ВЛИЯНИЕ ОФУНАКА НА ОРИЕНТИРОВОЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ БЕЛЫХ КРЫС Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 615.285.7:547.2411.015.4:612.821

С. 10. Б условии, А. И. Котеленец

ВЛИЯНИЕ ОФУНАКА НА ОРИЕНТИРОВОЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ БЕЛЫХ КРЫС

Белорусский научно-исследовательский санитарно-гигиенический институт, Минск

Известно [4], что в клинической картине отравления фосфорорганическими соединениями (ФОС) симптомы поражения ЦНС играют ведущую роль.

В связи с этим при изучении нового тиофосфорного инсектицида офунака [0-(2-фенилпнридазон — 3-ил-6)-0,0 диэтилтнофосфат] особое внимание было уделено его влиянию на поведенческую деятельность белых крыс.

Исследование выполнено на 100 беспородных крысах-самцах в условиях «открытого поля» [5]. Установка представляла собой квадратную площадку размером 100ХЮ0 см, ограниченную непрозрачными бортами, по всей площади которой равномерно распределено 36 норок (отверстий) диаметром 3 см. Площадка расчерчена на 49 квадратов, освещенность поля 100 лк.

Крыс помещали на площадку на 3 мин с интервалами 12, 24, 72 ч, в дальнейшем — через каждые 3 сут до 42-го дня эксперимента.

Применена балльная система оценки ориентировочно-исследовательской деятельности (ОИД) белых крыс: пересечение одного квадрата — 1 балл; вертикальная стойка на задних лапах — 2 балла; количество исследованных норок: 1 норка — 3 балла; число заглядываний в норку: 1 заглядывание—1 балл; время заглядывания в норку: 0,5 с—1 балл; латентный период (время, за которое животное выходит за пределы квадратной площадки): 1 с — 0,25 балла (отрицательное значение). После каждого тестирования подсчитывали сумму баллов, полученных за учитываемые элементы поведения.

Обработку экспериментальных данных осуществляли методом множественной линейной регрессии с помощью программы PIR пакета прикладных программ С ОМ И на ЭВМ ЕС-1022 в системе версии 6.1, статистическую обработку показателей динамики отдельных элементов ОИД — общепринятым методом.

Для изучения влияния различных доз офунака на ОИД у животных опытных и контрольных групп определяли исходные показатели, затем крысам опытных групп вводили однократно внутрнжелудочно офунак в дозах, соответствующих 7ю LD50 (96 мг/кг), Vioo LD5o (9,6 мг/кг), '/200 LD50 (4,8 мг/кг). Определение ацетил-холинэстеразы (АХЭ) проводили по методу Хестрина.

Влияние различных

доз офунака на крыс (баллы)

Таблица 1 уровень ОИД белых

Срок ис- 96 мг/кг 9,6 м г/ к г 4,8 мг/кг

следова- конт- конт- конт-

ния опыт роль опыт роль опыт роль

Фон 62,0 77,5 156,2 164,3 140 142,5

12 Ч 22,7* 46,4 46,2* 113 91,4 64,4

24 Ч 31,9* 65,5 31,9* 65,5 75,2 71,7

3 сут 54* 84 38* 68,4 60 48,9

6 сут 11,9* 57,2 43,1 66,9 57,4 35,3

9 сут 14,9* 52,4 41,9 60,7 33,4 31,7

13 сут 11,5* 53,8 59,9 87,3 - —

18 сут 23,1* 48,2 39,8 54,9 - —

22 сут 24,2 34,7 36,5 45,8 - —

25 сут 28 28,1 40,1 66,1 *- —

Примечание. Здесь и в табл. 2 звездочка нения статистически достоверны (/;^0,05).

изме-

Введение '/ю и У100 офунака приводило к зна-

чительному снижению уровней ОИД, которое при воздействии первой дозы сохранялось до 25-го дня эксперимента (табл. 1). При введении 7200 ЬО50 препарата достоверных изменений не отмечено, однако имела место некоторая тенденция к стимуляции ОИД. Анализируя изменения отдельных показателей поведения белых крыс в «открытом поле», следует отметить, что в первые 3 сут после затравки офунаком статистически достоверно меняется только длительность латентного периода (табл. 2). Эти изменения сохраняются до 9-го дня эксперимента. С 6-го дня опыта резко уменьшаются число исследованных норок и связанные с этим видоспецифическим элементом поведения показатели: время и количество заглядываний в норку. Изменения достигают максимума на 9—13-е сутки после затравки, затем начинается восстановление ОИД, однако статистически значимая разница с контролем сохраняется до 18-х суток. При подсчете числа пересеченных квадратов отмечается аналогичная динамика. Количество вертикальных стоек на задних лапах у крыс опытной группы не отличается от контроля в течение всего эксперимента.

