CC BY
5
Краткие сообщения
УДК 616.153.963.43-02:615.916:546.815
Л. А. Тиунов, В. В. Кустов, Л. А. Линючева, В. А. Иванова, Н. М. Петушков
МЕТГЕМОГЛОБИНООБРАЗОВАНИЕ ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ИНТОКСИКАЦИИ СВИНЦОМ
Литературные сведения о метгемоглобинообразовании при воздействии свинца и его соединении на организм весьма ограничены. Имеются единичные сообщения о том, что у люден, длительное время контактирующих с соединениями свинца, в крови повышено содержание метгемо-глобина (В. К. Макаров). Это, по-видимому, не случайно, так как есть достаточно теоретических оснований для того, чтобы ожидать усиления метгемоглобинообразования при хронической свинцовой интоксикации. Катионы свинца легко реагируют как с ионизированными, так и неиони-знрованными SH-группаии белков, ферментов и низкомо-лекулярных тиолов, причем сродство ионов свинца к SH-группам превосходит таковое других тяжелых металлов и уступает лишь ртути (Ю. М. Торчинский).
Блокада свинцом SH-груии в эритроцитах может вызвать нарушение процессов обезвреживания эндогенного метгемоглобинообразователя — перекиси водорода, используемой в физиологических условиях для окисления низко-молекулярного тиола — глутатиона с помощью фермента — глутатионпероксндазы. Кроме того, блокада свинцом SH-rpynii ферментов гликолиза может вызвать торможение продукции НАД-Н, необходимого для функционирования метгемоглобинредуктазы. Другими словами, воздействие свинца может затормозить физиологические процессы восстановления метгемоглобипа, постоянно образующегося при функционировании эритроцитов, и тем самым привести к его накоплению.
Для проверки этого предположения мы провели специальные опыты на белых крысах массой 170—250 г. В условиях хронической интоксикации исследовали биохимические системы, ответственные как за эндогенное образование метгемоглобина, так и за процессы его восстановления. Животным ежедневно подкожно вводили 0,5 % раствор нейтрального ацетата свинца из расчета 10 мг/кг первые 44 дня, затем 34 дня по 20 мг/кг и 20 дней по 40 мг/кг, а контрольные животные получали физиологический раствор. Периодически крыс взвешивали. В крови определяли количество эритроцитов, лейкоцитов, SH-rpynn, гемоглобина, метгемоглобина и восстановленного глутатиона. Изучали активность каталазы, пероксидазы, метгемоглобинредуктазы, глутатионпероксндазы, супероксидд-смутазы, глутатнонредуктазы.
Содержание SH-групп и восстановленного глутатиона определяли на спектрофотометре СФ-16 (X. М. Рубина и Л. А. Романчук), метгемоглобина — на спектрофотометре СФ-10 по методу П. О. Макарова и соавт., гемоглобина и метгемоглобина — также по М. С. Кушаковскому. Пс-роксидазную активность крови исследовали с помощью спектрофотометра СФ-16, как это описано Т. Поповым и Л. Нейковска. Активность каталазы также определяли спектрофотометрическн (Beers и Sizer), глутатионперок-й сидазы — по методу Olinescu и Nitl, а глутатнонредуктазы— по Grimm и Lohfink, супероксиддисмутазы — по степени торможения скорости восстановления нитросинего тетразолия супероксидными радикалами, генерируемыми в системе НАД-Н — феназииметасульфат (Fried), активность НАД-Н-зависнмой метгемоглобинредуктазы — так, как описано В. Г. Дервизом и Hegesh и соавт.
По мере развития иитоксикации подопытные животные отставали в массе: к 70-му дню у контрольных животных она составляла 347±13.7 г, у подопытных — 288,0±8,0 г.
В крови уменьшалось число эритроцитов, которое к 84-му дню составило 3,87±0,29 млн. в 1 мл при 7,22±0,14 млн. в контроле (Я<0,001). Резко сократилось количество гемоглобина: на 98-й день опыта у контрольных животных оно равнялось 15,46±0,3 г%, у подопытных — 5,52± ±0,4 г%.
В крови подопытных животных на 86—98-й день развития интоксикации определялся метгемоглобин в концентрации 14,1± 1,12 %, у контрольных его было от 3,83±0,85, до 4,33±0,8 %.
