CC BY
4
развития процесса, достигая максимума к 21-м суткам. В нервной ткани крыс подобные изменения отсутствуют. Обнаруженное снижение активности в спинном мозге, по всей вероятности, можно объяснить общетоксическим действием афоса, тем более что разницы между изменениями на 7-е и 21-е сутки практически нет.
Учитывая биологическую роль лизосомальных гидролаз в деструкции биосубстратов, нарастание величины выявленных сдвигов по мере развития синдрома ОНТ у кур, отсутствие солюбилизации гидролаз у крыс, можно заключить, что лизосомальные гидролазы играют определенную роль в патогенезе ОНТ. Измерение общей и неосаждаемой активности кислых гидролаз у чувствительных к ОНТ животных может быть использовано как дополнительный тест для оценки нейротоксического действия новых химических веществ.
Литература
1. Бурлакова Е. Б., Архипова Г. В., Пальмина Н. П. и др.//Надежность клеток и тканей. — Киев, 1980.— С. 34—41.
2. Колб В. ГКамышников В. С. // Справочник по клинической химии. — Минск, 1982. — С. 121—125.
3. Кузьминская У. А., Шилина В. Ф., Берсан Л. В., Вере-менко Л. М.// Гиг. и сан.— 1987. —№ ю. — С. 73—75.
4. Меркурьева Р. ВАлтынбекова Б. Е., Джангозина Д. М. // Биохимические методы определения активности ферментов различной локализации и ферментсубстратных систем, показателей нейрогуморальной регуляции в гигиене окружающей среды. — Караганда, 1982. — С. 7—9.
5. Покровский А. А., Аргаков А. ПГерасимов А. М. и др. //Цитология. — 1967. — № 9. — С. 561—567.
6. Янкелевич И. Б. // Гигиенические аспекты охраны окружающей среды в связи с интенсивным развитием основных отраслей народного хозяйства. — М., 1980. — С. 64.
7. Anson М. G. // J. gen. Physiol. — 1938. —Vol. 22. — P. 79—89.
Поступила 15.12.87
УДК 6 16.24-008.953.3-02:613.633]-076.5-092.9
Р. В. МеркурьеваБ. Ш. Валишин, Г. В. Тимашева
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ЦИТОБИОХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ АЛЬВЕОЛЯРНЫХ МАКРОФАГОВ ЛЕГКИХ КРЫС ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ АЛЮМОКОБАЛЬТМОЛИБДЕНОВОГО КАТАЛИЗАТОРА
Уфимский НИИ гигиены и профзаболеваний Минздрава РСФСР
Значительную роль в защитных реакциях организма играет мононуклеарная фагоцитарная система, составной частью которой являются альвеолярные макрофаги легких (АМЛ). Они участвуют в ответной реакции организма на воздействие различных химических загрязнителей [2—4, 6, 8]. В то же время в литературе мы не нашли данных о биологической активности различных пылей полиметаллических катализаторов, получивших широкое применение в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. На основании изложенного, а также учитывая полученные ранее данные о неблагоприятном действии пыли, в частности алюмокобальтмолибденового катализатора (АКМК), на организм человека и животных [1, 71, мы сочли целесообразным провести сравнительное цитологическое и биохимическое изучение функционального состояния и ферментной организации альвеолярных макрофагов при действии АКМК.
Экспериментальные исследования проводили на 80 беспородных крысах-самцах (из них 26 контрольных) в течение 1,7 и 21 сут после интратрахеального введения 50 мг взвеси пыли катализатора, а также в течение 1, 2 и 3 мес ингаляционного воздействия при концентрациях 50 и 5 мг/м3. В работе использованы цитологические и биохимические методы исследований, описанные ранее [9]. Наряду с подсчетом общего количества макрофагов исследовали жизнеспособность клеток (в камере Фукса — Розенталя с применением 0,5 % раствора трипанового синего), а также адгезию, общую и свободную активность (в супернатанте) маркерных ферментов лизосом (Р-галактозидазы, р-глюкози-дазы и р-глюкуронидазы). Об усилении проницаемости микросомальной мембраны судили по достоверному увеличению доли свободной активности изученных ферментов в процентах от общей активности.
Обработку результатов экспериментальных исследований, а также корреляционный анализ проводили на ЭВМ ЕС 1033 [10].
