CC BY
6
УДК 61б.285.7.065:[б16-056.7:576.312.32 + 575.1
К ВОПРОСУ О ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКОМ ЭФФЕКТЕ ПРЕПАРАТА ДДБ
Канд. мед. наук Б. Я- Экилтат, В. Г. Матвеева, проф. Ю. Я- Керкис
Новосибирский научно-исследовательский санитарный институт
В настоящее время необходимость изучения мутагенного действия активных химических соединений, широко распространенных в народном хозяйстве, перестает быть спорной. Реальное выражение «генетического груза», накопленного человеческой популяцией, состоит в том, что до 25 % спонтанных абортов связано с хромосомными нарушениями, у 1 % всех новорожденных проявляются различные врожденные аномалии, на 50 случаев смерти от инфекционных заболеваний 10 приходятся на врожденные уродства. Хотя многие из этих аномалий служат причинами конституциональной изменчивости, нельзя игнорировать роль мутационного процесса — источника мутантных генов. Подсчитано, что при средней частоте мутирования отдельных генов в «нормальных» условиях внешней среды, составляющей 10~4—10~6, каждая пятая половая клетка человека может быть носительницей новой мутации, которая большей частью биологически не выгодна. Расчеты эти минимальны и приводятся лишь для иллюстрации того, сколь важна борьба против загрязнения среды обитания человека различными дополнительными мутагенными факторами.
Изучение причин мутационного процесса у человека должно включать в первую очередь определение мутагенной активности химических соединений, с которыми контактируют большие контингенты людей, особенно если эти контакты длительны.
Имеются многочисленные данные литературы о мутагенном эффекте ряда промышленных ядов, химико-терапевтических препаратов, а также различных ядохимикатов. Однако единой схемы оценки генетической опасности действия таких соединений для человека пока нет. Не решены еще такие важные вопросы, как выбор наиболее благоприятных тест-объектов, способа введения соединений лабораторным животным, дозовые зависимости генетического эффекта, правомерность экстраполяции на человеческий организм данных, полученных на различных экспериментальных моделях.
В настоящем сообщении приводятся результаты изучения цитогенети-ческого эффекта нового инсектицида ДДБ в зависимости от времени, которое прошло после его перорального и парентерального введения. Полученные данные могут быть использованы в дальнейшем для разработки общих методов оценки мутагенной активности химических соединений.
Инсектицид ДДБ представляет собой хлорорганический препарат, полученный от смеси кубовых остатков производства металлилхлорида. По паспортным данным завода-изготовителя и техническим условиям, он состоит в основном из смеси дихлоридов изобутана и изобутилена в следующих пропорциях: 1,3-дихлоризобутан — 48,7%; 1,3-дихлоризобутилен, 3,3-дихлоризобутилен — 35,7%, вышекипящий остаток — 15%.
Препарат всесторонне изучается в Новосибирском научно-исследовательском санитарном институте с целью его гигиенического нормирования во внешней среде. ДДБ обладает выраженной токсичностью и узкой зоной смертельных концентраций. При острых и хронических отравлениях им отмечаются значительные патологические изменения в легких, бронхах, печени и селезенке, а также в клетках костного мозга. Помимо токсичности, показана высокая мутагенная активность ряда хлорорганических инсектицидов. В отношении ДДБ таких исследований до сих пор не проводилось.
Эксперименты по изучению мутагенного эффекта ДДБ проводились на мышах-самках линии С57В1 весом 22—25 г в возрасте 2*/2—3 месяцев. Препарат растворяли в стерильном оливковом масле и вводили однократно в дозе 100 мг/кг (V5 ЬО50). В I серии опыта препарат вводился внутри-
брюшинно, во II — внутрижелудочно с помощью специального зонда. Каждая олытная серия сопровождалась контролем, в котором растворитель вводили способом, аналогичным для этой серии опыта. В I серии использовано 60 мышей, во II серии — 50; кроме того, 11 животных служили интактным контролем. С учетом возможного кумулятивного эффекта препарата животных забивали через 8, 14, 20 и 24 часа в течение первых суток и далее через каждые сутки в течение 10 дней с момента его введения. На каждый срок фиксации забивали по 4—5 животных. Временные препараты костного мозга готовили по общепринятой методике, исследовали поздние анафазы и ранние телофазы митозов. Учитывали различные типы аберраций хромосом, за исключением явных слипаний. Для исключения субъективности оценок анализ проводили на зашифрованных препаратах.
