CC BY
45
УДК 575:599.323.4
Михайлова И.В., Смолягин А.И., Ермолина Е.В., Пушкарева Л.А.
Оренбургская государственная медицинская академия
ВЛИЯНИЕ БИХРОМАТА КАЛИЯ, БЕНЗОЛА И СМЕСИ ЭТИХ ВЕЩЕСТВ
НА ИММУННЫЙ ОТВЕТ МЫШЕЙ
Установлено, что бензол и смесь (бензол + бихромат калия) оказывают выраженное влияние на иммунную систему мышей (СВАхС57В!6^1, что проявилось в лейкопении, снижении массы лимфоидных органов (тимус и селезенка) и количества клеток в этих органах, а также на параметры гуморального иммунного ответа (снижение относительного и абсолютного содержания АОК в селезенке и концентрации лизоцима).
Ключевые слова: бензол, бихромат калия, мыши, иммунная система.
Длительное воздействие малых концентраций химических веществ, к которым относятся бихромат калия и бензол, приводит к снижению адаптационных возможностей организма. Одним из ранних признаков действия указанных факторов являются изменения в иммунном статусе, что может быть использовано в оценке состояния здоровья [5]. Бензол и бихромат калия широко распространены в окружающей среде, так как основными их источниками загрязнения являются автотранспорт, предприятия газодобывающей, газо- и нефтеперерабатывающей промышленности, машиностроения [5, 6]. Целью данного исследования явилось изучение в динамике воздействия бихромата калия, бензола и их смеси на иммунный ответ у мышей.
Материалы и методы
Эксперименты проведены на здоровых половозрелых мышах-самцах (СВАхС57В1б)П в соответствии с этическими нормами и рекомендациями по гуманизации работы с лабораторными животными, отраженными в «Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других целей» (Страсбург, 1985). Перед началом эксперимента животные содержались в карантине (1 мес.) с обязательным клиническим обследованием и выбраковкой подозрительных на заболевания особей. Все животные были разделены на 4 группы и содержались на стандартном пищевом рационе. Первая группа являлась контролем и получала воду. Животные 2, 3, 4 групп вместе с питьевой водой получали следующие химические вещества: животные 2-й группы - бензол из расчета 0,6 мл/кг,
3-й группы - бихромат калия из расчета 20 мг/ кг, 4-й группы - смесь бихромата калия (из расчета 20 мг/кг) и бензола (из расчета 0,6 мл/кг).
Выбор доз, способа введения и длительности эксперимента обоснован литературными данными [7]. Через 45 и 90 дней в крови, тимусе, селезенке и костном мозге (КМ) определяли число и состав клеток, уровень лизоцима, а также массу тимуса, селезенки в соответствии с лабораторными методами исследования экспериментальных животных [2]. Первичный иммунный ответ к тимусзависимому антигену (эритроцитам барана - ЭБ) исследован путем определения прямых антителообразующих клеток (АОК) в селезенке по методу Ерне и количества гемагглютининов в сыворотке крови [2]. Для этого животных иммунизировали путем внут-рибрюшинного введения 2,5% взвеси ЭБ в объеме 0,5 мл. Через 5 суток с момента введения ЭБ животных выводили из эксперимента под эфирным наркозом и извлекали селезенку. Результаты оценивали как по относительному числу АОК на 106 спленоцитов, так и по абсолютному числу АОК на селезенку. Результаты обрабатывались статистически методами вариационной статистики с использованием пакета программ для ПК «Microsoft Excel 7.0».
Результаты и их обсуждение
Исследование влияния бензола, бихромата калия и их смеси на количество ядросодержащих клеток в крови и лимфоидных органах мышей на сроке 45 и 90 дней (табл. 1) показало по сравнению с контролем достоверное снижение числа лейкоцитов у животных 2-й группы (45-й день), массы тимуса и количества тимо-цитов - у мышей 4-й группы (90-й день), массы селезенки и количества клеток в ней - во 2-й и
4-й группах в оба срока наблюдения. В целом, сравнивая полученные результаты на сроке 45 и 90 дней, можно говорить о выраженном влиянии бензола и смеси на количество ядросодер-
жащих клеток в крови и лимфоидных органах, что проявилось в лейкопении, снижении массы лимфоидных органов (тимус и селезенка) и количества клеток в этих органах.
