CC BY
10
COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF THE ENDOGENOUS SYNTHESIS OF CARCINOGENIC NITROSAMINES DEPENDING ON THE DESIGN OF THE EXPERIMENT
Chernychenko I.O., Balenko N.V., Sovertkova L.S., Lytvychenko O.M.
ПОР1ВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЕНДОГЕННОГО СИНТЕЗУ КАНЦЕРОГЕННИХ Н1ТРОЗАМ1Н1В ЗАЛЕЖНО В1Д ДИЗАЙНУ ЕКСПЕРИМЕНТУ
ЧЕРНИЧЕНКО 1.О., БАЛЕНКО Н.В., СОВЕРТКОВА Л.С., ЛИТВИЧЕНКО О.М.
ДУ «1нститут громадського здоров'я iM. О.М. Марзеева НАМН Укра'ши», м. Кшв
УДК 615.277.3 : 504.75
Ключовi слова: нiтрозодиметиламiн, нiтрозодiетиламiн, ендогенний синтез, попередники синтезу, канцерогенний ефект.
еред чинник1в, що зумовлюють зростання захворюваност1 на-селення на злояюсш новоутво-рення, важливу роль вщ1грае забруднення об'ект1в довк1лля х1м1чними сполуками антропогенного походження (у тому чист канцерогенними речови-нами) I продуктами трансфор-маци. Серед останых пров1дну роль в1д1грають канцерогены сполуки класу н1трозам1н1в (НА), як1 здатн1 легко утворюва-тись 1з широко розповсюдже-них азотовм1сних попередниюв (н1трат1в/н1трит1в, ам1н1в/ам1д1в тощо) не тшьки екзогенно в оточуючому середовищ1 (пов1т-ря, Грунт), а й ендогенно у живих оргашзмах та системах (в орган1зм1 людей, тварин чи рослин). Експерти МАВР визнають НА як сполуки, ймо-в1рно, канцерогены для люди-ни (група 2А) [1].
Мета роботи - визначення особливостей ендогенного синтезу канцерогенних НА залежно в1д умов проведення експерименту за результатами особистих дослщжень.
Матерiали та методи. До-сл1дження проведено на б1лих аутбредних щурах у 3 сер1ях досл1д1в, як1 вщр1знялися за дизайном, тобто обраними для введення попередниками НА (ПНА), Тх дозами чи концентра-ц1ями, шляхами впливу та три-валютю експерименту зага-лом. Виб1р доз Грунтувався на реальних р1внях попередниюв НА у середовищ1 життед1яльно-ст1 людини. Тварини були при-дбаш у розпл1днику АОЗТ «Фенкс», м. КиТв.
Р1вень ендогенно синтезова-них НА (ЕНА) в органах експери-ментальних тварин визначали шляхом вим1рювання вм1сту НА
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭНДОГЕННОГО СИНТЕЗА КАНЦЕРОГЕННЫХ НИТРОЗАМИНОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДИЗАЙНА ЭКСПЕРИМЕНТА Черниченко И.А., Баленко Н.В., Соверткова Л.С., Литвиченко О.Н. ГУ «Институт общественного здоровья им. А.Н. Марзеева НАМН Украины» г. Киев
Цель работы - определить особенности эндогенного синтеза канцерогенных нитрозаминов (НА) в зависимости от условий проведения эксперимента по данным собственных исследований. Материалы и методы. Исследования проведены на белых аутбредных крысах в 3 сериях опытов, которые отличаются использованными для введения предшественниками синтеза нитрозаминов (ПНА), их дозами (концентрациями), путями, продолжительностью введения и длительностью опытов. Дозы ПНА выбраны с учетом реальных уровней их в окружающей среде. Уровень эндогенно синтезированных НА (ЭНА) -нитрозодиметиламина и нитрозодиэтиламина -в органах экспериментальных животных определяли газохроматографическим методом. Опасность НА оценивали по показателям развития опухолей (частота, злокачественность, морфогенез, локализация, латентный период и др.), установленным при патоморфологических исследованиях. Полученные цифровые данные обрабатывали общепринятыми в медико-биологических исследованиях методами с использованием критерия Стьюдента, а также х2 Пирсона. Результаты исследований. Во всех опытах при введении животным комплексов разных ПНА
в органах (печень, почки, легкие) спустя 7 часов от начала введения ПНА отмечено наличие ЭНА. Количество их в органах увеличивалось до определенного уровня, затем было примерно одинаковым несмотря на продолжение введения ПНА. После прекращения введения ПНА в органах ЭНА не выявлялись. В хронических опытах отмечено дозозависимое развитие опухолей разных органов. В опыте с введением оксидов азота (ингаляционно), нитрита натрия в комплексе с амидопирином (перорально) определяющую нитрозирующую роль сыграл диоксид азота. По сравнению с этим опытом в опытах, где животным вводили тетрациклин с нитритом натрия перорально, интенсивность эндогенного синтеза и содержание ЭНА в органах были ниже, в легких они не определялись. Выводы. В эксперименте на белых аутбредных крысах доказан эндогенный синтез НА, уровень и интенсивность образования которых зависят от химической структуры, дозы и путей поступления предшественников их синтеза; показано отсутствие материальной кумуляции канцерогенов в органах при одновременном накоплении функционально-структурных изменений в организме, приводящих к развитию опухолей. Доказано, что частота, морфология, генез и локализация индуцированных опухолей определяются токсико-фармакологическими особенностями предшественников и количеством эндогенно синтезированных нитрозаминов. Ключевые слова: нитрозодиметиламин, нитрозодиэтиламин, эндогенный синтез, предшественники синтеза, канцерогенный эффект.
