CC BY
30
'82/.283
МОРФОЛОГ1Я ЕМБР1ОНАЛЬНО1 ПЕЧ1НКИ П1Д ВПЛИВОМ ЦИТРАТ1В СР1БЛА ТА ЗОЛОТА НА ТЛ1 СВИНЦЕВО1 ШТОКСИКАЦП
ДЗ «Днтропетровська медична академiя МОЗ Украти» кафедра медично'1 бiологii, фармакогнози та 6omaHÍKU (зав. - д. бiол. н., проф. В.Ф. Шаторна) вул. Севастопольська, 19, Днтропетровськ, 49027 Укра'та SE «Dnipropetrovsk medical academy of Health Ministry of Ukraine» Department of Medical Biology, Botany and Pharmacognosy Sevastopolska str., 19, Dnipropetrovsk, 49027, Ukraine e-mail: [email protected]
Ключовi слова: ембрюнальна печтка, ацетат свинцю, цитрат срiбла, цитрат золота Key words: embryonic liver, lead acetate, silver citrate, gold citrate
Реферат. Морфология эмбриональной печени под влиянием цитратов серебра и золота на фоне свинцовой интоксикации. Гарец В.И., Шаторная В.Ф., Вельская Ю.О. В эксперименте на крысах изучали морфологическое состояние эмбриональной печени под влиянием цитратов серебра и золота на фоне свинцовой интоксикации. Выявлено, что значения гепатофетального индекса в группах Pb+Ag и Pb+Au имели достоверные отличия в сравнении с группой свинцовой интоксикации, однако достоверно не отличались от контрольных показателей и составляли 0,086+0,001 и 0,083+0,001 соответственно. Величина относительной площади кровеносных сосудов в группах Pb+Ag и Pb+Au составляла 13,08+0,53% и 16,83+0,53% соответственно, что также не имело достоверной разницы по сравнению с контрольной группой, однако отличалось от величины показателей группы свинцовой интоксикации. Под влиянием цитрата серебра на фоне свинцовой интоксикации значение относительной площади гемопоэтических клеток составляло 52,5+0,95%, что свидетельствует о модифицирующем действии серебра на процессы гемопоэза в эмбриональной печени. Таким образом, введение цитратов серебра и золота предупреждает негативное влияние свинца на морфометрические показатели эмбриональной печени, относительную площадь кровеносных сосудов и гемопоэтических клеток. Полученные в ходе эксперимента данные свидетельствуют о протекторном действии серебра и золота при свинцовой интоксикации в период гепатогенеза.
УДК 616.36:611.013-034.4-099-08:549.
В.1. Гарець, В. Ф. Шаторна, Ю.О. Бельська
Abstract. Morphology of embryonic liver under the influence of silver and gold citrates on a background of lead intoxication. Harets V.I., Shatorna V.F., Belska Iu.O. Morphological state of embryonic liver under the influence of silver and gold citrates on a background of lead intoxication was studied. We found that values of the hepatofetal index in the groups Pb+Ag and Pb+Au had significant differences as compared to the group exposed to lead intoxication, but did not differ significantly from the control group and made up 0,086+0,001 and 0,083+0,001, respectively. Value of the relative area of blood vessels in groups Pb+Ag and Pb+Au was 13.08+0.53% and 16.83+0.53%, respectively, which had no significant difference as compared to control group, but differed from the value of lead intoxication group. Under the influence of silver citrate on a background of lead intoxication the relative area of hematopoietic cells was 52,5+0,95%; this indicates to modification action of silver on haematopoiesis. Thus, injection of silver and gold citrates prevents negative effect of lead on morphometric parameters of embryonic liver, relative area of blood vessels and hematopoietic cells. Experiment results showed protective effect of silver and gold citrates on a background of lead intoxication during hepatogenesis.