Изучение иммунного ответа у мышей на сроке 45 и 90 дней выявило, что по сравнению с интактной группой животных установлена тенденция к снижению количества спленоцитов в опытных группах только на 90 день (табл.2).
Также установлено, что на 45 день относительное содержание АОК было достоверно снижено во 2-й и 3-й группах животных, а абсолютное количество АОК - во всех группах мышей. Вместе с тем содержание гемагглютининов достоверно не изменялось в опытных группах мышей на оба срока наблюдения. Изучение концентрации лизоцима у мышей на сроке 45 и 90 дней показало достоверное снижение данного показателя во всех опытных группах по сравнению с контролем. Таким образом, изучение параметров иммунного ответа у мышей, получавших вместе с водой бензол, бихромат калия
и их смесь, выявило снижение относительного числа и абсолютного количества АОК в селезенке и содержания лизоцима.
Обсуждая полученные результаты, можно предположить, что в основе указанного действия исследуемых веществ на иммунный ответ лежит, с одной стороны, нарушение структурной целостности клеточных мембран [5], а с другой - активация перекисного окисления липидов (ПОЛ). Известно, что ПОЛ может выступать в качестве регуляции иммуногенеза и играет большую роль в адаптивных реакциях организма. Избыточная активация ПОЛ оказывает негативное влияние на иммунокомпетентные клетки, нарушает синтез ДНК и белка лимфоцитов, приводит к подавлению иммунных реакций [5]. Как было показано нами ранее [6], длительное поступление в организм бихромата калия, обладающего высокой прооксидантной активностью, и смеси бихромата калия и бензола приводило к развитию «окислительного стресса», что проявлялось увеличением параметров хемилюминесценции сы-
Таблица 1. Влияние бензола, бихромата калия и их смеси на количество ядросодержащих клеток в крови и лимфоидных органах мышей (СВАхС57В16)Р1
Показатели Срок воздействия, дни Контроль 2 группа 3 группа 4 группа
Лейкоциты, 109 45 4,7±0,20 (52) 3,92±0,21* (25) 4,22±0,27 (25) 4,52±0,22 (26)
90 4,25±0,46 (22) 4,54±0,55 (21) 4,52±0,44 (25)
Тимус масса, мг 45 34±1,15 (73) 32±1,56 (31) 37±1,10 (31) 35±1,42 (32)
90 34±2,41 (24) 36±1,55 (25) 30±1,37*П (25)
число кариоцитов, 106/орган 45 58±2,54 (69) 56±2,53 (31) 58±3,54 (31) 58±2,60 (32)
90 55±4,91 (20) 64±4,93 (21) 47±4,78*П (21)
Селезенка масса, мг 45 87±2,20 (73) 74±1,96* (31) 75±2,21* (31) 74±2,01* (32)
90 72±3,73* (24) 87±4,43П (25) 66±2,80*П (25)
число кариоцитов, 106/орган 45 160±7,46 (73) 119±5,37* (31) 130±5,56* (31) 135±4,01* 32
90 138±8,44 (24) 179±15,08П (25) 133±9,45* (25)
Костный мозг, число кариоцитов, 106/орган 45 18±1,06 (73) 16±0,82 (31) 18±1,10 (31) 16±0,77 (32)
90 15±1,77 (24) 17±1,68 (25) 14±1,82 (25)
Примечание: в скобках указано количество исследованных животных; * - обозначены показатели, достоверно (р < 0,05) отличающиеся от уровня контроля; А - достоверные различия (р<0,05) показателей опытных групп на 45 и 90 дней.
