You are using an outdated browser. For a faster, safer browsing experience, upgrade for free today.

Порушення метаболізму заліза при експозиції свинцем (клініко-експериментальні дослідження)

Порушення метаболізму заліза при експозиції свинцем (клініко-експериментальні дослідження)

https://doi.org/10.33573/ujoh2016.01.031

Лубянова І. П1, Луговський С. П.1, Михайлік О. М.2, Дудченко Н. О.3

Порушення метаболізму заліза при експозиції свинцем (клініко-експериментальні дослідження)

1 Державна установа «Інститут медицини праці Національної академії медичних наук України», м. Київ

2 Етріс ГмбХ, Планегг, Німеччина

3 Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення імені М. П. Семененка Національної академії наук України, м. Київ

Повна стаття (PDF), ENG

Актуальність. Останнім часом у сучасній науковій літературі піднімаються та активно обговорюються питання щодо ролі свинцю в розвитку перевантаження організму залізом. При цьому порушення обміну гемового та негемового заліза в організмі при свинцевій інтоксикації залишаються ще не вивченими.

Мета дослідження — вивчити особливості обміну гемового та негемового заліза в працівників, експонованих на виробництві свинцем, а також морфологічні прояви розвитку гемосидерозу при експериментальній свинцевій інтоксикації в щурів.

Матеріали та методи дослідження. Об’єктом клінічних досліджень були 19 працівників заводу художнього скла, віком (42 ± 11) років (основна група), які зазнавали виробничого впливу свинцю на виробництві, а також 17 працівників контрольної групи, віком (40 ± 14) років. У всіх працівників за допомогою кількісного методу електронно-спінового резонансу (ЕСР) у цільній крові, її плазмі та лейкоцитах вивчали показники обміну заліза: концентрацію заліза ферритину, а також концентрацію вільного та зв’язаного з залізом трансферину. Об’єктом експериментальних досліджень були 36 самців білих щурів лінії Вістар, які були використані для відтворення моделі гострої, підгострої та хронічної інтоксикації свинцем для морфологічної оцінки порушень обміну заліза (ІІІ). Для цього з залитих у парафін шматочків печінки та селезінки щурів готували мікротомні зрізи, на яких проводили гістохімічну реакцію Перлса.

Результати. Показано, що професійний контакт зі свинцем призводить до статистично значимого (р < 0,05) порівняно з контролем збільшення концентрації заліза в сироватці крові, у клітинах крові трансферину, насиченого залізом, та ступеня (%) насичення трансферину залізом, що сприяє розвитку перевантаження організму залізом. На це також вказують результати проведених експериментальних досліджень, які в печінці щурів виявили розвиток різного ступеня вираженості інтерстиціального гемосидерозу, а в селезінці, відповідно, вираженого гемосидерозу червоної пульпи органа.

Ключові слова: свинцева інтоксикація, експериментальна свинцева інтоксикація, трансфери, ферити, гемосидероз, електронно-спіновий резонанс, перевантаження організму залізом

