CC BY
19
ies, reproductive function indicators for women living in contaminated cities are significantly different from benchmarks. There is an increase in the coefficient of early neonatal morbidity and mortality, the number of birth defects; deterioration of children's health in remote postnatal ontogenesis. In connection with this, there is a need for a comprehensive study of the effects of various salts of cadmium on the general course of embryogenesis, which is relevant from the point of view of both theoretical biology and practical medicine.
The purpose of the study was to experimentally determine the effect of low doses of cadmium citrate and cadmium chloride on the overall course of embryogenesis in rats at intragastric administration.
To simulate the effects and toxic effects of exposure to cadmium salts throughout the pregnancy, female Wistar rats were injected daily with cadmium citrate or cadmium chloride (in dose 1.0 mg/kg) per os. For embryonal study, rats with a dated pregnancy were using the vaginal stroke method, which made it possible to determine the stages of the estral cycle.
The probable negative effect of the test substance on embryonic development was judged by the ability to increase the level of embryonic mortality (embryoal effect) and cause external and structural defects in the development of internal organs (teratogenic effect). The total development of the embryos was evaluated by the number of embryos, the number of yellow fetuses, the weight of the fetal ovary, the body mass of the embryo, its compliance with the stage of development according to generally accepted criteria for embryonic development of rats.
Animal studies were conducted in accordance with the "General Ethical Principles of Animal Experiments" (Kyiv, 2001), which are in line with the European Convention for the Protection of Experimental Animals (Strasbourg, 1985).
Comparison of the results of the embryotropic effect of low doses of cadmium chloride and cadmium citrate with control group parameters revealed their embryotoxicity, but the degree of embryotoxicity was different.
The highest rates of total embryonic mortality were in the group of exposure to cadmium chloride: at 13 days it was 17.70 ± 1.40 (2.9 times more than control), and in the 20th day already 23.17 ± 1.43 (in 3,2 times). The increase in the rate of embryonic mortality at the 20th day is logical, as the term of intoxication of females by cadmium has increased.
As shown by the analysis of the results, the rates of total embryonic mortality in the group of animals exposed to cadmium citrate were higher than control values, but lower than the exposure group of cadmium chloride.
Thus, the experimental study carried out showed different embryotoxicity of cadmium salts, as evidenced by an increase in embolitics, a decrease in the number of live fetuses, general, preimplantation and post-implantational embryonic mortality rates.
The teratogenic effect of low doses of cadmium chloride and cadmium citrate in these experimental conditions was not detected.
The results of the study revealed a more pronounced embryotoxic effect of cadmium chloride compared to the effects of cadmium citrate at their same dose and route of administration.
Key words: cadmium citrate, cadmium chloride, embryogenesis, embryotoxicity, embryonic mortality, rats.
Рецензент - проф. Блаш С. М.
Стаття наджшла 24.08.2018 року
DOI 10.29254/2077-4214-2018-3-145-309-314 УДК 611.12/13-053.13:616-007.7-092.9:669.018.674 Нефьодова О. О., Задесенець I. П.
ОЦ1НКА ВПЛИВУ КАДМ1Ю ХЛОРИДУ НА ПОКАЗНИКИ ЕМБР1ОГЕНЕЗУ ЩУР1В ЗА УМОВ КОРЕКЦП ЦИТРАТОМ ЦИНКУ ПРИ ВНУТР1ШНЬОШЛУНКОВОМУ ВВЕДЕНН1 ДЗ «Дншропетровська медична академт МОЗ УкраТни» (м. Дншро)
Зв'язок публшацп з плановими науково-дослщ-ними роботами. Робота виконана зпдно теми кафедральной' науковоТ роботи «Морфофункцюнальний стан оргашв i тканин експериментальних тварин та людини в онтогенезi в нормi та пщ впливом зовшш-шх i внутршшх чиннимв», № державнот реестраци 0117и003181.
Вступ. Науково-техшчний прогрес призвiв до рiз-кого зростання забруднення навколишнього серед-овища у зв'язку зi зростанням обсяпв промислових вiдходiв, що потрапляють у бюсферу. Це пщсилюе негативний вплив токсиканлв на розвиток живих органiзмiв, у тому чи^ i людини. Особливе мкце серед забруднюючих речовин займають важк метали (ВМ), основними джерелами яких е кар'ери та шахти з видобутку полiметалiчних руд, пщприемства кольоровот металурги, хiмiчна промисловiсть, вироб-ництво мшеральних добрив та ш.
Особливе мкце для мошторингу забрудненост навколишнього середовища належить важким мета-лам (атомна вага бтьше 40). Бюлопчна актившсть та фiзiологiчна дiя на оргашзм людини багатьох з них залежить вщ природи металу, типу сполук, в яких вони кнують у природному середовищi та Тх концентраций Проблема забруднення ВМ полягае також у тому, що юни важких металiв е стабшьними i стш-кими забруднювачами навколишнього середовища, осктьки вони не розкладаються i не руйнуються [1].
Серед важких металiв виокремлюються так зван1 бюгенш, ям е вкрай необхщш для забезпечення жит-тедiяльностi людини та шших живих органiзмiв. Час-тина ВМ вщноситься до класу ксенобютимв, тобто чужих живому. Вони призводять до отруення або за-гибелi живих органiзмiв [2].