Анализ результатов исследований по изучению интратрахеального и ингаляционного воздействия пыли АКМК позволил .выявить достоверную (р<0,05) корреляционную
взаимосвязь между биохимическими и цитологическими параметрами и представить на этой основе характерстику различных стадий проявления защитных реакций при действии изученного АКМК.
На ранних этапах действия АКМК (1-е сутки) было выявлено одновременное увеличение активности (З-глюкозида-зы на 31,5 % по сравнению с контролем (1,30±0,13 нмоль/ /мин на 106 клеток) и р-галактозидазы на 35,92 % (^С0,05) по сравнению с контролем (1,42±0,19 нмоль/мин/106). Одновременно с этим наблюдалось повышение числа клеток, что коррелировало с активацией лизосомальных ферменто Р-глюкозидазы (/■=+0,59; р<0,05) и р-галактозидазы (г =+0,58; р<0,05). Подобная закономерность обусловлена, по-видимому, защитной реакцией организма экспериментальных животных на уровне макрофагов легких [8]. Дальнейшее воздействие пыли АКМК связано с корреляционной зависимостью между инактивацией р-глюкозидазы на 67,7% (р<0,01), Р-галактозидазы на 31,7 (р<0,05) и р-глюкуронидазы на 67,5 % (р<.0,001) при сохранении увеличенного на 36,3 % (рС0,05) количества макрофагов (соответственно г — —0,75 и г ——0,76, рс 0,01; г — —0,61; /?<0,05).
Согласно предложенным ранее цитобиохимическим критериям оценки функционального состояния АМЛ [81, эта стадия обусловлена, очевидно, переходом защитных реакций в неблагоприятный эффект. Через 21 день воздействия АКМК выявлено снижение активности ферментов (особенно р-глюкуронидазы и р-глюкозидазы), что происходило одновременно с уменьшением числа АМЛ (г =4-0,74; /?<0,01 и г=4-0,99; рС 0,001). Это свидетельствует о выраженном неблагоприятном эффекте (см. таблицу). Аналогичные закономерности в функциональном состоянии АМЛ, характеристика различных стадий проявления защитных реакций и их возможный переход в неблагоприятный биологический эффект были установлены при действии различных загрязнителей (сернистого газа, четыреххлористого углерода и др). [4, 8]. Достоверное повышение адгезии на протяжении всего срока эксперимента свидетельствует об изменении иммунологического состояния АМЛ подопытных животных
ч
Изменение функционального состояния АШ1 при интратрахеальном действии АКМК
(М±т)
Показатель % % Сроки действия, сут
контроль 1 7 21
Число АМЛ, -10б 1,68±0,13 2,99±0,19 2,29±0,23 0,96+0,06
Р <0,001 <0,05 <0,001
V Адгезия, % 75±5,9 89,64-2,7 93,84-2,5 87,0+2,1
Р <0,05 <0,05 <0,05
Жизнеспособность, % 81,5+2,3 69,5+1,9 77,64-1,9 73,7+2,1
р <0,01 >0,05 <0,05
» Р-Глюкуронидаза общая 5,29±0,46 2,184-0,19 1,72+0,25 0,69+0,08
Р <0,001 <0,001 <0,001
9 Р-Глюкуронидаза свободная 8,59+0,72 41,204-7,79 46,434-9,17 46,17+14,95
Р <0,01 <0,01 <0,05
р-Глюкозидаза общая 1,304=0,13 1,714-0,19 0,424-0,22 0,28+0,09
р >0,05 <0,01 >0,05
Р-Глюкозидаза свободная 34,0+4,1 73,6±8,9 84,7+9,14 82,3+6,1
р <0,01 <0,01 <0,01
Р-Галактозидаза общая 1,42±0,19 1,934-2,12 0,974-0,10 0,58+0,03
р <0,05 <0,05 <0,05
р-Галактозидаза свободная 50,6±9,9 66,34-4,2 0,58+0,05 86,3+90
Р >0,05 <0,05 <0,05
Примечание. Общая активность ферментов выражена в нмоль/мин на 106 клеток; свободная активность — в % от общей.
Сравнительный анализ корреляции (/;<0,05) между изменениями изученных биохимических и цитологических параметров позволяет оценить последовательно развивающиеся стадии проявления защитных реакций и их возможного перехода в неблагоприятный эффект при действии АКМК.