Свинець - природний токсичний елемент, який е частиною земно1 кори. Використання цього металу в промисловосп призвело до широкомасштабного забруднення навколишнього середовища i порушень громадського здоров'я у багатьох крашах св^у. Свинець характеризуемся пол^ропнютю ди на оргашзм людини та призводить до виникнення багатьох метаболiч-них розлащв [2]. Солi плюмбуму накопичуються в юстках, викликають ix пошкодження та розвиток остеопорозу [9]. Ваптш жшки й дгги
особливо чутливi до свинцевого впливу. Дiя високо! концентраци свинцю шд час ваптност викликае викидш, мертвонародження, перед-часш пологи, низьку вагу при народженш та аномали рiзних оргашв плоду [3, 8]. Захворю-вання печшки, пов'язаш з впливом токсичних речовин шд час внутршньоутробного розвитку, на сьогодшшнш день з'являються все часпше. Вщомо, що печшка виконуе кровотворну функщю шд час ембрюгенезу. Свинець у свою чергу викликае порушення кровотворення,
дезорган1зац1Ю паренхши и судинного компонента печшки [4, 7, 13]. На сьогодшшнш день вщомий ряд мшроелемеипв з бюантагошстич-ними властивостями по вщношенню до свинцю. Дослщження свщчать, що цинк, вступаючи в конкурентну взаемодда з1 свинцем, мшм!зуе його шюдливий вплив, веде до зниження по-казниюв ембрюлетальност та збшьшення кшь-кост живих плод1в [3, 12, 15]. Широковщомим мшроелементом, протиддачим свинцю, е селен, який зменшуе свинець^ндукований оксидатив-ний стрес [16].
Ср1бло та золото посщають особливе мюце серед усього р!зномашття мшроелемеипв. Ср1бло мае широкий спектр антибактер!альних { антимшотичних ефекпв та чинить стимулюючий ефект на кровотворш органи [10, 11]. Золото використовуеться в терапи онколопчних захворювань, а також з метою д1агностики та лшування ревматичних хвороб [14]. Попередш дослщження виявили модифшуючий ефект ср1бла та золота на тл1 свинцево! штоксикаци протягом ембрюнального перюду [5]. Проте органогенез печшки тд сумюним впливом цитрата ср1бла 1 золота на тл1 свинцево! штоксикаци вивчений недостатньо.
Тому метою нашого дослщження було ви-явлення модифшуючих ефекпв цитрата ср1бла та золота на морфолопчний стан печшки ембрюшв щур1в 16 дня пренатального розвитку на тл1 свинцево! штоксикаци.
МАТЕР1АЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛ1ДЖЕНЬ
Експериментальна частина роботи виконана на 24 бших статевозрших щурах-самицях лшп Вютар вагою 180-200 г у вщ1 95-110 дшв. Дослщження на тваринах проводили вщповщно до «Загальних етичних принцишв експеримента на тваринах» (Ки!в, 2001), як узгоджуються з Свропейською конвенщею про захист експери-ментальних тварин (Страсбург, 1985).
В експериментальних моделях використо-вували розчин ацетату свинцю (виробник - ЗАТ «Науково-дослщний центр фармакотерапп», м. Санкт-Петербург, Рос1я) та розчини цитрата ср1бла та золота, отриманих за аквананотехно-лопею, згщно з договором про науково-техшчну сшвпрацю м1ж Державним закладом «Дншро-петровська медична академ1я МОЗ Укра!ни» та Укра!нським державним науково-дослщним шститутом нанобютехнологш та ресурсозбере-ження вщ 4 березня 2012 року.
Моделювання впливу розчишв цитрата метал1в на оргашзм самищ щура та на ембрю-генез проводили за таким планом. Вс щури були розподшеш на 4 групи: група К (контрольна) -
тварини, яким вводили дистильовану воду; група РЬ - тварини, яким вводили розчин ацетату свинцю в концентраци 0,05 мг/кг; група Pb+Ag -тварини, яким вводили розчин ацетату свинцю в концентраци 0,05 мг/кг та розчин цитрату ср1бла в концентраци 2 мкг/кг; група РЬ+Аи - щури, яким вводили розчин ацетату свинцю в концен-траци 0,05 мг/кг та розчин цитрату золота в концентраци 1,5 мкг/кг. Дози метал1в збшьшено в 10 раз1в пор1вняно з р1внем !х сумарного добового надходження, що вщповщае 0,05 мг/кг маси тша для ацетату свинцю (близько 1/30000 LD50) [3].
