Научная статья на тему 'СКРИНИНГ-МЕТОД ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ КСЕНОБИОТИКОВ НА РЕПРОДУКТИВНУЮ ФУНКЦИЮ'

СКРИНИНГ-МЕТОД ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ КСЕНОБИОТИКОВ НА РЕПРОДУКТИВНУЮ ФУНКЦИЮ Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

CC BY
52
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «СКРИНИНГ-МЕТОД ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ КСЕНОБИОТИКОВ НА РЕПРОДУКТИВНУЮ ФУНКЦИЮ»

рить. Кто-то бросил совсем курить, кто-то сократил количество выкуриваемых сигарет.

Во время проведения третьего Дня без сигарет 24 сентября 1989 г. состоялся Всесоюзный семинар-совещание специалистов научных учреждений и практического здравоохранения по проблеме «Курение и здоровье». Он был организован по инициативе Минздрава СССР., Минздрава БССР, ВНИЦ профилактической медицины и Мозырского городского центра здоровья. В работе семинара-совещания приняли участие специалисты из Госкомитета СССР по народному образованию, ВНИЦ профилактической медицины Минздрава СССР, Всесоюзного онкологического центра АМН СССР, Каунасского НИИ физиологии, патологии сердечно-сосудистой системы им. 3. Янушкявичуса, ряда республиканских, областных и городских центров здоровья. Семинар-совещание предоставил возможность обмена мнениями и опытом между специалистами научных организаций и учреждений практического здравоохранения по вопросам дальнейшего совершенствования методов и средств антитабачной пропаганды. Были налажены рабочие контакты между научными учреждениями и центрами здоровья, необходимые для осуществления бу-

« • ^ . ' > ■ —• —- "■»""*•< ' ' * • Га р.*

дущей программы по преодолению курения. По единодушному мнению участников совещания, праздники здоровья под девизом «День без сигарет» призваны сыграть важную роль в программах борьбы с курением.

Всемирная организация здравоохранения призвала ежегодно 31 мая проводить Всемирный день без табака. Учитывая, что в это время учащаяся молодежь готовится к экзаменам и ее трудно привлечь к данному мероприятию, мы предлагаем проводить «День без табака» у нас в стране в конце сентября или 7 апреля.

Литература

1. План действий по борьбе с потреблением табака / ЕиИ/ИС, 37/7.—Женева, 1988.

2. 5-летний план действия. Европа без табачного дыма! — Копенгаген, 1988.

3. Табак или здоровье? Женева, 1987.

Поступила 11.12.89

Методы исследования

6. И. ЛИНЕВА, В. И. КАРНАУХ, 1991

. А • > 4 ' , У; Ч

» % • ч * • • ^ # • * ■ С® ♦ •

УДК 6)8.33-02:613.632|-07

О. И. Линева, В. И. Карнаух

СКРИНИНГ-МЕТОД ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ КСЕНОБИОТИКОВ НА

РЕПРОДУКТИВНУЮ ФУНКЦИЮ

Куйбышевский медицинский институт им. Д. И. Ульянова

Изучение влияния различных производственных факторов на организм работающих женщин и их потомство — актуальная социальная и медицинская проблема. Пренатальную токсичность промышленных вредных веществ оценивают, как правило, путем проведения эпидемиологических исследований, постановки эксперимента на лабораторных животных и определения концентрации химических веществ в биосредах. Эти методы достаточно трудоемки и длительны, требуют больших материальных затрат, а при наличии комплекса токсичных веществ в рабочей зоне малоинформативны.