Серед ВМ виражений негативний вплив на здоров'я людини мають кадмш, мщь, миш'як, ш-
кель, ртуть, свинець, цинк i хром. З них ртуть, сви-нець i кадмiй найбiльш токсичш [1,2].
Кадмiй - один з токсичних ВМ , фiзiологiчнi функ-цп якого в органiзмi не встановлеш. Вiн е токсичним при досить низьких рiвнях концентрацп i мае здат-нiсть накопичуватись упродовж усього життя. Бюло-гiчний перюд напiврозпаду кадмiю в органiзмi люди-ни складае 17-30 рокiв [3].
Цей важкий метал зуст^чаеться у небезпечних концентращях в атмосферi, лiтосферi та гiдросферi у зв'язку з техногенним тиском на середовище. Кад-мiй використовуеться у промисловому виробництв1 сплавiв, електротехнiчнiй промисловостi [4,5].
Спектр токсичних ефеклв кадмiю е досить широким та залежить вщ експозици. Результатом гостро'( штоксикацп сполуками кадмiю е ураження легенiв, печшки, нирок, репродуктивних органiв. За умов хрошчного впливу цей ВМ мае переважно нефроток-сичну, гепатотоксичну, кардютоксичну та остеоток-сичну дiю [6,7,8].
Основними шляхами потрапляння кадмш до внутршнього середовища органiзму людини е ш-галяцiйний та пероральний. Абсорбщя кадмiю при вдиханнi забрудненого повпря коливаеться в межах 10-50% та мае залежшсть вiд розмiру часток. Потрапляння через шшрний покрив е незначним. При над-ходженш з продуктами харчування абсорбуеться вщ 5 до 10%. Кишкова абсорбщя кадмiю у людини може зростати на фон дефiциту таких елеменлв, як залiзо, кальцiй або цинк [9].
Дим тютюнових виробiв також е суттевим дже-релом потрапляння цього металу до оргашзму. Вмiст кадмiю в кровi курцiв у 2-3 рази бтьший, нiж у людей, що не палять [10].
В тепершнш час актуальним е пошук бiологiчних антагонiстiв, якi можуть прискорювати елiмiнацiю кадмiю з оргашзму та зменшувати його токсичний вплив. Вщомими антагонiстами токсичного впливу кадм^ за даними лiтератури е цинк-вмкш препа-рати. Цинк по даним дослщжень вiтчизняних та за-кордонних вчених зменшуе токсичний вплив кадм^ [11,12].
В лiтературi зустрiчаеться велика ктьмсть робiт, присвячених дослiдженню впливу кадм^ та пошуку антагонiстiв його токсично'| дм в постнатальному пе-рiодi [2,9], в той час як вплив кадмш та його форм на хщ ембрiогенезу та можливiсть корекци вивчено недостатньо.
Мета дослщження: експериментально визначи-ти вплив низьких доз хлориду кадмiю iзольовано та за умов корекци цитратом цинку (наноаквахелатна форма цинку) на загальний хщ ембрюгенезу щурiв при внутршньошлунковому введеннi.
Об'ект i методи дослщження. Експериментальн1 дослiдження були проведенi на молодих самицях щурiв лшп Wistar (розплiдник «Далi 2000», м. Кшв). Вибiр об'ектом дослiдження саме цих лабораторних тварин зумовлений низьким рiвнем у них спонтан-них вад розвитку (0,02-0,85%) порiвняно з мишами (0,04-15,7%) та кролями (0,74-4,2%) [13].
На пщготовчому етапi перед проведенням екс-перименту дослiджували естральний цикл самиць методом тхвових мазмв, що дозволило визначити у кожно'|' самицi тривалiсть циклу та окремих його фаз, наявшсть усiх 4 фаз циклу та ритмiчнiсть ¡х чергуван-
ня. Для подальшого дослщження можливо'| ембри отоксично'|' дм самок вагою 170-200 г iз стшким ритмом естрального циклу на стадiях проеструс i еструс парували з штактними самцями за схемою 2:1. Перший день ваптносл визначали за наявшстю сперма-тозо'^в у пiхвових мазках.
Самиць щурiв з датованим термiном ваптнос-т розподiлили на 3 групи, одна з яких - контрольна, друга та третя - експериментальна. Друга група отримувала розчин кадм^ хлориду внутршньош-лунково. Третя кадм^ хлорид та цинку цитрат вну-тршньошлунково. Впливу розчину хлориду кадм^ та цитрату цинку самок щурiв поддавали з 1-го по 19-й день ваптносл. Для дослiдження гаметотоксич-ного та ембрiотоксичного впливу кадм^ обрано хлорид кадмiю. Осктьки Cd е одним з найпоширешших токсикантiв довкiлля промислових регiонiв Украши, впливае на якiсть гамет та на переб^ вагiтностi за даними л^ератури. Для проведення дослщжень обрано низьку дозу солi кадмiю, яка вiдображае реальну концентрацш в добових рацiонах жiнок, в тому числ1 вагiтних промислового репону. Доза по хлориду кад-м№ складае 1,0 мг/кг маси тта. В якостi потенцш-ного антагошста кадмiю був обраний цитрат цинку. Доза по цитрату цинку складала 1,5 мг/кг маси тта.