Згщно ¿з загальноприйнятими шструкщями проведення експериментальних робщ розчини метал1в вводили самицям ентерально через зонд один раз на добу, в один I той же час, з 1-го по
15-й день ваптносп. Протягом перюду введення розчишв реестрували стан та поведшку самок, динамшу маси тша та ректальну температуру. На
16-й день ваптност проводили оперативний забш. Щурят вилучали з матки, перев1ряли на тест «жив!-мертвЬ>, зважували, фотографували та фшсували у 10%-розчиш нейтрального форма-лшу для подальшого морфометричного та псто-лопчного дослщжень. Дослщних тварин ви-водили з експерименту способом передозування еф1рного наркозу. Пюля фшсаци з ембрюну екс-трагували печшку, зважували !! та розраховували гепатофетальний ¿ндекс (ГФ1) за формулою [1]:
ГФ1
МП
МЕ
де МП - маса печшки, а МЕ - маса ембрюну.
Пстолопчш препарати фарбували гематок-силшом та еозином. Для оцшки вщмшностей експериментальних груп вщ контрольно! вико-ристовували мшроскоп Zeiss Primo Star. Фотограф!! пстолопчних зразк!в виготовляли за допомогою камери Ахюсат ERc 5s. В!дносну площу судин печ!нки та гемопоетичних кл!тин визначали з використанням точкового методу п!драхунку [6] за допомогою програми Photoshop CS ! розраховували за формулою в!дпов!дно до рекомендацш Г. Г. Автандилова [1]:
г= Р
* р.
де V, - вщносна площа структуры;
РI - кшьюсть тест-точок, що припадае на тест-структуру; Р1 - загальна кшьккть точок тест-системи.
Результати шдлягали статистичному аналiзу з використанням програм Microsoft Excel 2010 та Atestat Program. Достовiрнiсть вiдмiнностей ви-являлася за допомогою критерiя Стьюдента. Вiдмiнностi мiж групами були значущими при р<0,05.
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ÏX ОБГОВОРЕННЯ
Загальновiдомо, що у вщповщь на дiю свинцю в органах вщбуваеться розростання сполучно1 тканини. Нами виявлено, що в групi свинцево1 iнтоксикацiï величина ГФ1 становила 0,108±0,003, що на 22% бiльше порiвняно з контрольною групою (p<0,05). Маса печшки збiльшувалася за рахунок розростання сполучноï тканини у вiдповiдь на вплив токсичного агенту. У груш Pb+Ag величина ГФ1 практично вщповщала значенням групи контрольних тва-рин i становила 0,086±0,001, що достовiрно менше на 20% порiвняно з групою Pb i на 2% бшьше цього показника у тварин групи K. У гру-m Pb+Au значення ГФ1 становили 0,083±0,001, що достовiрно менше на 23% порiвняно з групою
% 60 50
40
30
20
10
0
K Pb
В ембрюнальний перюд розвитку щурiв печiнка бере на себе функщю кровотворення, яка досягае максимуму на 15-16 день пренатального онтогенезу. Тому основним компонентом парен-хiми печiнки на 16 день е гемопоетичш клiтини. Пiд впливом ацетату свинцю вщносна площа гемопоетичних клгтин (ВПГ) становила
Pb i на 2% менше цього показника у тварин групи K. Тобто при введенш цитрапв срiбла та золота на rai свинцевого впливу спостертаеться вщновлення морфометричних показниюв печшки до рiвня значень контрольноï групи.
