CC BY
43
синдроме сенсибилизации, генез которой определить не удалось. Обнаруженная в наших исследованиях чрезвычайно высокая частота вегетососу-дистой дистонии (более чем у 90% обследуемых) может быть интерпретирована, с одной стороны, как следствие хронического психологического стресса, а с другой — как возможные проявления хронической интоксикации нейротропными химическими факторами, связанными с экологическим неблагополучием.
Обнаруженная с помощью клинического и со-носкопического методов исследования значительно повышенная частота гиперплазии щитовидной железы, особенно у женщин, объясняется в основном дефицитом йода, обнаруженным у большинства обследованных, хотя в условиях экологического химического загрязнения среды обитания свою патогенную гойтерогенную роль могли сыграть и другие вещества.
Оценка некоторых метаболических процессов, играющих существенную роль в патогенезе многих заболеваний, выявила у большой части обследованных избыток прооксидантов при недостаточности антиокислительных процессов, а также значительный дисбаланс многих микроэлементов. Эти изменения могли быть следствием неблагоприятных экологических влияний, действующих на территории района, и опосредованным образом определяли многие стороны выявленных нами нарушений функций внутренних органов и систем у обследованных пациентов.
Выводы
1. Общее состояние здоровья обследованного взрослого населения Николаевского района, по данным объективного клинико-лабораторного обследования, а также по субъективным оценкам обследованных жителей, следует в целом считать неудовлетворительным.
2. Среди выявленной патологии внутренних органов ведущее место занимают сердечно-сосудистые заболевания (главным образом, артериальная гипертония), патология печени и желчевыводящих путей, патология системы кроветворения, вегетативной нервной системы, щитовидной железы.
3. У обследованного населения обнаружены частые патологические нарушения процессов оксидации и антиоксидантной защиты, а также высокая распространенность дисбаланса содержания микроэлементов, в том числе наличие более чем у половины обследованных тяжелого и среднетяже-лого йододефицита.
4. Распространенность и характер патологии печени, системы кроветворения, вегетативной нервной системы, щитовидной железы, нарушения антиоксидантной защиты и микроэлементный дисбаланс предполагают значительную вероятность их связи с длительным действием повышенных концентраций экологически обусловленных токсико-химических факторов, обнаруженных на территории района в воде и продуктах питания (рыбе).
Литература
1. Авцын А.П. // Микроэлементозы человека. М„ 1988. 264 с.
2. Авцын А.П. // Клин. мед. 1987. №6. С.36-44.
3. Алиев С.Д., Донцов В.И // Иммунология. 1986. №6. С.84-86.
4. Бондаренко В.М., Чубуков В.Ф. // Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунол. 1987. №11. С.118-125.
5. Дальва Ю.В. // Урол. и нефрол. 1990. №1. С.72-75.
6. Заболевания вегетативной нервной системы: Руководство для врачей. М., 1991. 387 с.
7. Шапиро И.А., Тропникова В.Е., Лазарь К.Г. // Дальневост. мед. журн. 2001. №4. С.40-43.
□ □□
УДК 615.9 : 639.3 (571.62)
М.И. Радивоз, Ю.Г. Ковальский, Е.Г. Рябцева
ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЫБЫ КАК ИНДИКАТОРА ЗАГРЯЗНЕНИЯ р. АМУР
Дальневосточный государственный медицинский университет, г. Хабаровск
Неблагоприятная экологическая ситуация в бассейнах крупных речных систем Азиатско-Тихооке-анского региона, к которым относится и бассейн р. Амур, во многом определяется наличием в их водах ксенобиотиков — стойких органических загрязнителей (СОЗ). Экологическая опасность этих
веществ связана с их высокой химической стабильностью во внешней среде и способностью к избирательной биоаккумуляции в жировой клетчатке. В последние годы в нижнем течении бассейна р. Амур, по данным литературы, отмечено формирование неблагоприятной экологической обстановки, связанной с так называемым "фенольным" загряз-
нением. Оно проявляется в том, что вода и рыба в зимний период становятся непригодными для использования в пищевых целях вследствие стойкого специфического "аптечного" запаха. После употребления в пищу "фенольной" рыбы описаны случаи отравления местных жителей, домашних животных, птиц. Принимая во внимание, что значительная часть населения Приамурья и Хабаровского края использует питьевую воду из р. Амур, а также тот факт, что многие виды амурских рыб, способные накапливать в себе СОЗ, являются составной частью повседневного питания населения, мы провели химические и токсикологические исследования некоторых видов рыб р. Амур.
