Ранее проведенными исследованиями показано, что длительное запыление полиметаллической рудничной пыли, содержащей естественные радионуклиды, оказывает выраженное негативное действие на организм [1]. Вместе с тем, практически не изучено состояние процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) на ранних сроках ингаляционного воздействия полиметаллической пыли, содержащей природные радионуклиды. Исследования в этом направлении являются, безусловно, актуальными, поскольку позволят обосновать оптимальные сроки проведения коррекции выявленных нарушений.
Целью настоящего исследования явилось изучение показателей перекиcного окисления липидов в гомогенатах печени, почек и легких крыс в динамике ингаляционного воздействия полиметаллической пылью, содержащей естественные радионуклиды. Эксперимент проводился на 110 белых крысах - самцах. В состав полиметаллической пыли (рудник Акчатау) входят двуокись кремния, соединения свинца, бария, молибдена, марганца, вольфрама, лития, цинка, хрома, олова, ванадия, висмута и т.д., а также природные радионуклиды радия -226, тория - 232 и калия - 40 [1]. Ингаляционное запыление проводилось согласно методическим рекомендациям [2], по 5 часов в сутки в течение 5 дней еженедельно. Средняя концентрация пыли в камере - 50 мг / м3, в среднем диаметр частиц был равен 50 мкм. Животных выводили из эксперимента на 7, 15, 30, 60, 90 и 150 сутки. Животных контрольной группы выводили из эксперимента на 1 сутки (исходный контроль), 30, 60, 90 и 150. После извлечения легкие, печень и почки быстро промывали охлажденным физиологическим раствором и гомогенизировали в жидком азоте. В гомогенатах определяли суммарное содержание первичных и вторичных катаболитов ПОЛ, а также оснований Шиффа [3].
Результаты изучения продуктов ПОЛ в гомогенатах печени крыс в условиях пролонгированного ингаляционного воздействия полиметаллической пыли, содержащей радионуклиды, представлены в таблице 1.
Из данных таблицы 1 следует, что на 7 и 15 сутки эксперимента в гомогенатах печени крыс опытной группы не зафиксировано достоверного изменения катаболитов ПОЛ. На 30 сутки эксперимента в гомогенатах печени крыс опытной группы наблюдался достоверный рост содержания СПП (на 63%), СВП (на 52%) и ШО (на 47%) по сравнению с таковыми интактных животных.
Таблица 1. Показатели системы ПОЛ - АОЗ в гомогенатах печени крыс в динамике
ингаляционного воздействия полиметаллической пылью, содержащей природные
радионуклиды (X + m)
|
Группы животных |
Показатели, единицы измерения |
||
|
СПП, усл. ед/мл |
СВП, усл. ед/мл |
ШО, усл. ед |
|
|
Контроль, n=10 |
0,547±0,069 |
0,25±0,013 |
0,06±0,003 |
|
7 суток, n=10 |
0,58 ±0,019 |
0,27 ±0,04 |
0,065 ± 0,005 |
|
15 сутки, n=10 |
0,6 ±0,025 |
0,3 ± 0,09 |
0,068 ± 0,009 |
|
Контроль, n=10 |
0,56±0,035 |
0,23±0,017 |
0,065±0,003 |
|
30 суток, n=10 |
0,89 ± 0,035* |
0,38 ± 0,029*# |
0,088 ± 0,004 |
|
Контроль, n=10 |
0,53±0,027 |
0,27±0,049 |
0,068±0,007 |
|
60 суток, n=10 |
1,0 ±0,044* |
0,45 ± 0,07* |
0,093 ±0,0025* |
|
Контроль, n=10 |
0,57±0,025 |
0,29±0,058 |
0,07±0,008 |
|
90 суток, n=10 |
1,3 ±0,27* |
0,59 ± 0,056* |
0,22 ± 0,048* |
|
Контроль, n=10 |
0,59±0,033 |
0,32±0,048 |
0,069±0,009 |
|
150 суток, n=10 |
1,7 ± 0,73* |
0,77 ± 0,043* |
0,33± 0,08* |
Примечание: * - достоверность по сравнению с контролем, p< 0.05 и ниже.