Офунак обладает выраженным антихолинэстеразным действием. При однократном внутрижелудочном введении препарата в дозах, равных 'Д Ь05Э и 7ю ЬО50, полное торможение АХЭ наступает к исходу 1-х суток с последующим медленным восстановлением активности через 17 сут. Порог острого действия офунака по угнетению АХЭ составляет 'До ЬО50.

Большие дозы офунака (7ю ЬО50) вызывают значительное и стойкое снижение уровня ОИД, полное восстановление которого происходит только на 25-е сутки после введения. Такой длительный эффект действия ФОС на поведение животных в «открытом поле» отмечается

150

IZO

90

во

30

3

J_1_I_i_L

J_I_L

/00

500

1000

Влияние офунака на ОИД белых крыс.

По оси абсцисс — время (в ч); по оси ординат — уровень

(в баллах). 1 — Vio LD50; 2 — контроль; 3 — '/200 LDM.

ОИД

Таблица 2

Показатели ОИД белых крыс при введении 1/у0 ЬЭ50 офунака (М±т)

Срок исследования Латентный период, с Количество пересеченных квадратов Вертикальные стойки на задних лапах

опыт контроль опыт контроль опыт контроль

Фон 104=1,1 10,4+2,4 29,9+4,3 30,1±6,5 4,7+1,4 3,6+0,9

12 ч 24 ч 3 сут 6 сут 9 сут 13 сут 18 сут 22 сут 25 сут 30+19* 29,3+18,9 10,4+1,9* 22,1 + 6,8* 174-1,8* 11,1 + 1,5 13,9+2,8 12,7+2,7 13,3+2,3 8,4+1,6 10,2+2,4 4,5±0,9 7,4+1,9 7,2+1,3 8,2+1,4 8,4+1,4 11,8+1,4 18,3+4,9 11,5+3 17,6+5,1 28,3+6,8 9,1+3,99* 9,5+2,16* 8,4+0,7* 16,0+2,5* 14,9+2,5 23+5,5 22,5+5,4 28,7+4,1 30,8+4,6 25,9+4,2 25,7+5,9 29,0±4,5 27,5+3,7 20,1 + 3,6 17,5+3 0,9±0,6 1,5±0,5 4,2±0,9 1,1+0,4 3,3+0,5 2,6±0,3 2,4+0,7 3,1+0,9 2,7+0,7 2,9+0,9 4,1 + 1,3 5,0+1,5 3,8+1,3 4,3+1,1 3,7+1,2 2,3+1,2 2,4+0,9 1,6+0,6 Продолжение

Срок исследования Количество исследованных норок Время заглядывания в норку, с Количество заглядываний в норку

опыт контроль опыт контроль опыт контроль

Фон 3,9+1,6 5,6+1,8 1,9+0,9 3,9+1,8 3,6±1,6 5,7+1,8

12 ч 14 ч 3 сут 6 сут 9 сут 13 сут 18 сут 22 сут 25 сут 0,8+0,4 1,6+0,6 2,6+0,9 0,3+0,1* 0,6+0,3* 0,2+0,1* 0,9+0,5* 0,5+0,2 0,8±0,2 2,6+0,9 4,4+1,4 6,8+2,5 3,4+1,2 3,1 + М 3,2+1,2 3,0+0,6 1,8+0,7 1,4+0,3 0,4+0,2 0,85+0,3 1,2±0,4 0,15+0,05* 0,3+0,2* 0,1+0,05* 0,45+0,3* 0,42+0,2 0,4+0,1 1,5+0,4 2,7+0,9 4,3+1,3 2,1+0,6 2,1+0,9 1,7+0,6 1,6+0,3 0,9+0,4 0,9+0,3 0,8+0,4 1,6+0,6 2,6+0,9 0,3+0,1* 0,6+0,3* 0,2+0,1* 0,9+0,5* 0,5+0,2 0,8+0,2 1 2,6+0,9 4,6+1,4 6,9+2,5 3,1+0,7 3,1 + 1,1 3,2+1,2 3+0,6 1,8+0,7 1,5+0,4

впервые. При этом отсутствует параллелизм с динамикой угнетения АХЭ. Введение 7юо ЬО50 препарата также вызывает уменьшение уровня ОИД, в этом случае статистически значимые различия по сравнению с аналогичным показателем у контрольных животных сохраняются до 3-го дня эксперимента.

