CC BY
14
EVALUATION OF THE ANIMAL IMMUNE SYSTEM STATES UNDER PERORAL EXPOSURE OF DIFFERENT CHLOROFORM DOSES
Vinarska O., Grigorenko L, Nikonova N., Lukyanchuk S., Franchuk J.
ОЦ1НКА СТАНУ 1МУННОТ СИСТЕМИ ТВАРИН ЗА ПЕРОРАЛЬНОТ Д11 Р1ЗНИХ ДОЗ ХЛОРОФОРМУ
ВИНАРСЬКА О.1.,
григоренко л.е.,
Н1КОНОВА Н.О., ЛУК'ЯНЧУК С.В., ФРАНЧУК Ю.О.
Державна установа "1нститут ппени та медичноТ екологiï iM. О.М. Марзеева АМН Укра'ши", м. Кшв
УДК 613.1:616-056.3:577.083.3
сесв1тня орган1зац1я охорони здоров'я при визначенш якост1 життя поставила "фактор води" на перше мюце, тдкресливши, що потреба забезпечення на-селення як1сною питною водою ниш е одн1ею з найважливших у св1т1 [1]. Для УкраТни питання якост1 питноТ води також е вкрай актуальним i надзвичай-но гострим [2].
Обговорюючи проблеми пи-тного водопостачання у держа-вi та шляхи ïx виршення, про-вiднi науковцi галузi вщзнача-ють, що у цiлому найбтьш сер-йозними причинами несприят-ливоï ситуацiï, яка склалась у забезпеченнi населення питною водою нормативно!' яко-стi, е не лише еколопчш факто-ри, а й недосконалють процесу водотдготовки [2, 3]. Незва-жаючи на багаторiчнi пошуки альтернативних методiв хлору-вання й досi залишаеться най-поширенiшим способом дезш-фекцiï питно' води й однiею з причин забруднення ïï побiчни-ми продуктами хлорування, зо-крема тригалометанами — токсичними сполуками [4].
Дониш добре вивчено меха-нiзми канцерогенезу та мутагенезу за дм деяких галоген-
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ ЖИВОТНЫХ ПРИ ПЕРОРАЛЬНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ РАЗЛИЧНЫХ ДОЗ ХЛОРОФОРМА
Винарская Е.И., Григоренко Л.Е., Никонова Н.А., Лукьянчук С.В., Франчук Ю.А.
В статье представлены результаты изучения перорального воздействия хлороформа на уровнях 1 ПДК, 3 ПДК и 9 ПДК в течение 2-х месяцев на иммунную систему лабораторных животных в условиях подострого эксперимента. Показано, что характер и выраженность иммунотоксических эффектов зависели от дозы химического вещества. Влияние хлороформа на уровне действующего в Украине гигиенического норматива на протяжении 2-х месяцев не вызывало изменений гематологических и иммунологических показателей у опытных крыс. При увеличении дозы хлороформа в 3 раза наблюдалась активация неспецифических факторов защиты организма. Повышение дозы до 9 ПДК вызывало угнетение фагоцитарной активности нейтрофилов, сдвиги в гуморальном звене иммунитета, развитие слабо выраженной аутосенсибилизации.
вмюних сполук (ГВС) [5-8]. Зазвичай ми е сводками юнце-вого результату Тхнього впливу, щд^ як донозолопчним змшам уваги практично не придшяеть-ся [9]. 1мунолопчш ж доаш-дження дають можливють вия-вити зрушення гомеостазу на докшшчнм стади, що мае ва-жливе значення для попере-дження розвитку цшоТ низки патолопчних сташв та захво-рювань, у тому чист з iмуноло-пчним компонентом (онколо-гiчнi, аутоiмуннi, алергiчнi, ш-фекцiйно-запальнi) [8, 10].
Враховуючи, що iмуното-ксичнiсть ГВС, зокрема хлороформу, який е одним з найпо-ширенших представникiв цих полютан^в, залишаеться не-достатньо доашдженою, метою представленоТ роботи бу-ло вивчення впливу рiзних доз хлороформу протягом 2-х ми ся^в на iмунну систему дослщ-них тварин.