Полученные результаты приведены в таблице. Из нее видно, что инсектицид ДДБ в дозе 100 мг/кг достоверно повышает частоту перестроек хромосом в клетках костного мозга мышей как при внутрибрюшинном, так и при внутрижелудочном введении. В I серии опыта максимальный эффект отмечается через 14 часов после введения вещества и составляет 14±0,9% при 4,1 ±0,64% в контроле. Во II серии опыта максимальная эффективность препарата отмечается несколько позднее (через 20 часов) и составляет 12±0,97% при 4±0,47% в контроле. Разница между пиками достоверна (Р<0,96). В течение дальнейших 10 суток (рис. 1) частота аберрантных анафаз и телофаз медленно снижается, но продолжает оставаться все время выше уровня контроля при обоих путях введения.
Зависимость мутагенного эффекта ДДБ от времени, прошедшего после введения препарата, несколько напоминает полученную на мышах для
Частота нарушений митозов в клетках костного мозга мышей при внутрибрюшинном
и внутрижелудочном введениях инсектицида ДДБ в дозе 100 мг!кг
Способ введения Время с момента введения • • • Число использованных животных Число проанализированных анафаз и тело-фаз Количество клеток с перестройками % •О
всего М±т (о/0) по отношению к контролю клет о и о СП ки с фрагментами М±т (%)
Внутрибрю- • 8 часов 5 1170 71 6,0± 0,69 2,1 49 4,2±0,58 2,1
шинный 14 » 5 1340 190 14,0±0,94 8,6 129 9,6±0,8 7,5
20 » 5 1115 135 12,1 ±0,97 6,8 96 8,6±0,84 6,2
1 сутки 5 1147 122 10,6±0,9 5,9 75 6,6±0,72 5,1
2 суток 4 925 88 9,5±0,9 4,7 75 8,1 ±0,89 5,6
3 » 5 896 81 9,0± 0,95 4,3 65 7,2±0,86 5,0
4 » 4 874 92 10,5± 1,0 5,2 63 7,2±0,87 4,7
5 » 5 943 73 7,7± 0,86 3,7 56 5,9± 0,76 3,7
6 » 5 955 76 7,9±0,86 3,2 48 5,0±0,7- 2,9
7 » 5 1000 68 6,8± 0,67 2,9 45 4,5± 0,66 2,4
8 » 4 , 965 58 6,0±0,76 2,1 37 3,8±0 6 1,6
Контроль 4 950 39 4,1 ±0,64 0,6 24 2,5±0,5 0,3
Внутриже- 8 часов * 5 1093 33 7,5±0,8 3,6 53 4,8±0,64 3,5
лудочный 14 » 5 1125 117 10,0± 0,9 6,9 76 6,7± 0,74 5,2
20 » 4 1075 128 12,0±0,9 7,0 92 8,6±0,85 6,9
1 сутки 4 920 72 7,8±0,88 3,7 49 5,3±0,73 3,6
3 суток 5 1136 116 10,2±0,9 6,1 81 7,1 ±0,75 5,7
4 » 5 1097 86 7,8± 0,81 3,9 54 4,9±0,63 3,5
6 » 5 1060 71 6,7±0,76 ' 2,8 50 4,7±0,65 3,2
8 » 4 1180 81 6,8±0,73 3,1 51 4,4±0,6 3,0
10 » 4 1025 71 6,9±0,74 3,2 43 4,1±0,6 2,6
Контроль 7 1690 68 4,0±0,47 0,2 41 2,3±0,36 0
Контроль 11 1828 72 3,9±0,63 - 42 2,3±0,4 -
интактный
/
целого ряда хлорорганических инсектицидов, в частности ДДТ, гексахло-рина, дельдрина, альдрина и гептахлора.
