CC BY
12
УДК 615.917:547.1.113].07:57.085.23
Л. В. Григорьева, Г. И. Корчак, Г. Д. Кудзина
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТОДОМ КУЛЬТУР КЛЕТОК
Киевский научно-исследовательский институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева
В отечественной литературе последних лет появились сообщения о перспективности и возможности использования метода культур клеток в санитарно-гигиенических исследованиях (Е. В. Штанников; О. Н. Елизарова и Д. П. Нуждина; Л. В. Гомелаури и В. И. Бахуташвили). В частности, Г. Н. Красовский и А. П. Ильницкий охарактеризовали этот метод применительно к токсикологическим исследованиям и рекомендуют его в качестве экспресс-метода при изучении сравнительной токсичности некоторых веществ, обладающих общетоксическим действием. Накопление и объективная оценка наблюдений имеют большую практическую ценность.
Используя культуру клеток как упрощенную модель живого организма, необходимо учитывать, что она представлена всего лишь одним видом их и лишена многих специфических защитных функций целого организма, принимающих участие в процессе дезинтоксикации. Поэтому вполне естественно ожидать более высокой чувствительности клеток вне организма к яду в сравнении с организмом животных. Безусловно, речь идет о веществах общетоксического действия.
Мы изучали токсическое влияние хлорорганических веществ на различные, наиболее распространенные в лабораторной практике виды культур клеток. При этом пытались выявить различие в чувствительности тканей и соответствие полученных результатов данным опытов на животных. В связи с этим предусматривали расширить возможность использования метода культур клеток в токсикологии, а именно — использовать его не только при определении сравнительной токсичности хлорорганических веществ, но и как предварительный ориентировочный тест, предшествующий хроническому эксперименту на животных.
Из большой группы хлорорганических веществ для изучения были взяты производные хлорбензойной кислоты —2,3,6-трихлорбензойная кислота, 2-КФ, дианат и трихлортолуол, феноксиуксусной кислоты — пентанат и гексанат, трихлорпикалиновой кислоты — хлорамп, хлоракри-ловой кислоты — акрофол. Для хлорорганических соединений характерно общетоксическое действие на органы с преимущественным влиянием на функцию паренхиматозных органов и нервной системы. Кумулятивные свойства изучаемых препаратов выражены слабо.Токсичность всех испытуемых веществ была предварительно исследована на теплокровных животных в условиях хронического эксперимента в лаборатории нашего института (рук. — канд. мед. наук В. М. Орловский).
Токсическое действие указанных веществ изучали на 5 видах перевиваемых и первичных культур клеток: НЕр-2, КВ, А-1, фибробласты эмбриона человека и клетки почек обезьяны. На культурах клеток испытывали те же концентрации химических соединений, что и в хроническом опыте на животных, а также ряд промежуточных с целью дифференциации чувствительности клеток к веществам и установления более тонких границ между действующей, пороговой и недействующей дозами. Предварительно расчетное количество вещества растворяли в эмульгаторе ОП-Ю и готовили на синтетической среде № 199 рабочий раствор, а затем — соответствующие разведения. Влияние каждой концентрации изучали на 4 пробирках молодой 1—3-дневной культуры клеток. Перед опытом клетки отмывали раствором Хенкса от ростовой среды и заменяли ее средой № 199 с определенной концентрацией изучаемого вещества.
Воздействие на клетки определяли по цитотоксическому эффекту при микроскопии под малым увеличением. Дегенерацию клеток учитывали по 4-балльной системе в течение 3 сут инкубации в термостате при 37°. За действующую дозу принимали ту, при которой наступала дегенерация клеток во всех пробирках не менее 3—4 баллов, за пороговую — дегенерацию в 2 балла, недействующей считали дозу, при которой отсутствовали дегенеративные изменения в клетках. Помимо контроля культур клеток, ставили контроль клеток с ОП-Ю. Влияние каждого вещества наблюдали в 3—4 сериях опытов на нескольких видах культур.
В характере токсического влияния хлорорганических веществ на клетки можно выделить несколько общих моментов. Если вещество в данной концентрации вызывало выраженные дегенеративные изменения в клетках, то они наступали в первые 24 ч, иначе говоря, 1-е сутки обычно позволяли установить действующую дозу. В последующем происходило нарастание дегенерации, которая была прямо пропорциональна концентрации вещества. 2-й и 3-й дни наблюдения позволяли выявить пороговую и недействующую концентрации. Определяемые визуально дегенеративные изменения не носили специфического характера и не зависели от химической характеристики испытуемого вещества. Для дегенерации, вызываемой всеми веществами, типичным было нарушение целостности клеточного пласта, клетки округлялись, лишаясь отростков; появлялась зернистость протоплазмы; уменьшался размер клеток; снижался световой рефлекс. Клетки
Сравнительная характеристика действия хлорорганических веществ на культуры клеток
и животных
Вещества % Культура клеток Животные
доза (в мг/л)
пороговая недействующая пороговая недействующая
НЕр-2 ФЭЧ НЕр-2 ФЭЧ
2,3,6-ТХБК 100 • 50,0 1,0 1,0 10 1,0
Дианат 150 150,0 15,0 15,0 150 15,0
Трихлортолуол 2 2,0 0,2 0,2 1 0,1
2-КФ 50 25,0 V 10,0 5,0 50 5,0
Пентанат 25 25,0 5,0 Менее 25 2.5
5,0
Гексанат 50 50,0 10,0 5,0 50 5,0
Хлорамп 100 10,0 1,0 Менее 1 п 100 10,0
Акрофол 50 12,5 12,5 5,0 100 10,0
зачастую группировались и отслаивались от стенок пробирки. Мы наблюдали также хорошую воспроизводимость опытов и отсутствие разброса данных.