© Черниченко 1.О., Баленко Н.В., Соверткова Л.С., Литвиченко О.М. СТАТТЯ, 2017.
№ 2 2017 Environment & Health 8
COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF THE ENDOGENOUS SYNTHESIS OF CARCINOGENIC NITROSAMINES DEPENDING ON THE DESIGN OF THE EXPERIMENT Chernychenko I.O., Balenko N.V., Sovertkova L.S., Lytvychenko O.M. SI "O.M. Marzeyev Institute for Public Health, National Academy of Medical Sciences of Ukraine", Kyiv, Ukraine
Objective. We determined the peculiarities of the endogenous synthesis of carcinogenic nitrosamines (NA) depending on the conditions of the experiment according to the data of our own research. Materials and methods. The studies were carried out on white outbred rats in 3 series of the experiments with different doses (concentrations) used for the administration of precursors of nitrosamine synthesis (PNA), routes, duration of administration and duration of the experiments. Doses of PNA were chosen taking into account their real levels in the environment. The level of endogenously synthesized HA (ENA) — nitrosodimethylamine and nitrosodiethylamine in the organs of the experimental animals was determined by the gas chromatography method. The risk of HA was assessed by the indicators of tumor development (frequency, malignancy, morphogenesis, localization, latent period, etc.) established in pathomorphological studies. The obtained digital data were processed by the methods accepted in biomedical studies using the Student's test and also Pirson s x2. Results. In all experiments at the introduction of the complexes of different PNA the presence of ENA in the organs (liver, kidneys, lungs) was noted in 7 hours
after the start of the PNA administration. Their number in the organs increased to a certain level and then was approximately the same despite the continuation of the PNA introduction. After the termination of the PNA administration the ENA were not detected in the organs. In chronic experiments, a dose-dependent development of tumors of different organs was noted. Nitrogen dioxide played a decisive nitrosating role in the experiment with the introduction of nitrogen oxides (inhalation), sodium nitrite in a complex with amidopirin (orally). In comparison with this experiment, in the experiments where the animals were orally administrated tetracycline with sodium nitrite, the intensity of endogenous synthesis and the content of ENA in the organs were lower, they were not determined in the lungs.
Conclusions. Endogenous synthesis of HA was proved in the experiment on white outbred rats, HA level and intensity of the formation depended on chemical structure, dose and pathways of the precursors of their synthesis. There was no material cumulation of carcinogens in organs at the simultaneous accumulation of functional-and-structural changes in the organism leading to the development of tumors. Frequency, morphology, genesis, and localization of induced tumors were proved to be determined by the toxico-pharmacological features of the precursors and the number of endogenously synthesized nitrosamines.
Keywords: nitrosodimethylamine, nitrosodiethylamine, endogenous synthesis, precursors of synthesis, carcinogenic effect.
(штрозодиметиламЫу /НДМА/ та нiтрозодiетипамiну /НдеА/) в органах тварин з застосуван-ням методу газовоТ хромато-графи («Споаб визначення кан-церогенних ^штрозам^в у бюлопчному матер!алЬ>: Пат. № 71255 вщ 10.07.2012 р.). Для одного зразка брали органи 5-7 тварин. Небезпеку ЕНА оцЫю-вапи за показниками, що характеризуют розвиток новоутво-рень (частота, латентний перюд i ступшь злояюсност виявлених пухлин, Тхня локалiзацiя, мор-фолопя та генез), для чого проводили патоморфолопчш до-слщження. Уражен пухлинами органи та тканини фксували у 10% водному розчиш нейтрального формалЫу. У подальшому для виготовлення пстолопчних препара^в органи заливали парафшом тсля вщповщно'Т обробки методами традицмно'Т патопстолопчно'Т технки. Псто-лопчы зрiзи фарбували гема-токсилЫ-еозином, вибiрково -ткрофуксином за методом Ван □зона i дослщжували мiкроско-тчно. При верифкаци пухлин керувалися вщповщними реко-менда^ями [2, 3].
Отримаш цифровi дан опрацьовували звичайними методами з використанням критерю Ст'юдента, а також критерю х2 ^рсона [4].
Результати дослщжень. У
першм сери в умовах хрошчно-го експерименту використано 450 щурiв, розподтених на 7 груп, у тому чиош штактний контроль (1 група); ^i групи, що отримували роздтьно шга-ляцп дюксиду азоту (NO2) на рiвнi ГДК (0,04 мг/м3) (2 група) чи амщотрин (АП) перорально з кормом (3 група); 4, 5, 6 групи, що отримували одночас-но Ыгаляци NO^ концентра^ях на рiвнi 1, 10, 20 ГДК (0,04; 0,4; 0,8 мг/м3) та АП в однакових дозах. Щури 7 групи отримували додатково до комплексу NO2 на рiвнi 20 ГДК з АП ще один ыт-розуючий компонент - штрит натрю (НН) з водою.