Зпдно загальноприйнятим шструкщям проведення експериментальних робп", розчин кадмiю хлориду вводили самицям ентерально через зонд один раз на добу, в один i той же час, з 1-ого по 19-й день ваптносл. Пщ час введення розчишв реестрували стан та поведшку самок, динамту маси тта, ректальну температуру, тривалiсть вагiтностi. На 13-й та 20-й день ваптносл проводили оперативний забш. Щурят вилучали з матки, перевiряли на тест «жив^мертвЬ» зважували, фотографували та фтсували у 10%- роз-чинi формалiну для подальшого пстолопчного досли дження.
Про можливу дiю дослiджуваних речовин на ембрюнальний розвиток судили за здатнiстю пщви-щувати рiвень ембрюнально'| смертностi (ембрюле-тальний ефект). Ембрiотоксичну дiю оцшювали за наступними показниками [2]: в_д
Загальна ембрiональна смертнiсть = _ЗСЕ =-
де А - ктьшсть живих плодiв В - ктьшсть жовтих тiл вагiтностi в-(А+Б)
Предiмплантацiйна смертнiсть = _П1С =---
де А - ктьшсть живих плодiв Б - ктьшсть загиблих (резорбованих) плодiв В - кiлькiсть жовтих тм вагiтностi
г
Постiмплантацiйна смертнiсть = Пост1С =-
де А - ктьшсть живих плодiв А+Б
Б - кiлькiсть загиблих (резорбованих) плодiв Кiлькiсть плодiв на 1 самку
Плоди фтсували в 10% розчиш формалiну для морфологiчних та морфометричних дослщжень.
Пiд час оперування пщраховували кiлькiсть пло-дiв в кожному рогу матки та вщповщшсть ктькосл жовтих тiл в яечнику з вщповщного боку. При цьому визначали доiмплантацiйну смертнiсть ембрiонiв: якщо кiлькiсть жовтих тiл вагiтностi в яечниках сами-цi була вищою за кiлькiсть ембрiонiв у вщповщному розi матки, це свiдчило про ембрютоксичний вплив дослiджуваного чинника на процес iмплантацií та наступну загибель ембрюна щура - доiмплантацiйну
Таблиця.
Показники ембрюнального розвитку щурiв в нормi та в експеримент при впливi хлориду кадмiю та
цитрату цинку на 13 та 20 добi ембрiогенезу
Показник Контроль Кадм1ю хлорид Кадм1ю цит ци рат + цитрат нку
13 доба 20 доба 13 доба 20 доба 13 доба 20 доба
Кшьккть живих плод1в на 1 самицю 9,13±0,43 8,88±0,37 7,63±0,74** 7,75±0,27* 8,88±0,24## 9,00±0,20##
Кшьккть жовтих т1л ваг1тност1 на 1 самицю 9,87±0,37 9,5±0,29 10,13±0,32 9,75±0,27 10,13±0,32 9,88±0,32
Загальна ембрюнальна смертшсть, % 7,72±1,85 6,70± 2,12 24,39±3,04*** 20,32±2,73*** 12,07± 2,48## 8,55±2,27##
Перед1мплантац1йна смертн1сть, од 0,02±0,0167 0,013±0,013 0,18±0,04** 0,12±0,01*** 0,07±0,02# 0,05±0,02#
Поспмплантацшна смертн1сть, од 0,05±0,02 0,05±0,02 0,07±0,03 0,10±0,03 0,05±0,02 0,04±0,02
Примггки: * - р<0,05; ** - р <0,01; *** - р <0,001; по вщношенню # - р<0,05; ## - р <0,01; ### - р <0,001; по вщношенню до групи к<
смертшсть. Даний показник е одним з ведучих по-казник1в ембр1отоксичност1 кадм1й-вм1сних сполук.
Отриман результати обробляли методом ва-р1ацшноТ статистики. Пор1внювалися показники груп контролю з групою хлориду кадм1ю та групою хлорид кадм1ю + цитрат цинку. Також пор1внювали показники груп кадмш хлориду та комбшованого впливу (Cd+Zn) м1ж собою. Оцшку в1рог1дност1 ста-тистичних досл1джень проводили за допомогою ^критерш Ст'юдента.
Дослщження виконувались у в1дпов1дност1 до принцитв ХельсшкськоТ деклараци, прийнятоТ Гене-ральною асамблеею Всесв1тньоТ медичноТ асоц1аци (2000 р.), Конвенцп Ради бвропи у правах людини та бюмедицини (1997 р.), вщповщних положень ВООЗ, М1жнародноТ ради медичних наукових товариств, М1жнародного кодексу медичноТ' етики (1983 р.), «Загальним етичним принципам експеримент1в над тваринами», що затверджен1 I Нацюнальним конгре-сом з б1оетики (КиТв, 2001 р.) зг1дно з положеннями «бвропейськоТ конвенци по захисту хребетних тва-рин, що використовуються в експериментах та шших навчальних цтях» (Страсбург, 18.03.1986 р.).