Для выяснения механизмов усиленного метгемоглобинообразования при хронической свинцовой интоксикации были проведены биохимические исследования. Анализ их результатов позволяет высказать соображения о возможных механизмах усиления процессов метгемоглобинообразования в условиях хронической свинцовой интоксикации.
Полученные данные подтвердили литературные сведения о снижении количества SH-rpynn в крови при воздействии свинца на организм экспериментальных животных (Л. Г. Зарубннская). Блокада свинцом SH-групп в эритроцитах может привести к увеличению содержания метгемоглобина двумя путями. С одной стороны, свинец, взаимодействуя с SH-группой восстановленного глутатиона, может нарушать процесс обезвреживания эндогенной перекиси водорода через систему глутатион — пероксида-за — восстановленный глутатион — глутатионредуктаза — окисленный глутатион. Это в свою очередь приводит к увеличению содержания метгемоглобина за счет метгемо-глобинообразующего действия перекиси водорода. С другой стороны, свинец, взаимодействуя с SH-группами ферментов гликолиза в эритроцитах, нарушает процесс генерации НАД-Н, необходимого для функционирования метгемоглобинредуктазы. Тем самым нарушается процесс восстановления физиологического уровня метгемоглобина и создаются условия для его накопления в крови. За последние годы получены новые данные о восстановлении метгемоглобина. Оказалось, что в этом процессе участвует цитохром Ь5 и цитохром Ь5-редуктаза, зависящая от НАД-Н (Ale и Sugita; Sannes и llultgnist). Тем самым была подтверждена важная роль НАД-Н в процессах восстановления метгемоглобина.
Оба эти механизма, приводящие к увеличению количества метгемоглобина в эритроцитах, могут действовать одновременно. При хронической свинцовой интоксикации, как показали наши исследования, повышение содержания метгемоглобина в крови обусловлено резким снижением активности зависящей от НАД-Н метгемоглобинредуктазы. Одновременно возрастала продукция эндогенной перекиси водорода, о чем свидетельствовало значительное повышение активности супероксиддисмутазы — фермента, катализирующего образование перекиси водорода из супероксидных радикалов. Однако при этом активировались биохимические системы эритроцита, ответственные за де-токсикацию перекиси водорода, повышалась активность каталазы, возрастал уровень восстановленного глутатиона за счет торможения активности глутатионперокекдазы избытком перекиси водорода. Известно, что при низкой концентрации перекиси водорода в эритроцитах она обезвреживается за счет действия глутатионпероксндазы. При повышении этого показателя до Ю-8—10~7 моль на 1 г гемоглобина включается каталазный механизм защиты
клеток от повреждающего действия перекиси водорода (Рашкег и Зуег).
В наших опытах при интоксикации свинцом зарегистрировано резкое снижение общей пероксидазной 'активности крови, что объясняется уменьшением содержания гемоглобина, пероксидазное действие которого определяет данный показатель.
Таким образом, результаты исследования показали, что при длительном действии ацетата свинца уменьшение количества БН-групп в крови сопровождается возрастанием уровня метгемоглобина, а это определяется падением активности зависящей от НАД-Н метгемоглобинредукта-зы. Одновременно возрастают активность супероксиддис-мутазы и каталазы и содержание восстановленного глута-тиона, снижаются активность глутатионпероксидазы и содержание гемоглобина и эритроцитов, а также пероксидаз-ная активность крови.
ЛИТЕРАТУРА. Дервиз В. Г. — Лабор. дело, 1976,
№ 4, с. 220—224. Зарубинская Л. Г. — В кн.: Свинец в окружающей среде.
М„ 1978, с. 50—52. КушаковскиЛ М. С. — В кн.: Биохимические методы исследования в клинике. М., 1969, с. 376—380.
Макаров В. К. Гнгиена труда в производствах основных свннецсодержащих пигментов и вопросы патогенеза сатурнизма. Автореф. дне. докт. М., 1979.
Макаров П. О., Беляев В. А., Петушков H. М. — Вестн. Ленинград. ун-та. Серия биол., 1969, вып. 4, № 21, с. 164— 166.
Попов Т., Нейковска Л. — Гиг. и сан., 1971, № 10, с. 89—91.