Введення щурам ПНА здй снювали протягом 10 мгсящв. За цей час тварини отримували на день у середньому по 20,2 мг/кг ваги тта Ап та 13,4 мг/кг НН.
Для Ыдикацп та тдтверджен-ня ЕНА визначали вмют НДМА та НДЕА у внутршшх органах (печЫщ, легенях, нирках) щурiв 7 групи та групи штактного контролю на 15 та 30 добу вщ початку затруення та 30 добу тсля його припинення. Для дослщження НА в органах використано по 48 тварин iз цих груп. Решта щурiв перебу-вала пщ наглядом протягом життя до природноТ смерт для
реестраци розвитку пухлин.
При вивченн вмюту НА в ус термши в органах штактних тварин встановлено Тх вщсутнють чи наявнють на межi визначення тшьки в окремих зразках печшки.
При цьому значно бiльшi кон-центрацiТ еНа рееструвалися у щурiв 7 групи. Зокрема, юль-кiсть НДМА у печiнцi, легенях та нирках складала, вiдповiдно, 7,1±0,3; 8,0±0,4; 12,5±1,2 мкг/кг. Вмiст НДЕА був дещо нижчим i становив 3,5±0,4; 4,0±0,6; 6,2±0,4 мкг/кг вiдповiдно.
Протягом усього термiну експерименту рiвнi канцерогенiв в органах, досягши максималь-них величин у першi днi, збери галися, а при припиненн над-ходження ПНА вже на 30-ту добу знижувалися до фонових значень. Це, з одного боку, свщчить про те, що поява НА в органах тварин пов'язана з надходженням Тхнiх поперед-никiв (No2, НН, АП), з шшого -вказуе на вщсутнють матери альноТ кумуляцiТ ЕНА.
Тривалi спостереження за тваринами показали, що вщда-леними наслiдками надход-ження ПНА е пухлини, якi мали ч^кий дозо-ефектний характер прояву, як свщчать данi табли-цi. Цей факт пщтверджуе, що незважаючи на вщсутнють
матер1альноТ кумуляцп ЕНА в оргашзм1 тварин в1дбуваеться накопичування функцюнально-структурних зм1н, як1 врешти решт призводять до розвитку пухлин.
Розвиток пухлин спостер1гав-ся в ус1х групах. Причому у щур1в 1нтактного контролю (1 група) та тих, що отримували 1нгаляц1ю NO2 на р1вн1 ГДК (2 група), пухлини виникли у поодиноких випадках у леге-нях, молочн1й залоз1 та шк1р1 i за частотою (5,0-5,3%) та часом розвитку не вщ^знялися вщ спонтанних, якi, згщно з дани-ми лiтератури та особистих дослщжень, спостерiгаються у щурiв, за виключенням пухлин шкiри [2, 5]. Частота останых перевищувала спонтанний ри вень в iсторичному контролi (0,16-0,20%) [2, 5], що, ймовiр-но, пов'язано з високою гене-тичною чутливiстю використа-ного в експеримент розплоду щурiв до пухлин ще'Т локалiзацií. Сумарна частота виникнення пухлин у щурiв цих груп була найменшою i становила 15,8% та 15,0% вщповщно.
Водночас у тварин, що отримували комплекс попередни-юв, спостерiгалося достовiрне
пор1вняно з 1нтактним контролем збшьшення сумарноТ частоти пухлин у м1ру зростан-ня концентрац1й N¿2 до 10-20 ГДК, а також при введены додаткового штрозуючого компонента - НН. Так, за комб1но-ваноТ дм АП, НН та N¿2 на р1внях 10-20 ГДК (5, 6, 7 групи) частота пухлин становила 48,0%, 57,1%, 60,0% вщповщно.
Суттевою особливютю канцерогенезу у щур1в 5-7 груп е достов1рне зб1льшення частки характерних для дм гепато-тропних канцерогеыв НДМА та НДЕА пухлин печ1нки, як1 також мали м1сце у поодиноких випадках при роздшьному введены АП (3 група) чи сумюному з д1ею N¿2 на р1вн1 ГДК (4 група), але не спостер1галися у тварин Ытактного контролю (1 група) та при роздшьый Ыга-ляц1Т N¿2 на р1вн1 ГДК (2 група).
Частота ураження пухлинами печ1нки у 5-7 групах становила вщповщно 24,0%, 28,5%, 28,0% пор1вняно з 8,3% I 3,4% у щур1в 3 та 4 груп.
Посилення канцерогенезу у печ1нц1 проявилося також поча-ст1шанням метастазування внут-р1шньоорганно (вростання у
судини) та у вщдапеы органи (легенi), одночасним ураженням пухлинами рiзного генезу i сту-пеня злоякiсностi (аденома, холангiома, гепатоцелюлярний рак, гемангiосаркома). Крiм того, вщзначено тенденцiю до скорочення латентного перюду пухлин, у тому числi злояюсних. Середнiй латентний перiод виникнення пухлин печЫки у тварин 5, 6, 7 груп становив 877,1; 785,5; 827, 7 дыв, злояюсних -956,0; 900,5 та 783,3 дыв вщповщно. При цьому додаткове вве-дення щурам НН не вплинуло на частоту ураження пухлинами печЫки, однак дещо прискорило Тхню машгызацю.