Результати дослщження та Тх обговорення. Результати експерименту, що проведено, показали, що в грут впливу хлориду кадмш спостер1галось достов1рне зменшення к1лькост1 ембрюшв на обох терм1нах ваг1тност1 та збтьшення загальноТ ембрюнальноТ смертносп за рахунок зб1льшення пред1мп-лантацшноТ смертност1 (табл.). Так1 дан1 свщчать про виражений ембр1отоксичний вплив хлориду кадм1ю на ембр1он щура на до1мплантацшному пер1од1 емб-р1огенезу.
Середнш показник к1лькост1 живих плод1в на одну самицю в грут хлориду кадм1ю на 13 добу ваптносп був на 16,4% в1дсотк1в нижчим, шж в груп1 контролю. Середнш показник ктькосл живих плод1в на одну самицю в грут хлориду кадм1ю на 20 добу ваптносп був на 12,7% нижчим, шж в вщповщнш груп1 контролю. В грут кадм1ю хлориду + цинку цитрат цей показник достов1рно не в1др1знявся в1д групи контролю та був на 16,3% вище шж в груп1 кадмш хлориду на 13 добу (р<0,01) та на 16,1% вище на 20 добу ваптносп (р<0,01). Що св1дчить про менш виражений ембрютоксичний вплив кадм1ю на показник ктькос-т1 живих плод1в на 1 самицю в грут комбшованого впливу. Ктьшсть жовтих ил ваптносп на 1 самицю в ус1х пщдослщних групах не мала достов1рних в1д-м1нностей, що не суперечить л1тературним даним. Показник загальноТ ембрюнальноТ смертност1 в гру-
контролю. *ню.
пах кадм1ю хлориду був у 3,16 рази вищий (р<0,001), шж в груп1 контролю на 13 добу ваптносп та в 3 рази вищий (р<0,001), шж в грут контролю на 20 добу ваптносп. В групах кадм1ю хлориду + цинку цитрат цей показник достов1рно не в1др1знявся в1д групи контролю та був у 2 рази нижчий (р<0,01), шж в грут кадм1ю хлориду на 13 добу ваптносп та у 2,4 рази нижчий (р<0,01), шж в грут контролю на 20 добу ваптнос-п. Збтьшення показнимв загальноТ ембрюнальноТ смертност1 обумовлено достов1рним зростанням по-казника до1мплантацшноТ смертност1 в групах кад-м1ю хлориду (в 9 раз1в вщносно контрольно! групи на 13 добу ваптносп (р<0,01) та в 9,23 рази вщносно контрольно! групи на 20 добу ваптносп (р<0,001)). В грут комбшованого впливу цей показник був досто-в1рно менше показника до1мплантацшноТ смертност1 в груп1 кадм1ю хлориду у 2,6 раз1в (р<0,05) на 13 добу ваг1тност1 та у 2,4 рази (р<0,05) на 20 добу ваптносп та не мав достов1рних вщмшностей з групою контролю. Показники послмплантацшноТ смертносп груп кадм1ю хлориду, кадм1ю хлориду + цинку цитрат до-стов1рно не в1др1знялись в1д групи контролю. Отримаш даш св1дчать, що за умов впливу негативних фактор1в тд час ваг1тност1 абортування проходить на раншх стад1ях ембр1огенезу (до1мплантацшний пер1-од), що не суперечить наявним л1тературним даним [14].
Висновки. Отримаш нами даш свщчать про виражений ембрютоксичний ефект кадм1ю хлориду, що проявляеться достов1рними змшами наступних по-казник1в у ваптних щур1в: зниженням к1лькост1 живих плод1в на одну самицю, п1двищенням загальноТ ембрюнальноТ смертносп за рахунок пред1мплантацш-ноТ смертност1 ембр1он1в щур1в. При вивченн1 ком-б1нованого впливу кадм1ю хлориду та цинку цитрату варто зазначити, що використання цинку цитрату призвело до збтьшення показника живих плод1в на 1 самицю в середньому на 16,2% (р<0,01), вщносно-му зменшенню загальноТ ембрюнальноТ смертносп у 2,2 рази (р<0,01) у пор1внянш з групою кадм1ю хлориду за рахунок вщносного зменшення до1мпланта-ц1йноТ смертност1 у 2,5 рази (р<0,05) у пор1внянш з групою кадм1ю хлориду.
Перспективи подальших дослiджень. Отриман1 результати е початковою ланкою дослщжень негативного впливу кадм1ю на орган1зм, що розвиваеть-ся. Надал1 плануеться вивчати морфолопчш зм1ни в органах та тканинах, що вщбуваються п1д впливом Сd на пренатальному етап1 розвитку.
Лггература
1. Budnikov VG. Tyazhelyye metally v monitoringe vodnykh ekosistem. Sorosovskiy obrazovatel'nyy zhurnal. 1998;5:24-9. [in Russian].
2. Trakhtenberg IM, Kolesnikov SV, Lukovenko VP. Tyazhelyye metally vo vneshney srede. Sovremennyye gigiyenicheskiye i toksikologicheskiye aspekty. Minsk: 1994. 123 s. [in Russian].
