Вплив наночасток металів на стан печінки і нирок клінічно здорових собак Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

УДК: 619:636.7:615.856

Телятшков А.В., к. вет. н., доцент каф. акушерства i xipyprii', © telyatnikov_andrey@ukr. net Одеський державный аграрный утверситет

ВПЛИВ НАНОЧАСТОК МЕТАЛ1В НА СТАН ПЕЧ1НКИ I НИРОК КЛ1Н1ЧНО ЗДОРОВИХ СОБАК

Пероральне застосування аквахелат1в наночасток ср1бла, Midi, цинку, магтю, кобальту у клШчно здорових собак зумовлюе тенденцт до змщнення плазмолеми i мiтохондрiальних мембран геnатоцитiв, посилення евакуацп жовчi, зниження анаеробного глiколiзу, активiзацií обмту мтеральних речовин, ттенсифтацп секреторног активностi печтки i перебйу в нт обмту вуглеводтв. Одночасно, в межах норми, мае мiсце достовiрне збiльшення синтезу загального бтка, альбумту, бШрубту, сечовини, креатинину. Все це засвiдчуе, з одного боку, вiдсутнiсть будь-якого токсикогенного впливу наноаквахелатiв металiв на структуру i функцт гепатоцитiв, а з тшого боку, вказуе на функцюнальне стимулювання печтки. Збiльшення вмiсту сечовини i креатину у вiдповiдь на пероральне введення наночасток металiв говорить про ттенсифЫацт видыьног функцп нирок.

Ключовi слова: наноаквахелати металiв, бiохiмiчнi показники кровi,

собаки.

Вступ. Здобутки нанотехнологш широким фронтом впроваджуються в HayKOBi i практичш розробки рiзних галузей людсько' дiяльностi, в тому чи^ в медицину, у зв'язку з чим обраний напрям наукових пошуюв е актуальним [1 - 5]. Найпростшим i широко доступним методом використання наночасток мет^в у твaринництвi е ix задавання рег оs.

Пероральне надходження наноаквахелапв метaлiв зумовлюе рiзнобiчний вплив на тваринний оргашзм [1 — 3]. Наноаквахелати метaлiв порiвняно безперешкодно всмоктуються в кров воротно' вени i дшть на печшку - центральний орган метaболiзмy, у зв'язку з чим характер наноаквахелатного впливу на гепатоцити заслуговуе на поглиблене вивчення, в першу чергу у клмчно здорових тварин.

Мета дослщжень - встановити характер взаемодп печшки з наноаквахелатами метaлiв при 'х пероральному нaдxодженнi у клшчно здорових собак.

Матер1ал i методи. В дослiд за принципом аналопв вiдiбрaли двi групи (по 5 голiв у кожнiй) клiнiчно здорових собак 11 - 12-мшячного вшу породи схщноевропейська вiвчaркa масою 20 - 20,5 кг. Собакам дослщно' групи протягом 31 доби щоденно перорально задавали по 10 мл сyмiшi рiвниx

© Теляттков А.В., 2010

301

частин наноаквахелаив срiбла, мвд, цинку, магнш i кобальту; в контролi тварини отримували таку ж кшькють води.

Сумiш коло1дов металiв представляв собою двокомпонентну систему з деюшзовано! води та часток металiв в нанорозмiрному станi (1,0 - 50,0 нм) 3i слабокислою реакщею (рН 6,7 - 6,9) та вмютом металiв вiд 100 мг/л [3].

Отриманий фiзичним методом, даний коло!д значно вiдрiзняeться ввд коло1дов Ag, Си, Zn, Mg, Со отриманих хiмiчним або електролiзним способом, де iони металiв дшть токсично i тому використовуються досить обмежено [1,2].

Протягом всього дослщження у тварин визначали кiлькiснi i якiснi показники загального клiнiчного стану, температури тша, частоти дихання i пульсу. Функцiональний стан печiнки вивчали за показниками бiлкового та шгментного обмiну, сечовиноутворення, активностi iндикаторних для печшки ферментiв - аспаратамiнотрансферази (АСТ), аланш амiнотрансферази (АЛТ), гамма-глутамiлтрансферази (ГГТ), лужно! фосфатази (ЛФ), лактатдегiдрогенази (ЛДГ) та холiнестерази (ХЕ). Функцiональний стан печшки оцшювали за результатами бшковосинтезувально!, сечовиноутворювально! i тгментно! функцiй та активност ензимiв (АСТ, АЛТ, ГГТ, ЛДГ, ЛФ, ХЕ), фшьтрацшну функцш нирок - за рiвнем креатинину.