Зростання канцерогенного ефекту вщбулося i за рахунок збшьшення частоти пухлин окремих позапечшкових лока-лiзацiй (легенi, молочна зало-за) та розширення спектра уражених первинними пухлинами оргаыв. Останн включали шлунок, товстий кишечник, нирки, наднирники, шюру та системы ураження гематопое-тичного походження ^елоз, ретикулосаркоматоз). Незва-жаючи на те, що Ц новоутво-рення виникли у поодиноких випадках, Т'хшй сумарний вне-
Таблиця
Частота розвитку пухлин у бших безпородних щурiв шсля xpoHi4Horo введення Гм попередникiв канцерогенних штрозам^в
Група 'i со s I ^ 5 m ,E3 о 5 ® о ^ * 5 X CO _ X CO с Ктькють тварин
ефектив-них*/ з пухлинами
печшки леген1в Ыших орган1в загалом
абс. % X2 Р абс. % X2 Р абс. % X2 Р абс. % X2 Р
1 - - 19 0 0 0 - 1 5,3 - - 3 15,8 - - 3D 15,8
2 no2 0,04 20 0 0 0 - 1 5,0 0,01 >0,05 2 10,0 0,29 >0,05 3 15,0 0,01 >0,05
3 АП 20,2 24 2 8,3 1,75 >0,05 2 8,3 0,19 >0,05 3 12,5 0,07 >0,05 42) 16,6 0,02 >0,05
4 no2 АП 0,04 20,2 29 1 3,4 0,67 3 10,3 0,39 >0,05 3 10,3 0,31 >0,05 53) 17,2 0,02 >0,05
5 no2 АП 0,4 20,2 25 6 24,0 5,28 <0,05 4 16,0 1,24 >0,05 5 20,0 0,13 >0,05 124) 48,0 4,98 <0,05
6 no2 АП 0,8 20,2 28 8 28,5 6,54 <0,05 5 17,9 1,61 >0,05 8 28,6 1,03 >0,05 165) 57,1 8,04 <0,05
7 no2 АП НН 0,8 20,2 13,4 25 7 28,0 6,33 <0,05 4 16,0 1,24 >0,05 7 28,0 0,91 >0,05 156) 60,0 8,72 <0,05
Примтки:
1) - в 1 щура подвiйна локалiзацiя (ретикуло-саркома легенiв + ф'броаденома молочноi залози);
2) - в 1 щура множинна локалiзацiя (ретикуло-саркома легенiв, гепатома, паплома перед-шлунка, аденокарцинома молочно}' залози);
3) - в1 щура множинна локалiзацiя (ретикуло-саркома легенiв, аденома привушноi залози, фiброаденома молочноi залози);
4) - у 3 щур '1в подвiйна локалiзацiя (гепатома + аденома молочноi залози, гепатома + адено-
карцинома легенiв, аденома нирки + ф'!бросар-кома середостiння);
5) - у 4 тварин множинна локалiзацiя (ретикуло-саркома легенiв + залозистий пол'1п шлунка + аденокарцинома молочноi залози, у 2 - гепатоцелюлярний рак печiнки та аденокарцинома молочноiзалози;
6) - ретикулосаркома легенiв + аденома молочно]' залози, гепатоцелюлярний рак + аденокарцинома молочноi залози, лейкоз + мезенхiмома очеревини */ - кшьюсть тварин, що дожили до появи
1 пухлини.
№ 2 2017 Environment & Health 10
сок y 5-7 гpyпaх становив вiд 20,0% до 28,0%.
Домшуючими сеpед пухлин позапечЫково! локaлiзaцiï були ypaження легенiв, частота яких y piзних гpyпaх становила вщ 10,3% до 17,9% i була вищою, нiж y щypiв iнтaктного контpолю (5,3%). Моpфологiчно пеpевa-жали pетикyлосapкоми легенiв. Пpи цьому сеpеднiй латентний пеpiод свiдчив пpо тенденцiю до скоpочення, нaйбiльш виpaз-не y щypiв б фупи (577 днiв) поpiвняно з Ытактним конфо-лем (843 днi). ^м ^етикуло-сapком, y легенях вщзначено поодинокi випадки aденокapци-номи, плоскокштинно! еттелю-ми, гемaнгiосapкоми.
Ще одним пpоявом aктивaцiï кaнцеpогенезy було збшьшен-ня частоти полiнеоплaзiй, тобто синхpонного ypaження piзних оpгaнiв пеpвинними пух-линами, а також одночасного виникнення пухлин piзного генезу в одному i тому ж оpгaнi (легеы, печшка).
