CC BY
6
Таблица 2
Влияние смеси газов на массу тела и внутренних органов крыс (М±т)
Продолжительность воздействия, сут Группа животных Относительная масса, г на 1 кг массы тела Масса тела, г
гипоталамус надпочечники печень легкие селезенка
14 Контрольная 0,197+0,014 0,214-0,003 42,0±0,9 4,61+0,23 2,97+0,13 281±П
Опытная 0,234+0,024 0,214±0,006 41,4±1,3 4,44±0,13 2,86+0,15 258+9
30 Контрольная 0,199+0,021 0,233±0,014 41,6+2,2 4,48±0,31 2,67±0,13 328+9
60 Опытная 0,213+0,023 0,196+0,011 38,7±0,8 5,74+0,54 2,56+0,06 288+7
Контрольная 0,157+0,015 0,166±0,005 33,6+1,0 3,28±0,20 2,31 ±0,06 382±5
Опытная 0,146±0,010 0,175±0,009 33,3+2,1 4,57±0,35 2,36±0,17 353±16
адренокортикальную или симпатико-адреноМ'е-дулляриую систему. Активация гипофизарно-адренокортикальиой системы (1-й тип стресса) сопровождается повышением секреции СК при неизмененной секреции КА. При активации симпа-тико-адреномедуллярной системы (2-й тип стресса) усиливается синтез НА и адреналина, однако синтез СК. остается неизмененным. Полученные ■**нами результаты, указывающие на отсутствие 4-'изменений содержания СК и повышение содержания КА в надпочечниках, могут соответствовать 2-му типу стрессовой реакции.
Р. Ние1ег и соавт. [3] подвергали крыс и мышей воздействию выхлопных газов разной концентрации (максимальные дозы СО 25,8— 129 мг/м3, углеводородных соединений, выраженных в виде СЫ4, 24,4—878,4 мг/м3, 03 0,4— 2 мг/м3, Ы02 0,6—3,8 мг/м3) и наблюдали стрес-сово-адаптациопный ответ у мышей, оценивая его по спонтанной активности.
М. 51ир1е1 и соавт. [6] в течение 3 лет подвергали крыс воздействию смеси, содержавшей различные концентрации окислов азота (1\!Ох). При этом лишь смесь с наибольшим содержанием НОх оказывала более выраженное биологическое действие. Авторы [6] не обнаружили изменений массы тела и органов у подопытных животных. Различие между данными, полученными в этой работе, и нашими результатами можно объяснить разным составом ингалированной газовой смеси, главным образом за счет бензина, использованного в наших экспериментах.
Таким образом, полученные результаты указывают на синергизм стрессового действия СО, NO2 и бензина, что необходимо учитывать при оценке неблагоприятного влияния смесей вред-пых веществ
Литература
1. Chattopadhyay S., Johnson D. D., Jaques L. B. // Steroids. — 1971,— Vol. 18.—P. 411—419.
2. Dunn O. J., Clark V. A. Applied Statistics: Analysis of Variance and Regression. — New York, 1974.
3. Hueter F. G., Contner G. L„ Bush K. A., Hinners R. G.// Arch, environm. Hlth. — 1966,— Vol. 12.—P. 553— 560.
4. Jacobowitz D. M., Richardson J. S. // Pharmacol. Bio-chem. — Behav. — 1978,— Vol. 8. — P. 515—519.
5. Sidorenko G. I., Tsulaya V. R., Bonashevskaya Т. /., Shaipak V. M. // Environm. Hlth Perspect. — 1970. — Vol. 30, —P. 13—18.
6. Stupjel M., Magnier M., Roman/ F., Tran M. H. 11 Arch, environm. Hlth. — 1973,— Vol. 26. — P. 264—269.
7. Vyskocil A., Tusl M„ Zaudlar K.//J. hyg. Epidemiol. Microbiol. Immunol. — 1984,— Vol. 28. — P. 377—382.
8. Vyskocil A., Obrsal J., Tusl M„ Cerman J. // Collect. Sci. Works Charles Univ. med. Fac. Eradec Kralove.—
1984. — Vol. 27. — P. 253—257.
