EDN: OCYHQL

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

2. Almeer RS, Alarifi S, Alkahtani S, et al. The potential hepatoprotective effect of royal jelly against cadmium chloride-induced hepatotoxicity in mice is mediated by suppression of oxidative stress and upregulation of Nrf2 expression. Biomed Pharmacother. 2018;106(2):1490-1498. DOI: 10.1016/j.biopha.2018.07.089

3. Baskaran R, Priya LB, Sathish Kumar V, Padma VV. Tinospora cordifolia extract prevents cadmium-induced oxidative stress and hepatotoxicity in experimental rats. J Ayurveda Integr Med. 2018;9(4):252-257. DOI: 10.1016/j.jaim.2017.07.005

4. Пухаева Е.Г., Скупневский С.В., Руруа Ф.К., и др. Антимутагенный эффект имунофана при соче-танном воздействии ионов Cd (II), Pb (II) и антибиотика цефтриаксона // Экология человека. 2019. Т. 1. № 7. С. 49-58. [Pukhaeva EG, Skupnevsky SV, Rurua FK, et al. Antimutagenic effect of imu-nofan under the combined effect of Cd (II), Pb (II) ions and the antibiotic ceftriaxone. Human Ecology. 2019;1(7):49-58. (in Russ)]. DOI: 10.33396/1728-0869-2019-7-49-58. EDN: NBKLSP

5. Скупневский С.В., Чопикашвили Л.В., Пухаева Е.Г., и др. Изучение прооксидантных свойств цианид-ных комплексов цинка (II) в эксперименте // Владикавказский медико-биологический вестник. 2015. Т. 21. № 32. С. 23-27. [Skupnevsky SV, Chopikashvili LV, Pukhaeva EG, et al. Experimental study of the pro-oxidant properties of zinc (II) cyanide complexes. Vladikavkaz Medical Biological Bulletin. 2015;21(32):23-27. (in Russ)]. DOI: 10.12737/18434 EDN: VRXXQJ

6. Ochilov KR. Studying The Effect Of Heavy Metal Salts On Biochemical Processes Of Rat Liver Mitochondria. Journal of Pharmaceutical Negative Results. 2022;1(2):1637-1640. DOI: 10.47750/pnr.2022.13.S07.230

7. Gong ZG, Wang XY, Wang JH, et al. Trehalose prevents cadmium-induced hepatotoxicity by blocking Nrf2 pathway, restoring autophagy and inhibiting apoptosis. J Inorg Biochem. 2019;192:62-71. DOI: 10.1016/j. jinorgbio.2018.12.008

8. Liu X, Tian G, Jiang D, et al. Cadmium (Cd) distribution and contamination in Chinese paddy soils on national scale. Environmental science and pollution research. 2016;23(1):17941-17952. DOI: 10.1007/s11356-016-6968-7

9. Wang X, Wang T, Pan T, et al. Senna alexandrina extract supplementation reverses hepatic oxidative, inflammatory, and apoptotic effects of cadmium chloride administration in rats. Environmental Science and Pollution Research. 2020;27(1):5981-5992. DOI: 10.1007/s11356-019-07117-3

10. Elkhadragy MF, Kassab RB, Metwally D, et al. Protective effects of Fragaria ananassa methanolic extract in a rat model of cadmium chloride-induced neurotoxicity. Biosci Rep. 2018;38(6):BSR20180861. DOI: 10.1042/BSR20180861

11. Soliman HS, Korany EM, El-Sayed EK, et al. Nephroprotective effect of Physalis peruviana L. calyx extract and its butanolic fraction against cadmium chloride toxicity in rats and molecular docking of isolated compounds. BMC Complementary Medicine and Therapies. 2023;23(1):21. DOI: 10.1186/s12906-023-03845-9

12. Unsal V, Dalkiran T, ^ifek M, et al. The Role of Natural Antioxidants Against Reactive Oxygen Species Produced by Cadmium Toxicity: A Review. Adv Pharm Bull. 2020;10(2):184-202. DOI: 10.34172/ apb.2020.023

13. Ткаченко Е.А., Дерхо М.А. Влияние кадмия на белковый спектр крови организма лабораторных мышей // АПК России. 2015. Т. 72. № 2. С. 167-170. [Tkachenko EA, Derkho MA. Influence of cadmium on the protein spectrum of the blood of the body of laboratory mice. APK of Russia. 2015;72(2):167-170. (in Russ.)]. EDN: TYHYZF

14. Ткаченко Е.А., Дерхо М.А. Оценка антитоксического действия альфа-токоферола и наночастиц серебра при кадмиевом токсикозе // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. Т. 58. № 2. С. 182-185. [Tkachenko EA, Derkho MA. Evaluation of the antitoxic effect of al-pha-tocopherol and silver nanoparticles in cadmium toxicosis. Proceedings of the Orenburg State Agrarian University. 2016;58(2):182-185. (in Russ.)].

