CC BY
10Central Asian Research Journal For Interdisciplinary Studies (CARJIS)
ISSN (online): 2181-2454 Volume 2 | Issue 3 | March, 2022 | SJIFactor: 5,965 | UIF: 7,6 | Google Scholar | www.carjis.org
DOI: 10.24412/2181-2454-2022-3-11-18
ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ НЕКОТОРЫХ ПЕСТИЦИДОВ ПРИ ИХ КОМБИНИРОВАННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ
Пулат Хужамкулович Халиков, Абдубурхан Кузибаевич Курбанов,
Фотима Ражабовна Самадова
Ташкентская Медицинская Академия, кафедра гистологии и медицинской биологии
АННОТАЦИЯ
При оценке генетического эффекта пестицидов немаловажное значение имеет комбинированное действие их на организм. В опытах использовались половозрелые самцы лабораторных мышей. Цитогенетический эффект пестицидов изучали в клетках костного мозга и семенников с помощью тестов учета aбeppaции хромосом в метафазе в клетках костного мозга; микроядер в полихроматофильных эритроцитах (ПХЭ); аберраций хромосом в диакинез -метафазе в клетках семенников. Таким образом, раздельное многократное действие пестицидов в малых дозах мoжeт влиять на генетический аппарат как соматических, так и генеративных клеток. Однако при многократном комбинированном действии пестицидов в генеративных и соматических клетках не отмечалось усиления (сенсибилизация) или уменьшения цитогенетического эффекта при использовании одного препарата с другим.
Ключевые слова: генетический эффект, пестициды, костной мозг, сперматоциты, микроядра в ПХЭ, аберрации хромосом, метафаза, соматическые и генеративные клетки.
CYTOGENETIC EFFECT OF SOME PESTICIDES IN THEIR COMBINED EFFECTS
ABSTRACT
When assessing the genetic effect of pesticides, their combined effect on the body is of no small importance. Mature males of laboratory mice were used in the experiments. The cytogenetic effect of pesticides was studied in bone marrow and testis cells using tests accounting for chromosome aberration in metaphase in bone marrow cells; micronuclei in polychromatophilic erythrocytes (PHE); chromosome aberration in diakinesis metaphase in testis cells. Thus, the separate repeated action of pesticides in small doses can affect the genetic apparatus of both somatic and
Central Asian Research Journal For Interdisciplinary Studies (CARJIS)
ISSN (online): 2181-2454 Volume 2 | Issue 3 | March, 2022 | SJIFactor: 5,965 | UIF: 7,6 | Google Scholar | www.carjis.org
DOI: 10.24412/2181-2454-2022-3-11-18
generative cells. However, with repeated combined action of pesticides in generative and somatic cells, there was no increase (sensitization) or decrease in the cytogenetic effect when using one drug with another.
Keywords: genetic effect, pesticides, bone marrow, spermatocytes, micronuclei in PHE, chromosome aberrations, metaphase, somatic and generative cells.
ВВЕДЕНИЕ
При оценке генетического эффекта пестицидов немаловажное значение имеет комбинированное действие их на организм, так как при использовании и хранении препаратов в организм человека может попасть одновременно несколько пестицидов. Причем пестициды могут давать аддитивный (суммированный), синергичный (усиление) и антагонистический (ослабление) эффект. Однако в литературе данные о генетическом эффекте пестицидов при их комбинированном воздействии встречаются очень редко. [1] Исходя из этого в данной работе изучен цитогенетический эффект хлората магния (дефолиант), фозалона (инсектицид) и которана (гербицид).
