О ДВУХ ВИДАХ АДДИТИВНОСТИ КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЙ И СПОСОБЫ ОЦЕНКИ Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

Отклики читателей

Б. М. ШТАБСКИИ. В. И. ФЕДОРЕНКО, 1990 УДК 613.632-07+615.9.015.2.07

Б. М. Штабский, В. И. Федоренко

О ДВУХ ВИДАХ АДДИТИВНОСТИ КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЙ И СПОСОБЫ ОЦЕНКИ'

Львовский медицинский институт

Известно, что анализ комбинированного действия веществ тесно связан с представлениями об аддитивности этого действия и способами ее оценки. В работе В. И. Сваткова и И. В. Мудрого справедливо отмечается, что существует два различных способа выявления аддитивности и что «выбор способа зависит от ответа на основной вопрос: определяется лн гипотетический4 эффект (ожидаемый в случае аддитивности. — Б. Ш. и В. Ф.) суммированием доз (концентраций) или же суммированием их эффектов?» Однако ответ на этот вопрос, вероятно, представляется авторам самоочевидным, так как далее в статье обсуждается уже только техника суммирования эффектов. В итоге в целях определения ожидаемого эффекта авторы предлагают заменить простое суммирование эффектов индивидуального действия веществ суммированием по уравнению, полученному «на основе формулы, которую предложил Л. Уэбб» [4]. Между тем согласиться с предложением В. И. Сваткова и И. В. Мудрого трудно, равно как и с их позицией по основному вопросу.

В капитальном труде Л. Уэбба [4] содержится ряд уравнений, описывающих различные варианты комбинированного действия ингибиторов ферментов. Из этих уравнений В. И. Сватков и И. В. Мудрый избрали равенство (10.26), применимое, во-первых, когда эффекты двух ингибиторов не зависят друг от друга и, во-вторых, когда действие одного ингибитора осуществляется в присутствии другого (т. е. после того как реализовано действие одного из них). Ясно, что нарушение граничных условий (уже хотя бы одномоментность воздействия как существенно важный для гигиениста случай) автоматически нарушает и адекватность подразумеваемого уравнения.

В то же время в оригинале равенство (10.26) для случая аддитивности эффектов имеет вид:

¿1,2 = 1 — ( 1 — ¿1) ( 1 —¿2) =¿1 + ¿2-¿112,

где ¿1,2 ■— степень торможения (в долях от единицы) в результате последовательного применения обоих ингибиторов; ¿, и ¿2 — степень торможения при раздельном действии каждого из них. В обозначениях, принятых В. И. Сватковым и И. В. Мудрым, ¿1,2=«суи; ¿1=«|; ¿2=«2, но в их записи:

есум =(1+в|)(]+в2)—1=е,+е2 + е1е2,

что на «простом примере бинарной смеси» (предварительно указано: «1 = 0,8; е2=0.3) должно привести к есум = 1,34, т.е. к ожидаемому снижению активности на .... 134% (вместо ¿1,2 = 0,86 по Л. Уэббу). Как и в случае критикуемого авторами простого суммирования (е1+ег=1,1), такой результат «является абсурдным». Чтобы избежать этого, В. И. Сватков и И. В. Мудрый заменяют «1=0,8 на б|= —0,8 и е2=0,3 на е= —0,3 (получая в итоге еСуы = = —0,86) и, следовательно, по существу возвращаются к

1 В порядке обсуждения статьи В. И Сваткова и И. В. Мудрого. Гиг. и сан. — 1988. — № 5. — С. 71—72.

2 В оригинале описка: «гипоксический».

оригинальному уравнению Л. Уэбба (степень торможения отрицательными числами все-таки не выражают).

Но в отличие от Л. Уэбба авторы статьи ведут речь не о последовательном (или одномоментном) действии ингибиторов 3, а о комбинированном действии вообще. Поэтому под в\, е2 и есум можно подразумевать не только снижение активности ферментов, но и увеличение любого градированного показателя или частоты альтернативной реакции организма (при этом неизбежно eCyM>ei+e2). В связи с этим прежде всего обратимся к классическим представлениям об аддитивности.