Зiстaвлення локaлiзaцiï та динамки виникнення пухлин за часом y piзних фупах покaзye, що за дм нижчих доз ПНА, яю вщ-повiдaють меншiй кiлькостi син-тезованих в оpгaнiзмi НА, канце-pогенез пеpевaжно пpоявляeть-ся стимyляцieю (збiльшенням частоти) спонтанних фоpм пухлин, як зазвичай спостеpiгaють-ся y щypiв. Збiльшення piвнiв надходження попеpедникiв та вiдповiдних ïм ЕНА сyпpоводжy-eться ще бiльшою стимyляцieю, яка пpоявляeться не тiльки зpо-станням частоти, а й зменшен-ням латентного пеpiодy спонтанних новоyтвоpень та дозоза-лежним виникненням хapaктеp-них для НА пухлин печЫки, pоз-шиpенням спектpa ypaжених пухлинами оpгaнiв та зpостaн-ням частоти полЫеоплазм.
Як можна бачити з отpимaних pезyльтaтiв, додаткове введен-ня щypaм 7 гpyпи НН як ыфо-зуючого компонента сyттeво не вплинуло на частоту шдукова-них пухлин поpiвняно з дieю бiнapного комплексу ПНА (No2 та АП), отpимaного щypaми б фупи, що свiдчить пpо визна-чальну нiтpозyючy pоль дюкси-ду азоту y кaнцеpогенезi та ендогенному синтезк
Дpyгy сеpiю дослiджень пpо-ведено в умовах гостpого дослiдy на 120 щypaх, pозподi-лених на 5 фуп, якi отpимyвaли шший комплекс ПНА: тефа-циклiн (ТЦ) як сполуку, що шт-
pозyeться i мiстить aмiногpyпи, та Нн як нiтpозyючий компонент. Речовини вводили пpотя-гом одного мюяця пеpоpaльно з коpмом (ТЦ) та водою (НН).
Дози попеpедникiв визнача-ли з ypaхyвaнням теоpетично можливого навантаження на оpгaнiзм чеpез добовий paцiон, що включae хapчовi пpодyкти та питну воду. До уваги бpaли можливе максимальне i мши мальне надходження ыфозую-чих сполук з pослинною пpо-
дyкцieю. У piзнi теpмiни дослiдy
(за б-7 годин, на 15 та 30 добу вiд початку введення попеpед-никiв, а також на 14 добу тсля його пpипинення) y печшщ, ниpкaх та легенях твapин piзних гpyп визначали НДМА як показ-ник ендогенного синтезу НА.
В оpгaнaх щypiв iнтaктного контpолю, якi не отpимyвaли цi сполуки, вмiст НДМА був на межi визначення. У твapин, що отpимyвaли комплекс попеpед-никiв (2, 3, 4 фупи), як i y попе-pеднiй сеpiï, вже за б-7 годин вiд початку зaтpyeння кaнцеpоген виявлено y внyтpiшнiх оpгaнaх, зокpемa y тканинах печiнки 0,72±0,01; 0,13±0,02; 0,10±0,01 мкг/кг та ниpкaх 0,94±0,01; 0,24±0,01; 0,17±0,01 мкг/кг вд повiдно.
Пpи дослiдженнi на 15 добу кшькють кaнцеpогенa визнача-лася на piвнях 1,05±0,04; 0,20±0,01 ; 0,10±0,02 мкг/кг y печiнцi та 1,12±0,04; 0,29±0,01; 0,14±0,02 мкг/кг y ниpкaх вщ-повiдно.
На 30 добу введення y печшщ виявлено 0,98±0,04; 0,21±0,02; 0,10±0,02 мкг/кг кaнцеpогенa, y ниpкaх - 1,0б±0,03; 0,27±0,01; 0,15±0,02 мкг/кг вiдповiдно. Пpи дослiдженнi легенiв НДМА не виявлено, що yзгоджyeться з повiдомленням Ыших aвтоpiв, якi пояснюють це леткютю кан-цеpогенa та його елiмiнaцieю з легенiв чеpез видихання з повоям [б].
У щypiв 5 фупи, що офиму-вали м^мальш дози попеpед-никiв (ТЦ 100 мг/кг, НН 20 мг/кг), вмют НДМА в оpгaнaх взaгaлi не в^^знявся вiд цього показника в штактному конфо-лi. Дослiдження оpгaнiв за 14 дiб пiсля пpипинення введення ТЦ та НН показали, що вмют НДМА незалежно вщ введеноï дози був на piвнi aнaлогiчних покaзникiв y твapин конфоль-ноï гpyпи.
Отже, виявленi вщмшносл вмiстy НДМА y piзних оpгaнaх
твapин piзних гpyп пpотягом експеpиментy, по-пеpше, пщ-твеpдили, що поява НДМА e pезyльтaтом ендогенного синтезу iз введених ТЦ та НН, а )хня кiлькiсть залежить вщ введених доз цих сполук. По-дpyге, тpивaле надходження попеpедникiв не пpизводить до накопичення кaнцеpогенa в оpгaнaх незважаючи на пpо-довження надходження попе-pедникiв та бшьшу сyмapнy дозу, яку офимали твapини.