Вiдносна площа кровоносних судин (ВПС) ембрiональноï печiнки у груш Pb становила 9,25±0,32%, що на 30,2% менше вщ групи K (p<0,05). На нашу думку, це свщчить про затрим-ку ангюгенезу пiд впливом ацетату свинцю. У груш Pb+Ag величина ВПС становила 13,08±0,53%, що несуттево менше вщ групи К, проте бiльше на 41,4% порiвняно з групою Pb (p<0,05). У групi Pb+Au величина ВПС становила 16,83±0,53%, що бшьше на 27% вщ контрольних значень i значно бшьше на 82% порiвняно з групою Pb (p<0,05). Отримаш данi дають тдставу припустити, що цитрати срiбла та золота на rai свинцевоï штоксикаци проявляють модифiкуючi властивостi при ембрюнальному розвитку печiнки (рис.).
Pb+Ag Pb+Au
- достовiрна вiдмiннiсть вiд
34,83±0,95%, що на 29% менше порiвняно з контрольною групою (p<0,05). Отримаш даш свiдчать про затримку процешв гемопоезу у вiдповiдь на вплив сполук свинцю. У групi Pb+Ag значення ВПГ становили 52,5±0,95%, що на 7% бшьше порiвняно з контрольною групою i достовiрно бiльше на 51% порiвняно з групою
* *
*
* * *
□впс Обпг
П р и м i т к и : ВПС - вiдносна площа кровоносних судин, ВПГ - вщносна площа гемопоетичних клгтин; * тварин групи К (p < 0,05); ** - достовiрна вiдмiннiсть вщ тварин групи Pb (p < 0,05).
Вщносна площа кровоносних судин та гемопоетичних кл1тин ембрюнальноТ печшки щур1в на 16 день розвитку
свинцево! штоксикаци. У rpyni Pb+Au величина ВПГ становила 38,67±0,95%, що на 21% менше пор1вняно з групою К (p<0,05), проте на 11% бiльше вiд значень групи Pb (рис.).
ВИСНОВКИ 1. Цитрати срiбла та золота на rai свинцево! штоксикаци в перюд гепатогенезу мають моди-
фiкyючy дда, про що свiдчить вiдновлення морфометричних та ангюгенетичних показникiв до рiвня контрольних значень.
2. Введення цитрату срiбла в умовах свинцево! штоксикаци запоб^ае затримцi процесiв гемопоезу в ембрюнальнш печiнцi.
СПИСОК Л1ТЕРАТУРИ
1. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия / Г.Г. Автандилов. - Москва, 1990. - 384 с.
2. Белецкая Э.Н. Гигиенические аспекты остео-тропности свинца как фактора риска кальцийде-фицитной патологии у человека (обзор литературы) / Э.Н. Белецкая, Н.М. Онул, О.В. Безуб // Медичш пер-спективи. - 2014. - Т. XIX, № 2. - С. 130-138.
3. Бюпротектрона дiя цинку в макро- i наноаква-хелатнш формi на ембрюгенез щурiв за умови свинцево! штоксикаци / Е.М. Бшецька, 1.С. Чекман, Н.М. Онул [та ш] // Медичнi перспективи. - 2013. -Т. XVIII, № 2. -С. 114-119.
4. Довгаль Г.В. Морфолопчш змши в розвитку печшки щурiв при впливi ацетату свинцю та за умов корекци в пренатальному перiодi / Г.В. Довгаль // Укр. морфол. альманах. - 2014. - Т. 12, № 1. - С. 42-44.
5. Експериментальне дослщження модиф^ю-чого впливу наноаквахелату цитрату золота на ембрiотоксичнiсть ацетату свинцю у щурiв / В.Ф. Ша-торна, В.1. Гарець, Е.М. Бшецька [та ш.] // Медичш перспективи. - 2014. - Т. XIX, № 2. - С. 12-17.
6. Потоцька О.Ю., Горбунов А.О., Твердо-хлiб 1.В., [та ш] Спосiб вимiрювання мiкроскопiчних структур. UA Патент UA51942; 2010.