9. Vyuskocil A., Tusl M„ Zaydlar KJ/i. appl. Toxicol.—
1985,— Vol. 5. —P. 357—359.
10. Vyskocil A., Tusl At, Zaydlar К. II Ibid.— 1986. — Vol. 6. — P. 443—446.
11. Vyskocil A., Tusl M. // Csl. Hyg. — 1986.— Vol. 31,— P. 469—477.
Поступила 21.01.88
1 Авторы выражают благодарность М. Попелковсй и доц. В. Хмеларжу за техническую помощь.
УДК 613.632:678.745.8341-07: [616.3в+616.441+616.421-091
В. Сэффнер, Ф. Шиллер
ВЛИЯНИЕ АРОХЛОРА 1254 НА МОРФОБИОХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ НЕКОТОРЫХ ОРГАНОВ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
НИИ гигиены и микробиологии, Бад Эльстер (ГДР)
Полихлорированные дифенилы (ПХД) в недавнем прошлом широко применялись в качестве диэлектриков, смазочных материалов, пластшЬи-каторов, фунгицидов и т. д. Хотя вследствие известных токсических эффектов, особенно массо-
вых интоксикаций на Тайване, их производство в Европе прекратилось, но из-за стабильности в окружающей среде [7, 8, 12, 16, 17] они еще продолжительное время будут представлять определенную опасность [2, 9—11, 15, 18].
Таблица 1
Морфологические показатели внутренних органов крыс при воздействии арохлора 1254 (М±т )
Доза, мкг/кг Щитовидная железа Селезенка Тимус
высота эпителия, мкм относительная масса. относительное количество клеток, - 107 объем белой пульпы, % краевая зона относительная масса относительное количество клеток, •10'
Контроль 6,48±0,48 0,И±0,022 Самцы 11,12+2,76 | 11,5±5,4 8,0±2,8 0,080+0,025 _
2 6 20 Контроль 7,80±0,35* 7,37+0,50 5,55±0,69 0,12±0,023 0,15±0,018* 0,16±0,021* 0,18±0,020 !0,95±2,29 13,80± 1,31 12,87+2,26 Самт 15,73±3,06 12,9+4,3 14,2+4,5 9,9±2,47 12,2±3,8 13,1±3,2* 6,9±4,7 0,078+ 0,013 0,081 ±0,019 0,081+0,009 0,116+0,011 25,74 ±4,95
2 6 20 6,31±0,36* 5,80±0,44 0,20±0,037 0,21+0.015 0,16±0,033 17,59+3,71 21,32+3,34 16,54±3,39 11,9+4,20 10,3+4,3 13,4+3,2* 7,7+3,1 0,093+0,018 0,093±0,017 0,072+0,011* 20,29±3,59* 21,70±5,06 12,71 ±5 »11*
Примечание. Здесь и в табл. 2:— не исследовано; звездочка — достоверные различия с контролем (р<0,05).
ПХД в токсикологическом плане достаточно полно исследованы с определением различных эффектов их действия [4—6, 14] и локализации в тканях и биологических жидкостях [1—3]. Вместе с тем до настоящего времени малоизученным остается действие ПХД на щитовидную железу [5]. С целью изучения данного вопроса нами был проведен субхронический опыт на крысах с оценкой ряда показателей состояния щитовидной железы, печени и органов иммуногенеза.
Эксперимент проведен на 90 самцах и самках, полученных после скрещивания крыс разных линий. Животных подвергали воздействию одного из представителей ПХД арохлора 1254 в дозах 2, 6 и 20 мг/кг, поступающих в организм с питьевой водой в течение 2 нед (самцы) и 15 нед (самки). Часть самцов была оставлена для изучения восстановительного периода (на 4 нед после прекращения воздействия).
Проводили гистологическое исследование щитовидной железы с измерением высоты фолликулярного эпителия и объема его ядер (100 измерений) .
Результаты исследования показали, что воздействие арохлора 1254 вызывает увеличение высоты фолликулярного эпителия и объема его ядер (табл. 1). Под влиянием максимальной дозы вещества отмечалось также увеличение массы печени и объема ядер гепатоцитов (табл. 2). Эти сдвиги более заметны у самцов, чем у самок.