Зiстaвлення даних щодо ендогенного синтезу, офиманих нами в обох сеpiях дослiдiв в оды й т ж теpмiни спостеpежен-ня (на 15 та 30 добу вщ початку введення ПНА), свщчить п^о бiльш iнтенсивний синтез i, вщ-повiдно, значно вищi показники вмiстy НДМА y печЫц та ниpкaх твapин, а також наявнють канце-pогенa y легенях за пеpоpaльно-го введення АП та НН одночасно з iнгaляцieю NO2 поpiвняно з пеpоpaльним введенням ТЦ та НН нав^ь y високих дозах. Цей факт, на нашу думку, можна пояснити двома фа^^ами. По-пеpше, бiльш активним нiтpозy-ванням aмiнiв АП поpiвняно з ТЦ, що пов'язано з хiмiчною стpyктypою цих сполук. По-дpyге, здaтнiстю NO2 як ыфо-зуючого компонента нiтpозyвa-ти амЫи за нейтpaльних значень pH, що ствоpюe умови для ендогенного синтезу y piзних оpгaнaх (y т.ч. легенях). У pезyльтaтi зpостae сyмapний вихiд ЕНА, якi надходять до фов'яного pyслa i потpaпляють y бтьшм кiлькостi до оpгaнiв, що здмснюють метaболiзм (печiн-ка) та видтення iз оpгaнiзмy (ниpки, легеы).
У випадку пеpоpaльного введення ТЦ y комплексi з НН ендогенний синтез обмежу-eться тшьки шлунком, оскiльки взaeмодiя нiтpитiв з амшами вiдбyвaeться y кислому сеpе-довищi за низьких значень pH. ^м того, y зв'язку з бaктеpи-цидною влaстивiстю ТЦ iз пpо-цесу ендогенного синтезу виключaeться мiкpофлоpa pо-товоï поpожнини i кишечника, яка здiйснюe вiдновлення шт-paтiв, yтвоpених y пpоцесi метaболiзмy введених нiтpитiв, i спpияe додатковому yтвоpен-ню ЕНА. Чеpез зазначеш пpи-чини yтвоpюeться менша юлькють ЕНА, чим i пояснюeться вщсутнють ïх y легенях i мен-ший piвень y печЫ^ та ниpкaх щypiв y дpyгiй сеpiï дослiдiв.
Третю серiю, аналопчно дру-гiй, проведено з застосуванням перорального шляху введення тих самих попередниюв (ТЦ, НН). Вiдмiннiсть полягала у використанн вiдносно низьких доз, але бiльш тривалому Тх введены (протягом 14 мю.) та про-довженнi спостережень за тва-ринами пiсля припинення введення речовин до появи пухлин. Загальна тривалють експери-менту становила 23 мюяцк
Загалом в експериментi було задiяно 226 тварин, розподте-них на 7 груп: Ытактний контроль (1 група); групи тварин, що отри-мували роздiльно НН у дозах 20 мг/кг (група 2А) та 50 мг/кг (група 2Б) чи ТЦ у дозi 20 мг/кг (група 3); тварини 4, 5, 6 груп отримували комплекс поперед-ниюв - ТЦ в однаковм дозi 20 мг/кг одночасно з НН у дозах 20, 50, 100 мг/кг вщповщно.
Вивчення вмюту НА (НДМА та НДЕА), з урахуванням даних попередньоТ сери дослщжень (вщсутнють цих сполук у леге-нях), проводили лише у печЫщ та нирках. Отримаш результати подтвердили встановленi раш-ше закономiрностi дозо-часо-вих залежностей вмiсту ЕНА в органах (печшщ та нирках), юльюсть яких, з певним коли-ванням, протягом 11 мюящв вiд початку експерименту була на одному рiвнi у тварин у межах кожноТ групи. Однак спостерiгалася тенденцiя до зростання кiлькiсних показни-кiв, яка ч^ко проявлялася зi збiльшенням дози ПНА.
Порiвняння цих показникiв у рiзнi термiни дослiду свiдчить про те, що юльюсть НА у тварин окремих груп зростае протягом деякого перюду зi збть-шенням тривалостi введення ПНА, а при досягненш певноТ величини незважаючи на про-довження надходження попе-редникiв суттево не вiдрiз-няеться. Умови даного експерименту i термши визначення вмiсту На в органах найбтьш показово пiдтверджують вщ-сутнiсть накопичення канцеро-генiв в органах незалежно вщ продовження введення попе-редникiв i збiльшення Тх сумар-ного надходження.
Загалом порiвняльний аналiз ендогенного синтезу у трьох серiях дослiдiв дозволяе гово-рити про провщну роль у цьому процес нiтрозуючоТ сполуки. У 1-й сери це можна бачити на прикладi N0^ при збiльшеннi
концентрацм якого зростае iнтенсивнiсть ендогенного синтезу, що пщтверджуе дозоза-лежний розвиток пухлин. На користь цього свщчать дан 2-Т та 3-Т серiй дослiджень: зростання вмюту ЕНА в органах тварин 3-Т серiТ та розвиток пухлин при збтьшенн стввщно-шення у комплекс «ТЦ + НН» у бк НН (у 6 грут спiввiдношення ТЦ : НН становило 1 : 2,5, у 7 грут - 1 : 5) i вiдсутнiсть ЕНА в органах тварин 5 групи 2-Т серп, яю отримали комплекс «ТЦ + НН» у зворотному стввщно-шенн - ТЦ : НН було як 5 : 1.