Рубина X. М., Романчук JI. А. — Вопр. мед. химии, 1961, № 6, с. 652-655.
Торчинский Ю. М. Сера в белках. М., 1977.
Ale К., Sugila J. — Europ. J. Biochem., 1979, v. 101, p. 423— 426.
Beers R., Sizer J. — J. Biol. Chem., 19^2, v. 195, p. 133—141.
Fried R. — Biochimie, 1975, v. 57, p. 657—660.
Grimm U., Lolifink H. — Rev. roum. Biochim., 1975, v. 11, p. 173—176.
Hegesh £., Calmaouvici N.. Auren M. — J. Lab. clin. Med., 1968, v. 72, p. 339—344.
Olinescu R., Nilà J. — Rev. reoum. Biochem., 1973, v. 10, p. 119—129.
Paniker N.. Syer J. — Canad. J. Biochem., 1969, v. 47, p. 405— 410.
Sannes L., Hultgnist — Biochem. biophys. Commun., 1979, v. 91, p. 1302—1304.
Поступила 08 12.80
УДК 613.632.4+614.721:632.954
Г. А. Войтенко, А. М. Луканева, Т. П. Иванова, Г. А. Родионов,
Н. Р. Шепельская
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ ГЕРБИЦИДА МАЛОРАНА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Киев
Селективный гербицид мелоран (хлорбромурон, N-4 (бром-З-хлорфенил-М'-метокси-Ы'-мочевнна) используется на посевах подсолнечника, моркови и лекарственных растений. Это желтоватый или бесцветный кристаллический порошок, хорошо растворимый в органических растворителях, практически нелетуч. Выпускается в виде 50 % смачивающегося порошка. При однократном поступлении в организм обладает низкой токсичностью: ЕО50 для белых мышей 3150 мг/кг, для белых крыс 1630 мг/кг (Т.Н. Пань-шнна и соавт.). Местное раздражающее действие и кумулятивные свойства (по смертельному эффекту) проявляются слабо.
Сведения о токсическом влиянии малорана при поступлении через дыхательные пути и отдаленном действии его
отсутствуют. С целью получения этих данных про-введены эксперименты на белых крысах (масса тела 110— 180 г), кошках (1,5—2,5 кг) и морских свинках (250— 300 г).
Влияние малорана при поступлении через органы дыхания в форме гидроаэрозоля изучено в специальной камере. Обеспечивалось предотвращение резорбции гербицида через кожные покровы.
Критериями общетоксического действия служили поведение животных, масса тела, коэффициенты внутренних органов, показатели функционального состояния печени (активность щелочной фосфатазы, алаиин-и аспартат-ами-нотрансферазы), почек (диурез, удельная плотность мочи, количество белка в моче, мочевины и креатинина в сыворотке крови), гематологические показатели (количество
Таблица I
Параметры действия малорана при многократном поступлении в организм через органы дыхания
Вид жииотных II дли-тельность воздействия
Концентрация, мг/м1
Эффект
Белые крысы (1 м ее)
Белые крысы (4 мес)
Кошки (4 мес)
Белые крысы (4 мес)
37,6±3,4 5,4±0,63
5,4±0,63 0,26±0,01
Увеличение количества ретикулоцитов (на 105%), лейкоцитов (на 60%), моноцитов (на 210%), повышение активности щелочной фосфатазы (на 48%) и аланин-амино-трансферазы (на 103%), на ЭКГ уменьшение электрической систолы
Пролиферативные изменения в щитовидной железе. Увеличение количества гемоглобина в периферической крови (на 18—21%), снижение количества лейкоцитов (на 46%), повышение активности аланин-аминострансферазы (на 18%), увеличение количества мочевины в моче. Реактивные, дистрофические, в отдельных случаях деструктивные, изменения во внутренних органах. На ЭКГ увеличение амплитуды предсердного и желудочкового зубцов Р и /?, электрическая альтернация зубцов /?5. При ортпробе ее усиление.
Увеличение количества гемоглобина (на 13,3—20%), лейкопения (снижение на 46,6%) незначительная эозинофилия, уменьшение активности аланин-аминотранс-феразы (на 58,2%)
Изменение гематологических, биохимических и электрокардиографических показателей в пределах доверительных границ контроля