Аккумуляция катаболитов ПОЛ в печени животных опытной группы прослеживалась и в последующие сроки ингаляционного воздействия полиметаллической пыли, природные содержащей радионуклиды. Это документировалось последовательным достоверным увеличением содержания суммарных первичных продуктов: на 89% (60 суток), в 2.3 раза (90 суток) и в 2.9 (150 сутки) по сравнению с таковыми контроля. В эти же сроки наблюдения в гомогенатах печени животных опытной группы достоверно возрастало содержание суммарных вторичных продуктов: на 67% (60 суток), в 2 раза (90 сутки) и в 2.4 раза (150 суток) по сравнению с таковыми контроля. Уровень ШО в гомогенатах печени крыс опытной группы достоверно превышал значения контроля на 33%, в 3 раза и в 4.8 раза, соответственно, на 60, 90 и 150 сутки запыления.
В таблице 2 приведены результаты исследования содержания катаболитов ПОЛ в гомогенатах почек крыс в динамике ингаляционного воздействия полиметаллической пыли, содержащей радионуклиды. Из данных таблицы 2 следует, что на 7 и 15 сутки эксперимента прослеживалась тенденция к увеличению содержания катаболитов ПОЛ в гомогенатах почек крыс опытной группы, но достоверных отличий от контроля не было. На 30 сутки эксперимента в гомогенатах почек крыс опытной группы зафиксирован достоверный рост СПП (на 30%), СВП (на 36%) и ШО (в 2.2 раза) по сравнению с таковыми контроля.
На 60 сутки эксперимента в гомогенатах почек крыс опытной группы уровень суммарных первичных, вторичных продуктов ПОЛ и ШО достоверно превышал таковые контроля, соответственно, на 62%, на 81% и в 3.2 раза. На 90 сутки эксперимента прослеживалась дальнейшая аккумуляция катаболитов ПОЛ в гомогенатах почек крыс опытной группы. Так, уровень СПП достоверно превышал таковой контроля на 90%, СВП - в 2.5 раза, ШО - в 4.6 раза по сравнению с аналогичными показателями контроля. На 150 сутки эксперимента в гомогенатах почек крыс опытной группы зафиксировано максимальное увеличение катаболитов ПОЛ. Так, содержание СПП достоверно превышало контроль в 2.25 раза, СВП - в 2.4 раза, ШО - в 4.9 раза по сравнению с контролем.
Таблица 2. Показатели системы ПОЛ - АОЗ в гомогенатах почек крыс в динамике
ингаляционного воздействия полиметаллической пылью, содержащей естественные
радионуклиды (X + m)
|
Группы животных |
Показатели, единицы измерения |
||
|
СПП, усл. ед/мл |
СВП, усл. ед/мл |
ШО, усл. ед |
|
|
Контроль |
0,72±0,012 |
0,34±0,018 |
0,08±0,0014 |
|
7 суток, n=10 |
0,76 ±0,049 |
0,36 ±0,07 |
0,084 ± 0,003 |
|
15 сутки, n=10 |
0,8 ±0,041 |
0,39± 0,04 |
0,09 ± 0,007 |
|
Контроль, n=10 |
0,73±0,025 |
0,33±0,056 |
0,077±0,002 |
|
30 суток, n=10 |
0,95± 0,089* |
0,45 ± 0,017* |
0,17 ± 0,026 |
|
Контроль, n=10 |
0,74±0,045 |
0,31±0,08 |
0,075±0,005 |
|
60 суток, n=10 |
1,2 ±0,037* |
0,56 ± 0,025 |
0,24 ±0,078* |
|
Контроль, n=10 |
0,79±0,058 |
0,35±0,07 |
0,078±0,009 |
|
90 суток, n=10 |
1,5 ±0,62* |
0,88 ± 0,038* |
0,36 ± 0,035* |
|
Контроль, n=10 |
0,8±0,09 |
0,39±0,02 |
0,085±0,006 |
|
150 суток, n=10 |
1,8 ± 0,45* |
0,95 ± 0,091* |
0,42± 0,077* |
Примечание: * - достоверность по сравнению с контролем, p< 0.05 и ниже.
В таблице 3 приведены результаты исследования показателей ПОЛ в гомогенатах легких крыс в динамике пролонгированного ингаляционного воздействия полиметаллической пыли, содержащей радионуклиды. Из данных таблицы 3 следует, что достоверное увеличение содержания СПП (на 33%) и СВП (на 38%) в гомогенатах легких крыс опытной группы зафиксировано уже на 7 сутки эксперимента по сравнению с контролем. На 15 сутки эксперимента наблюдалось прогрессирующее увеличение содержания в гомогенатах легких крыс опытной группы катаболитов ПОЛ, образующихся на стадии инициации и пропагации липоперекисного каскада. Так, уровень СПП достоверно возрос на 42%, СВП - на 62% по сравнению с таковыми группы контроля.