Известно, что техногенное загрязнение среды обитания сопровождается накоплением во всех субпопуляциях живых организмов веществ, повреждающих генетический аппарат соматических и половых клеток. В человеческой популяции это сопряжено с увеличением числа генетических аномалий и частоты онкологической патологии [4]. Генотоксические агенты проникают в организм человека через эпителиальные покровы кожи, органов дыхания и пищеварительного тракта с различной степенью интенсивности [2]. В зависимости от дозы, химической природы и времени экспозиции эти ксенобиотики способны индуцировать повреждения аппарата клеточного деления, отдельных хромосом и даже локализованных в них генов [3]. Эти мутагенные влияния могут стать причинами разнообразных эмбриопатий, стойких врожденных аномалий организма и опухолевых заболеваний. Однако выявление подобных геноток-сических веществ методами санитарно-эпидемичес-кого обследования населения или в экспериментах на животных требует значительных временных и экономических затрат. Поэтому для осуществления биомониторинга окружающей среды в медицинской экологии все большее прогностичес-
M.I. Radivoz, Yu.G. Kovalsky, E.G. Ryabtseva
THE TOXICOLOGICAL CHARACTERISTIC OF FISH AS AN INDICATOR OF POLLUTION IN THE AMUR RIVER
Far Eastern State Medical University, Khabarovsk Summary
Predatory kinds of the Amur fish were established to intensively accumulate products of chemical oil transformation. Twenty-day feeding of laboratory animals by forcemeat of predatory kinds of fishes caused 3-fold increase in a level of micronuclei in reticulocytes of a bone marrow alongside with significant pathological changes in a liver, kidneys both a bone marrow and biochemical parameters. Population of the Amur nearby villages using river fish in a feed have the expressed increase of micronuclei levels in peripheral blood in combination with sharp increase in pathological erythrocyte forms and hemoglobin contents decrease. A regular feed by a fish caught in Amur river provoke increase of digestive, hemopoetic and urinary tract pathology and probably of endocrine diseases level in people and animals.
Резюме
Установлено, что хищные виды амурской рыбы способны интенсивно аккумулировать продукты химической трансформации нефти. Двадцатидневное кормление лабораторных животных фаршем хищных видов рыб вызывало 3-кратное увеличение уровня микроядер в ретакуло-цитах костного мозга в сочетании со значительными патологическими изменениями в печени, почках и косш мозге и биохимических показателей. В эритроцитах периферической крови у населения амурских сел, употребляющих в питании речную рыбу, отмечено выражение повышение уровня микроядер в сочетании с резким увеличением патологических форм эритроцитов и снижением содержания гемоглобина. Систематическое шггаше рыбой, выловленной в р. Амур, способно вызывать в организме людей и животных повышение уровня патолопш пищеварительного тракта, органов кроветворения, мочевыделения и, возможно, органов эндокринной системы.
кое значение приобретают краткосрочные тесты токсичности [6].
Большинство краткосрочных тестов по выявлению генотоксичности ксенобиотиков основано на проведении метафазного анализа хромосомного набора пролиферирующих клеток млекопитающих in vivo, в клеточных культурах, на выявлении хромосомных мутаций в разнообразных микробных тестах [1]. Осуществление данных тестов требует специального оборудования, привлечения специалистов цитологического и генетического профиля. Однако из-за различной чувствительности клеток к условиям культивирования и токсикантам, а также дифференцированной генотоксичности самих ксенбиотиков каждый из подобных краткосрочных тестов не отвечает необходимому критерию достаточности, так что требуется использование нескольких методов параллельно [6].
