CC BY
5
УДК б 15.91Ь:546.76|.014.44
В. М. Бондаренко, А. 7. Стародубова
ЦИТОТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ШЕСТИВАЛЕНТНОГО ХРОМА В КЛЕТОЧНЫХ КУЛЬТУРАХ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ
Актюбинский медицин скип институт, Павлодарская городская санэпидстанция
В настоящей работе представлены данные о цитоток-снческом действии шестивалентного хрома на культуры костномозговых клеток и мезоперитонеальных макрофагов морских свинок, лейкоцитов периферической крови человека и сперматозоиды кролика, а также показана динамика цитотоксического действия в культуре лейкоцитов человека.
Культуру лейкоцитов периферической крови человека получали по классическому способу МобгЬеас1 и соавт. в модификации И. Л. Гольдмана и Л. Я. Левиной. Получение культуры мезоперитонеальных макрофагов основано на методе 5и1ег в модификации Т. Н. Масловой. При получении культуры костномозговых гистоцитов пользовались методикой О. В. Чахава и А. Я. Фриденштейна. После спари-
вания с самкой получали семенную жидкость кролика, которую разводили в 2 раза стерильным физиологическим раствором, разливали и узкие пробирки и смешивали с рабочими растворами К2СГ2О7, приготовленными на физиологическом растворе, в отношении 1:1 до конечных концентраций 10-', Ю-1-5, Ю-2, Ю-2'5 и 10-' мг-атом хрома на 1 мл. Контроль подвижности проводили через каждые 10—15 мин.
Полученные взвеси лейкоцитов периферической крови человека и клеточные эксплантаты морских свинок разливали по 2 мл в стерильные пенициллииовые флаконы с покровными стеклами. Флаконы перекрывали резиновыми пробками и помещали в термостат при 37 °С.
*
Рис. 1. Нарастание явлений хромовой цитотоксической дегенерации п культуре лейкоцитов периферической крови человека по сравнению с контролем (а) через каждые 2 ч инкубации (б—е) в специальной камере Милютина. Доза бихроыатл калия 10—* г-атом хрома на I л. Ув 600
Рис. 2. Явлении хромовой цнтотоксической дегенерации в культуре лейкоцитов периферической крови человека.
а — накопление дегенерацношшх гранул; 0 — вакуолизация цитоплазмы; в — фрагментация ядра. Окраска но Романовскому — Гимзс. Доза Онхрома калия 10-' т агом хрома на I л. экснознцнн 6 ч.
Несколько капель исходных взвесей наносили на предметные стекла для изучения их начального клеточного
состава.
На следующий день через 18—20 ч инкубации, когда осевшие на покровные стекла клетки были плотно фиксированы, из 2 флаконов каждых культур вынимали покровные стекла с 20-часовой культурой, окрашивали по Романовскому — Гимзе и гематоксилин-эозином и исследовали рост культуры перед действием шестивалентного Сг"+. О жизнеспособности культур заключали также по цветной пробе. Рабочие серийные разведения К2СГ2О7 готовили в физиологическом растворе в концентрациях от 10_| до Ю-4 мг-атом хрома на 1 мл. Затем как в опытах, так и в 6 контрольных флаконах культуральную среду № 199 заменяли свежей с антибиотиками без сыворотки. После этого в опытные флаконы (по 2 на каждую дозу) добавляли рабочие растворы К2СГ2О7 до конечных кон-1 центраций 10-*, Ю"*-5, 10 3, Ю-3'5, 10"4, 10"4-5 и Ю"5 мг-атом хрома на 1 мл, а в контрольные — физиологический раствор. Контрольные флаконы использовали для выявления неспецифическнх изменении клеток в процессе культивирования. На следующий день эксплантаты на покровных стеклах как опытных, так и контрольных серий извлекали и окрашивали после фиксации п метиловом спирте по Романовскому — Гимзс н гсматоксилин-эозином. В другой серии покровные стекла из всех опытных и 3 контрольных флаконов извлекали после 4-часовой экспозиции, а 3 других контрольных флакона продолжали инкубировать еще в течение 12 ч, после чего покровные стекла извлекали и из них.
Параллельно с этими классическими методами мы применяли прижизненное динамическое исследование морфологической структуры клеток под воздействием бихромата калия с помощью метода фазовых контрастов. Для этого культуру лейкоцитов человека выращивали в специальных камерах Милютина, инкубируемых в столике-термостате, установленном на микроскопе МБИ-3. После образования хорошо выраженного клеточного монослоя на следующий день камеры переворачивали нижним стеклом вверх и в опытную камеру и опытные пенициллиновые флаконы вносили минимальную токсическую дозу бихромата калин, предварительно оттитрованную по цветной пробе. С момента экспозиции бихромата проводили микрофотографи-* рованис клеточного монослоя в опытной и контрольной камерах Милютина через каждые 2 ч. В то же время из флаконов вынимали покровные стекла с последующей окраской их гематоксилин-эозином и по Романовскому — Гимзс. Из всех опытных и контрольных флаконов и камер и из маточной взвеси высевали по 0,5 мл на мясо-пептон-ный бульон для контроля бактериальной загрязненности. В питательную среду № 199 не вносили инактивированную человеческую сыворотку во избежание концентрации ионов Сг®+.