Ендогенне утворення НА та Тх потенцмну небезпеку також подтвердили результати тривалого спостереження за тваринами, в яких зареестровано розвиток пухлин, хоча Ытенсивнють канцерогенезу тд час введення ТЦ та НН була суттево нижчою порiвня-но з 1-ю серiею, коли в якост попередникiв використовували АП та N0^ i проявилася пере-важно стимуляцiею спонтанних форм пухлин - ретикулосарком легенiв. Частота останнiх була вищою порiвняно з iнтактним контролем у 3-й сери: на 690-й день дослщу виявлено один випадок (8,3%) пухлинного ура-ження легеыв (ретикулосарко-му). Розвиток ретикулосарком легеыв вiдзначено й у поодино-ких щурiв, яким вводили окремо ТЦ (в 1 з 11 тварин) чи НН у дозi 50 мг/кг (в 1 з 13 тварин) та 100 мг/кг (в 1 з 15 тварин), частота яких становила 9,0%, 7,7% та 6,6% випадюв вщповщно.
Найбтьша частота ураження пухлинами (8 з 11 щурiв,, тобто 72,3% випадюв) спостер^алася у тварин 6 групи при надходжен-н ПНА у максимальних дозах -ТЦ 20 мг/кг i НН 100 мг/кг
Перша пухлина виявлена на 365-й день вщ початку експерименту у печшщ i являла собою ретикулосаркому з чис-ленними метастазами в очере-вину порожнини живота та брижу кишечника.
Решта пухлин (63,6% випадюв) виникла у легенях на 441700-й день вщ початку дослщу, Тх було дiагностовано як ретику-лосаркоми. Пухлини локалiзува-лися у прикореневм зонi леге-ыв, проростали у середостiння, метастазували внутршньо-органно або у черевну порожни-ну (у 3 щурiв), що свщчило про Тхнiй злоякiсний переб^
В одиничному випадку вщ-значено синхронний розвиток
ретикулосаркоми i гемангю-саркоми легенiв та саркоми тимусу. Середнш латентний перiод розвитку пухлин у щурiв цiеТ групи становив 423,3 дшв.
Серед тварин, що отримува-ли ТЦ 20 мг/кг з меншою дозою НН (50 мг/кг), пухлини виникли у 2 з 15 дослщжених щурiв (13,2%) на 588-й та 700-й день дослщу. В обох випадках ново-утворення локалiзувалися у легенях i за морфо-гiстологiч-ною структурою були ретику-лосаркомами.
У грут тварин, що отримали ТЦ з найменшою дозою НН (20 мг/кг), пухлини виявлено в 1 з 12 щурiв (8,3% випадюв).
Отже, отримаш результати патоморфолопчних змЫ у внут-рiшнiх органах тварин демон-струють однакову залежнють вмiсту НА в органах i розвитку пухлин вiд рiвнiв введених попередниюв, вказуючи, що вони е наслщком ендогенного синтезу. Збiльшення дози попередниюв супроводжуеться збiльшенням вмiсту НА в органах, що вщображае Ытенсифи кацiю синтезу канцерогенних НА в органiзмi та призводить до наступноТ активацiТ канцерогенезу. Останне проявляеться почастшанням розвитку пухлин, у тому чи^ рiзного генезу i локалiзацiТ, а також проявiв злоякiсностi i тенденцiею до зменшення латентного перюду.
Висновки
1. Встановлено, що у тварин, яю отримували комплекс попередниюв, ендогенно синтезо-ваш НА рееструвалися в орга-нiзмi протягом усього перiоду затруення, починаючи з 7 годин тсля початку Тх введення. Показано вщсутнють мате-рiальноТ кумуляцiТ Тх в органах за одночасного накопичення функцюнально-структурних змiн в оргашзм^ що призво-дять до розвитку пухлин.
2. Доведено, що рiвень та штенсивнють утворення ЕНА залежать вщ хiмiчноТ структу-ри, дози та шляхiв надходження попередниюв. Токсико-фар-макологiчнi особливостi попередниюв синтезу та юльюсний вмют ендогенних канцерогенiв впливають на частоту, морфо-логiю, генез та локалiзацiю iндукованих пухлин.
3. Показано, що комплексне надходження азотовмiсних сполук до оргашзму (з повiт-рям, питною водою та харчови-ми продуктами) е джерелом
№ 1 2017 ёэттошжт & Иеаьти 12
ендогенного синтезу НА i може впливати на формування канцерогенного навантаження на людину.
4. Отриман результати мо-жуть стати пщфунтям для нау-кового обфунтування шляхiв попередження онкологiчних захворювань населення.
Л1ТЕРАТУРА
1. IARC Monographs of the Evaluation of Carcinogenic Risk to Humans. Vol. 1-100. Lyon : IARC, 1972-2011.
2. Turusov V.S., Mohr U. (eds.) Pathology of Tumours in Laboratory Animals. P. 1. Tumours in the Rat. Lyon : JARC, 1990. 225 p.