7. Романенко О.А. Iмуногiстохiмiчне дослвджен-ня печiнки щурiв в тзньому пренатальному перкда пвд впливом ацетату свинцю та за умов корекци / О.А. Романенко, Г.В. Довгаль, М.А. Довгаль // Вюник проблем бюлоги i медицини. - 2012. - Вип. 3. -С. 158-161.
8. Скальный А.В. Биоэлементы и показатели эмбриональной смертности лабораторных крыс / А.В. Скальный, С.В. Залавина, С.В. Ефимов // Вестник Оренбург. гос. ун-та. - 2006. - №2. - С. 78-81.
9. Campbell J.R. The association between blood lead levels and osteoporosis among adults—Results from the Third National Health and Nutrition Examination
Survey (NHANES III) / J.R. Campbell, P. Auinger // Environmental Health Perspectives. - 2007. - Vol. 115, N 7. - P. 1018-1022.
10. Colloidal silver fabrication using the spark discharge system and its antimicrobial effect on Staphy-lococcus aureus / D.C. Tien, K.H. Tseng, C.Yu. Liao, T.T. Tsung// Medical Engineering & Physics. - 2008. -Vol. 30, N 8. - P. 948-952.
11. Does the antibacterial activity of silver nano-particles depend on the shape of the nanoparticle? A study of the gram-negative bacterium Escherichia coli / S. Pal, Y.K. Tak, J.M. Song [et al.] // Applied Environmental Microbiology. - 2007. - Vol. 73, N 6. - P. 1712-1720.
12. El-Mehi A.E. Effect of Lead Acetate on the Thyroid Gland of Adult Male Albino Rats and the Possible Protective Role of Zinc Supplementation: A Biochemical, Histological and Morphometric Study / A. E. El-Mehi, S. A. Amin // J. Amer. Science. - 2012. -Vol. 8, N 7. - P. 61-71.
13. Hepatotoxic effects of lead acetate in rats: histo-pathological and cytotoxic studies / Z. Haouas, A. Sallem, I. Zidi, H. Hichri [et al.] // J. Cytology Histology. - 2014. - Vol. 5, N 5. - P. 1-6.
14. Laser-induced explosion of gold nanoparticles: potential role for nanophotothermolysis of cancer / R.R. Letfullin, C. Joenathan , T.F. George, V.P. Zharov // Nanomedicine. - 2006. - Vol. 1, N 4. - P. 473-480.
15. Pattnaik N. Comparison of World Trade Center dust with zinc acetate and lead oxide combinations to determine damage to human lung cells / N. Pattnaik, A.M DiLorenzo // J. Toxicology and Environmental Health Sciences. - 2013. - Vol. 5, N 4. - P. 60-65.
16. Protective Effects of Selenium and Alpha-To-copherol against Lead-Induced Hepatic and Renal Toxicity in Oreochromis Niloticus / S.A. Elgaml, R. Khalil, E.A. Hashish, A. El-Murr // J. Aquaculture Research & Development. - 2015. - N 6.
REFERENCES
1. Avtandilov GG. [Medical morphometry]. 1990;384. Russian.
2. Beletskaya EN. [Hygienic aspects of lead osteotrophic as a risk factor for calcium-deficient pathology in humans (review)]. Medical perspectives. 2014;19(2):130-8. Russian.
3. Beletskaya EM, Chekman IS, Onul NM, Kaplu-nenko VG, Stus VP. [Bioprotective effect of zinc in macro- and nanoaquachelate form on embryonal
development of rats in conditions of lead intoxication]. Medical perspectives. 2013;18(2):114-9. Ukrainian.
4. Dovgal' HV. [Morphological changes of rat liver under the influence of lead acetate and in case of correction in the prenatal period]. Ukrainian morphological Almanac. 2014;1:42-44. Ukrainian.