Следует отметить, что введение офунака в дозе, равной Уюо ЬО50, не приводит у подопытных животных к снижению активности АХЭ в эритроцитах и плазме крови. Отсутствие прямой связи между снижением уровня ОИД и угнетением активности АХЭ свидетельствует о возможном существовании неантихолииэстеразных механизмов действия офунака на ЦНС. При воздействии офунака в малой дозе С/200 ЬО50) наблюдается некоторая стимуляция ОИД в «открытом поле». Подобное несовпадение эффектов малых и больших доз холинергических веществ было описано ранее [6, 7]. Наличие статистически достоверных изменений уровня ОИД при введении инсектицида в дозе, соответствующей !/юо ЬО50, и отсутствие их при воздействии '/200 ЬО^ офунака позволяет считать, что порог острого действия по влиянию на ОИД составляет 9,6 мг/кг (Уюо ЬО50). Таким образом, чувствительность теста «открытое поле» выше, чем определение угнетения активности АХЭ.

При наблюдении за поведением интактных животных в «открытом поле» выявлено неуклонное снижение ОИД белых крыс, связанное с процессом хабитуации (привыкание к обстановке и уменьшение исследовательских реакций). При введении 7т ЬО50 офунака отмечается не только более низкий уровень ОИД, но и замедление темпа его снижения во времени (см. рисунок), что свидетельствует о торможении процесса хабитуации. Уменьше-

ние дозы офунака до 7200 ЬО50 привело к стимуляции ОИД с усилением хабитуации.

Различия во влиянии малых и больших доз офунака и ОИД связаны с особенностями действия холинергических веществ на процессы хабитуации, долгосрочную память и эмоциональное поведение животных [1—3, 7, 8]. При действии 7юо ЬО50 инсектицида наблюдался большой разброс данных внутри группы, возможно, вследствие значительной индивидуальной чувствительности к воздействию пороговой дозы офунака.

Эксперименты показали, что ни один из учитываемых параметров поведения белых крыс в «открытом поле» не оказался в достаточной мере адекватным показателем действия ФОС на ЦНС. Наиболее ранние изменения отмечались со стороны латентного периода. Однако этот показатель не отражает изменений, происходящих в ЦНС в поздние сроки действия вещества. Мозаичность изменения отдельных показателей ОИД не позволяет однозначно оценить тяжесть и глубину изменения поведения животных. В связи с этим для оценки действия веществ на ЦНС наиболее целесообразно проводить балльный анализ общего уровня ОИД.

Литература

1. Бородкин 10. С., Зайцев Ю. В. Нейрохирургические и функциональные основы долговременной памяти. — М., 1982.

2. Илъюченок Р. Ю. Фармакология поведения и памяти.— Новосибирск, 1972.

3. Кулагин Д. А., Болондинский В. К. // Успехи физиол. наук. — 1986. — № 1. —С. 92—109.

4. Каган Ю. С. Токсикология фосфорорганнческих лести- 7. Deutsch /. А. // Science. — 1971. — Vol. 74. — Р 788— цидов. — М., 1977. 794.

5. Марцонь Л. В., Шепельская И. Р.// Гиг. и сан.— 8. Oliverio А. // Progr. Neurobiol. — 1974. — Vol. 9. — 1980. —№ Т. — С. 46—47. Р. 191—215.

6. Селиванова А. Т., Голиков С. //. Холинергические механизмы высшей нервной деятельности. — Л., 1975. Поступила 18.11.86

УДК 615.917:547.2б1].015.5.07: [616.36-008.931:577.152.11-02:613.13

10. А. Трифонов, А. А. Турдыев, Л. А. Тиунов, В. А. Воронин,

С. В. Волошин, Е. К. Прус

СВЯЗЬ СЕЗОННОЙ ГИБЕЛИ КРЫС ПРИ ИНТОКСИКАЦИИ МЕТАНОЛОМ С ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ

МИТОХОНДРИЙ ПЕЧЕНИ

Институт биохимии АН Узбекской ССР, Ташкент

Известно, что метанол, широко используемый в ряде производств химической промышленности, является сильным нервно-сосудистым ядом с резко выраженным кумулятивным действием. В связи с ритмическим характером течения физиологических процессов реакция организма на интоксикацию метанолом в разные сезоны года, вероятно, может быть различной, что необходимо учитывать при регламентировании уровней воздействия этого ксенобиотика.

Целью настоящей работы явилось хронобиологическое исследование влияния метанола в различных дозах на целостный организм и энергетическую активность митохондрий печени крыс.

Объектом исследования служили нелинейные белые крысы-самцы массой 160—180 г. Животные содержались на стандартном рационе при естественном освещении в клетках типа «Зообокс-2» (ВНР). Крысам одной группы метанол в виде 50 % водного раствора вводили внутрнжелудочно при помощи зонда в дозах от 2379 до 15 860 мг/кг (в расчете на абсолютный спирт). На каждую дозу брали по 10 крыс. Затравку проводили в 8—9 ч. Наблюдение за животными осуществляли в течение 30 сут с момента затравки. Интоксикацию проводили в середине каждого сезона года. Полученные данные обрабатывали методами пробит-анализа и вариационной статистики с помощью критерия Стыодента. При построении графиков смертности использовали метод наименьших квадратов. Зависимость между сезонной гибелью животных при отравлении метанолом и колебаниями факторов окружающей среды определяли методом ранговой корреляции.