Микроядерный тест по своей чувствительности, специфичности и воспроизводимости результатов сопоставим с прочими краткосрочными тестами на 90%. Его можно проводить на всех пролиферирующих клетках организма — гепатоцитах, лимфоцитах, овоцитах, сперматоцитах, эпители-оцитах, ретикулоцитах костного мозга, а также в эритроцитах периферической крови в эксперименте, при лечебно-профилактических и санитарно-гигиенических обследованиях населения [7].
Материал и методы
Учитывая способность СОЗ к транзиту в пищевых цепях и накоплению в живых организмах, оценку общей токсичности избранных видов амурской рыбы осуществляли в подостром 20-суточном токсикологическом эксперименте. Опыты проводили на беспородных 43 крысах-самцах массой 110-150 г. Всех животных содержали в стандартных клетках по 7 особей при температуре 18-20°С и естественном освещении. Каждая группа подопытных крыс получала одинаковые порции по 125 г фарша из мяса хищных или нехищных пород амурской рыбы, выловленной вблизи городов Комсомольска-на-Амуре и Николаевска-на-Амуре. Брикеты подвергали стандартной 20-минутной термообработке при
180'С. После остывания брикеты выкладывали в кормушки в клетки животных соответствующих подопытных групп. Через 24 ч животных и остатки брикетов взвешивали и рассчитывали среднее количество фарша, поедаемое каждым животным. Животные контрольных групп получали фарш из морской рыбы и стандартный рацион.
В эксперименте было использовано 5 подопытных и 2 контрольные группы животных. Первую контрольную группу составляли животные, получавшие в качестве пищевой добавки куриный фарш отечественного производства. Вторая контрольная группа животных в добавке к рациону получала фарш наваги. Третья экспериментальная группа животных получала фарш, приготовленный из мяса сома, сазана, щуки, касатки и карася, четвертая - фарш, приготовленный из мяса леща, конька, толстолоба и верхогляда. Рыба, добавляемая в рацион животных третьей и четвертой подопытных групп, была выловлена в районе г. Комсомольска-на-Амуре. Экспериментальные животные пятой группы получали фарш из мяса калуги, шестой - из мяса осетра, сига и щуки, седьмой — из мяса корюшки малоротой. Рыба для рациона животных пятой, шестой и седьмой экспериментальных групп была выловлена вблизи г. Николаевс-ка-на-Амуре.
Всех животных забивали методом декапитации. Гистологические препараты из ткани печени и почек готовили по общепринятой методике и окрашивали гематоксилин-эозином. Мазки костного мозга крыс готовили по методу W. Schmid [8] в нашей модификации. Изучение препаратов проводили на световом микроскопе при увеличении 10x40 и 10x90.
Функциональное состояние печени оценивали на основании определения в сыворотке крови ала-нинаминотрансферазы (AJIT), аспартатаминотран-сферазы (ACT), гамма-глутамилтранспептидазы (ГГТП), а также концентрации продуктов пере-кисного окисления липидов (ПОЛ): диеновых конь-югатов (ДК) и малонового диальдегида (МДА). В гемолизатах эритроцитов оценивали активность ферментов, осуществляющих антиоксидантную защиту, — каталазы и супероксиддисмутазы (СОД).
Индикацию СОЗ в мясе различных видов амурской рыбы проводили методами углубленного физико-химического анализа (газовая хроматография и хромато-масспектрометрия).
Результаты и обсуждение
В экстрактах рыбы обнаружены углеводороды нефтяного происхождения — изоалканы, нафте-ны, ароматические соединения и производные бензольного ряда. Отсутствие легких нефтяных фракций и углеводородов линейного строения свидетельствовало о физико-химической и микробиологической трансформации исходных нефтепродуктов. Максимальное количество нефтепродуктов присутствовало в экстрактах рыб хищных пород, в фарше которых определялся также диме-тилсульфат. Он образуется как побочный продукт переработки древесины в целлюлозу, а также ис-
пользуется как алкилирующий агент при производстве фенолов, аминов и тиолов. В большинстве исследованных проб рыбы выявлялись также силоксаны, являющиеся компонентами высокотемпературных смазочных материалов. В то же время химические исследования выявили отсутствие в рыбе фенолов и их производных [5].