3. Jarup L, Akesson A. Current status of cadmium as an environmental health problem. Toxicol Appl Pharmacol [Internet]. 2009 [cited 2018 July 17];238(3):201-8. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0041008X09001690 DOI: 10.1016/j.taap.2009.04.020
4. Montes S, Juárez-Rebollar D, Nava-Ruíz C, Garcia-Sánchez A, Heras-Romero Y, Rios C, et al. "Immunohistochemical Study of Nrf2-Antioxidant Response Element as Indicator of Oxidative Stress Induced by Cadmium in Developing Rats,"Oxid Med Cell Longev [Internet]. 2015 [cited 2018 July 17];2015. 9 p. Available from: https://www.hindawi.com/journals/omcl/2015/570650/cta/ DOI: 10.1155/2015/570650
5. Fomenko OZ, Shaul'skaya OE, Kot YG, Ushakova GA, Shevtsova AI. Vliyaniye raznykh doz kadmiya na aktivnost' matriksnykh metalloproteinaz v serdtse, mozge i syvorotke krovi krys. Zhurnal Grodnenskogo gosudarstvennogo meditsinskogo universiteta. 2016;3:103-7. [in Russian].
6. Jarup L, Berglund M, Elinder CG, Nordberg G, Vahter M. Health effects of cadmium exposure - a review of the literature and a risk estimate. Scandinav. J. Work, Environment & Health. 1998;24(1):1-52.
7. Akesson A, Barregard L, Bergdahl IA, Nordberg GF, Nordberg M, Skerfving S. Non-renal effects and the risk assessment of environmental cadmium exposure. Environmental Health Perspect. 2014;122(5):431-8.
8. Godt J, Scheidig F, Grosse-Siestrup C, Esche V, Brandenburg P, Reich A, et al. The toxicity of cadmium and resulting hazards for human health. J. Occupational Med. Toxicol. [Internet]. 2006 [cited 2018 July 17];1:22-8. Available from: https://occup-med.biomedcentral.com/ articles/10.1186/1745-6673-1-22 DOI: 10.1186/1745-6673-1-22
9. Robin A. Bernhoft. Cadmium Toxicity and Treatment. Scientific World Journal [Internet]. 2013 [cited 2018 March 17];2013. 7 p. Available from: https://www.hindawi.com/journals/tswj/2013/394652/cta/ DOI: 10.1155/2013/394652
10. Batariova A, Spevackova V, Benes B, Cejchanovaa M, Smida J, Cerna M. Blood and urine levels of Pb, Cd and Hg in the general population of the Czech Republic and proposed reference values. Int. J. Hyg. Environ. Health [Internet]. 2006 [cited 2018 July 17];209(4):359-66. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S14384639060002657via%3Dihub DOI: 10.1016/j.ijheh.2006.02.005
11. Brin VB, Kokayev RI, Babayanizov KhKh, Pronina NV. Vozmozhnosti profilaktiki toksicheskikh effektov kadmiya metallokompleksom soli tsinka - atsizolom. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2008;4(4):213-6. [in Russian].
12. Ashraf El-Sayed, Salem M. Salem, Amany A. El-Garhy, Zeinab A. Rahman, Asmaa M. Kandil. Protective effect of zinc against cadmium toxicity on pregnant rats and their fetuses at morphological, physiological and molecular level. Afr. J. Biotechnol [Internet]. 2013 [cited 2018 July 17];12(16):2110-9. Available from: https://www.ajol.info/index.php/ajb/article/view/129590 DOI: https://www.ajol.info/index.php/ajb/ article/view/129590
13. Avtsyn AP, Zhavoronkov AA, Rish MA. Mikroelementozy cheloveka. M.: Meditsina; 1991. 496 s. [in Russian].
14. Skal'nyy AV, Zavalina SV, Yefimov SV. Bioelementy i pokazateli embrional'noy smertnosti laboratornykh krys. Vestnik OGU. 2006;2:78-81. [in Russian].
ОЦ1НКА ВПЛИВУ КАДМ1Ю ХЛОРИДУ НА ПОКАЗНИКИ ЕМБР1ОГЕНЕЗУ ЩУР1В ЗА УМОВ КОРЕКЦП ЦИТРАТОМ ЦИНКУ ПРИ ВНУТР1ШНЬОШЛУНКОВОМУ ВВЕДЕНН1 Нефьодова О. О., Задесенець I. П.
Резюме. Проблемэ зaбруднення нaвколишнього середовищa сполукэми вaжких метaлiв лишaeться экту-aльною Ha тепершнш 4ac. Серед ocraHHix Ha особливу yBary зaслyговyють свинець, кэдмш Ta ртуть. Швидк1 темпи розвитку технологш суттево збшьшують техногенне нaвaнтaження Ha нaвколишнe середовище i, як нэслщок, попршують здоров'я людини. Кэдмш - вaжкий метэл, що не Mae вщомих фiзiологiчних функцш у оргaнiзмi людини. Токсичний вплив кэдм^ нa дорослий оргэшзм добре висв^лений в втизнянш тa зэкор-доннш лп"ерэтур^ aле дэш, щодо впливу остэннього нa пренaтaльний онтогенез зaлишaютьcя роздрiбнени-ми. Пошук бюлопчних энтэгошслв, якi б могли зменшyвaти токcичнi ефекти кэдмш нa етaпi пренaтaльного тa поcтнaтaльного онтогенезу е aктyaльною зaдaчею cyчacноcтi. Вiдомими aнтaгонicтaми токсичного впливу кэдм^ зa дaними лiтерaтyри е цинк-вмкш препaрaти.