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
В опытах использовались половозрелые самцы лабораторных мышей. Животные были разделены на 10 групп. Первая группа -контрольная. Животным второй, третьей и четвертой групп однократно раздельно вводили которан (330 мг/кг), фозалон (27 мг/кг) и хлорат магния (1745 мг/кг); животным пятой группы- хлорат магния (1745 мг/кг) и фозалон (27 мг/кг) вместе один раз; шестой группы-три препарата вместе однократно; в опытах с комбинированным введением препаратов соотношения объема препаратов составило 1:1. Животным седьмой, восьмой и девятой групп многократно (в течение 3 месяцев) вводили хлорат магния (52 мг/кг), которан (10 мг/кг), фозалон (0.8 мг/кг); животным десятой - вместе хлорат магния (52 мг/кг) и фозалон (0,8 мг/кг); животным одиннадцатой - вместе хлората магния (52 мг/ кг); фозалон (0,8 мг/кг) и которан (10 мг/кг).
Пестициды животным вводили внутрижелудочно иглой с затупленным концом. Во всех опытах клеток костного мозга животных забивали через 24 ч., а клеток сперматоцитов - через 21 ч. после введения пестицида. Цитогенетический эффект пестицидов изучали в клетках костного мозга и семенников с помощью тестов учета аберрации хромосом в метафазе в
Central Asian Research Journal For Interdisciplinary Studies (CARJIS)
ISSN (online): 2181-2454 Volume 2 | Issue 3 | March, 2022 | SJIFactor: 5,965 | UIF: 7,6 | Google Scholar | www.carjis.org
DOI: 10.24412/2181-2454-2022-3-11-18
клетках костного мозга; микроядер в полихроматофильных эритроцитах (ПХЭ); аберраций хромосом в диакинез - метафазе в клетках семенников. Для yчастия аберраций хромосом в метафазе и для анализа микроядер препараты из клеток костного мозга готовили по общепринятой методике. [2] Препараты из ткани семенников для изучения мутаций хромосом в диакинез метафазе готовили по методике А.П. Дибан с модификацией [3]. Цифровые данные обрабатывали по Урбаху- [4].
PEЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ OБCУЖДЕНИЕ
Данные частоты аберраций хромосом и число ПХЭ с микроядрами в клетках костного мозга мышей при раздельных и комбинированных воздействиях которана, фозалона и хлората магния при их однократном введении приведены в табл. 1
Которан, фозалон и хлорат магния в дозе 1/3 ЛD5o, каждый при раздельном однократном использовании не влияет на генетический аппарат клеток костного мозга мышей. Частота мутаций xpoмocoм (0,37; 0,35; 0,44%), а также число ПЭХ с микроядрами (1,14; 1,08; 0А83%) после действия этих пестицидов оказались на уровне контроля. В таблице 2 представлены данные о частоте аберраций хромосом и число ПХЭ с микроядрами в клетках костного мозга мышей после раздельного и комбинированного действия которана, фозалона и хлората магния, вводимых многокрaтно (в течение 3 месяцев). При раздельном многократном введении каждого пестицида частота аберрации хромосом и число ПХЭ с микроядрами увеличивались в 6-7 раз по сравнению с контролем. Такая частота аберраций хромосом и число ПХЭ с микроядрами наблюдались и в опытах, в которых животным вводили комбинации из двух (хлорат магния + фозалон) и трех (которан + фозалон + хлорат магния) пестицидов в соотношении 1:1.