Уровень микроядер в ретикулоцитах костного мозга у крыс первой и второй контрольных групп составлял, соответственно, 3,1±0,15 и 2,3±0,08 промилле и не имел достоверных отличий, поэтому контрольной группой сравнения были избраны животные, получавшие в рационе фарш охотомор-ской наваги. У крыс, получавших фарш из мяса нехищных видов рыбы, выловленной вблизи городов Комсомольска-на-Амуре и Николаевска-на-Амуре, содержание микроядер было выше, чем в контрольной группе, в 1,8 и 3,8 раза, а у животных, получавших фарш из хищных видов рыб, — соответственно, в 5,2 и 6,5 раза. Эти данные свидетельствуют, что интенсивность накопления СОЗ у хищных видов рыб почти в 2—2,5 раза выше, чем у нехищных видов.
Патогистологическое исследование печени животных показало наличие склероза стромы органа и ее умеренную лимфоидную инфильтрацию, сочетающуюся с белковой дистрофией гепатоцитов. Эти морфологические изменения печени указывают на значительное нарушение детоксикационной и бел-ково-синтетической функции органа, что является морфологическим эквивалентом начальной стадии хронического рецидивирующего гепатита. Изменения ткани печени происходили на фоне усиления процессов перекисного окисления липидов в сочетании с угнетением активности системы антиокси-дантной защиты и с нарушением функциональной активности мембран печеночных клеток.
В почках подопытных животных было отмечено усиление фибриллярного компонента стромы, белковая дистрофия эпителия канальцев в сочетании с увеличением в просвете канальцев количества белковых цилиндров, свидетельствующих о наличии у животных протеинурии. Эти патомор-фологические изменения отражают формирование у крыс начальной стадии хронического нефрита.
Морфологические сдвиги в печени и почках подопытных крыс сочетались с рядом биохимических изменений. Так, активность АЛТ в сыворотке крови крыс, получавших амурскую рыбу, была выше, чем в контроле, в 1,2—1,5 раза, активность ACT и ГГТП у животных всех подопытных групп — соответственно, в 1,5 и в 1,3-1,9 раза. Таким образом, показатели ферментного спектра сыворотки крови подтверждают изменения функционального состояния печени у животных опытных групп. Важно отметить, что в наибольшей степени они были выражены у крыс, получавших рыбу хищных пород.
Содержание МДА у животных подопытных групп было повышено по сравнению с контролем от 1,6 до 2,6 раза, в этих же группах животных отмечалась тенденция к возрастанию уровня ДК. Активность каталазы у животных экспериментальных групп
была ниже, чем в контроле, в 1,3—1,5 раза. Активность СОД в подопытных группах была также снижена до 1,5 раза. Таким образом, у белых крыс, получавших амурскую рыбу, происходило усиление процессов ПОЛ на фоне снижения активности антиоксидантной системы.
Важно отметить, что в исследованных паренхиматозных органах склеротические изменения стромы сочетались с ее интенсивной очаговой лим-фоидной инфильтрацией — признаком вовлечения аутоиммунных механизмов в патогенез токсического повреждения паренхимы печени и почек.
Полученные экспериментальные данные свидетельствуют, что патологические изменения в печени и почках подопытных животных вызваны не "фенолами", а углеводородами нефтяного происхождения, которые, по данным литературы, обладают гепато- и нефротоксическим действием. Показательно, что степень выявленных морфологических и биохимических изменений у подопытных животных коррелирует с уровнем содержания в рыбе ксенобиотиков, в частности, нефтепродуктов, что отражает зависимость "доза—эффект".