5. Shatorna VF, Harets VI, Beletskaya EM, Onul NM, Nefodova OO, Ostrovs'ka SS, Stepanov SV, Dihno. [Experimental study of modifying influence of
nanoaquachelate gold citrate on embryotoxicity of lead acetate in rats]. Medical perspectives. 2014;19(2):12-17. Ukrainian.
6. Potots'ka OYu, Horbunov AO, Tverdokhlib IV, Murashnkina DH, Khripkov IS, Silkina YuV. [Method for measurement of microscopic structures]. UA Patent UA51942; 2010. Ukrainian.
7. Romanenko OA, Dovgal HV, Dovgal MA. [Im-munohistochemical study of rat liver in the late prenatal period under the influence of lead acetate and the conditions of correction]. Bulletin problems of biology and medicine. 2012;3:158-61. Ukrainian.
8. Skalnyiy AV, Zalavina SV. [Bioelements and indicators of embryonic mortality of laboratory rats]. Gazette of OSU. 2006;2:78-81. Russian.
9. Campbell JR, Auinger P. The association between blood lead levels and osteoporosis among adults - Results from the Third National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES III). Environmental Health Perspectives. 2007;115(7):1018-22.
10. Tien DC, Tseng KH, Liao CYu and Tsung TT. Colloidal silver fabrication using the spark discharge system and its antimicrobial effect on Staphylococcus aureus. Medical engineering & physics 2008;8(30):948-52.
11. Pal S, Tak YK, Song JM. Does the antibacterial activity of silver nanoparticles depend on the shape of the
nanoparticle? A study of the gram-negative bacterium Escherichia coli. Applied and environmental microbiology 2007;6(73):1712-20.
12. El-Mehi AE, Amin SA. Effect of Lead Acetate on the Thyroid Gland of Adult Male Albino Rats and the Possible Protective Role of Zinc Supplementation: A Biochemical, Histological and Morphometric Study. Journal of American Science 2012;8(7):61-71.
13. Haouas Z, Sallem A, Zidi I, Hichri H, Mzali I and Mehdi M. Hepatotoxic effects of lead acetate in rats: histopathological and cytotoxic studies. J Cytol Histol 2014;5(5):1-6.
14. Letfullin RR, Joenathan C, George TF, and Zharov VP. Laser-induced explosion of gold nano-particles: potential role for nanophotothermolysis of cancer. Nanomedicine. 2006;1(4):473-80.
15. Pattnaik N, DiLorenzo AM. Comparison of World Trade Center dust with zinc acetate and lead oxide combinations to determine damage to human lung cells. Journal of Toxicology and Environmental Health Sciences. 2013;5(4):60-65.
16. Elgaml SA, Khalil R, Hashish EA and El-Murr A. Protective Effects of Selenium and Alpha-Tocopherol against Lead-Induced Hepatic and Renal Toxicity in Oreochromis Niloticus. Journal of Aquaculture Research & Development. 2015;6:1.
Стаття надшшла до редакцп 09.03.2016
♦
УДК 612.176:616-089.22:159.9.019.4:576.32/.36:612.017-092.9
Ю.В. Федоренко Б1ОХ1М1ЧН1 ПОКАЗНИКИ Й АДАПТАЦ1Я У
Б1ЛИХ ЩУР1В З АКТИВНИМ I ПАСИВНИМ ТИПОМ ПОВЕД1НКИ ЗА УМОВ ШМОБЫВАЦШНОГО СТРЕСУ
Львiвський нацюнальний медичний утверситет iM. Данила Галицького
кафедра нормальное фезюлогИ
(в. о. зав. - к. мед. н., доц. О.Г. Мисаковець)
вул. Пекарська, 69, Львiв, 79010, Украна
Danylo Halytsky Lviv National Medical University
Department of physiology
Pekarska str., 52, Lviv, 79010, Ukraine
e-mail: [email protected]
Ключовi слова: iммобiлiзацiйний стрес, активний i пасивний тип поведiнки, бiохiмiчнi показники, адаптацiйнi процеси
Key words: immobilization stress, active and passive type of behavior, biochemical parameters, adaptive processes