Проведенные нами клинические и эпидемиологические исследования выявили неблагоприятное влияние факторов производственной среды цеха окраски автомобилей на состояние здоровья 1275 работниц, в том числе и на их репродуктивную функцию. В качестве контроля было обследовано 240 женщин из числа инженерно-технических работников завода. Обследованные группы сопоставимы по возрасту, стажу и социально-бытовым условиям. У работниц цеха окраски обращает на себя внимание четкая зависимость от стажа развития астеноневротического синдрома, синдрома вегетативно-сосу-дистой дисфункции, периферического ангиодистоничёского синдрома, токсической пангемоцитопении, геморрагического синдрома, нарушений обоняния и слуха, вестибулярных расстройств, частых простудных заболеваний, выявленных у 40 % обследованных. Гинекологические заболевания обнаружены у 59,2 % осмотренных работниц цеха окраски, что в 2 раза превышает заболеваемость в контрольной группе (29,2 %). Из осложнений беременности доминировали гестозы (33,5± ±1,9 %), анемии (36,9±1,9 %), невынашивание беременности (14,3±1,2 %) преимущественно в первом триместре; частота перечисленных осложнений гестации в контрольной группе составила 14±3,6, 19±3,9, 3±1,7 % (р<0,001). Выявленные нами морфологические изменения плаценты, а также сни-

жение уровня плацентарного лактогена, эстриола и прогестерона в крови свидетельствуют о развитии у 50 % беременных работниц первичной и' вторичной фетоплацентарной недостаточности, что клинически подтверждалось увеличением частоты перинатальной смертности, синдрома задержки развития плода и асфиксии новорожденного в 2—4 раза в сравнении с контролем. Учитывая общие социально-бытовые и экологические условия, сопоставимость групп по стажу и возрасту, мы связываем обнаруженные изменения с воздействием производственных факторов.

Гигиенические исследования показали, что воздушная среда цеха окраски загрязняется химическими веществами: хромовым ангидридом, малеиновым ангидридом, формальдегидом, дибутилфталатом, эпихлоргидрином, изопропиловым спиртом, триэтиламином, ксилолом, толуолом, уайт-спиртом, непредельными углеводами, бутилацетатом, двуокисью титана. При выполнении отдельных операций в 20—40 % проб отмечается превышение ПДК ряда веществ в 1,3—22,6 раза. Для суммарной оценки токсичности ксенобиотиков, находящихся в воздухе рабочей зоны, в биосредах у работниц вне и во время гестации, мы разработали скрининг-метод с использованием тест-объекта.

Метод базируется на рекомендациях, касающихся условий хранения и транспортировки спермы животных [4], определения характера подвижности спермиев [5, 3], а также на способе определения токсичности полимерного материала [1, 2]. Тест-объектом служила замороженная в парах жидкого азота гранулированная сперма быка, которую транспортировали и хранили в сосудах Дьюара, наполненных жидким азотом. В качестве биосред исследовали сыворотку крови работниц цеха окраски и контрольной группы как вне, так и во время беременности, экстракты из хориальной ткани, плаценты и тканей плода, сыворотку пуповинной крови новорожденных.

Количество подвижных сперматозоидов (в % к общему числу) в биосредах в зависимости от времени воздействия

ксенобиотиков (Л1±т)

Биосреда (число наблюдении)

Время воздействия, ч

0 1 2

Основная группа

31,24=2,4* 7,44=1,4**

триместре 24,5=1=1,8** 21,2-4-1,2** 19=1=1,4** 6,14-1,1** 1,74-0,6** 1,94=0,8** 0,84=0,4**

Контрольная группа %

40,2=1=2,3 18,84=1,8 2,34= 1,3

триместре 46,84=2,5 46,54-2,7 46,34-2,4 23,74= 1,4 26,84-1,5 25,64-1,6 9,74-0,9 10,34-1,4 10,44-1,6

К

ТОКС

Сыворотка крови небеременных работниц (п=27) Сыворотка крови беременных работниц в первом

("=17)

Экстракт из хориальной ткани (л=7) Экстракт из тканей плода (п—7)

Сыворотка крови небеременных женщин (я=13) Сыворотка крови беременных женщин в первом (лг= 10)

Экстракт их хориальной ткани (п= 10) Экстракт из тканей плода (лг= 10)

0,55=1=0,01 **

0,54=0,02** 0,224=0,01** 0,26+0,01**

0,85±0,04

1,04=0,03 1,34=0,04 1,2=4=0,05

Контрольная среда 199 (/г=11)

Примечание. Одна звездочка — исследования не проводили.