Таблица 1. Частота аберрации хромосом и число ПХЭ с микроядрами в клетках костного мозга мышей после раздельного и комбинированного воздействия которана (330 иг/кг), фазалона (27 мг/кг) и хлората магния (1745 мг/кг) при их одновременном введении
Варианты Число изученных Метафазы с перестройками ПЭХ с микроядрами (на 9000 клеток)
животньх метафаз число % число %
DOI: 10.24412/2181-2454-2022-3-11-18
1 2 3 4 5 б 7
Контроль S 731 3 0.41 +0.7S-0.32 S2 0.91±0.10
Раздельно
Которан S 540 2 0.37+0.9б-0.32 103 1.14+0.11
Фазалон 9 S57 3 0.35+0.б7-0.27 97 1.0S+0.10
Хлорат 9 6S1 3 0.44+0.S4-0.34 75 0.8З±0.З
магиия
Комбинированно
Фазалон 7 454 2 0.44+1.14-0.3S 7S 0.S7+0.10
+хл. магний
Которан+ S 7б9 4 0.52+0.S1-0.37 S5 0.94±0.10
фазалон+
хл. магний
Таблица 2. Частота аберрации хромосом и число ПХЭ с микроядрами в клетках костного мозга мышей после раздельного и комбинированного воздействия которана (10 мг/кг), фазалона (0.8 мг/кг) и хлората магния (52 мг/кг) при их многократном (3 мес.) введении
Варианты Число изученных Метафазы с
перестройками ПЭХ с микроядрами
(на 9000 клеток)
животньх метафаз число % число %
1 2 3 4 5 6 7
Контроль S S60 4 0.46±0.32 0.86±0.09
Раздельно
Которан б 57S 14 2.42±0.б3 4бб 5.17±0.92
Фазалон S 6S1 21 З.08±0.66 б1б б. 84±0.96
Хлорат 7 б45 19 2.94±0.66 5S1 6.45±0.96
магиия
Комбини рованно
Фазалон S S75 2б 2.97±0.57 б00 6.67±0.84
+хл.
магний
Которан+ 7 S09 25 З.09±0.60 533 5.92±0.82
фазалон+
DOI: 10.24412/2181-2454-2022-3-11-18
хл. магний
В опытах раздельном, комбинированном действии пестицидов, изучение перестройки в клетках костного мозга были в основном хроматидного типа, хромосомные перестройки - единичные. Из хроматидных перестроек часто встречались концевые одиночные делеции. Затем по численности шли микрофрагменты и транслокации. Основные виды перестроек хромосом отмечанные в диакинез-метафазе - соматические униваленты, затем по численности распологались транслокации.
Таким образом, раздельное многократное действие пестицидов в малых дозах мoжeт влиять на генетический аппарат как соматических, так и генеративных клеток. Однако при многократном комбинированном действии пестицидов в генеративных и соматических клетках не отмечалось усиления (сенсибилизация) или уменьшения цитогенетического эффекта при использовании одного препарата с другим. Поэтому частота аберраций хромосом и число АТС при комбинированном действии как двух, так и трех пестицидов были такими же, как и с одним пестицидов.
Таблица 3. Частота аберрации хромосом в клетках сперматоцитах мышей после раздельного, комбинированного воздействия которана (330 мг/кг), фазалона (27 мг/кг) и хлората магния (1745 мг/кг) при их одновременном введении
Варианты опыта Число изученных Метафазы с
перестройками
животньх диакинез-мeтафаз % число
1 2 3 4 5
Контроль 8 740 2 0.27+0.70-0.23
Раздельно
Которан 8 526 1 0.19+0.86-0.18
Фазалон 9 420 - 0.00+0.87-0.00
Хлорат 9 500 1 0.20+0.91-0.19
магиия
Комбинированно
Фазалон +хл. 7 416 1 0.24+1.09-0.23
магний
DOI: 10.24412/2181-2454-2022-3-11-18
Которан+ 8 476 1 0.22+0.96-0.20
фазалон+ хл.
магний
В таблице 3 приведены результаты изучения частоты аберраций хромосом в клетках сперматоцитов мышей после раздельного и комбинированного действия которана, фозалона и хлората магния при их однократном введении. Генетический аппарат клеток сперматоцитов не реагировал на однократное в введение которана, фозалона и хлората магния как при раздельном, так и в комбинированном воздействии. Поэтому во всех вариантах опыта частота аберраций хромосом в диакинез — метафазе оставалась на уровне контроля (0,19 -0,24%).
Данные о частоте аберраций хромосом в клетках сперматоцитов мышей и число АТС раздельного и комбинированного действия которана, фозалона и хлората магния при их многократном (3 мес.) введении приведены в таблице 4. При многократном раздельном действии этих препаратов отмечено увеличение по сравнению с контролем в 10 раз частоты аберраций хромосом в сперматоцитах (опыт 2.08; 2,17; 2.41%, контроль - 0,27%) и число АТС (опыт 4,67; 5.12; 4.84%, контроль - 1.41%). Такое же увеличение этих показателей наблюдали после действия комбинаций двух (фозалон + хлорат магния; аберраций - 2,26% и число АТС - 5.41%) пестицидов.