Матерiали та методи досли дження. В експериментi вико-ристано 28 аутбредних стате-возрiлих щурiв-самцiв з масою тiла 180-200 г, як були подiленi на 4 групи по 7 голiв у кожнм. Перша група — Ытактний контроль. Тварини другоТ групи от-римували воду, яка мютила хлороформ на рiвнi ГДК, що вщпо-вiдае дозi 0,0075 мг/кг маси тта (ГДК хлороформу у питшй водi 0,06 мг/л), третьоТ — на рiвнi 3 ГДК (0,0225 мг/кг), четвертоТ — на рiвнi 9 ГДК (0,0675 мг/кг).
Для виявлення зрушень в iмуннiй системi тварин за 2 ми сяцi вiд початку експерименту здiйснювали постановку комплексу мещд^в [11]: визначен-ня вмiсту лейкоци^в та форме-них елементiв кров^ Т- i В^м-фоцитiв; реакщй фагоцитозу, гальмування розпластування макрофагiв — для визначення пперчутливост сповiльненого типу, дегрануляцiТ базоф1тв (за Шеллi) — для визначення ппер-чутливостi негайного типу.
Е&Н*8
Обрахунок i аналiз отриманих даних здiйснювали з викори-станням загальноприйнятих методiв статистично[ обробки результат медико-бюлопч-них дослiджень, параметрич-них методiв перевiрки стати-стичних ппотез (t-критерiй Ст'юдента).
Результати дослiдження та Ух обговорення. Аналiз досли джених показникiв кровi щурiв, якi отримували хлороформ на рiвнi гiгieнiчного нормативу (2 група) протягом 2-х мюящв, свщчив про вiдсутнiсть досто-вiрних вщмЫностей гематоло-гiчних та iмунологiчних показни-кiв тварин дослiдних груп порiв-няно з контролем (табл. 1 i 2).
При ппешчшй регламентацií хiмiчних сполук важливим е пи-тання визначення íхнiх специ-фiчних ефектiв, насамперед сенсибiлiзуючоí дм. З урахуван-ням означеного факту нами бу-ло вивчено можливють розвит-ку реакцií гiперчутливостi не-гайного типу за дií рiзних доз хлороформу у питнiй водк
Результати реакцií Шеллi свiдчать, що ступiнь деграну-ляцií базофiльних гранулоци^в пiд дieю сироваток кровi тварин 2-'[ групи у присутност гап-тену i тканинного антигену (пе-чiнки) знаходився у межах (9,14+1,68)%, що свiдчить про
вщсутнють розвитку аутосен-сибiлiзацií та сенсиб1тзацп на-прикiнцi 2-го мiсяця впливу ксенобютика (табл. 3).
Пiдвищення дози дослано!' хи мiчноí сполуки до рiвня 3 ГДК сприяло зрушенням у системi неспецифiчних факторiв захисту органiзму, на що вказують ви рогiдне збiльшення рiвня сегментоядерних нейтрофшь-них гранулоцитiв /3 група — (25,57+0,90)%, контроль — (18,57+1,17)%/, вщсотка ней-трофiлiв /(29,14+0,86)%, у кон-тролi — (22,86+1,32)%/ та пщви-щення активностi фагоцитуючих клiтин, абсолютна юльюсть яких становила (5,20+0,57)х109/л по-рiвняно з (3,66+0,31)х109/л в н тактних тварин (табл. 1 i 2).
У тварин цieí групи також спостер^алося достовiрне зменшення вщсотка лiмфоци-тi в /(65,29+0,64)% проти (73,29+1,38)% у контроле Проте у юлькюних показниках окремих популяцiй лiмфоцитiв (Т- i В-клiтини) вiдмiнностей не рееструвалося, що може свщ-чити про вщсутнють змiн у кли тиннiй та гуморальнiй ланках iмунноТ системи експеримен-тальних щурiв за впливу хлороформу протягом двох мюящв (табл. 2).