При виконаннi роботи використовували таю методи. У кровi визначали кшьюсть еритроцитiв i лейкоцитiв (меланжерним методом), вм^т гемоглобiну (гемоглобiнцiанiдним методом). Бшковосинтезувальну функцiю печiнки вивчали за вмютом загального бiлка (рефрактометрично) i бшкових фракцiй (нефелометрично), пiгментну - за вмютом бiлiрубiну (метод 1ендрашика, Клеггорна i Грофа в модифкаци В,1,Левченка та В.В.Влiзла), сечоутворювальну - за рiвнем сечовини (реакцieю з дiацетилмонооксимом) в сироватцi кровi. Стан кл^ин печiнки оцiнювали за активнiстю шдикаторних ферментiв у сироватцi кровi: АСТ i АЛТ - методом Ратмана i Френкеля; ГГТ -колiрною реакцieю з L-у-глутамiл-4-нiтроанiлiном, ЛФ - набором реактивiв фiрми «SIMKO Ltd», ЛДГ — методом Савела i Товарека, ХЕ — фотометрично iз використанням субстрату ацетилхолш хлориду та а-амшази - методом Каравея. Креатинш в сироватцi кровi визначали ензиматичною реакцieю Яффе [6, 8].

Достовiрнiсть отриманих результатiв визначали за параметричним критерieм Стьюдента.

Результати дослщження. Протягом всього дослщу характеристики загального стану, температури тша, частоти дихання i пульсу знаходились у межах норми. Результати дослщжень гепатошдикаторних ензимiв представлеш в таблицi 1.

Як видно з таблиц 1, при пероральному задаваннi наноаквахелатiв металiв активнiсть гепатошдикаторних ферменив у дослiдi, порiвняно з контролем, впродовж 31 доби не набула достовiрних вщмшностей, що засвщчуе вiдсутнiсть токсичного впливу наночасток Ag, Си, Zn, Mg, Со на

302

гепатоцити. Якщо проан^зувати тенденци змш шдикаторних ферменив печшки впродовж проведеного дослiдження, то можна вщзначити зниження активностi таких ензимiв, як АСТ, АЛТ;

Таблиця 1.

Активнiсть гепатошдикаторних ферменте у собак в досщд за

перорального задавання наноаква\елат1в метал1в i контрол1 (п=5)

Показники Початок дослвду 14-та доба дослвду Закшчення Дослiду

АСТ, нкат/л:

- дослвд, 302,7±21,45 297,4±20,33 294,2±21,35

- контроль 303,0±22,52 301,8±21,68 302,6±22,28

АЛТ, нкат/л:

- дослвд, 333,5±27,73 329,8±23,53 326,6±22,85

- контроль 332,7±28,77 333,6±28,53 334,8±25,25

ГГТ, нкат/л

- дослвд, 123,7±14,64 121,5±13,23 120,2±11,43

- контроль 124,3±15,32 125,5±14,88 127,7±13,62

ЛДГ, Од/л:

- дослвд, 82,3±8,77 80,5±6,66 78,8±5,87

- контроль 82,7±8,33 81,5±7,36 80,8±6,88

ЛФ, нкат/л:

- дослвд, 233,6±28,45 241,7±30,63 251,2±32,52

- контроль 234,4±29,73 233,7±31,43 236,5±30,42

ХЕ, мкат/л:

- дослвд, 38,7±3,93 39,9±3,74 42,3±3,32

- контроль 39,2±2,98 38,8±2,77 38,9±2,64

а-амвдаза, мг/с.л:

- дослвд, 25,8±1,65 27,2±1,83 30,2±2,68

- контроль 26,3±1,73 26,1±1,23 27,4±1,88

це вказуе на певне посилення стабiльностi плазмолеми, мембран м^охондрш; активнiсть холестатичного ензиму - ГГТ також зазнала тенденцп до зниження, що, певним чином, говорить, про деяке посилення евакуаци вмюту жовчних протокiв.

Тенденцiя до зниження активное^ ЛДГ вказуе на певне зниження переб^у анаеробного глiколiзу, менш продуктивного порiвняно з аеробним окисленням метаболтв.