Метою нaшого доcлiдження було екcпериментaльне визнaчення впливу низьких доз хлориду кэдм^ iзо-льовaно тa зa умов корекцп цитрaтом цинку (нaноaквaхелaтнa формa цинку) нa зaгaльний хiд ембрiогенезy щyрiв при внутршньошлунковому введеннi.
Визнaчення потенцiйного ембрiотокcичного впливу хлориду кэдм^ iзольовaно тa зa умов корекцп цитрэ-том кэдм^ проводилось обрaхyвaнням тa порiвнянням cтaндaртних покaзникiв ембрiонaльного розвитку, a caме: середня кiлькicть плодiв, зaгaльнa ембрiонaльнa смертшсть, доiмплaнтaцiйнa ембрiонaльнa смертшсть тa поcтiмплaнтaцiйнa ембрiонaльнa cмертнicть. Визнaчення проводили нa 13 тa 20 добу ембрюгене-зу. Для дослщження викориcтовyвaли молодих caмиць щyрiв лшп Wistar з вaгою 170-200 г. Пщдослщних твaрин розбили нa 3 групи (контроль, грyпa кaдмiю хлориду, кэдмш хлорид + цинку цитрaт). З першого по дев'ятнaдцятий день вaгiтноcтi caмицi отримyвaли фiзiологiчний розчин, aбо кaдмiю хлорид, aбо кэдм^ хлорид + цинку цитрaт вiдповiдно до групи.
Ha 13-й тa 19-й день вaгiтноcтi caмиць зaбивaли пiд тiопентaловим нaркозом. Плоди звaжyвaли тa фтсу-вaли в 10% розчиш формaлiнy для подaльших морфометричних доcлiджень. Пiдрaховyвaли кiлькicть резорб-цiй, живих тa мертвих плодiв у кожному розi мaтки тa жовтих тiл в яeчникaх вщповщноТ сторони.
Отримaнi нaми дaнi cвiдчaть про вирaжений ембрiотокcичний ефект кэдм^ хлориду, що проявляеться доcтовiрними змшэми нacтyпних покaзникiв у вaгiтних щyрiв: зниженням кiлькоcтi живих плодiв нa одну caмицю, пiдвищенням зэ^ьно'! ембрюнэльноТ cмертноcтi зa рaхyнок предiмплaнтaцiйноТ смертност емб-рiонiв щyрiв. При вивченш комбiновaного впливу кaдмiю хлориду тa цинку цитрaтy вaрто зaзнaчити, що ви-кориcтaння цинку цитрaтy призвело до збшьшення покaзникa живих плодiв нa 1 caмицю в середньому нэ 16,2% (p<0,01), вiдноcномy зменшенню зэгэльноТ ембрюнэльноТ cмертноcтi у 2,2 рэзи (p<0,01) у порiвняннi з групою кaдмiю хлориду зэ рэхунок вiдноcного зменшення доiмплaнтaцiйноТ cмертноcтi у 2,5 рэзи (p<0,05) у порiвняннi з групою кaдмiю хлориду. Тэким чином, використэння цитрэту цинку в умовэх кaдмieвоТ штокси-кэци зменшуе негэтивний вплив кaдмiю нэ покэзники ембрюнэльноТ летaльноcтi у щyрiв.
Ключовi слова: ембрiогенез, ембрiонaльнa cмертнicть, хлорид кaдмiю, цитрэт цинку, експеримент.
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КАДМИЯ ХЛОРИДА НА ПОКАЗАТЕЛИ ЭМБРИОГЕНЕЗА КРЫС В УСЛОВИЯХ КОРРЕКЦИИ ЦИТРАТОМ ЦИНКА ПРИ ВНУТРИЖЕЛУДОЧНОМ ВВЕДЕНИИ
Нефедова Е. А., Задесенец И. П.
Резюме. Проблема загрязнения окружающей среды соединениями тяжелых металлов остается актуальной в настоящее время. Среди последних особого внимания заслуживают свинец, кадмий и ртуть. Быстрые темпы развития технологий существенно увеличивают техногенную нагрузку на окружающую среду и, как следствие, ухудшают здоровье человека. Кадмий - тяжелый металл, не имеющий известных физиологических функций в организме человека. Токсическое воздействие кадмия на взрослый организм хорошо освещено в отечественной и зарубежной литературе, но данные относительно влияния последнего на пренатальный онтогенез остаются разрозненными. Поиск биологических антагонистов, которые могли бы уменьшать токсические эффекты кадмия на этапе пренатального и постнатального онтогенеза является актуальной задачей современности. Известными антагонистами токсического воздействия кадмия по данным литературы является цинк-содержащие препараты.
Целью нашего исследования было экспериментальное определение влияния низких доз хлорида кадмия изолированно и в условиях коррекции цитратом цинка (наноаквахелатная форма цинка) на общий ход эмбриогенеза крыс при внутрижелудочном введении.