По данным литературы комбинированное воздействие химическими веществами изучено мало, а имеющиеся данные противоречивы. Основная причина этого - отсутствие количественного анализа комбинированного действия мутагенов.
Таблица 4. Частота аберрации хромосом в клетках сперматоцитах мышей и число АГС после раздельного, комбинированного воздействия которана (10 мг/кг), фазалона (0.8 мг/кг) и хлората магния (52 мг/кг) при их многократном (3 мес.) введении
При обычной проверке аддитивности действия мутагенов, многие авторы, как правило, вычисляют ожидаемый эффект простым сложением эффектов действия каждого мутагена в отдельности. Это возможно в том случае, если отмечается линейная зависимость появления мутаций от дозы мутагена.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Однако при действии химических мутагенов, в том числе пестицидов,
Central Asian Research Journal For Interdisciplinary Studies (CARJIS)
ISSN (online): 2181-2454 Volume 2 | Issue 3 | March, 2022 | SJIFactor: 5,965 | UIF: 7,6 | Google Scholar | www.carjis.org
DOI: 10.24412/2181-2454-2022-3-11-18
обладающих мутагенным свойством, наблюдается «предел насыщения» в появлении аберраций хромосом, т.е. с увеличением дозы, продолжительности действия пестицидов и комбинаций пестицидов в дальнейшем частота аберраций хромосом не увеличивается, поэтому характеризовать дозовую зависимость появления аберраций хромосом при комбинации очень трудно. Еще труднее определить дозовые независимости, если мутагеном является не исходное вещество, а продукты их распада, образующиеся в организме. В связи с этим при введении в организм химического вещества необходимо учесть, что его действия, необходимо иметь в виду, что вещество обычно поступает в организм дробно и постоянно выводится. Поэтому трудно определить действия реального количества пестицидов в изучаемой клетке.
Варианты опыта Число изученных Метафазы с перестройками
жив отнь х диакине з- метафаз % число спер миев АГ С
число %
1 2 3 4 5 6 7 8
Контроль 8 740 2 0.27+0.700.23 1000 4 0.41+0.2 0
Раздельно
Которан 6 576 12 2.08+0.59 1000 46 4.67+0.6 1
Фазалон 8 460 10 2.17+0.67 900 46 5.12+0.7 3
Хлорат магиия 7 496 12 2.41+0 68 900 43 4.84±0.7 1
Комбинированно
Фазалон +хл. магний 8 441 10 0.26±0.7 0 800 41 5.14±0.7 8
Которан+ фазалон+ Хл. магний 7 482 12 0.48±0.7 0 900 53 4.85±0.7 1
Central Asian Research Journal For Interdisciplinary Studies (CARJIS)
ISSN (online): 2181-2454 Volume 2 | Issue 3 | March, 2022 | SJIFactor: 5,965 | UIF: 7,6 | Google Scholar | www.carjis.org
DOI: 10.24412/2181-2454-2022-3-11-18
REFERENCES
1. Халиков, П. Х., Курбанов, А. К., & Самадова, Ф. Р. (2021). Мутагенный эффект инсектицида актеллик на клетки костного мозга мышей. Scientific progress, 2(7), 1326-1331.
2. Халиков П.Х., Шермурадов А.Р., Куриязова С.М. Цитогенетический эффект актеллика в клетках семенников мышей в зависимости от дозы и температуры. II Международной научно-практической конференции «Современные достижения и перспективы развития охраны здоровья населения». Т.: 2020 г. 160-162 стр.
3. Дибан А.П. Метод приготовления препаратов мейотических хромосом из семенников млекопитающих //Цитология. 1970.-12, N5. -С.687-688.
4. Уpбax В.Ю. Биометрические методы. -М.: Наука, 1984.-С.72.