3. Турусов В.С. Номенклатура и гистологическая классификация опухолей лабораторных крыс. Экспериментальная онкология. 1992. № 2. С. 8-13.
4. Антомонов М.Ю. Математическая обработка и анализ медико-биологических данных. К., 2006. 558 с.
5. Сердюк А.М., Янышева Н.Я., Черниченко И.А., Баленко Н.В. Закономерности модифицирующего влияния химических факторов окружающей среды на канцерогенез. Довклля та здоров'я. 1997. № 2. С. 18-22.
6. N-Nitrosodimethylamine. Concise International Chemical Assessment Document 38. Geneva : IOMC, WHO, 2002. 45 p.
REFERENCES
1. IARC Monographs of the Evaluation of Carcinogenic Risk to Humans. Vol. 1-100. Lyon : IARC; 1972-2011.
2. Turusov V.S. and Mohr U. (eds.) Pathology of Tumours in Laboratory Animals. P. 1. Tumours in the Rat. Lyon : JARC; 1990 : 225 p.
3. Turusov V.S. Experimental Oncology. 1992 ; : 8-13
(in Russian).
4. Antomonov M.Yu. Mate-maticheskaia obrabotka i analiz medico-biologicheskikh dan-nykh [Mathematical Processing and Analysis of Medico-Biological Data]. Kiev ; 2006 : 558 p. (in Russian).
5. Serdiuk A.M., Yanyshe-
va N.Ya., Chernichenko I.A. and Balenko N.V. Dovkillia ta zdorovia. 1997; 2 : 18-22 (in Russian).
6. N-Nitrosodimethylamine. Concise International Chemical Assessment Document 38. Geneva : IOMC, WHO;
2002 : 45 p.
Надiйшла до редакци 14.01.2017
INFLUENCE OF THE MAGNETIC FIELD OF INDUSTRIAL FREQUENCY ON THE STATE OF PROOXIDANT-ANTIOXIDANT INDICATORS IN THE ORGANISM OF EXPERIMENTAL ANIMALS
Didyk N.V.
ВПЛИВ МАГН1ТНОГО ПОЛЯ ПРОМИСЛОВО1 ЧАСТОТИ НА СТАН ПРООКСИДАНТНИХ ТА АНТИОКСИДАНТНИХ ПОКАЗНИК1В В ОРГАН1ЗМ1 П1ДДОСЛ1ДНИХ ТВАРИН
дшею з важливих еколого-ппешчних проблем е проблема електромагштноТ безпеки. Велика кшькють i рiзноманiття високовольтних лшм електро-передач^ що ниш перебу-вають в експлуатацп в енерге-тичшй системi УкраТни, ство-рюють значне техногенне навантаження на навколишне середовище у виглядi елек-тромагштних полiв (ЕМП) про-мисловоТ частоти (50-60 Гц) i являють небезпеку для здоров'я населення [1-3]. Науковi дан пщтверджують високий ризик впливу на здоров'я маг-штного поля (МП 50 Гц). Проявом бюлопчноТ дм МП може бути ефект метаболiчних порушень, таких як окисно-вщновш процеси.
Клiнiчними дослiдженнями показано вплив МП на ЦНС, серцево-судинну, ендокринну системи: вплив на умовш та
Д1ДИК Н.В.
ДУ «1нститут громадського здоров'я iм. О.М. Марзеева НАМН УкраТни», м. КиТв
УДК 613.648.2 : 612.:57.081.2
Ключовi слова: маrнiтне поле промисловоГ частоти (50 Гц), перекисне окислення лш^в, антиоксидантна система.
ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ НА СОСТОЯНИЕ ПРООКСИДАНТНЫХ И АНТИОКСИДАНТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ В ОРГАНИЗМЕ ПОДОПЫТНЫХ ЖИВОТНЫХ Дидык Н.В.
ГУ «Институт общественного здоровья им. А.Н. Марзеева НАМН Украины», г. Киев
Целью работы было исследование про- и антиоксидантных показателей в крови и тканях органов подопытных животных при воздействии магнитного поля (50 Гц) различных уровней интенсивности. Материалы и метды исследования: исследование влияния магнитного поля частотой 50 Гц (10, 30 и 90 мкТл) проводилось в эксперименте на белых крысах линии Wistar с использованием биохимических методов определения содержания малонового диальдегида и каталазы в крови.
Результаты. Полученными результатами установлено накопление МДА-продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ). Повышение активности каталазы как фермента антиокислительной системы защиты было недостаточным для инактивации ПОЛ. Отмеченные нарушения зависели от уровня интенсивности и времени действия МП 50 Гц.
Выводы. Под влиянием магнитного поля происходит интенсификация процессов перекисного окисления липидов в органах и крови крыс и сопровождается активацией каталазы. Это может свидетельствовать о некоторой разбалансированности про-и антиоксидантных процессов, поскольку индукция свободнора-дикальных процессов не уравновешена антиоксидантной системой защиты.
Ключевые слова: магнитное поле промышленной частоты (50 Гц), перекисное окисление липидов, антиоксидантная система.
© Д'щикН.В. СТАТТЯ, 2017.