Таким образом, проведенные исследования позволили установить, что приоритетными загрязнителями речной рыбы в нижнем течении р. Амур являются накапливающиеся в ней нефтепродукты, оказывающие гепатотропное, нефротоксичес-кое и мутагенное действие на лабораторных животных.
Учитывая положительную корреляцию между уровнем микроядерного теста в ретикулоцитах костного мозга подопытных животных и тяжестью патоморфологических изменений в печени и почках, можно предполагать развитие тяжелых цитологических изменений и в периферической крови. Однако патоцитологические изменения в периферической крови при столь короткой экспозиции токсического воздействия у экспериментальных животных маловероятны.
Появление таких изменений со стороны периферической крови было бы закономерным у жителей прибрежных сел, которые систематически употребляют в пищу исследуемые виды амурской рыбы. И действительно, при клинико-эпидемио-логическом исследовании детского и взрослого населения сел Николаевского района (Иннокен-тьевка, Нигирь, Чныррах и Нижние Пронги) со стороны периферической крови были выявлены тяжелые патоцитологические изменения.
Так, абсолютная величина показателя микроядерного теста у женщин обследуемых сел была в пределах от 11,16 до 2,4 промилле, а у мужчин — от 8,0 до 3,3 промилле. Наиболее низкие показатели микроядерного теста отмечались у жителей села Нигирь, находящегося на побережье Татарского пролива, в пищевом рационе которых речная рыба из р. Амур существенного значения не име-
ла. У жителей других сел (Иннокентьевка, Чныррах и Нижние Пронги) высокие показатели микроядерного теста в эритроцитах периферической крови совпадали с выраженными явлениями ши-зоцитоза, пойкилоцитоза, анизохромии и микро-цитоза эритроцитов. Этот факт свидетельствует о непосредственном токсическом воздействии нефти и продуктов ее химической трансформации, содержащихся в амурской рыбе, на систему органов кроветворения жителей обследованных сел. Косвенным подтверждением этого является более высокий уровень различного рода анемических состояний у обследованного населения.
Общепризнано, что образование микроядер является отражением процессов физиологической гибели клеток тканей через механизм апоптоза [4], Поэтому значительное увеличение показателя микроядерного теста, в сравнении с контролем, может расцениваться как стимуляция механизмов физиологической гибели биологически полноценных клеток тканей организма или как активация механизмов патологического апоптоза, вызывающего гибель жизнеспособной части клеточной популяции тканей организма.
Важным клиническим следствием повышения активности механизмов физиологического и патологического апоптоза является угнетение в организме процессов физиологической регенерации тканей и возникновение гипотрофии органов. Практическим отражением этого может быть увеличение уровня заболеваний пищеварительного тракта, органов кроветворения, мочевыделения, кожи, щитовидной и поджелудочной желез среди населения приамурских сел. В связи с этим поступление в организм СОЗ можно расценивать как условие, способствующее увеличению риска возникновения данных видов патологии. Решение данной проблемы требует более детальных экспериментальных и клинических исследований этого вопроса.
Литература
1. Ильинских H.H. // Цитология и генетика. 1988. Т.22, №1. С.67-71.
2. Ильинских H.H. Микроядерный тест и ци-тогенетическая стабильность. Томск, 1992 . 272 с.
3. Нерсесян А.К. /,/ Цитология и генетика. 1996. Т.30, №2. С.91-96.
4. Робинсон М.В., Труфакин В.А. // Усп. совр. биол. 1999. №4. С.359-367.
5. Рябкова В.А., Ковальский Ю.Г., ХомикЛ.И., Радивоз М.И. // Север—человек: Проблемы сохранения здоровья. Красноярск, 2001. С.179-181.
6. Фраш В.Н., Вангурова H.H. // Эксперим, онкол. 1987. №2. С.8-14.
7. Jenssen D, Romel С. // Mutât. Res. 1980. Vol.75, No. 11. P.191-202.
8. Schmid. W. // Mutat. Res. 1975. Vol.31, No.l. P.9-16.
□ □□