15. Anadozie SO, Adewale OB, Akawa OB, et al. Protective effect of aqueous fruit extract of Mondia whitei against cadmium-induced hepatotoxicity in rats. Journal of Herbmed Pharmacology. 2023;12(1):159-167. DOI: 10.34172/jhp.2023.16

16. Ramadan OI, Amr IMI, Mahmoud ME, et al. Effect of Selenium and Olive Oilon Hepatotoxicity Induced by Cadmium chloride in Adult Male Albino Rats (Structural, Biochemical and Immunohistochemical Study). Annals of the Romanian Society for Cell Biology. 2019;23(2):128-141.

17. Mallya R, Chatterjee PK, Vinodini NA, et al. Moringa oleifera leafextract: Beneficial effects on cadmium induced toxicities-A review. Journal of Clinical and Diagnostic Research: JCDR. 2017;11(4):CE01-CE04. DOI: 10.7860/JCDR /2017/21796.9671

18. Adams SV, Passarelli MN, Newcomb PA. Cadmium exposure and cancer mortality in the Third National Health and Nutrition Examination Survey cohort. Occupational and environmental medicine. 2012;69(2):153-156. DOI: 10.1136/oemed-2011-100111

19. Jadhav SH, Sarkar SN, Patil RD, et al. Effects of subchronic exposure via drinking water to a mixture of eight water-contaminating metals: a biochemical and histopathological study in male rats. Arch Environ Contam Toxicol. 2007;53(4):667-677. DOI: 10.1007/s00244-007-0031-0

20. Кирьяков В.А., Павловская Н.А., Сааркоппель Л.М., и др. Изучение окислительного метаболизма в профпатологии (обзор литературы) // Медицина труда и промышленная экология. 2004. Т. 4. № 4. С. 22-25. [Kiryakov VA, Pavlovskaya NA, Saarkoppel LM, et al. Study of oxidative metabolism in vocational power (Review of literature). Labor medicine and industrial ecology. 2004;4(4):22-25. (in Russ.)]. EDN: OWBNJP

21. Мышкин В.А., Бакиров А.Б., Репина Э.Ф. Окислительный стресс как фактор риска вторичных повреждений печени химическими веществами // Здравоохранение Российской Федерации. 2011. Т. 4. № 4. С. 32-33. [Myshkin VA, Bakirov AB, Repina EF. Oxidative stress as a risk factor for secondary damage to the liver with chemicals. Healthcare of the Russian Federation. 2011;4(4):32-33. (in Russ.)]. EDN: OFVJYB

22. Тимашева Г.В., Кузьмина Л.П., Каримова Л.К., и др. Роль лабораторных исследований в диагностике ранних метаболических нарушений у работников нефтехимического производства // Медицина труда и промышленная экология. 2013. Т. 3. № 3. С. 15-20. [Timasheva GV, Kuzmina LP,

Karimova LK, et al. The role of laboratory research in the diagnosis of early metabolic disorders among petrochemical production workers. Labor medicine and industrial ecology. 2013;3(3):15-20. (in Russ.)]. EDN: QIUTND

23. Shati AA. Effects of Origanum majorana L. on cadmium induced hepatotoxicity and nephrotoxicity in albino rats. Saudi Med J. 2011;32(8):797-805

24. Olajide JE, Sanni M, Achimugu OJ, et al. Effect of methanol extract of Trema orientalis leaf on some biochemical and histopathological indices of wistar albino rats with cadmium-induced-hepatotoxicity. Scientific African. 2020;10(1):e00568. DOI: 10.1016/j.sciaf.2020.e00568

25. Okutu JB, Enebrayi ON. Ameliorative effect of allium sativum and justicia carnea extracts co-administration on acute cadmium chloride-induced changes on liver function parameters of albino rats. World J. Pharm Life Sci. 2022;4(1):11-24

26. Khan AA, Allemailem KS, Alhumaydhi FA, et al. The Biochemical and Clinical Perspectives of Lactate Dehydrogenase: An Enzyme of Active Metabolism. Endocr Metab Immune Disord Drug Targets. 2020;20(6):855-868. DOI: 10.2174/1871530320666191230141110