Явления «хромовой» цнтотоксической дегенерации в клеточных культурах были наиболее выражены при действии КгСгоОг в дозах, обусловливающих положительную качественную реакцию на наличие свободных ионов СгО,2- н среде (Ю-3 и выше). При этом наблюдалась полная дегенерация клеточного монослоя, который превращался в клеточный детрит, и утрачивалась способность хорошо окрашиваться различными красителями. Клеточный детрит превращался в бесструктурную массу и отпадал с покровных стекол в культуральную среду. Изменения были менее выражены при добавлении К2СГ2О7 в дозах Ю-3'5 и 10 '4 мг-атом хрома 11а 1 мл. Так, в препаратах культур костномозговых гистиоцитов под влиянием дозы Ю-3'5 мг-атом значительно'уменьшалось количество клеточных элементов по сравнению с контролем. Заметно усиливалась дегенерация гранулоцнтов, появлялось больше вакуольно измененных эозннофилов, чаще встречались их распад, клеточный детрит и безъядерные комочки цитоплазмы, много клеток неправильно полигональной формы, меньше было нормобластов, много двуядерных клеток, наблюдались явления дегенерации ретикулярных клеток (плазматических, лнмфондных, макрофагов).
При действии К2СГ2О7 в дозе Ю-4 мг-атом хрома на 1 мл в первые 4 ч среди различных клеточных элементов культуры костномозговых гистиоцитов преобладали клетки лейкобластнческого ряда. Особенно много было эознно-фильных промиелоцитов, мислоцитов, ретикулярных, плазматических и двуядерных клеток, причем наблюдались почти полная гибель зрелых лейкоцитов и разрежение клеточного состава.
Минимальной цнтотоксической дозой биохромата калия, оттитрованной по цветной пробе, в наших опытах оказалась Доза Ю-4 мг-атом хрома на 1 мл. Токсическое дей-|Ствие этой дозы на морфологическую структуру лейкоцитов при прижизненном наблюдении в камерах Милютина по сравнению с контролем видно на рис. 1. Уже через 2—4 ч действия бихромата калия в дозе Ю-1 мг-атом хрома отмечалась дегенерация клеточного • слоя. Клетки округлялись, цитоплазма их заполнялась большим числом вакуолей разного размера, наблюдались фрагментация, пикноз, явления лизиса ядра. Размер ядер клеток, подвергавшихся воздействию хрома, всегда были несколько больше, чем контрольных. Полная дегенерация клеточного монослоя наступала обычно после 10—12-часовой экспозиции.
При цитологическом исследовании окрашенных по Романовскому — Гимзе препаратов выявлено большие количество хроматиновых глыбок, дегеиерационных гранул, вакуолей (рис. 2) и гомогенных накоплений масс клеточного детрита.
Картина хромового отравления культуры мезоперито-неальных макрофагов принципиально не отличалось от имевшейся при действии аналогичных доз. Полное обез-
движнвапис сперматозоидов кролика отмечалось уже через 20 мин при воздействии КгСг;07 в дозах " 10-1 н Ю-1*5 мг-атом хрома на 1 мл и на 80 % — через 1 ч 15 мин при действии 10~2 мг-атом, тогда как при действии доз Ю-5-4 и 10~3 мг-атом подвижность не прекращалась в течение 16 ч и более без существенного па-рушения нх морфологической структуры.
Выводы. 1. Минимальной цитотокснческой дозой КгСггО; является концентрация Ю-4 мг-атом хрома на 1 мл среды № 199.
2. Соли Сг®+ в дозах, обусловливающих наличие в среде свободных ионов СгО«2- (Ю-3 мг-атом хрома и более на 1 мл), оказывают выражсинос цнтопатогенное действие на большинство изученных клеточных культур.
3. Сперматозоиды кролика в отличие от лейкоцитов человека, костномозговых гистиоцитов и мезоперитонеаль-ных макрофагов морской свинки способны длительно выдерживать концентрацию К2СГ2О7 Ю-2-5 и 10_3 мг-атом
хрома на 1 мл без существенной блокады подвижности, что указывает на различную толерантность к повреждающему действию ионов СгО«2-.
4. Необходимо дальнейшее изучение причин повышенной чувствительности или устойчивости к ионам СгО,2-клеток различных органов и тканей для детального познания патогенеза хромовой интоксикации.
Литература. Гольдман И. Л., Левина Л. Я. — Вюлл.