Даш, отримаш при вивченш впливу сироваток кровi експе-
риментальних тварин на базо-фiльнi гранулоцити у присутно-стi гаптену i тканинного антигену, вказують, що iзольована дiя хлороформу на рiвнi 3 ГДК не призводила до посилення дегрануляцп клiтин-мiшеней (табл. 3).
Отже, представлен вище да-нi свiдчать, що за iзольованоТ дií хлороформу на рiвнi 3 ГДК виявленi зрушення здебтьшо-го стосувалися системи неспе-цифiчних факторiв захисту ор-гашзму.
Аналiз лейкоцитограм щурiв, якi отримували навантаження хлороформом у доз^ що вщпови дае перевищенню його гранично допустимо[ концентрацií у 9 разiв (4 група), не показав до-стовiрних вiдхилень вiдносного вмюту паличко- та сегментоядерних нейтроф1шв, еозинофи
Гематологiчнi показники у щурiв за 2 мiсяцi iзольовано'l'дм хлороформу
Таблиця 1
Група дослщних тварин Лейкоцити Паличко- ядерн1 нейтроф1ли Сегменто- ядерн1 нейтроф1ли Еозино-ф1ли Л1мфоцити Нейтроф1ли
х109/л % % % % х109/л % х109/л
1 група (контроль) 17,27+1,16 4,29+0,36 18,57+1,17 2,86+0,46 73,29+1,38 12,67+0,92 22,86+1,32 3,95+0,33
2 група 19,81+1,24 3,57+0,57 21,86+1,24 3,43+0,48 70,14+1,44 13,93+1,00 25,43+1,34 5,02+0,35
3 група 18,67+1,66 3,57+0,48 *25,57+0,90 3,00+0,38 *65,29+0,64 12,18+1,08 *29,14+0,86 5,50+0,61
4 група 16,67+0,54 4,29+0,18 21,71 +1,23 3,29+0,52 69,71+1,15 11,62+0,43 26,00+1,21 4,34+0,28
Таблиця 2
1мунолопчш показники у щурiв за 2 мiсяцi iзольовано'l' дм хлороформу
Група дослщних тварин Т-л1мфоцити В-л1мфоцити К1льк1сть фагоцитуючих кл1тин
% х109/л % х109/л % х109/л
1 група (контрольна) 20,14+1,49 2,55+0,24 32,14+1,40 4,05+0,31 92,71+0,87 3,66+0,31
2 група 17,86+1,62 2,53+0,34 31,43+2,54 4,35+0,44 94,14+1,18 4,73+ 0,35
3 група 18,71+1,78 2,24+0,25 34,00+3,75 4,30+0,81 94,71+ 0,68 *5,20+0,57
4 група 17,29+1,92 2,00+0,22 *20,71+2,90 *2,40+0,31 *96,43+0,30 4,18+0,26
Примтка до таблиць 1 / 2: * — вказана достовiрна рiзниця показникiв порiвняно з 1 групою (контрольною) (p<0,05).
9*Е&Н
EVALUATION OF THE ANIMAL IMMUNE SYSTEM STATES UNDER PERORAL EXPOSURE OF DIFFERENT CHLOROFORM DOSES Vinarska O., Grigorenko L, Nikonova N., Lukyanchuk S., Franchuk J. The results of study of per oral exposure of chloroform at the levels of 1, 3 and 9 limited permissible concentrations (LPC) for the laboratory animals immune system in conditions of subacute experiment are presented in the article. It was showed that immunotoxic effects' character
and expressiveness depended on the dose of chemical substance. The influence of chloroform in the level of acted Ukrainian hygienic standard during 2 months didn't cause the haematological and immunologic indices' changes in experimental rats. The activation of organism non specific defense factors observed when the chloroform dose was enhanced for 3 times. The enhancing of the dose to 9 LPC caused the neutrophil's phagocytic activity inhibition, changes in immunity humoral link, development of slightly expressed autosensitization.