46,34= 1,7

26,5=1= 1,9

9,84=2,6

достоверные различия с контролем при р<0,01, две

то же при р<0,001;

Образцы тканей брали в стерильных условиях, материал хранили в замороженном виде при температуре от —28° до —32 °С в морозильной камере.

За 12—24 ч до постановки опыта ткань растирали в гомогенизаторе и заливали равным объемом питательной среды 199 на среде Хенкса. За 1 ч до начала опыта смесь центрифугировали, а надосадочную жидкость исследовали на токсичность. Весь исследуемый материал в течение эксперимента находился в водяной бане при температуре 37,54=0,5 °С. Каждую гранулу спермы быка размораживали в отдельной пробирке в 0,5 мл среды 199, которая одновременно служила контрольной средой для определения токсичности биосред. Сразу после размораживания спермы содержимое пробирок с целью приготовления маточного раствора сливали в одну пробирку и тщательно перемешивали. После этого 0,1 мл маточного раствора спермы добавляли к 0,3 мл исследуемых биосред.

Подвижность сперматозоидов оценивали путем подсчета под микроскопом при увеличении в 400 раз общего количества спермиев и подвижных семенных нитей в 5 больших квадратах камеры Горяева через каждые 30 мин в течение 3 ч.

На определение токсичности одной пробы затрачивали в среднем 50—60 мин. Всего исследованы 133 пробы. По результатам изучения опытных и контрольных сред строили графики зависимости подвижности сперматозоидов от времени воздействия и высчитывали коэффициент токсичности по формуле:

К

токе

опыт

контр

где 1{

И Г,

опыт - -контр — среднее время потери подвижности сперматозоидов на 50 % от исходной величины в опытных и контрольных образцах. Так, если в начале опыта в исследуемой среде определяется 60 % подвижных спермиев, а через 1 ч — только 30 %, то I равняется 60 мин.

Наиболее информативные результаты исследований представлены в таблице. Было установлено, что подвижность сперматозоидов в сывороточной среде меньше, чем в контрольной питательной среде 199. Коэффициент токсичности для сыворотки крови женщин контрольной группы равен в наших исследованиях 0,85=1=0,04. Следовательно, о степени токсичности сыворотки крови работниц можно судить, имея достоверно более низкие значения показателя.

Ктокс сыворотки крови работниц равен 0,55=4=0,01 (рС

<0,001), причем в начале рабочей смены — 0,75=1=0,02 (р<0,05), а в конце — 0,5=1=0,03 (р<0,001). При анализе токсичности сыворотки в зависимости от стажа работы в цехе установлено, что она была максимальной у работниц со

стажем менее 2 лет за счет несовершенства механизмов адаптации, а также при стаже работы свыше 10 лет, когда развиваются процессы декомпенсации. Однако полученные данные не имеют статистически значимых различий из-за малочисленности наблюдений.

В первом триместре беременности токсичность сыворотки крови у работниц цеха окраски определяли в день производства артифициального аборта через 16—20 ч после пребывания в воздухе рабочей зоны цеха. Ктокс составил 0,5=1=0,02 (р<0,001), что значительно ниже такового у небеременных работниц в начале смены. Этот факт свидетельствует о снижении механизмов обезвреживания и выведения ксенобиотиков из организма женщины во время беременности.

В наших исследованиях изучены в основном биосреды, полученные во время срочных или преждевременных родов. Установлено, что в третьем триместре беременности действие сыворотки крови работниц цеха окраски на тест-объект ничем не отличается от сыворотки женщин контрольной группы. По-видимому, концентрация токсичных веществ в крови беременных работниц через несколько месяцев после выведения последних из зоны контакта недостаточна для выявления их суммарной токсичности с помощью нашей методики.