Крыс другой группы в различные сезона года подвергали воздействию метанола в дозах 2385 и 7155 мг/кг и декапитировали через 1 ч после интоксикации. Митохондрии печени выделяли методом дифференциального центрифугирования [16]. Концентрацию белка митохондрий определяли биуретовой реакцией [3]. Регистрацию признаков окислительного фосфорилирования митохондрий печени осуществляли полярографическим методом [6]. Определяли также активность сукцинатдегидрогеназы (СДГ) [18] и аденозинтрифосфатазы (АТФазы) митохондрий печени [7, 15]. Комплексную оценку физиологического состояния митохондрий печени крыс проводили по методу нормированных коэффициентов связи с использованием 5 % уровня значимости критерия Стыодента [10]. Данный метод позволяет, регистрируя в одной системе отсчета признаки окислительного фосфорилирования, а также активность СДГ и АТФазы, выявить уровень энергетической активности митохондрий печени.

Методом пробит-анализа по кривым доза — эффект найдены значения параметров токсичности метанола для различных сезонов года.

Среднегодовая величина ЬО!б для крыс оказалась равной 9034±771 мг/кг (п = 120). Максимальные значения Ь016 зарегистрированы в весенний (10 737±180 мг/кг; п = 30) и осенний (9468 =Ь 138 мг/кг; п = 30) сезоны го-

да. В эти периоды гибель крыс была наименьшей. Минимальные значения Ь01б отмечены в зимний (7026± ±187 мг/кг; п = 30) и летний (8905±238 мг/кг; п = 30) сезоны, когда гибель животных была наибольшей. Амплитуда колебаний величины ЬО^ достигает 52,8 % от показателей гибели в зимний сезон (/?<0,05; п = 58).

Среднегодовая величина ЬО50 для крыс составила 10 581±690 мг/кг (п = 120). Уровень данного параметра также претерпевает сезонные колебания. Максимумы значений ЬО50 приходятся на весенний (11 736 =±= 158 мг/кг; /г = 30) и осенний (11 451 ±201 мг/кг; /1 = 30), а минимумы — на зимний (8683±207 мг/кг; п = 30) и летний (10 452±218 мг/кг; я = 30) сезоны года. Амплитуда колебаний величины ЬО50 достигает 35,2 % (р<0,05; п 1= 58).

Среднегодовая величина Ь084 для крыс равна 12 428± 625 мг/кг (п = 120). Максимальные значения Ь084 отмечены в осенний (13 481 ±162 мг/кг; п = 30) и весенний (13 2431+= 141 мг/кг; п = 30), минимальные — в зимний (10 729±243 мг/кг; п = 30) и летний (12 260± ±158 мг/кг; д = 30) сезоны. Амплитуда колебаний величины Ь084 достигает 25,7 % (р<0,05; п = 58).

Как видно из приведенный данных, амплитуда сезонных колебаний величины ЬЭ84 в 2 раза меньше аналогичного показателя Ь016 (р<0,05; п = 58), что свидетельствует о сглаживании сезонного ритма гибели крыс при возрастании дозы метанола.

Особый интерес представляет изучение влияния геофизических факторов на вероятность летальных исходов у животных при отравлении метанолом [1]. Установлено, что сезонные колебания уровня гибели крыс при отравлении метанолом в дозах от 7137 до 12 688 мг/кг имеют отрицательную корреляцию с показателями атмосферного давления (г = —0,4; р<0,05; п — 28), влажности (г =—0,2; р>0,05; п = 28) и положительную — с показателем температуры воздуха (г = +0,4; /?<£),05; пм= 28). Таким образом, достоверное влияние на гибель крыс при отравлении метанолом оказывают температура воздуха и атмосферное давление.

Уровень энергетической активности митохондрий печени интактных крыс претерпевает сезонные колебания • с увеличением в летний и зимний сезоны и ее снижением в весенний и осенний сезоны года (см. рисунок). Сезонная амплитуда энергетической активности митохондрий печени интактных крыс достигает 99 % (весна — лето; р<0,05; п == 18). Отравление крыс метанолом в дозах 2385 и 7155 мг/кг увеличивает сезонную амплитуду энергетической активности митохондрий печени на 9 % (р<0,05; п = 14) и 15,2 % (р<0,05; п = 14) соответственно. Наибольшее снижение энергетической активности митохондрий печени крыс происходит при воздействии метанолом в дозе 7155 мг/кг в зимний период года и достигает 47 % (Р<0,05; п — 14).

Рассматривая возможные механизмы сезонной гибели крыс при отравлении метанолом, можно отметить, что на-