Согласно классической теории комбинированного (одномоментного) действия ядов, существует два принципиально несводимых друг к другу вида аддитивности [2]: изо- и гетероаддитнвность по Фрею (Frei, 1913) или суб-ститутивное и нумерическое суммирование по Леве (Loewe, 1927). Следуя Н. В. Лазареву (2], изоадднтивнэсть (суб-ститутнвность) имеет место, «когда смесь ведет себя как одно вещество и когда компоненты его оказываются вза-имозамешающими в пропорциональных частях от эффективной дозы каждого совершенно независимо от хода их отдельных болограмм», а гетероаддитнвность (нумерическое суммирование) предполагает, «что яд в смеси действует сам по себе i: что эффект действия смеси получается путем простого сложения действия компонентов». В основе своей обе формулировки сохранили свое значение до наших дней [1, 3].

Формально изоаддитивность удостоверяется расчетом коэффициента Ki из условия: .

к _ , , , dn V dl 1 /и'

где di — доза i-ro из п компонентов смеси при достижении определенного эффекта; £>,• — индивидуальная изоэф-фективная доза ¿-го вещества при раздельном действий. Подразумеваемая взаимозаменяемость веществ выступает при этом как свойство самих веществ, входящих в состав комбинации, которое (свойство) должно сохраняться при регистрации любого эффекта в любых экспериментальных условиях. Этим, в частности, определяется применимость равенства (1) на уровне ПДК для изоаддитивных веществ [2]. Но тем самым в сущности указан и способ выявления изоадднтивности (ниже — способ 1), который в принципе может быть использован уже при регистрации летального исхода в условиях острых опытов. Дополнительными признаками изоадднтивности в наши дни считают параллельность прямых доза — эффект всех компонентов и смеси [7|, а также равная степень их кумуляции [5, 6].

3 В ряде случаев последовательного действия существенно важен порядок добавления ингибиторов: бутирнлхолин, например, является обратимым конкурентным ингибитором ацетилхолинэстеразы и потому может защитить фермент от диизопропилфторфосфата, но только при условик, что бутирнлхолин вступает в реакцию перед добавлением ФОС [4].

Понятно, что доказанное отклонение от нзоадднтииности отнюдь не исключает потенциальной гетероаддитивности компонентов изучаемой смеси. Поэтому в общем случае анализ комбинированного действия веществ должен включать последовательную проверку гипотез о потенциальной изоаддитивности и потенциальной гетероаддитивности, а уже в процессе последней — установление факта гетероаддитивности или факта отклонения от нее. Такая проверка также может быть осуществлена уже в условиях Истрого опыта при параллельном анализе характера комбинированного действия веществ по токсичности и степени кумуляции.

О гетероаддитивности или отклонении от нее принято судить при оценке характера комбинированного действия способом 2, предусматривающим расчет коэффициента Кз по формуле:

*«= £1 + £2+*.. + £п ®

где £/, •— эффект действия смеси; £,• — эффект индивидуального действия ¿-го вещества, взятого в той дозе, в которой это вещество входит в состав «валовой» эффективной дозы смеси (условия, при которых в данной формуле можно заменить 2£,- уравнением Л. Уэбба, указаны выше). Значение /С2 = I, соответствует гетероаддитивности, Кг>1 — потенцированию, К2<1 — антагонизму. Однако А оценка комбинированного действия неизоаддитивных ве-Т ществ способом 2 всегда зависит от регистрируемого эффекта, уровня и длительности действия смеси и количественного состава последней. Поэтому с гигиенических позиций принципиальное значение приобретает выявление основного (определяющего) типа комбинированного действия, характерного для доз (концентраций), близких к пороговым (или вызывающих хроническую интоксикацию) при наиболее типичных количественных соотношениях между компонентами изучаемой смеси [1, 3]. Отметим также, что для решения соответствующих практических задач могут быть успешно использованы существующие методы прогнозирования пороговых величии и расчета ОБУВ по токсичности и степени кумуляции веществ и их комбинаций [6].