Оценка результатов исследования ферментной организации АМЛ при ингаляционном воздействии пыли АКМК в концентрации 50 мг/м3 показала, что наиболее чувствительными ферментными системами оказались (3-глюкозидаза и р-галактозидаза. Однонаправленное увеличение активности р-галактозидазы и числа клеток (г= + 0,72; /?<0,01) свидетельствует о проявлении защитной реакции организма через 1 мес воздействия пыли катализатора. Что касается р-глюкозидазы, то инактивация ее установлена наряду с достоверным увеличением количества АМЛ. Было выявлено снижение активности р-глюкозидазы на 53,6 и 37,6 % (р<0,05) по сравнению с контрольным уровнем наряду с величением числа клеток на 79,3 % (р<0,01) и в 1,3 раза р<0,001) по сравнению с контролем [(0,78+0,06) • 106] в -й и 2-й месяцы действия катализатора (г ——0,95; р< 0,001 и г — —0,6; р<0,05). Такие же изменения были характерны для матричного фермента лизосом р-галактозида-зы (г = —0,71 и г =—0,68; р<0,05) через 2 и 3 мес воздействия. Аналогичная зависимость дезорганизации ферментных систем в поверхностном слое АМЛ выявлена при действии сернистого газа и четыреххлористого углерода [2, 4, 5].
Ферментной системой, более поздно реагирующей на действие пыли изучаемого катализатора, по результатам проведенных исследований, оказалась р-глюкуронидаза. К концу 3-го месяца выявлено повышение активности фермента к клетке на 52,6 % (/><0,05) наряду с увеличением свободной активности фермента. На выраженный неблагоприятный биологический эффект указывает достоверное увеличение свободной активности р-глюкозидазы и р-галак-тозидазы в 1,2 и 3,9 раза (р<. 0,001) соответственно при инактивации общей активности фермента после 3-го месяца воздействия, что выражается в лабилизации лизосомальных мембран.
Необходимо отметить, что при действии АКМК в концентрации 5 мг/м3 при достоверном увеличении числа клеток активность изученных лизосомальных ферментов находилась в пределах контрольных величии, что свидетельствует о незначительном изменении функционального состояния АМЛ при данной концентрации катализатора.
Таким образом, цитобиохимические критерии оценки функционального состояния легких позволяют раскрыть механизмы развития компенсаторных процессов на клеточном уровне и охарактеризовать переход защитных реакций в неблагоприятный биологический эффект. Полученные результаты являются основанием для рекомендации использования в гигиене цитобиохимических методов исследования функционального состояния АМЛ для оценки биологического действия химических веществ.
\1 5.
Литература
1. Валишин Б. Ш., Тимашева Г. В., Гизатуллип А. В. // Гигиена производственной и окружающей среды, охрана здоровья рабочих в нефтегазодобывающей и нефтехимической промышленности. — М., 1985. — С. 19—22.
2. Меркурьева Р. В., А улика Б. В., Шатерникова И. С. и др.//Журн. микробиол. — 1980. — № 2. — С. 113— 122.
3. Меркурьева Р. В., Литвинов Н. И., Аулика Б. В. и др.//Бюл. экспер. биол.— 1982.—№ 4. — С. 41—43.
4. Меркурьева Р. В., Аулика Б. В., Скворцова Н. Н. и др.//Там же. — 1983. — № 3. — С. 119—121. Меркурьева Р. В. // Биохимические, генетические и иммунологические методы исследований в гигиене окружающей среды. — Прага, 1984. — С. 17—28.
6. Меркурьева Р. В., Судаков К. В., Бонашевская Т. И., Журков В. С. Медико-биологические исследования в гигиене. — М., 1986.— С. 35—62.
7. Меркурьева Р. В., Валишин Б. Ш., Тимашева Г. В. // Гиг. труда. — 1987. — № 2. — С. 26—29.
8. Сидоренко Г. И., Меркурьева Р. В. // Гиг. и сан. — 1981. —№ 8.— С. 8—11.
9. Система биохимических, цитологических, цитохимических и электронно-микроскопических критериев оценки функционального состояния альвеолярных макрофагов человека и экспериментальных животных при действии факторов окружающей среды: Метод, рекомендации.— М., 1985.
10. Шиган Е. И. Методы прогнозирования и моделирования в социально-гигиенических исследованиях. — М.,
1986.— С. 67—89.
Поступила 21.12.87