Таблица 3. Показатели системы ПОЛ - АОЗ в гомогенатах легких крыс в динамике
ингаляционного воздействия полиметаллической пылью, содержащей естественные
природные радионуклиды (X + m)
|
Группы животных |
Показатели, единицы измерения |
||
|
СПП, усл. ед/мл |
СВП, усл. ед/мл |
ШО, усл. ед |
|
|
Контроль, n=10 |
0,67±0,026 |
0,34±0,011 |
0,07±0,002 |
|
7 суток, n=10 |
0,89 ±0,021* |
0,47 ±0,06* |
0,075 ± 0,003 |
|
15 сутки, n=10 |
0,95 ±0,044* |
0,55± 0,022* |
0,08 ± 0,005 |
|
Контроль, n=10 |
0,63±0,044 |
0,32±0,06 |
0,072±0,004 |
|
30 суток, n=10 |
1,0 ± 0,021* |
0,69 ± 0,018* |
0,12 ± 0,037 |
|
Контроль, n=10 |
0,60±0,045 |
0,33±0,02 |
0,077±0,003 |
|
60 суток, n=10 |
1,3 ±0,026* |
0,8 ± 0,06* |
0,19 ±0,044* |
|
Контроль, n=10 |
0,69±0,07 |
0,38±0,025 |
0,08±0,005 |
|
90 суток, n=10 |
1,4 ±0,18* |
0,89 ± 0,026* |
0,39 ± 0,098* |
|
Контроль, n=10 |
0,7±0,042 |
0,4±0,087 |
0,079±0,009 |
|
150 суток, n=10 |
1,6 ± 0,37* |
0,92 ± 0,043* |
0,45± 0,076* |
Примечание: * - достоверность по сравнению с контролем, p< 0.05 и ниже.
На 30 сутки эксперимента в гомогенатах легких крыс опытной группы уровень СПП достоверно превышал значение контроля на 59%, СВП - в 2 раза и содержание ШО - на 67%, соответственно. На 60 сутки эксперимента в гомогенатах легких крыс опытной группы содержание СПП, СВП и ШО было достоверно выше таковых контроля, соответственно, в 2.2 раза, в 2.4 раза и в 2.5 раза. На 90 сутки эксперимента в гомогенатах легких крыс опытной группы уровень СПП достоверно превышал значение контроля в 2 раза, СВП - в 2.3 раза и содержание ШО - в 4.9 раза, соответственно. На 150 сутки эксперимента в гомогенатах легких крыс опытной группы содержание СПП и СВП достоверно превышали таковые контроля в 2.3 раза, уровень ШО - в 5.7 раза.
Таким образом, полученные нами данные показали, что при пролонгированном ингаляционном поступлении полиметаллической пыли, содержащей природные радионуклиды, в легких, печени и почках крыс происходит активация процессов ПОЛ. Обращает на себя внимание разные сроки начала аккумуляции катаболитов ПОЛ: в легких - на 7 сутки, в почках и почках - на 30 сутки. Выявление характера нарушений окислительного метаболизма доказывают необходимость ранней коррекции нарушения окислительного метаболизма при пролонгированной экспозиции полиметаллической пыли, содержащей природные радионуклиды.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Кулкыбаев Г.А., Досмагамбетова Р.С., Текебаева А.М. Влияние полиметаллической пыли, содержащей естественные радионуклиды, на состояние внутренних органов экспериментальных животных - Караганда, 2001.- 154 с.
- Ингаляционная затравка животных в токсикологическом эксперименте: Методические рекомендации / Институт физиологии и гигиены труда МН - АН РК, КГМА, составители: Л.Б. Борисова,
Л.Б. Мареева, Р.С. Досмагамбетова и др. - Алматы, 1997. - 17 с. - Львовская Е.И., Волчегорский И.А., Шемяков С.Е., Лифшиц Р.И. Спектрофотометрическое определение конечных продуктов перекисного окисления липидов // Вопросы медицинской химии. - 1991. - № 4. - С. 92-93.
- Костюк В.А., Потапович А.М. Определение продуктов перекисного окисления липидов с помощью тиобарбитуровой кислоты в анаэробных условиях // Вопр. мед. химии - 1987.- № 3.- С. 115-118.