К сожалению, термины «изоадднтивность» и «гегероад-дитивность» (resp. субститутивное и нумерическое суммирование) оказались практически забытыми. С течением времени это привело и к определенной нивелировке содержательной стороны обозначаемых ими понятий, а вслед за этим и к недоразумениям методического характера. В известной мере это относится и к утвердившемуся в литературе термину «однонаправленное действие». Последнее, вообще говоря, может быть присуще как изоаддитив-ным, так и неизоаддитивным (в том числе гетероаддитив-ным) веществам. Тем не менее по логике вещей различать оба вида аддитивности необходимо даже в том частном случае, когда /Сj = /С2 = 1.

Таким образом, выбор способа определения аддитивности не может осуществляться произвольно. В каждом конкретном случае он должен быть обоснован как минимум результатами острых опытов с оценкой характера комбинированного действия веществ по токсичности и степени кумуляции. При этом для изоаддитивных веществ адекватен способ 1, неизоаддитивных—способ 2, предусматривающий для смесей веществ простое суммирование эффектов раздельного действия компонентов с учетом соотношений по степени кумуляции.

Литература

1. Кацнельсон Б. А., Новиков С. М. // Гиг. и сан. — 1986, — № 8, —С. 59-63.

2. Лазарев Н. В. Общие основы промышленной токсикологии,— М.; Л., 1938.

3. Постановка экспериментальных исследований по изучению характера комбинированного действия химических веществ с целью разработки профилактических мероприятий: Метод, рекомендации. — М„ 1981.

4. Уэбб Л. Ингибиторы ферментов и метаболизма: Пер. с англ. — М., 1966.

5. Федоренко В. И. // Гиг. и сан,— 1987,— № 10. — С. 56-58.

6. Штабский Б. М., Федоренко В. И. // Там же. — № 9.— С. 60-63.

7. Finney D. J. Probit. analisis. — Cambridge, 1971.

Поступила 13.07.88

^ Информация Советского

Токсикологического Центра

© СОВЕТСКИЙ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИИ ЦЕНТР, 1990 УДК 615.9+613.632

3. П. А л е н к и н а, В. П. 3 а п р а в д и н а, А. А. К и м, Е. В. Г а ф у р о в а. Токсичность продуктов переработки древесины (Волгоградская областная санэпидстанция)

Изоборнеол (С10Н17ОН) — кристаллический порошок серого цвета с резким запахом камфоры, нерастворим в воде, хорошо растворим в бензоле и толуоле. Молекулярная масса 154,25, температура кипения 214 °С. Применяется как промежуточный продукт при производстве камфоры. Введение изоборнеола крысам-самкам и мышам обоего пола в максимально возможной дозе (5000 мг/кг) не вызывает гибели животных (4-й класс опасности по ГОСТу 12.1.007—76). В условиях статической ингаляционной затравки белых мышей обоего пола насыщающей концентрацией продукта выявлены вялость и заторможенность животных. Вещество не обладает способностью к кумуляции. Введение продукта в желудок белым крысам-самкам в дозе 500 мг/кг в течение 2 мес (5 раз в неделю) г.ри-водит к снижению массь: тела и содержания БН-групп в

сыворотке крови, увеличению массовых коэффициентов печени. Патоморфологических изменений во внутренних органах не обнаружено. Изоборнеол оказывает раздражающее действие на слизистые оболочки глаз кроликов, не раздражает кожу, не обладает аллергенными и кожно-ре-зорбтивными свойствами. При работе с продуктом следует избегать попадания его в глаза.

Цембрен лесохимический (С20Н32) — смесь нейтральных дитерпеноидов, белый с желтоватым оттенком порошок со специфическим запахом. Молекулярная масса 272. плотность 0,97 г/см3, точка плавления 55 С. Растворим в органических растворителях, нерастворим в воде. Применяется для изготовления ювеннльного гормона АЮГ-1. ЬЭэд для крыс-самок и мышей обоего пола не установлены. Максимальная вводимая доза 5000 мг/кг не вызывает гибели животных (4-й класс опасности по ГОСТу 12.1.007—76). Введение продукта в желудок крысам-сам-кам в дозе 500 мг/кг в течение 30 дней не приводит к изменениям в составе периферической крови, функцно-