27. Toppo R, Roy BK, Gora RH, et al. Hepatoprotective activity of Moringa oleifera against cadmium toxicity in rats. Vet World. 2015;8(4): 537-540. DOI: 10.14202/vetworld.2015.537-540

28. Poosa M, Vanapatla SR. Protective effect of Antigonon leptopus (Hook et. Arn) in cadmium induced hepatotoxicity and nephrotoxicity in rats. Clinical Phytoscience. 2020;6(1):1. DOI: 10.1186/s40816-020-00181-0

29. Голобородько Г.Н., Дерхо М.А., Середа Т.И. Особенности действия пищевых добавок на организм животных в модельной системе лабораторных крыс // АПК России. 2015. Т. 74. № 1. С. 168-172. [Goloborodko GN, Derkho MA, Sereda TI. Features of the action of food additives on the animal organism in the model system of laboratory rats. APK of Russia. 2015;74(1):168-172. (in Russ.)]. EDN: VKBAPH

30. Пастушкова Е.В., Мычаков Д.С., Чугунова О.В. Некоторые аспекты и факторы питания и здоровья человека // Здоровье и образование в XXI веке. 2016. Т. 18. № 4. С. 67-72. [Pastushkova EV, Mychakov DS, Chugunova OV. Some aspects and factors of nutrition and human health. Health and education in the XXI century. 2016;18(4):67-72. (in Russ.)].

31. Pandey G, Jain GC. A review on toxic effects of aluminium exposure on male reproductive system and probable mechanisms of toxicity. International journal of toxicology and applied pharmacology. 2013;3(3):48-57.

32. Hamza RZ, Al-Eisa RA, El-Shenawy NS. Possible ameliorative effects of the royal jelly on hepatotoxicity and oxidative stress induced by molybdenum nanoparticles and/or cadmium chloride in male rats. Biology. 2022;11(3):450. DOI: 10.3390/biology11030450

33. Sobanska Z, Zapör L, Szparaga M, et al. Biological effects of molybdenum compounds in nanosized forms under in vitro and in vivo conditions. Int. J. Occup. Med. Environ. Health. 2020;33(1):1-19. DOI: 10.13075/ ijomeh.1896.01411

34. Дудакова Ю.С., Бабушкина И.В., Понукалин А.Н., и др. Биологическое действие высокодисперсных порошков металлов на ферменты сыворотки крови мышей // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2010. Т. 1. № 2. С. 84-88. [Dudakova YS, Babushkina IV, Ponukalin AN, et al. Biological effect of highly dispersed metal powders on mouse blood serum enzymes. Izvestia of higher educational institutions. North Caucasian region. Natural Sciences. 2010;1(2):84-88. (in Russ.)].

35. Kandemir FM, Caglayan C, Darendelioglu E, et al. Modulatory effects of carvacrol against cadmium-induced hepatotoxicity and nephrotoxicity by molecular targeting regulation. Life Sciences. 2021;277(1):119610. DOI: 10.1016 /j.lfs.2021.119610

36. El Shater AERA, Ali RA. Effect of Selenium and Bee Pollen Against Immunotoxicity and Hepatotoxicity Induced by Cadmium in Male Albino Rats. Egyptian Academic Journal of Biological Sciences. Physiology and Molecular Biology. 2019;11(2):1-19. DOI: 10.21608/eajbsc.2019.28688

37. Ben-Abdallah S, Sefi M, Soudani N, et al. Potential antioxidant effects of Narcissus tazetta phenolic compounds against cadmium chloride-induced hepatotoxicity in Swiss albino mice. Environ Sci Pollut Res. 2021;28(1):66193-66205. DOI: 10.21203/rs.3.rs-159980/v1

38. Matovic V, Buha A, Dukic-Cosic D, et al. Insight into the oxidative stress induced by lead and/or cadmium in blood, liver and kidneys. Food Chem Toxicol. 2015;78(1):130-140. DOI: 10.1016 /j.fct.2015.02.011

39. Genchi G, Sinicropi MS, Lauria G, et al. The effects of cadmium toxicity. Int J Environ Res Public Health. 2020;17(11):3782. DOI: 10.3390/ijerph17113782

АВТОРЫ [AUTHORS]

И Смолянкин Денис Анатольевич, младший научный сотрудник отдела токсикологии и генетики с экспериментальной клиникой лабораторных животных Уфимского научно-исследовательского института медицины труда и экологии человека; ORCID: 0000-0002-7957-2399; e-mail: smolyankin. denis@yandex.ru