Определение потенциального эмбриотоксического влияния хлорида кадмия изолированно и в условиях коррекции цитратом кадмия проводилось вычислением и сравнением стандартных показателей эмбрионального развития, а именно: среднее количество плодов, общая эмбриональная смертность, доимп-лантационная эмбриональная смертность и постимплантационная эмбриональная смертность. Определение проводили на 13 и 20 сутки эмбриогенеза. Для исследования использовали молодых самок крыс линии Wistar с весом 170-200 г. Подопытных животных разбили на 3 группы (контроль, группа кадмия хлорида, кадмия хлорид + цинка цитрат). С первого по девятнадцатый день беременности самки получали физиологический раствор или кадмия хлорид, или кадмия хлорид + цинка цитрат согласно группе.
На 13-й и 19-й день беременности самок забивали под тиопенталовым наркозом. Плоды взвешивали и фиксировали в 10% растворе формалина для дальнейших морфометрических исследований. Подсчитывали количество резорбций, живых и мертвых плодов в каждом роге матки и желтых тел в яичниках соответствующей стороны.
Полученные нами данные свидетельствуют о выраженном эмбриотоксическом эффекте кадмия хлорида, что проявляется достоверными изменениями следующих показателей у беременных крыс: снижением количества живых плодов на одну самку, повышением общей эмбриональной смертности за счет предимп-лантационной смертности эмбрионов крыс. При изучении комбинированного воздействия кадмия хлорида и цинка цитрата стоит отметить, что использование цинка цитрата привело к увеличению показателя живых плодов на 1 самку в среднем на 16,2% (p <0,01), относительному уменьшению общей эмбриональной смертности в 2,2 раза (p <0,01) по сравнению с группой кадмия хлорида за счет относительного уменьшения до-имплантационной смертности в 2,5 раза (p <0,05) по сравнению с группой кадмия хлорида. Таким образом, использование цитрата цинка в условиях кадмиевой интоксикации уменьшает негативное влияние кадмия на показатели эмбриональной летальности у крыс.
Ключевые слова: эмбриогенез, эмбриональная смертность, хлорид кадмия, цитрат цинка, эксперимент.
EVALUATION OF THE INFLUENCE OF CADMIUM CHLORIDE ON THE RAT EMBRYOGENESIS INDICATORS IN THE CONDITIONS OF CORRECTION BY ZINC CITRATE DURING INTRAGASTRIC ADMINISTRATION
Nefedova E. A., Zadesenets I. P.
Abstract. The problem of environmental pollution by heavy metal compounds remains relevant at the present time. Among the latter, lead, cadmium and mercury deserve special attention. The rapid development of technology significantly increases the human-made impact on the environment and, as a result, worsens human health. Cadmium is a heavy metal that does not have known physiological functions in the human body. The toxic effects of cadmium on the adult organism are well described in native and foreign literature, but data on the influence of the latter on prenatal ontogenesis remain scattered. The search for biological antagonists that could reduce the toxic effects of cadmium at the stage of prenatal and postnatal ontogenesis is an actual task of the present. Known antagonists of toxic effects of cadmium according to the literature are zinc-containing preparations.
The purpose of our study was the experimental determination of the effect of low doses of cadmium chloride separately and under the conditions of correction by zinc citrate (nanoacquchelate form of zinc) on the overall course of embryogenesis of rats with intragastric administration.
Determination of the potential embryotoxic effect of cadmium chloride separately and under cadmium citrate correction was performed by calculating and comparing the standard indices of embryonic development, namely, the average number of fetuses, total embryonic mortality, pre-implantation embryonic mortality, and post-implantation embryonic mortality. The determination was carried out on the 13th and 20th day of embryogenesis. For the study, young female rats of the Wistar line with a weight of 170-200 g were used. The experimental animals were divided into 3 groups (control, cadmium chloride group, cadmium chloride + zinc citrate). From the first to the nineteenth day of pregnancy, females received saline or cadmium chloride, or cadmium chloride + zinc citrate according to the group.
On the 13th and 19th day of pregnancy, females were sacrificed under thiopental anesthesia. Fetuses were weighed and fixed in a 10% formalin solution for further morphometric studies. Counted the number of resorptions, live and dead fetuses in each uterus horn and corpora lutea in the ovaries of the corresponding side.
Our findings indicate a pronounced embryotoxic effect of cadmium chloride, which is manifested by significant changes in the following indices in pregnant rats: a decrease in the number of live fetuses per female, an increase in total embryonic mortality due to preimplantation mortality in rat embryos. During assessment the combined effects of cadmium chloride and zinc citrate, it should be noted that the use of zinc citrate led to an increase in the index of live fetuses per female by an average of 16.2% (p <0.01), a relative decrease in total embryonic mortality by 2.2 times (p <0.01) compared with the cadmium chloride group due to a relative decrease in preimplantation mortality by 2.5 times (p <0.05) compared with the cadmium chloride group. Thus, the use of zinc citrate in conditions of cadmium intoxication reduces the negative effect of cadmium on the indices of embryonic lethality in rats. Key words: embryogenesis, embryonic mortality, cadmium chloride, zinc citrate, experiment.
Рецензент - проф. Блаш С. М. Стаття надшшла 15.08.2018 року
DOI 10.29254/2077-4214-2018-3-145-314-317 УДК 616.12-008:611.81
Пера-Васильченко А. В., Ряднова В. В., Воскресенська Л. К., Безкоровайна I. М.