экспер. биол., 1964, № 11, с. 103—106. Маслова Т. Я.—Ж. мнкробнол., 1963, № 7. с. 98—102. Чахава О. В., Фриденштсйн А. Я. — В кн.: Вопросы радиационной микробиологии и иммунологии. М., 1960, с. 30— 31.
Moörhead P. S., Nowell Р. С., Mellman W. J. et a I. — Exp.
Cell. Res.. 1960, v. 20, p. 613. Suler E.—i. exp. Med., 1952, v 96, p. 137.
Поступила 16.10.80
УДК 613.294:614.73
А. Г. Пакуло (Москва)
СПОСОБЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИЩИ И ПОСТУПЛЕНИЕ 137Cs В РАЦИОН ЧЕЛОВЕКА
За последнее время значение алиментарного пути поступления радионуклидов в организм человека заметно возросло. Присутствие их в рационе во многом зависит от характера накопления нх в тканях животных, поступающих в пищу.
'"Сэ равномерно распределяется в организме как теплокровных животных, так и рыб, накапливаясь преимущественно в мышечной ткани (Д. И. Ильин).
В процессе приготовления мясных и рыбных блюд количество радионуклида в них уменьшается за счст механической обработки — удаления внутренностей, сухожилий, чешуи и др. Однако при варке не исключена возможность перехода изотопа из несъедобных тканей, в первую очередь костей, в бульон. Отмечается, что предварительное вымачивание в пресной воде, трехмесячная выдержка в 25% рассоле и последующая варка снижают содержание "'Сэ в мясе животных на 90% (Л. А. Пср-цов). От 5 до 10 % "Р при варке переходит из несъедобных тканей рыб в бульон (М. М. Сауров и соавт.). Таким образом, ткани, не используемые непосредственно в пищу, при варке могут явиться дополнительным источником поступления радионуклидов в рацион человека.
В задачу настоящей работы входили экспериментальные исследования по определению степени перехода '"Сб нз тканей животных н рыб в бульон в процессе кулинарной обработки, а также сравнительная оценка поступления изотопа в рацион человека при употреблении разных блюд.
Материалом для исследования служили кролики и кар-пы-годовнкн. Кроликам внутримышечно вводили раствор азотнокислого '"Сэ без носителя из расчета 2,0-Ю-7 Ки на 1 кг сырой массы. Через 3 сут животных забивали, так как наибольшая концентрация изотопа в их организме происходит на 2-й день (Д. И. Ильин и Ю. И. Москалев:
Hood и Comar). Затем параллельные пробы мышц и костей в отдельности варили 60 мин в чистой водопроводной воле. Карпов помещали по 30 особей к аквариумы, применяя аналогичный раствор изотопа. Концентрация его в воде составляла 01,1-104 Бк/л. Эксперимент продолжался 120 сут, т. е. практически до установления равновесного состояния между содержанием ,37Cs в воде и рыбе. Всего отобрано 85 проб. В кулинарную обработку входило удаление внутренностей, жабер и чешуи. Мышцы и кости в отдельности нарили 60 мин в водопроводной воде. В исследуемых пробах 137Cs определяли на у'-спектрометре, чувствительность метода 1,85 Бк/проба. Относительное i средпеквадратическое отклонение 15—20 %. Полученные данные обработаны статистически и приведены в таблице.
Данные таблицы показывают, что при варке нз костной ткани как рыб, так и кролика в бульон переходит основное количество (до 80% ) содержащегося в них изотопа. Степень перехода 137Cs нз мышц также значительна — 60 и 70 % для кроликов и рыб соответственно.
Следовательно, поступление ,37Cs в рацион не ограничивается тем количеством, которое содержится только в съедобных тканях, а может значительно увеличиться за счет перехода изотопа из несъедобных тканей при варке. Поскольку l37Cs во фракциях костной ткани локализуется на поверхности кристаллов, не включаясь в кристаллическую решетку, процесс варки, видимо, способствует переходу изотопа в бульон. При зажаривании мышечной ткани большинство содержащихся в ней минеральных солей, а следовательно, 137Cs не распадается, и все его количество поступает в рацион.
Таким образом, в случае значительного загрязнения мяса как теплокровных животных, так и рыб 137Cs снизить поступление изотопа в рацион человека можно путем удаления воды, в которой производилась варка. Необходимо
Содержание 13'Cs в тканях и бульоне после варки
Рыба Кролик
Объект исследования костн мышцы кости мышцы
кг кг % кг % кг %
Материал до варки Материал после варки Бульон 1304-18 30,0-4-1,8 99-4-1,2 100 23 77 73,5+6,9 22,0+1.7 51,6+8,3 100 32 68 0,76+0,29 0.17±0.03 0,59±0,26 100 22 78 1,25+0,52 0,47±0,22 0,67+0,38 100 40 60