Валова Яна Валерьевна, младший научный сотрудник отдела токсикологии и генетики с экспериментальной клиникой лабораторных животных Уфимского научно-исследовательского института медицины труда и экологии человека; ORCID: 0000-0001-6605-9994

Каримов Денис Олегович, кандидат медицинских наук, заведующий отделом токсикологии и генетики с экспериментальной клиникой лабораторных животных Уфимского научно-исследовательского института медицины труда и экологии человека; ORCID: 0000-0003-0039-6757

Байгильдин Самат Сагадатович, кандидат биологических наук, научный сотрудник отдела токсикологии и генетики с экспериментальной клиникой лабораторных животных Уфимского научно-исследовательского института медицины труда и экологии человека; ORCID: 0000-00021856-3173

Фазлыева Анна Сергеевна, младший научный сотрудник химико-аналитического отдела Уфимского научно-исследовательского института медицины труда и экологии человека; ORCID: 0000-0002-0037-6791

1^1 Smolyankin Denis Anatolyevich, Junior Researcher, Department of Toxicology and Genetics with Experimental Clinic of Laboratory Animals, Ufa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology; ORCID: 0000-0002-7957-2399; e-mail: smolyankin.denis@yandex.ru

Valova Yana Valerievna, Junior Researcher of the Department of Toxicology and Genetics with the Experimental Clinic of Laboratory Animals of the Ufa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology; ORCID: 0000-0001-6605-9994

Karimov Denis Olegovich, Candidate of Medical Sciences, Head of the Department of Toxicology and Genetics with an Experimental Clinic for Laboratory Animals of the Ufa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology; ORCID: 0000-00030039-6757

Baygildin Samat Sagadatovich, Candidate of Biological Sciences, Researcher of the Department of Toxicology and Genetics with the Experimental Clinic of Laboratory Animals of the Ufa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology; ORCID: 0000-0002-1856-3173

Fazlyeva Anna Sergeevna, Junior Researcher of the chemical-analytical department of the Ufa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology; ORCID: 0000-0002-0037-6791

Каримов Денис Дмитриевич, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела токсикологии и генетики с экспериментальной клиникой лабораторных животных Уфимского научно-исследовательского института медицины труда и экологии человека; ORCID: 0000-00021962-2323

Karimov Denis Dmitrievich, Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher at the Department of Toxicology and Genetics with the Experimental Clinic for Laboratory Animals of the Ufa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology; ORCID: 0000-0002-1962-2323

Хуснутдинова Надежда Юрьевна, научный сотрудник отдела токсикологии и генетики с экспериментальной клиникой лабораторных животных Уфимского научно-исследовательского института медицины труда и экологии человека; ORCID: 0000-0001-5596-8180

Khusnutdinova Nadezhda Yurievna, Researcher of the Department of Toxicology and Genetics with the Experimental Clinic of Laboratory Animals of the Ufa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology; ORCID: 0000-0001-5596-8180

Репина Эльвира Фаридовна, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник отдела токсикологии и генетики с экспериментальной клиникой лабораторных животных Уфимского научно-исследовательского института медицины труда и экологии человека; ORCID: 0000-00018798-0846

Repina Elvira Faridovna, Candidate of Medical Sciences, Senior Researcher of the Department of Toxicology and Genetics with the Experimental Clinic of Laboratory Animals of the Ufa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology; ORCID: 0000-0001-8798-0846

Ахмадеев Айдар Ринатович, младший научный сотрудник отдела токсикологии и генетики с экспериментальной клиникой лабораторных животных Уфимского научно-исследовательского института медицины труда и экологии человека; ORCID: 0000-0001-7309-4990

Akhmadeev Aidar Rinatovich, Junior Researcher of the Department of Toxicology and Genetics with the Experimental Clinic of Laboratory Animals of the Ufa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology; ORCID: 0000-0001-7309-4990

Гизатуллина Алина Анваровна, младший научный сотрудник отдела токсикологии и генетики с экспериментальной клиникой лабораторных животных Уфимского научно-исследовательского института медицины труда и экологии человека; ORCID: 0000-0002-7321-0864

Gizatullina Alina Anvarovna, Junior Researcher of the Department of Toxicology and Genetics with the Experimental Clinic of Laboratory Animals of the Ufa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology; ORCID: 0000-0002-7321-0864

Поступила в редакцию: 23.06.2023 Принята к печати: 25.10.2023 Опубликована: 30.12.2023

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.