Важен, по нашему мнению, с теоретических и практических позиций вопрос о проницаемости плацентарного барьера для токсичных веществ и возможности их депонирования в тканях плаценты и плода.

Проведенные нами исследования выявили, что экстракт плаценты и абортусов, полученных у женщин контрольной группы, активизирует подвижность сперматозоидов в пробирке (Ктокс>1), вероятно, за счет присутствия гормонов и биологически активных веществ.

В первом триместре беременности у работниц отмечается высокая токсичность экстрактов хориальной ткани и абортусов (Ктокс равен соответственно 0,224=0,01 и 0,264=0,01). Этот

показатель значительно ниже Ктокс сыворотки крови матери,

что позволяет сделать вывод о достаточно высокой проницаемости плацентарного барьера для ксенобиотиков и возможности депонирования последних в плаценте и тканях плода.

В третьем триместре беременности имеют место аналогичные изменения, что и в опытах с сывороткой крови, т. е. токсичность биосред не отличается от таковой в контрольной группе. Отсутствие каких-либо признаков токсичности биосред при доношенной беременности послужило доказательством нецелесообразности определения токсичности околоплодных вод и молока у работниц цеха окраски.

Учитывая неблагоприятное влияние ксенобиотиков воздушной среды цеха окраски на подвижность сперматозоидов в пробирке, их способность легко преодолевать биологические

мембраны, можно косвенно сделать вывод о возможном неблагоприятном влиянии их на оплодотворяющую способность спермы мужчин, работающих в цехе окраски. Однако данное предположение нуждается в дальнейшем исследовании и клиническом подтверждении.

Полученные данные свидетельствуют о высокой информативности, простоте и доступности предлагаемого метода определения суммарной токсичности ксенобиотиков производственной среды в отношении биологических объектов и позволяют рекомендовать его -в качестве скринингового при проведении

токсикологических исследований.

Установленный нами эмбриотоксический эффект вредных веществ, находящихся в воздухе рабочей зоны цеха окраски автомобилей, дает основание для разработки рекомендаций о запрещении труда женщин репродуктивного возраста на окрасочных работах.

ЛИТЕРАТУРА

1. Еськов А. П., Каюмов Р. И., Лужецкий А. С. и др. // Гиг. и сан.— 1985.—№ 1.—С. 62—64.

2. Количественный экспресс-метод оценки токсичности полимеров с использованием клеточного тест-объекта: Метод, рекомендации / Каюмов Р. И. и др.— М., 1986.

3. Кунин М. А. Бесплодие в браке.— М., 1973.

4. Милованов В. К. Биология воспроизведения и искусственное осеменение животных.— М., 1962.

5. Порудомский И. М. Половые расстройства у мужчин.— М., 1968.

Поступила 17.04.90

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК 615.916/.917.099.015.4.076.7

Г. М. Лахонина, И. С. Ирлина, С. Н. Этлин

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КУЛЬТУРЫ ИНФУЗОРИЙ В

ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

НИИ профилактической медицины Минздрава Эстонской ССР, Таллинн; Институт цитологии АН СССР, Ленинград

Актуальность проблемы ускоренного изучения токсичности химических веществ обусловливает необходимость поиска биологических объектов среди низших эукариот, которые чувствительны к тем же химическим веществам, что и высшие животные, но позволяют в короткие сроки и с небольшими затратами получать определенную информацию о действии этих веществ, экстраполируя выявленные эффекты на высших животных. Одним из таких объектов служат инфузории тетра-химены,- работы с которыми ведутся как в нашей стране [1, 2, 4, 5], так и за рубежом [6—9].

Не останавливаясь в данной статье на таких важных и все еще дискуссионных вопросах, как возможная область применения простейших организмов в токсикологических исследованиях, допустимость экстраполяции на высшие организмы результатов, полученных в опытах на инфузориях, и т. д., мы опишем некоторые методические особенности проведения исследований с инфузориями тетрахименами (Те1:га11утепа руп-(оггшб), используя при этом в основном свой многолетний опыт работы с данным объектом.