По данным литературы, механизм токсического действия хлорорганических инсектицидов заключается в том, что они вступают в медленную цепную реакцию дехлорирования в организме млекопитающих. При этом образуются нестойкие кислородсодержащие и, в частности, перекисные соединения. Последние, как известно, объединены в группу мутагенноактивных соединений, способных вступать в очень большое число реакций внутри клеток. Молекулярный механизм мутагенного действия этих соединений еще окончательно не выяснен. Показано, что двугалоидные углеводороды взаимодействуют с аминогруппами, а также с гидроксильными и сульфгид-рильными блоками, которые имеются в значительном количестве аминокислот. Можно предположить, что интимный механизм мутагенного эффекта хлорсодержащих углеводородов связан с белковыми компонентами хромосомных структур. .
Среди наблюдавшихся типов нарушений хромосом, которые индуциро-
9
I
3 s § §
5 s
15 л
/4 :
13 -
S 12-11 -
10-9 -8 -7 -
6 -5 -
4 -
3
4
I
^ S
is4
J
10.
9 -8 -7 -6 -5 -
—I—I—i—I—i—I—I—i—I—I—I—I—
5/4 201 2 3 4 5 6 7 8 часы сути Время фиксации с момента, введения препарат
Рис. 1. Изменение частоты аберрантных анафаз при различных путях введения
препарата ДДБ.
/ _ уровень аберрантных анафаз при внутри-брюшинном введении; 2 — уровень аберрантных анафаз при введении per os; 3 — контроль (животные, получавшие масло); 4 —
интактный контроль.
-I
г -
А
15
—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—г
<9/4 20 2 3 4 5 6 1 8 9 чаш сутки пп , Время фиксации. с момента введения препарата
Рис. 2. Изменение частоты анафаз с фрагментами хромосом при различных путях
введения ДДБ.
/ — уровень анафаз с фрагментами при внутрибрюшинном введении; 2 — уровень анафаз с фрагментами при введении per os; 3 — контроль (животные, получавшие масло); 4 — интактный контроль.
*
*
вал ДДБ, преобладали одиночные и парные фрагменты (рис. 2), частота появления которых практически совпадает при обоих способах введения. Длительность сохранения эффекта может быть объяснена тем, что хлорорга-нические инсектициды легко преодолевают тканевые барьеры, активно депонируются клетками жировой ткани и могут длительно циркулировать в организме млекопитающих и человека, вызывая при этом перестройки хромосом в различных тканях. Несомненно, что часть этих перестроек, например асимметричные транслокации, может подвергаться клеточному отбору и элиминироваться из тканей. Однако известно, что некоторые из них не нарушают редупликации хромосом и сохраняются длительно в ряду клеточных поколений. Сюда можно отнести некоторые ацентрические фрагменты, являющиеся следствием изолокусных делеций или хроматид-ных обменов.
Выводы
*
1. Инсектицид ДДБ в дозе 100 мг/кг (1/5 ЬО50) вызывает ци ский эффект в клетках костного мозга как при внутрибрюшинном пероральном введении.
2. Максимум эффекта при внутрибрюшинном введении наст> ше (14 часов после инъекции), чем при пероральном (20 часов).
Т
3. Полученный эффект медленно снижается к 10 суткам экспозиции, но продолжает все время достоверно отличаться от контроля.
4. Высокая цитогенетическая активность препарата ДДБ требует его дальнейшего изучения по критериям соматического и генеративного мута-
^ генеза.
Поступила 23/1X 1970 г.
THE CYTOGENIC EFFECT OF DDB COMPOUNDS
В. Ya. Ekshtat, V. G. Matveeva, Yu. Ya. Kerkis
The DDB pesticide was found to have a cytogenic effect on the bone marrow cells of mice (C57B Breed) in case of its oral and intraperitoneal introduction in a dose of Vs LD50 (100 mg/kg). The same mutagenic effect was produced by the administration of the compound by means of various routes; however, the maximum effect took place at much an earlier stage if it was introduced intraperitoneally.