Тенденцiя до посилення активной ЛФ засвiдчуе можливiсть наночасток мет^в активiзувати процеси переносу фосфорних ефiрiв в

303

процесах обмшу речовин, що може вказувати на здатшсть наноаквахелаив Аg, Си, Zn, Мg, Со посилювати обмiн мiнеральних речовин.

Тенденщя до збiльшення вмiсту а-амшази може вказувати на певну штенсифжацш обмiну вуглеводнiв, а значить i на посилення накопичення глiкогену в гепатоцитах.

Вважаемо, що чiткi i стабiльнi тенденци до змiн гепатошдикаторних ферментiв вказують на прихованi можливосп впливу наноаквахелатiв металiв на печшковий метаболiзм, що може бути використане в лшуванш травм кiсток.

Важливим в характеристицi впливу наноаквахелатiв мет^в на печiнку е встановлення особливостей 1х впливу на бiлок- i сечовиносинтезувальну та пiгментну функци печшки (Таблиця 2).

Таблиця 2.

Показники функщонального стану печiнки та нирок у собак в дослiдi за перорального задавання наноаква\елат1в металiв i

контролi(п=5)

Показники Початок 14-та доба Законченна

дослщу дослщу Дослщу

Загальний бшок, г/л:

- дослад, 65,3±1,42 70,6±1,76* 74,3±1,85**

- контроль 66,2+1,53 66,8±1,48 67,7±1,94

Альбумши, г/л:

- дослад, 30,2±1,17 34,2±1,86* 36,3±1,92*

- контроль 31,1±1,54 30,8±0,95 32,1±0,86

Бшрубш загальний, мкмоль/л:

- дослад, 1,11±0,21 1,14±0,25 2,73±0,75***

- контроль 1,12±0,22 1,13±0,19 1,25±0,26

Сечовина, ммоль/л:

- дослад, 5,2±0,28 5,9±0,47* 7,2±1,21***

- контроль 5,3±0,31 5,4±0,29 5,5±0,63

Креатинш, мкмоль/л:

- дослад, 98,9±7,53 121,4±6,68* 133,7±8,35***

* - контроль 102,7±7,97 101,84±5,65 103,3±4,63

Прим1тка:*- р1вень достов1рносп 0,05, **- р1вень достов1рносп 0,01, * * * - р1вень достов1рносп 0,001.

Як видно з таблиц 2, експеримент стартував за майже щентичних показниюв усiх дослiджуваних факторiв функцiонального стану печшки. Але внаслщок перорального застосування наноаквахелаив Аg, Си, Zn, Мg, Со у кровi собак збшьшився, порiвняно з контролем, вмiст: через 14 дшв: а) загального бшка на 5,7 %, б) альбумшу на 6,5 %, в) сечовини на 9,3 %, креатиншу на 19,2 %; через 31 день: а) загального бшка на 9,7 %, б) альбумшу на 13,1 %, в) бшрубшу у 2,2 раза, креатиншу на 29,4 %.

304

Окремо слщ вказати, що збшьшення вмюту сечовини i креатишну в сироватщ KpoBi в межах норми також характеризуе штенсифжацш функцп нирок. Аналiз динамiки вмшту сечовини i креатинiну у вщповщь на пероральне введення наноаквахелатiв металiв вказуе на посилення комплексно1' гепаторенально1' функци, спрямовано1' на видалення з оргашзму токсичних продуктiв азотистого обмшу.

Механiзми наноаквахелатно1 стимуляци печiнки, очевидно, полягають у асимiлюваннi металевих наночасток та у ïx вираженiй активаци перебiгу бiоxiмiчниx процесiв в гепатоцитах. Метали в наномасштабному розмiрi, згщно iз законами квантовоï меxанiки ^зики) володiють корпускулярною, хвильовою i квантовою активнiстю [7]. Вважаемо, що вони здатш передавати свою енергетику кофакторам ферменпв у всix без виключення бiоxiмiчниx реакцiяx, що значно штенсифшуе перебiг останнix i що знаходить свое вираження в достовiрному зростанш показникiв маркерiв функцiонального стану печшки. Разом з тим стимулююча актившсть наноакваxелатiв Ag, Си, Zn, Mg, Со сприятливо позначаеться i на функцюнуванш нирок, покращуючи роботу комплексного гепаторенального меxанiзму по знешкодженню тваринного оргашзму вщ ендогенних токсикантiв.

Важливо вщм^ити, що всi встановленi змши показникiв функцiонального стану печiнки i нирок вщбувались в межах бiоxiмiчно-функцiональноï норми [8]; це засвщчуе не тiльки абсолютну токсикологiчну безпечшсть перорального введення наноакваxелатiв металiв, але i ïx стимулювальний вплив.