Таблиця 3
Стушнь дегрануляцГГ базофшьних гранулоцилв за 2 мюяц iзольованоï дм' хлороформу
Група % дегранульованих базофктв (тканинний антиген)* % дегранульованих базоф1л1в (гаптен -хлороформ)*
1 група (контроль) 5,71 + 1,48 4,00 + 1,23
2 група 9,14 + 1,68 8,00 + 0,87
3 група 8,57 + 1,62 9,71 + 1,71
4 група 10,29 + 1,48 9,71 + 1,71
ПримТка: * — 10-20% — реакця слабко позитивна; 20-30% — реак^я позитивна; 30% — реак^я р'1зко позитивна.
лiв та моноци^в. Вщносний i аб-солютний показники вае'Т попу-ляцп нейтрофТпьних гранулоци-^в у тварин ще'Т достдно'Т групи також не в^знялися вщ контролю (табл. 1). Разом з тим, ре-еструвалося збТпьшення вщно-сноТ ктькосп активно фагоци-туючих кттин /(96,43+0,30)% проти (92,71+0,87)% у контроле, що вказуе на тдвищення Тх-ньоТ функцюнально'Т активной та може свщчити про напружен-ня у системi неспецифiчних фактс^в захисту оргаызму за перорального надходження хлороформу на рiвнi 9 гДк про-тягом 2-х мюящв.
Вивчення кiлькiсного вмюту окремих популяцiй лiмфоцитiв встановило значне зменшення вiдносного та абсолютного чисел В-кштин, що може вказувати на зрушення у гуморальнм ланцi iмунноТ системи. Так, вщсоток В-лiмфоцитiв у 4 грут, порiвняно з iнтактними тваринами, становив вщповщно (20,71+2,90)% та (32,14+1,40)%, а абсолютна кiлькiсть Тх — (2,40+0,31)х109/л та (4,05+0,31)х109/л. Визначена кiлькiсть Т-клiтин у щурiв цiеТ' групи свщчить про вщсутнють вiро-гiдних змiн у клiтиннiй ланц iму-нiтету (табл. 2).
Визначення наявност ГНТ у реакцiТ Шеллi показало, що за 2 мюяц сироватки кровi дос-лiдних щурiв, якi зазнавали впливу дiючого фактора на рiв-нi 9 ГДК, посилювали деграну-ляцiю базофiлiв у присутностi
тканинного антигену (табл. 3). У цм rpyni вiдсоток деграну-льованих базофшьних грануло-цитiв становив (10,29+1,48)%. Тобто pеакцiю можна оцЫити як слабко позитивну.
Таким чином, зрушення, що вщбувалися в оpганiзмi тварин, якi протягом 2-х мюя^в споживали питну води з вми стом хлороформу на piвнi 9 ГДК, характеризувалися комплексом змш iмунологiчних показникiв: зниженням кТпько-стi В-лiмфоцитiв, пiдвищенням фагоцитарноТ' активной ней-тpофiлiв, розвитком слабко'Т аутосенсибТтзацп.
Визначення гiпеpчутливостi сповiльненого типу (ГСТ) на-пpикiнцi 2-го мiсяця впливу дослщного ксенобiотика показало, що сироватки кpовi тварин уах дослiдних груп у при-сутност антигену in vitro не ви-кликали зменшення функцюнально'Т активной макpофагiв здатностi ïx до розпластування поpiвняно з контролем (табл. 4). 1ндекс гальмування розпластування ^тин-мшеней був
вищим за 0,8, що свщчить про вiдсутнiсть розвитку ГСТ.
Висновки
1. Встановлено, що характер i виразнють iмунотоксичниx ефектiв за пщгостро'Т перо-рально'Т дiï хлороформу на piв-нях вище ппешчного нормативу залежали вiд дози дючого чинника.