L УДК 612.017.1.014.46:615.28
«I ДЕЙСТВИЕ НЕКОТОРЫХ ПЕСТИЦИДОВ
НА ИММУНОЛОГИЧЕСКУЮ РЕАКТИВНОСТЬ
i
fk * J
Проф. ß. M. Перелыгину M. Б. Шпирт, О. А. Арипов, В. И. Ершова
0
Киргизский институт эпидемиологии, микробиологии и гигиены, Фрунзе
• •
Учитывая, что иммунологическая реактивность организма является чувствительным показателем влияния факторов внешней среды, мы изучили действие различных доз ДДТ, тетраметилтиурамдисульфида (ТМТД), севина и цинеба в 6-месячном эксперименте на 96 кроликах и 1150 белых мышах. Для опытов применяли следующие дозы препаратов: ДДТ и ТМТД —0,1; 0,5 и 1 мг/кг\ севин — 0,1; 20 и 200 мг/кг; цинеб — 10, 100 и 500 мг/кг. Первая доза обычно соответствует допустимому остаточному количеству (ДОК) или дозе, не вызывающей изменений в организме; вторая позволяет уловить физиологические и биохимические сдвиги; третья доза — токсическая. Препараты вводили ежедневно внутрижелудочно в течение 6 месяцев. Иммунологические показатели определяли до начала затравки и ежедекадно в процессе затравки, а также спустя месяц после ее прекращения. Изменения защитных свойств организма оценивали по бактерицидным, превентивным свойствам и по белковому спектру сыворотки крови, титру агглютининов и фагоцитарной активности лейкоцитов, по состоянию периферической крови и активности холинэстераз, по внутри-кожной пробе с морфином в 2 разведениях (10~3 и 10~5), по суточной двигательной активности (для ДДТ), числу эозинофилов (для ТМТД), а также по динамике веса и общему состоянию животных.
I 1 И I ■ Fï' г
Превентивные свойства сыворотки крови определяли следующим образом: вводили внутрибрюшинно 0,3 мл сыворотки от каждого кролика 5 мышам. Через 24 часа заражали мышей смертельной дозой живой брюшнотифозной культуры (штамм 410, фаготип А). Эту же дозу культуры вводили мышам для контроля правильности подобранной дозы. Степень защиты сравнивали по группе контрольных иммунизированных мышей, получивших смертельную дозу культуры. Защитные свойства сыворотки вакцинированных мышей принимали за 100%. Содержание отдельных белковых фракций сыворотки крови определяли методом электрофореза на бумаге с помощью аппарата ЭФА-1 с последующим колориметри-рованием фореграмм на фотоэлектроколориметре. Титр агглютининов изучали при троекратном введении животным химической сорбированной тифо-паратифозной дивакцины (ТБ), содержащей в 1 мл 1 млрд. микробных тел. Вакцину вводили внутривенно по следующей схеме: 1-е введение —0,8 мл спустя 15—20 дней с момента затравкй, 2-е— 1 мл спустя 2—21/2 месяца после затравки, 3-е — 1 мл спустя 4—4г/2 месяца после затравки. С целью изучения фагоцитарной активности лейкоцитов крови мы использовали односуточную культуру золотистого стафилококка (штамм 209). Густота взвеси составляла 1 млрд. микробных тел в 1 мл физиологического раствора по оптическому стандарту. Учитывали фагоцитарный показатель — частное от деления фагоцитированных микробов на число подсчитанных лейкоцитов (100)— и процент фагоцитов — количество лейкоцитов с фагоцитированными микробами при подсчете 100 нейтрофилов.
Активность холинэстеразы определяли по методу Э. И. Матлиной и В. М. Прихожан (1961), суточную двигательную активность — по методу И. И. Калабухова в модификации М. Л. Рыловой (1964). Результаты исследований обработаны статистически.
