В условиях антропогенного загрязнения окружающей среды человек подвергается комбинированному воздействию соединений металлов [1, 2]. В связи с бурным развитием автомобильного транспорта, нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и хромовой промышленности широкую распространенность и приоритетность в загрязнении окружающей среды Казахстана отводят свинцу, хрому и ванадию. Показатели состояния кроветворной системы организма можно рассматривать в качестве маркеров неблагоприятного экологического воздействия [3-7]. В связи с вышеизложенным, целью настоящего исследования было изучение комбинированного воздействия хрома и ванадия на систему крови половозрелых крыс.
Материал и методы исследования. Эксперименты выполнены на 20 белых крысах-самцах массой 180-220 г., содержавшихся в стандартных условиях вивария на обычном пищевом рационе. Проведены 2 серии экспериментов: 1 серия – контрольные животные; 2 серия – опытные животные, в течение двух недель получавшие бихромат калия (БК) и ванадат аммония (ВА) перорально при помощи металлического зонда в дозе по 5 мг/кг м.т. Контрольные животные получали равный объем физиологического раствора. Животных выводили из эксперимента путем декапитации под наркозом (хлороформ). Эксперименты на животных проводились с соблюдением биоэтических норм и правил.
Определение показателей периферической крови крыс проводили в медицинском центре «Иммунодиагностика». Определяли: общее количество лейкоцитов, абсолютное и относительное количество лимфоцитов, нейтрофилов, эритроцитов, содержание гемоглобина, цветовой показатель (по общепринятой методике).
Статистический анализ данных выполнен в Центре БИОСТАТИСТИКА под руководством доцента факультета информатики Томского государственного университета, к.т.н., Леонова В.П. Процедуры статистического анализа выполнялись с помощью статистических пакетов SAS 9.2, STATISTICA 10 и SPSS-20. Значение уровня статистической значимости принималось в случаях р< 0,05.
Результаты и обсуждение. Весь период затравки и в последующем мы проводили визуальное наблюдение за состоянием животных. У большинства крыс отмечалась диарея, шерсть животных тускнела. К концу недельной затравки у всех крыс отмечалось снижение общей массы тела, появление носовых и десневых кровотечений. К концу двухнедельной затравки солями тяжелых металлов летальность животных за весь период наблюдений составляла 20 %. Процент потерянной массы был приблизительно таким же.
Таблица 1
Основные статистические показатели красной крови у контрольных и опытных животных
|
Параметры красной крови |
№ |
Медиана |
Интерквартильная широта (25 %–75 %) |
КВ, % |
Уровень значимости «р» медианный критерий |
|||
|
К |
М |
К |
М |
К |
М |
|||
|
Эритроциты (1012/л) |
18 |
8,3 |
6,2 |
7,8-8,4 |
5,8-6,4 |
5,2 |
5,3 |
<0,0001 |
|
Гемоглобин (г %) |
18 |
14,1 |
12,6 |
13,8-14,4 |
12,0-13,2 |
2,4 |
8,8 |
<0,0001 |
|
ЦПК |
18 |
0,6 |
0,6 |
0,6-0,6 |
0,6-0,6 |
6,7 |
11,2 |
0,1008 |
Примечание. КВ – коэффициент вариации, К – контрольная серия, М – серия с металлами.
Как видно из табл. 1, содержание эритроцитов в периферической крови у крыс, затравленных соединениями ванадия и хрома (медиана 6,2, интерквартильная широта 5,8-6,4) уменьшалось на 25,3 % (р<0,0001) по сравнению с данными контрольных животных. Содержание гемоглобина у опытных животных также снижалось в 1,1 раза (р<0,0001) и при этом, со значением КВ 8,8, имело наибольшую изменчивость по сравнению с контролем (табл. 1). Цветовой показатель крови у опытных животных оставался в пределах контрольных величин.
Таблица 2
Основные статистические показатели лейкоцитарной реакции периферической крови у контрольных и опытных животных
|
Количество (х109/л) |
N |
Медиана |
Интерквартильная широта (25 %–75 %) |
КВ, % |
Уровень значимости «р» медианный критерий |
|||
|
К |
М |
К |
М |
К |
М |
|||
|
общих лейкоцитов (абс) |
18 |
9,7 |
5,2 |
8,6-10,2 |
4,2-6,2 |
12,6 |
40,1 |
0,0021 |
|
лимфоцитов ( %) |
18 |
78,5 |
61,0 |
75,0-80,0 |
58,0-65,0 |
5,2 |
12,5 |
<0,0001 |
|
палочкоядерных ( %) |
18 |
2,0 |
2,0 |
1,0-2,0 |
2,0-3,0 |
38,8 |
67,5 |
0,1995 |
|
сегментоядерных ( %) |
18 |
17,0 |
31,0 |
15,0-20,0 |
27,0-34,0 |
23,2 |
26,5 |
<0,0001 |
|
эозинофилов ( %) |
18 |
1,0 |
2,0 |
0-1,0 |
1,0-2,0 |
76,8 |
77,1 |
0,0566 |
|
моноцитов ( %) |
18 |
2,0 |
4,0 |
2,0-3,0 |
4,0-5,0 |
43,4 |
36,2 |
0,0015 |
|
лимфоцитов (абс) |
18 |
7,7 |
3,0 |
7,0-8,0 |
2,8-4,1 |
14,0 |
39,0 |
0,0002 |
|
ИИР (у.е.) |
18 |
37,2 |
13,2 |
26,7-42,5 |
10,4-16,8 |
53,8 |
50,3 |
0,0021 |
|
ЛИ (у.е.) |
18 |
4,2 |
1,8 |
3,4-4,9 |
1,6-2,2 |
40,8 |
34,4 |
0,0002 |
Примечание. КВ – коэффициент вариации, К – контрольная серия, М – серия с металлами, ИИР – индекс иммунореактивности, ЛИ – лимфоцитарный индекс.
В результате двухнедельной затравки ВА и БК в дозе по 5 мг/кг м.т. общее количество лейкоцитов в периферической крови животных (с медианой 5,2 и интерквартильной широтой от 8,6 до 10,2) статистически значимо уменьшалось на 46,4 % (р=0,0021), преимущественно за счет абсолютного и относительного числа лимфоцитов (табл. 2). Так, относительное содержание лимфоцитов по сравнению с контролем уменьшалось на 22,3 % (р<0,0001), тогда как абсолютное – на 61 % (р=0,0002). При этом величины медиан как общих лейкоцитов, так и относительного и абсолютного содержания лимфоцитов у опытных животных имели наибольший коэффициент вариации (КВ 40,1; 12,5 и 39,0 против 12,6; 5,2 и 14,0 контроля), что свидетельствовало о существенной изменчивости полученных данных.
Абсолютное содержание нейтрофильных лейкоцитов и моноцитов у животных, подвергавшихся воздействию соединений металлов, оставались на уровне контрольных величин. Степень вовлеченности иммунокомпетентных клеток, отраженная в ИИР и ЛИ, оказалась 2,8 и 2,3 раза соответственно меньше, чем у контрольных животных, что коррилировало с приведенными выше данными.
Таким образом, из полученных данных можно заключить, что воздействие солей тяжелых металлов у животных сопровождалось развитием в периферической крови лейкопении с лимфопенией и анемии.