У самцов наблюдалось увеличение массы селезенки (в среднем на 25 %), что связано с полнокровием и клеточной гиперплазией этого органа. Объем белой пульпы повышался в среднем на 20 %, количество клеток селезенки увеличилось на 10—20 %. У самок изменения в селезенке от-
сутствовали, но отмечалось уменьшение массы тимуса (на 30 % ПРИ действии максимальной дозы) и общего количества клеток на 50 и 15 % в группах с высокой и средней дозами соответственно. Выявлено также снижение содержания лейкоцитов в периферической крови.
Как показали результаты биохимического исследования, арохлор 1254 индуцирует активность цитохрома Р-448. Об этом свидетельствует повышение активности зависящего от цитохрома Р-448 этоксиресорфун-о-деэтилирования.
Эффект начинается с минимальной дозы и повышается по мере увеличения уровней воздействия, а у самцов, кроме того, сохраняется и через 4 нед после прекращения затравки.
Повышение зависящего от цитохрома Р-450 этилморфиндеметилирования наблюдалось при действии вещества в дозе 2 мг/кг, причем изменения не нарастали, несмотря на увеличением^ дозы. Эффект у самок был более слабым, чем у самцов. В отношении активности ферментов глутаматоксалаттрансаминазы, глутаматпиру-ваттрансаминазы и щелочной фосфатазы в го-могенате печени также выявлены половые различия: четкое снижение у самцов и отсутствие достоверных сдвигов у самок.
В отличие от высокочувствительных морфо-метрических и биохимических показателей, изменяющихся при разных уровнях воздействия вещества, изменения при обзорных гистологических исследованиях наблюдались только при максимальных дозах вещества в виде набухания и жировой дистрофии печени.
Таким образом, токсический эффект арохлора 1254 проявляется в повышении высоты фолликулярного эпителия щитовидной железы, снижении диаметра фолликулов, увеличении объема ядер
Таблица 2
Изменение морфометрических и биохимических показателей в печени крыс при воздействии арохлора 1254
Активность ферментов, отн. ед.
Доза, мг/кг Продолжится ьность экспозиции, нед Относится ьная масса печени Деметилиро-вание этил-морфина, мол ь/(мг - мин) Деэтнлиро-вание этокси- ресорфуна моль/( мг -мин) Относительная площадь ядер гепатоцитов глутама-токсал ат-транса-миназы глута-матпиру-ваттран-саминазы щелочной фосфатазы л актат-дегндро-геназы
3,25±0,-19
0,345±0,04S
Самцы 119,2±!5,2
43.7±2,03 156 ±86,2 544±37,3 4,64+0,48 1.63+0.31
8 (в конце восстановительного периода) в
8 (в конце восстановительного периода) 8
8 (в конце восстановительного периода)
3,24+0,39 3,53±0,20
3,54+0,32
5.45+0,33* 1,37+0.15
3,57±0,18 3.86+0,38 4.20+0,31
0,494+0,0702 0,380+ 0,025
0,527±0,056
0,447+0,0-19 0,458±0,045
0,185±0,0I I 0.1S1 ±0,030
670,8+40,4 620,0±52,2
902+72,-
925+134 1012+83,6
Сам и
585±56.S 836 +53,6 1022+217
42.8+0,93 46,1+3,15
47,03+2,68 33.2+1,41
54,3+1,06 4S.6+3.8
40,1+2,97 38,2+1,41 37,5±4,01
372±109,9 462+35,4
300+49.8* 404
304 +6S.4* 345+40,7*
213+27,2 213±27,8 251 ±48
417+126,3 486 ±24,4
403±49,1*
547
306±45,8* 446±56,6*
314±38.8 305±60,6 311±47,8 210±54,7*
2,98±0,72 4,03
2,95±0,29* 4,54
3,00±0,51* 3,53
2,98±0,42 2,32±0,37 2,32±0,52 3,18±0,92
1,45±0,35 1,70
1.24=0.16* • 2,13
1,25±0,14* 1,70
1,98±0.27 1,80=0.17 2,37=0.60 1,29=0,26*
эпителиальных клеток; нарастании массы печени и объема ядер гепатоцитов, объема белой пульпы селезенки, повышение активности микросомаль-ных ферментов Р-448 и Р-450, снижении активности трансаминаз и щелочной фосфатазы.