2. Виявлено, що вплив хлороформу на piвнi ГДК протягом 2-х мюя^в не викликав змiн ге-матологiчниx та iмунологiчниx показникiв у пiдцослiдниx щу-piв. Збiльшення дози дiючого фактора втpичi призводило до активацiï неспецифiчниx фак-тоpiв захисту оpганiзму, а т-двищення дози до piвня 9 ГДК — до тдвищення фагоцитарноТ активност нейтpофiлiв, зрушень у гумоpальнiй ланцi iмунiтету, розвитку слабко ви-ражено'Т аутосенсибiлiзацiï за негайним типом.
Л1ТЕРАТУРА
1. Проблеми питного водопо-стачання населення УкраТни та шляхи Т'х виpiшення / В.Г Бардов, С.Т. Омельчук, 1.М. Пельо, В.В. Карпенко // Матеpiали наук.-практ. конф. "ПрофТпак-тична медицина: проблеми i перспективи". — КиТ'в, травень 2005 р. — К., 2005. — С. 106-109.
2. Прокопов В.О. Науковi та практичш питання забезпечен-ня населення УкраТни яюсною питною водою // Ппешчна наука та практика на pубежi сто-лiть: матеpiали XIV з'Т'зду ппеш-стiв УкраТни. — Днтропе-тровськ: АРТ-ПРЕС, 2004. — Т. I. — С. 109-111.
Таблиця 4
Реакщя гальмування розпластування макрофагiв за 2 мюяц iзольованоï дм' хлороформу
Група 1ндекс гальмування розпластування макрофапв*
1 група (контроль) —
2 група 1,01
3 група 1,08
4 група 1,15
Примтка: * — iндекс гальмування (1Г) <0,8 — реакця позитивна.
Е&Н*10
3. Бережнов С. Питна вода як фактор нацюнально)' безпеки // СЕС, профiлактична медицина.
— 2006. — № 4. — С. 8-11.
4. Гигиеническая оценка комплексного действия хлороформа питьевой воды / Т. И. Икса-нова, А.Г. Малышева, Е.Г Ра-стянников и др.//Гигиена и санитария. — 2006. — № 2. — С. 8-11.
5. Галогенсодержащие соединения в питьевой воде как фактор риска формирования онкологической заболеваемости населения / А.Б. Ермачен-ко, В.С. Котов, И.Б. Пономарева и др. // Ппеычна наука та практика на рубежi стол^ь: мат. XIV з'|'зду ппеню^в Укра'(-ни. — Днтропетровськ: АРТ-ПРЕС, 2004, т. I. — С. 204-207.
6. Прокопов В.О., Чичков-ська Г.В., Полщук О.М., Зорина О.В. Хлороформ у питнш водi як фактор канцерогенезу // Ппена населених мюць. — 2002. Вип. 39. С. 131-132.
7. Chlorination disinfection byproducts and pancreatic cancer risk / M.T. Do, N.J. Birkett et al. // Environmental Health Perspectives. — 2005. — Vol. 113, № 4. — P. 418-424.
8. Черниченко I.О., Бален-ко Н.В., Литвиченко О.М. та ш. Канцерогенна активнють хлороформу, чотирихлористого вуглецю, 1,2-дихлоретану, трихлоретилену за перораль-ного комбшованого введення мишам // Ппена населених мюць. — 2002. Вип. 39. С. 124-130.
9. Зайцева Н.В., Долгих О.В., Нурисламова Т.В. Диагностические аспекты идентификации опасности алифатических хлорированных углеводородов для здоровья детей // Гигиена и санитария. — 2004. — № 1.— С. 66-67.
10. Димитриев Д.А., Румянцева Е.Г Современные методы изучения загрязнения окружающей среды на иммунную систему // Гигиена и санитария.
— 2002. — № 3. — С. 68-71.
11. Дослщження iмуното-ксично'|' дм потенцмно небез-печних хiмiчних речовин при |'х ппешчнм регламентации Мето-дичш рекомендаци / 1н-т екоп-гiени i токсикологií iм. Л.1. Медведя МОЗ Укра'ши. Розробле-но: М.Г. Проданчук, П.Г. Жмшь-ко, Д.В. Зшченко та iн. // Зб. нормативних документ з охо-рони здоров'я. — 2003. — № 8.