Таблица 2. Влияние бихромата калия, бензола и смеси этих веществ на иммунный ответ мышей (СВАхС57В16)И
Показатели Cpoк воздействия, дни Koнтpoль 2 ^ynna З ^ynna 4 ^ynna
Количество спленоцитов (млн) 45 164±7 157±6 (20) 157±5 (20) 160±10 (12)
90 (20) 150±11 (14) 141±7 (12) 142±8 (1З)
AOK/млн 45 254±21 156±17* (20) 191±20* (20) 201±18 (12)
90 (20) 245±З4^ (14) 2З8±25 (12) 268±З2 (1З)
АОК/сєлє-зєнку 45 41З54±З789 24546±2991* (20) З0278±З678* (20) З12З0±276З* (12)
90 (20) З7177±5880 (14) ЗЗ8З4±З790 (12) З7027±4З67 (1З)
Антитела к ЭБ (lg) 45 1,З1±0,З1 1,25±0,2З (10) 1,1З±0,З0 (10) 1,21±0,29 (10)
90 (10) 1,05±0,28 (14) 1,65±0,18 (1З) 1,6З±0,21 (10)
Лизоцим, г/л 45 З,0З±0,25 2,01±0,24* (10) 2,06±0,27* (12) 2,11±0,З* (1З)
90 (11) 1,04±0,З7*^ (12) 1,З9±0,5З* (10) 1,З0±0,48* (10)
воротки крови, свидетельствующей об активации процесса ПОЛ [4; 8]. Как известно, факторы естественной резистентности тесно взаимодействуют с другими функциональными системами организма. В частности, показано, что уровень лизоцима в крови непосредственно связан с содержанием в ней гранулоцитов и моноцитов, являющихся основным источником этого фермента. Снижение уровня лизоцима, скорее всего, связано с выявленным нами ранее снижением количества нейтрофилов и моноцитов у обсле-
дуемых животных, поскольку именно эти клетки являются главным источником лизоцима в крови. Таким образом, полученные результаты исследования влияния бихромата калия, бензола и их смеси на ядросодержащие клетки крови и лимфоидных органов, гуморальный иммунный ответ и уровень лизоцима сыворотки крови у мышей могут быть использованы для расшифровки влияния комплексного воздействия неорганических и органических соединений на различные звенья иммунной системы.
Список использованной литературы:
1. Боев В.М., Верещагин H.H., Скачкова МА. и соавт. Экология человека на урбанизированных и сельских территориях / Под ред. H.H. Верещагина, В.М. Боева. - Оренбург, 2003. - 392 с.
2. Волчегорский ИА., Долгушин И.И., Колесников О.Л. Экспериментальное моделирование и лабораторная оценка адаптивных реакций организма. - Челябинск, 2000. - 1б7 с.
3. Горизонтов П.Д., Белоусов О.И., Федотова М.И. Стресс и система крови. - М.: Медицина, 1983. - 240 с.
4. Изтлеутов М.К. Патогенез нарушений гомеостаза, вызванных избыточным поступлением хрома в организм, и пути их коррекции. Aвтореф. дисс. ... докт. мед. наук. - Москва, 2004. - 48 с.
5. Куценко СА. Основы токсикологии.- СПб., 2004. - 720 с.
6. Тимошинова С.В., Шарапова H^., Михайлова И.В. и соавт. Влияние хронической интоксикации хромом и бензолом на антиоксидантный статус крыс // Вестник ОГУ. - 2004. - №10. - С. 132-133.
7. Утенин В.В. Гигиеническая характеристика хрома и бензола и морфофункциональные аспекты их взаимодействия на организм в условиях эксперимента. Aвтореф. дисс. ... канд. мед. наук. - Оренбург, 2002. - 24 с.
8. Robinson S.N., Shah R., Wong B.A. et al./ Immunotoxicological effects of benzene inhalation in male Sprague-Dawley rats // Toxicology. - 1997. - Vol. 119. - Issue 3. - P. 227-237.