У самок в отличие от самцов наблюдалось снижение массы тимуса и общего числа клеток в этом органе, уменьшение количества лейкоцитов в периферической крови и отсутствие активации системы Р-450. Это свидетельствует о более сильном токсическом действии арохлора 1254 на на организм самок. Уменьшение тимуса под воздействием ПХД обнаружили и другие исследователи [6, 13]. Автор [13] находил также снижение содержания лейкоцитов в периферической крови.
Различия в реакции на воздействие ПХД у самцов и самок связаны с состоянием системы микросомальных ферментов. У самок наблюдается очень низкое гидроксилирование дифепилов дифенил-4-гидроксилазой (Р-450-зависимый процесс). Незначительная индукция этого энзима у самок обусловливает более значительную интоксикацию, что выражается прежде всего снижением величины тимуса. Аналогичные закономерности установлены в отношении полибромирован-ных дифенилов. Так, под влиянием этих соединений у самок обнаруживается большое повышение содержания порфирина в печени, чем у самцов.
Выводы. 1. Арохлор 1254 при поступлении в организм самцов с питьевой водой в дозах 6 и 20 мг/кг вызывает изменения морфометрических показателей в щитовидной железе, сохраняющиеся и в восстановительном периоде. У самок изменения в щитовидной железе менее отчетливы.
2. Введение препарата в дозе 2 мг/кг вызывает у самок уменьшение тимуса и снижение числа его клеток. При более высоких дозах отмечается снижение содержания лейкоцитов в периферической крови.
3. Токсическое действие арохлора 1254 на самцов приводит к увеличению массы печени, объема ядер гепатоцитов, активации системы смешанных оксидаз Р-448 и Р-450, снижению в печени активности трансаминаз и щелочной фосфатазы. У самок наблюдается активация Р-448-зависи-мых энзимов, сочетающаяся с очень слабой индукцией дифенил-4-гидроксилазы. Этим объясняется более выраженное токсическое действие ПХД на некоторые морфобиохимические параметры.