— С. 149-168.
PECULIARITIES OF TOXICOLGICAL ASSESSMENT OF HAZARD OF SUBSTANCES BELONGING TO TRIKETONE CLASS AND EXTRAPOLATION OF THE RESULTS OF THEIR EXPERIMENTAL RESEARCH ON ANIMALS FOR HUMAN
Kovalchuk N.N., Bardov V.G., Sasinovych L.M., Omelchuk S.T., Pelo I.M.
ОСОБЕННОСТИ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ОПАСНОСТИ
И ЭКСТРАПОЛЯЦИИ НА ЧЕЛОВЕКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ЖИВОТНЫХ ВЕЩЕСТВ КЛАССА ТРИКЕТОНОВ
рикетоны (бензоилциклогек-сандионы) — новый класс химических соединений, являющихся аналогами природных фитотоксинов, полученных из декоративного растения Calli-stenon citrinus [1].
Трикетоны являются ингибиторами активности 4-гидрок-сифенилпируват диоксигеназы (HPPD). Этот фермент превращает парагидроксифенилпи-руват в гомогентизиновую кислоту, что является ключевым этапом в биосинтезе пластохи-нона и опосредованным в нарушении биосинтеза каротино-идов [2-5]. Такой механизм действия позволяет угнетать биотаны сорняков, стойких к воздействию гербицидов на основе ингибиторов ацетоаце-татсинтетазы, триазинов и 2,4-Д [1, 5, 7]. Высокая гербицид-ная активность этих соединений способствовала тому, что
ОСОБЛИВОСТ1 ТОКСИКОЛОПЧНО1 ОЦ1НКИ НЕБЕЗПЕКИ ТА ЕКСТРАПОЛЯЦ11 НА ЛЮДИНУ РЕЗУЛЬТАТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛ1ДЖЕНЬ НА ТВАРИНАХ РЕЧОВИН КЛАСУ ТРИКЕТОН1В Ковальчук Н.М., Бардов В.Г., Саснович Л.М., Омельчук С.Т., Пельо 1.М.
Анал'1з доступноJ ¡нформаци дозволив встановити наступне. Речовини ново)' х1м1чно]' групи — трикетони (бензотциклогександони) мають герб1цидн1 властивост завдяки )хнй здатност '¡нпбувати активн1сть ферменту 4-гщроксифеншп1руват д1оксигенази (HPPD), який бере участь у процесах фотосинтезу. З групи трикетон1в найширше застосовуеться в якост герб1циду мезотрон, що належить до III класу небезпечност (пом1рно небезпечн1). У механ1зм1 ди мезотр1ону основним е пригн1чення активност ферменту, який бере участь у катабол1зм1 тирозину — HPPD, внаслдок чого р1вень тирозину у плазм1 кровi пдвищуеться. Однак за достатньоJ активност другого фермента, що виконуе аналопчну роль — тирозинамiнотрансферази (ТАТ), тирозинемiя не виникае, i токсичний ефект тирозину не проявляеться.Початкова активнiсть ТАТ у щур '1в у 3-5 раз'1в нижча, нж у мишей, що е причиною бльш виражено J токсичност мезотрiону для щур 'в у субхрончному та хронiчному експериментах, порiвняно з мишами. За цим показником людина ближче до мишей, i при о^нц небезпеки мезотрiону та iнших трикетонiв для людини обфунтованим е екстраполяця на людину результат'1в, отриманих у дослдах на мишах. Це пдтверджуеться результатами клiнiчних спостережень на людях.
КОВАЛЬЧУК Н.Н., БАРДОВ В.Г., САСИНОВИЧ Л.М., ОМЕЛЬЧУК С.Т., ПЕЛЬО И.М.
Институт гигиены и экологии Национального медицинского университета им. А.А. Богомольца, г Киев
УДК
613.63:331.43:615.9:547.572.3
11*Е&Н