Данные о сравнительной чувствительности клеток НЕр-2 и фиброблас-тов эмбриона человека при определении пороговых и недействующих доз веществ представлены в таблице. Из исследованных нами культур клеток наибольшей чувствительностью обладали первичные культуры клеток — фибробласты эмбриона человека и клетки почек обезьяны. Наименее чувствительной оказалась культура клеток НЕр-2. Как следует из таблицы, пороговые дозы на обеих тканях были на одном уровне для дианата, трихлор-толуола, пентаната и гексаната. Для 2, 3, 6-ТХБК, 2-КФ, хлорампа и ак-рофола они не совпадали и были в 2—10 раз ниже на клетках фибробластов эмбриона человека, чем на культуре клеток НЕр-2. При установлении недействующих концентраций также отмечалось частое различие в чувствительности этих 2 видов клеток.
В таблице для сравнения с культурой клеток представлены результаты хронического токсикологического эксперимента на животных . (белых
крысах) — пороговые и недействующие дозы (в миллиграммах на 1 мл). Прежде всего обращает на себя внимание более высокая чувствительность клеток фибробластов эмбриона человека по сравнению с организмом жи-* вотных. В то же время наименее чувствительные клетки из испытанных —
I НЕр-2 наиболее точно отражали чувствительность организма животных к
изучаемым веществам. Совпадение пороговых доз на НЕр-2 и на животных было не совсем полное, но достаточно высокое. Что касается недействующих доз на культурах клеток, то они меньше соответствовали результатам хронического токсикологического эксперимента на животных. Полное совпадение наблюдали в отношении производных хлорбензойной кислоты (2,3,6-ТХБК, 2-КФ, дианат), почти полное — в отношении производных феноксиуксусной кислоты (пентанат и гексанат) и трихлортолуола и меньшие дозы на культуре клеток — в отношении производных трихлорпиколи-новой кислоты (хлорамп) и хлоракриловой кислоты (акрофол). При сопоставлении последних результатов ориентировались в основном на клетки фибробластов. На наш взгляд, результаты, полученные на указанных 2 видах клеток, взаимно дополняют друг друга и в достаточной мере характеризуют степень токсичности препаратов.
В токсикологии принято изучать концентрации, кратные 10. Мы же ввели дополнительные промежуточные концентрации, кратные 2—5, что в ряде случаев обусловило несовпадение доз на животных и культурах клеток. Особенно наглядно это видно на примере с акрофолом.
I. Полученные результаты позволяют оценить культуру клеток как прием-
лемую модель для изучения токсичности хлорорганических веществ, обладающих общетоксическим действием и лишенных выраженных кумулятивных свойств. При изучении данных веществ этот метод может оказать существенную помощь в выборе доз для проведения хронического токсикологического эксперимента на животных.
4 ЛИТЕРАТУРА. Гомелаури Л. В.. Бахуташвили В. И.
Гиг. и сан., 1971, М» 12, с. 61. — Е л и з а р о в а О. Н., Н у ж д и н а Д. П. Там же, № 1, с. 83. — К р а с о в с к и й Г. Н., Ильницкий А. П. Там же, 1967, № 5, с. 67. — Ш т а н н и к о в Е. В. Там же, 1966, № 7, с. 59.
Поступила 17/1 1973 года
УДК 572.51-053.2/.в
Канд. мед. наук К• П. Дорожнова
АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ
Горьковский медицинский институт им. С. М. Кирова
Мы хотим коснуться оценки физического развития детей и подростков с учетом тех изменений, которые отмечаются у них в связи с акселерацией. Особый интерес приобретает изучение количественных и качественных сдвигов как отдельных соматических показателей, так и общей реактивности организма как сложной биологической системы. Вопрос этот в последнее время стал предметом серьезной дискуссии. Поводом к широкому его обсуждению послужила, с одной стороны, большая практическая значимость оценки физического развития, а с другой — неприемлемость предложенных схем.
Как известно, предложенные ранее методы оценки физического развития с помощью индексов и по сигмальным отклонениям подверглись заслуженной критике (А. И. Ярхо; В. В. Бунак; П. Н. Башкиров; Г. П. Сальникова; Ж- Ж. Рапопорт и Е. И. Пряхин, и др.). Вместе с тем и метод шкал регрессии имеет некоторые недостатки (П. Н. Башкиров; В. Г. Влас-