Висновки.

1. Пероральне застосування аквахелапв наночасток срiбла, мда, цинку, магнiю, кобальту у клтчно здорових собак зумовлюе тенденцiю до змщнення плазмолеми i мiтоxондриальниx мембран гепатоциив, посилення евакуацiï жовчi, зниженш анаеробного глiколiзу, активiзацiï обмiну мшеральних речовин, iнтенсифiкацiï секреторноï активностi печшки i переб^у в нiй обмшу вуглеводшв.

2. Одночасно, в межах норми, мае мшце достовiрне збшьшення синтезу загального бшка, альбумiну, бшрубшу, сечовини, креатинину. Все це засвщчуе, з одного боку, вщсутшсть будь-якого токсикогенного впливу наноаквахелаив металiв на структуру i функцш гепатоцитiв, а з шшого боку, вказуе на функщональне стимулювання печiнки.

3. Збшьшення вмшту сечовини i креатину у вщповщь на пероральне введення наночасток металiв говорить про штенсифжацш видшювальнох' функци нирок.

Л1тература

1. Борисевич В.Б., Борисевич Б.В., Петренко О.Ф. та ш. Наночастки мшроелемен^в у лшуванш ран // Ветеринарна медицина: Miжвiдомчий тематичний збiрник / Miжнародний конгрес з ветеринарно1' медицини, присвячений 85^ччю з дня заснування Нащонального

305

наукового центру «1нститут експериментально1 i кшшчно1 медицини». -Харюв, 2008. - С. 62 - 64

2. Борисевич В.Б., Борисевич Б.В., Петренко О.Ф. та ш. Застосування наночасток Ag, Си, Zn у лжуванш ран // Здоров'я тварин i лжи. -2008.-№3(76).-С. 14-16

3. Борисевич В.Б., Петренко О.Ф., Борисевич Б.В., Жук А.О. Нанотехнолопя у лшуванш ран // Вкник Державного агроеколопчного ушверситету (Житомир). - 2008. - № 1 (21). - С. 186 - 190

4. Волошина Н.А. Наночастицы серебра в борьбе с инвазионными болезнями животных // Международная научно-практическая конференция молодых исследователей «Наука и молодежь: новые идеи и решения (14 -16 мая 2008 г.)». - Волгоградская сельскохозяйственная академия, 2008. - С. 233 - 237.

5. Головенко М.Я. Наномедицина: досягнення та перспективи розвитку нов^шх технологш у дiагностицi та лшуванш // Журнал АМН Украши. - 2007.-Т. 13.-№4. С.4-25

6. Кондрахин И.П., Архипов А.В., Левченко В.И. и др.; под ред. проф. И.П.Кондрахина. Методы ветеринарной клинической лабораторной диагностики. - М. - Колос, 2004. - 520 с.

7. Головенко Н.Я. Физико-химическая фармакология. - Одеса: Астропринт, 2004. - 720 с.

8. Левченко В.1. Клтчна дiагностика внутршшх хвороб тварин. -Бша Церква, 2004. - 608 с.

Summary

Telyatnikov A.V., telyatnikov_andrey@ukr.net Odessa State Agrarian University, Odessa, Ukraine INFLUENCE NANOPARTICLES OF METALS ON A CONDITION OF A LIVER AND KIDNEYS OF CLINICALLY HEALTHY DOGS

Peroral introduction nanoparticles silver, copper, zinc, magnesium, cobalt to clinically healthy dogs causes the tendency to hardening of a plasmolemma and mitochondrions membranes of hepatocytes, intensifyings of evacuation bile, depression of an anaerobic glycolysis, activation of an exchange of mineral substances, an intensification of secretory activity of a liver and a current in it of an exchange of carbohydrates. Simultaneously in norm borders the authentic augmentation of synthesis of the general fiber, an albumin, bilirubin, urea, a creatinine takes place. All it testifies, on the one hand, to absence of toxicogenic influence nanoaquahelats of metals on structure and function of hepatocytes, and on the other hand, specifies in functional stimulation of a liver. The augmentation, within norm, urea and a creatinine on introduction of nanoparticles of metals speaks about an intensification of secretory function of kidneys.

Key words: nanoaquahelats of metals, biochemical indicators of blood, a dog

Стаття надшшла до редакцИ' 16.03.2010

306