Литература
1. Bastomsky С. Н. //Canad. J. Phys. Pharm.— 1977. — Vol. 55. — P. 288—292.
2. Brunn H„ Berlich Н. D„ Müller F. ].// Bull. Environm. Contam. Toxicol. — 1985.— Vol. 34. — P. 527—532.
3. Bush B. //Arch. Environm. Contam. Toxicol.— 1984,— Vol. 13, —P. 517—527.
4. Carler J. W., Mercer L. P. //Bull. Environm. Conlam. Toxicol. — 1983,— Vol. 31, —P. 686—691.
5. Collins W. Т., Capen С. C. et al. //Amer. J. Path. — 1977.— Vol. 89,—P. 119—136.
6. Failh R. E., Luster M. /., Vos ]. G. // Rev. Biochem. Tox.— 1980.— Vol. 2.-P. 173—212.
7. Förslner U„ Müller G. // Geo J. — 1985. — Vol. 5. — P. 417—432.
8. Fytianos К- Vasilikiotis G„ Weil L. // Bull. Environm. Contam. Toxicol.— 1955,— Vol. 34,—P. 504—508.
9. Göllenbolh K. et al.//BMT\V:— 19ЭЗ. — Vol. 96. — P. 51—57.
10. Gupta В. N. //Tox. Appl. Pharm. — 1983. — Vol. 68,— P. 1—19; 19—36.
11. Jan J., Malnersic S„ Komar M. //Hrana i Ishrana (Beograd).— 1982,— Vol. 23. — P. 261—262.
12. Larsson P.// Water Res. — 1984,— Vol. 18, —P. 1389— 1394.
13. McKonnell E. D. Ц Environm. Hlth Perspect. — 1985,— Vol. 60. — P. 29—33.
14. Mc Kinney J. D., Fawkes J., Jordan S. // Ibid. — Vol. 61.—.P. 41—53.
15. Mori Y., Kikula M„ Okinaga E. // Bull. Environm. Con-tarn. — 1983. — Vol. 30. — P. 74—79.
16. Müller W., Korta F. // Chemosphere. — 1976. — Vol. 2, —Р. 95-100.
17. Scheunert J„ Klein W. Polychlorinated Biophenyls in the Environment. — München, 1979.
18. Skaare J. U„ Polder Л., Breuili E. M. // Nord. Veter.-Med. Kopenhagen. — 1981,— Vol. 33. — P. 366—370.
Поступила 03.06.88
УДК 613.632+614.7-601 -099-008.9-092.18
X. Эллингер
ВНУТРЕННЯЯ МЕМБРАНА МИТОХОНДРИЙ КАК ЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПАТОБИОХИМИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ХИМИКАТОВ
НИИ гигиены и микробиологии, Бад Эльстер (ГДР)
Внутренняя мембрана митохондрий является комплексным и чувствительным объектом исследования для оценки цитотоксического эффекта. Высокая чувствительность мембраны обусловлена тесной связью между состоянием мембранного барьера и синтезом АТФ, сопряженного с окислением субстратов в дыхательной цепи. Многие факторы окружающей среды (ОС) прямым или косвенным путем "ТГлияют на окислительное фосфорилирование. К ним относятся алкалоиды, микотоксины, поверхностно-актив-ные вещества, алкилирующие агенты, канцерогены и др. Это влияние можно учесть при исследовании внутренней мембраны митохондрий. В работе Л. X. Мухамбетовой [1] представлены данные об изменении активности мембранесвязанных ферментов митохондрий при воздействии химическ!рс_загрязнителей_ОС. При этом выявлено изменение проницаемости митохондри-альных мембран.
В наших исследованиях препарированные митохондрии [3] суспендировали в 0,25 М растворе сахарозы (до 1 мг белка митохондрий на 1 мл). В исходной суспензии определяли набухание митохондрий, содержание адениинуклеотида и накопление малонового альдегида при воздействии in vitro нитритов и дихлофоса.
Содержание адениинуклеотида оценивали по оптической плотности депротеинизированного су-пернатанта (центрифугирование при 9000 g) при 260 им после инкубации суспензии митохондрий (37 °С). Так как к суспензии не добавляли АДФ, то выход адениинуклеотида из митохондрий соответствовал зависящему от энергии транспорту. При этом необходимо учитывать степень проницаемости мембраны, синтез АТФ, т. е. энергетический потенциал митохондрий. Различают контракционные циклы набухания малой амплитуды, которые, очевидно, тесно связаны с чередованием различных окислительно-восстановительных состояний в митохондриях, т. е. с окислительным фосфорилированием, а также изме-
нения большой амплитуды. Последние обусловливаются митохондриальным дефицитом энергии и поэтому могут быть использованы как тест на токсичность. Р1зменения регистрируются фазово-контрастным микроскопом или фотометрически при 520 нм (зависящее от помутнения суспензии митохондрий измерение).
В наших исследованиях измерение оптической плотности проведено на двухлучевом спектрофотометре с температурным градиентом 25 °С между обеими кюветами в течение 5 мин.
Набухание митохондрий, регистрируемое нами, рассматривается как первичная реакция приспособления к экзогенным воздействиям. Синтез АТФ вновь приводит к их сморщиванию (сокращению). При высокой степени набухания митохондрии после синтеза АТФ значительно отличаются от нормы. При сильном набухании они проницаемы для адениннуклеотидов. Поэтому для интерпретации подъема уровня последних необходимо установить степень набухания. Отмечается тесная связь между изменением состояния мембран и интенсивностью процессов пере-кисиого окисления липидов (ПОЛ). ПОЛ может> происходить в результате окисления экзогенных соединений, а также непосредственно на фосфо-липидной мембране. Обусловленное расщеплением радикалов мембранных липидов накопление малонового диальдегида (МДА) легко выявить реакцией с ткобарбитуровой кислотой (полученный продукт розового цвета определяется фотометрически).
В наших исследованиях, а также в работах других авторов [4] обнаружена тесная корреляция между уменьшением содержания ненасыщенных жирных кислот в липидах мембран и накоплением МДА. С учетом полученных данных мы рассматриваем определение МДА как достаточно специфичный показатель для нашей тест-системы.
В результате исследований установлено зависящее от дозы повышение отдачи адениннуклео-