ПАТОМОРФОЛОГ1ЧН1 ЗМ1НИ ЗОРОВОГО НЕРВА ПРИ ППЕРТОЖЧН1Й ХВОРОБ1 Вищий державний навчальний заклад УкраУни «УкраУнська медична стоматолопчна академ1я» (м. Полтава)
Зв'язок публшацп з плановими науково-дослщ-ними роботами. Робота е фрагментом теми «Мор-фолопя судинно-нервових взаемовщношень оргашв голови та шиТ людини в норм1 та шд д1ею зовшшшх чиннимв у втовому аспект!. Створення нових та мо-диф1кац1я юнуючих х1рурпчних шовних матер1ал1в I експериментально-морфолопчне об^рунтування Тх використання в клшщ1», № державноТ реестрацп 0107и657.
Вступ. Ппертошчна хвороба - це хрошчне захворю-вання, клш1чними ознаками якого е стшке шдвищен-ня артер1ального тиску. Основним патогенетичним мехашзмом артер1альноТ ппертензи е змши взаемо-вщношення м1ж об'емом циркулюючоТ кров1 й загаль-ним артер1альним опором [1,2]. Ппертошчна хвороба клЫчно мае доброямсний I злояк1сний характер пе-реб1гу [3,4]. При доброяк1сн1й г1пертенз1Т спостер1га-еться поступовий розвиток еп1зод1в короткочасного шдвищення артер1ального тиску, пот1м стшкого його п1двищення, що характеризуеться морфолопчними зм1нами в судинах впродовж першоТ I другоТ стадп хвороби. I в третш стадп в1дбуваються вторинш зм1ни в р1зних органах у зв'язку з розвитком у артерюлах I артер1ях склеротичних процес1в. Сл1д в1дзначити, що при доброяк1сному переб1гу ппертошчноТ хвороби у кожн1й 1з ТТ стад1й можуть виникати ешзоди загострен-ня з р1зким шдвищенням артер1ального тиску, що ха-рактеризуе злоямсний характер хвороби [5,6]. Остан-н1й морфолог1чно характеризуеться деструктивними ураженнями артерюл у вигляд1 плазмораг1й та муко-Тдного набухання судинноТ стшки. Отже, деструктивн1 зм1ни артер1ол мають мозаТчний характер. При цьому в деяких артер1ях одночасно визначаються компенса-торн1 зм1ни, завдяки яким вщбуваеться пристосування судин та оточуючих Тх тканин до шдвищеного артер1-ального тиску. Ось чому морфолопчш змши др1бних артер1й та артер1ол при ппертензшних ураженнях проявляються в двох формах: палшоз1 й пперплас-тичному артерюсклерозк Сл1д в1дзначити, якщо морфолопчш змши в артерюлах атмвки, як клш1чно так I морфолопчно в л1тератур1 описан! в достатнш м1р1, то
морфолог1чн1 зм1ни в судинах, що супроводжують зо-ровий нерв описан недостатньо.
Мета дослщження. Вивчити морфогенез та псто-топографш патолог1чних зм1н зорового нерва у хво-рих на г1пертон1чну хворобу.
Об'ект i методи дослiдження. Заб1р матер1алу проводився на баз1 Полтавського судово-медично-го бюро та Полтавського обласного патологоанато-м1чного бюро зпдно угоди про науково-практичну сп1впрацю м1ж ВДНЗ УкраТни «УкраТнська медична стоматолопчна академ1я» та Полтавським обласним патологоанатом1чним бюро. Досл1джуваний матер1-ал пстолопчних препарат1в в1дд1л1в зорового нерва отримаш в1д людей у в1ц1 в1д 20 до 30 рок1в (серед них 3 оаб чолов1чоТ стат1 та 3 ос1б ж1ночоТ стат1), в1д людей у в1ц1 61 до 80 рок1в (серед них 2 оаб чолов1чоТ стат1 та 2 оаб жшочоТ стат1), померлих насильницькою смертю в насл1док автотравми. Загибл1, за даними ав-топсп, не мали патолог1чних ознак ппертошчноТ хвороби. Також, досл1джуваний матер1ал отриманий в1д хворих людей, померлих в наслщок церебральних ускладнень ппертошчноТ хвороби (10 оаб, серед них 6 жшок, 8 чолов1к1в у вщ1 в1д 50 до 75 рок1в). Вид1лен-ня шматочк1в тканини зорового нерва на автопси проводили в першу добу п1сля смерт1. Ф1ксували набра-ний матер1ал у 10% розчин1 холодному нейтральному формалшу. Фарбування проводили п1сля депарафши зац1Т барвниками гематоксил1ном та еозином, а також м1крофуксином за Ван-Пзон. Кр1м того, використана г1стох1м1чна методика ШИК - альц1ановим син1м, при якш визначаеться ШИК позитивна оболонка зорових нерв1в I основна речовина поблизу судинного компонента. З метою, визначення артер1ального або венозного типу судин, як1 супроводжують зоровий нерв, використане комбшоване забарвлення фуксилш-ш-крофуксином за способом Харт + Ван-Пзон. Для до-слщження г1столог1чних препарат1в були використан1 парафшов1 зр1зи товщиною 4-5 мкм.
Проведен! науков1 досл1дження в1дпов1дають мо-рально-етичним принципам ГельсшськоТ деклара-цГТ, прийнятоТ Генеральною асамблеею Всесв1тньоТ