Инфузории культивируют в стерильных условиях. В этой связи одной из важных задач является предотвращение загрязнения культуры, что может быть достигнуто, если придерживаться схемы пересевов в трех линиях.

Линия 1: в пробирки со средой (10 мл 0,05 М фосфатного буфера рН 6,4 с двумя кусочками по 1 см3 печени крыс или мышей) засевают по 0,1 мл 2—3-суточной культурой с плотностью (1 —1,5)-105 клеток в 1 мл [3].

На печеночной среде культура развивается медленнее, с меньшей скоростью размножения клеток, а длительные интервалы между пересевами уменьшают риск загрязнения. Линия 1 — «музей», предназначена для длительного хранения всех имеющихся в лаборатории штаммов тетрахимен.

Линия 2 является резервной культурой для проведения опытов с определенным штаммом, ведется на той же среде, на которой выполняются опыты.

Линия 3 — культура, которую непосредственно используют в опыте. Желательно возобновлять линию 3 от линии 2 не реже одного раза в месяц. В случае бактериального или грибкового заражения культур линий 2 и 3 их ликвидируют, а от линии 1 возобновляют культуры линии 2, а затем линии 3. Если произойдет заражение линии 1, то тетрахимен переводят на «рабочие» среды: аминопептидную или глюкозную [3], куда добавляют антибиотики: стрептомицин, пенициллин, полимик-син (в случае грибкового заражения). Поскольку оценка действия антибиотиков выражается в единицах активности, то

необходимо знать, сколько миллиграммов антибиотика содержится во флаконе с известным количеством единиц активности. Например, 1 мл пенициллина содержит 1600 ЕД активности; значит, во флаконе, где 200 000 ЕД активности, содержится 125 мг пенициллина. Содержимое флакона разбавляют в 10 мл стерильной дистиллированной воды, из флакона стерильным шприцем со стерильной иглой берут 0,01—0,02 мл раствора и переносят в пробирку с 5 или 10 мл культуральной среды. Так, путем последовательного разбавления достигают нужной слабой концентрации, не летальной для инфузорий, которая не должна превышать 150 мкг/мл. Тетрахимены ежедневно в течение 4—5 сут переносят в свежую пробирку с антибиотиками. Наличие или отсутствие заражения контролируют под микроскопом и путем посева на среду Китта — Тароцци, глюкозный бульон, тиогликолевую среду, агар Сабу-ро и кровяной агар. После очистки антибиотиками культуру рекомендуется использовать в опытах только после нескольких пассажей .на культуральной среде без антибиотиков.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Необходимым условием успешного тестирования является воспроизведение результатов от опыта к опыту. Это достигается только однородностью культуры, т. е. клетки в культуре должны находиться в более или менее одинаковом физиологическом состоянии. Известно, что в своем развитии культура тетрахимен проходит лаг-фазу (отсутствие деления), экспоненциальную фазу (интенсивное размножение инфузорий), фазу замедленного размножения при переходе от экспоненциальной к стационарной фазе, стационарную фазу и фазу «упадка». Наш опыт работы с культурой по тестированию токсичности и обеспечению при этом воспроизводимых результатов показывает, что оптимальной является работа с культурой в возрасте от 18 до 24 ч при плотности ее в момент тестирования от 5—7 до 10-104 клеток в 1 мл. Именно в этот период своего развития культура находится в экспоненциальной фазе роста, инфузории в культуре чувствительны к тестируемым веществам. Работа с одним и тем же веществом на разных фазах роста культуры (т. е. с инфузориями в различном физиологическом состоянии) даст в опыте разные результаты, которые потом будет трудно интерпретировать.

Синхронизация культуры тепловыми шоками или физическим отбором делящихся клеток под бинокуляром необходима и плодотворна скорее для специальных научных исследований и малоэффективна при масштабном тестировании токсичности.

При проведении исследований следует учитывать, что оптимальной для жизнедеятельности инфузорий является сре-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.