Література

  1. Silbergeld, E. K. 2003, “Facilitative mechanisms of lead as a carcinogen”, Mutat. Res., v. 533, no. 1–2, pp. 121–133. https://doi.org/10.1016/j.mrfmmm.2003.07.010
  2. IPCS. Environmental health criteria 165. “Inorganic lead”. [Electronic resource]. Geneva: WHO. Mode of access: http://www.inchem.org/documents /ehc/ehc/ ehc165.htm
  3. Caballes, F. R., Bonkovsk, H. L., Sendi, H. 2012, “He pa titis C, porphyria cutanea tarda and liver iron: an update”, Liver International., v. 32, no. 6, pp. 880–893. https://doi.org/10.1111/j.1478-3231.2012.02794.x
  4. Richter, G., Velasquez, M. J., Shedd, R. 1979, “Ferritin in rat kidneys with specific lesions due to a single dose of lead”, Am. J. Pathol., no. 94, pp. 483–95.
  5. Wright, R. O., Silverman, E. K., Schwartz, J. [et al.]. 2004, “Association between hemochromatosis genotype and lead exposure among elderly men: the normative aging study”, Environ. Health Perspect., v. 112, no. 6. pp. 746–750. https://doi.org/10.1289/ehp.6581
  6. Rocha, M. E., Ferreira, A. M., Bechara, E. J. 2000, “Roles of phosphate and an enoyl radical in ferritin iron mobilization by 5-aminolevulinic acid”, Free Radic. Biol. Med. no. 29. pp. 1272–1279. https://doi.org/10.1016/S0891-5849(00)00437-8
  7. Lubyanova, I., Mykhilyk, O., Dudchenko, N., Lu govsky S. 2002, “Iron overload upon occupational lead exposure”. In: Macro and Trace Elements. (21. Workshop, October 18th- and 19th, 2002. University, Jena). Schubert-Verlag : Leipzig. pp.1059–1067.
  8. Minotti, G. 1992, “The role of an endogenous nonheme iron in microsomal redox reactions”, Arch. Biochem. Biophys., no. 297, pp. 189–198. https://doi.org/10.1016/0003-9861(92)90661-F
  9. Di Mascio, P., Teixeira, P. C., Onuki, J. [et al.]. 2000, “DNA damage by 5-aminolevulinic and 4,5-dioxovaleric acids in the presence of ferritin”, Arch. Biochem. Biophys., no. 373, pp. 368–374. https://doi.org/10.1006/abbi.1999.1551
  10. Demassi, M., Penatti, C. A., DeLucia, R. 1996, “The prooxidant effect of 5-aminolevulinic acid in the brain tissue of rats: implications in neuropsychiatric manifestations in porphyrias”, Free Rad. Biol. Med., no. 20, pp. 291–299. https://doi.org/10.1016/0891-5849(95)02035-7
  11. Klausner R., D., Rouault T. A., Harford J. B. 1993, “Regulating the fate of mRNA: the control of cellular iron metabolism”, Cell, no. 72, pp. 19–28. https://doi.org/10.1016/0092-8674(93)90046-S
  12. Mykhaylyk, O., Dudchenko, N. 1998, “Nonheme iron determination in biological samples on evidence derived from electron spin resonance data”, Metal Irons in Biology and Medicine (Eds. Collery Ph., Brätter P., Negretti de Brätter V. [et al.]), v. 5: John Libbey Eurotext, Paris, pp. 3–7.
  13. Дудченко, Н., Михайлик, О. 1999. “Кількісне ітифікація хелатируемого заліза в біологічних тканинах з використанням ESR-текніка на комплексоутворення з десферріоксаміном В”, Біохімія, т. 71, вип. 3, стор. 122–127.
  14. Mykhaylyk, O., Dudchenko, N., Pyasetskaya, N. [et al.]. 2000, “Nonheme iron exchange indices in the whole blood of healthy adults and neonates”, Mengen- und Spurenelemente (20 Arbeitstagung, 2 und 3 Dezember 2000. Friedrich-Schiller-Unuversitat, Jena). Schubert-Verlag : Leipzig, pp. 489–496.
  15. Архипова О. Г., Шацкая Н. Н., Семенова Л. С. [и др.]. 1988, «Новые биохимические методы исследования в профпатологии», Москва: Медицина, 208 с.
  16. Barbosa, Jr. F., Tanus-Santos, J. E., Gerlach, R. F., Parsons P. J. 2005, “A critical review of biomarkers used for monitoring human exposure to lead: advantages, limitations, and future needs”, Environ. Health Perspect., v. 113, no. 12, pp. 1669–1674. https://doi.org/10.1289/ehp.7917
  17. Flora, G., Gupta, D., Tiwari, A. 2012, “Toxicity of lead: A review with recent updates”, Interdisci., v. 5, no. 2, pp. 47–58. https://doi.org/10.2478/v10102-012-0009-2
  18. Kasperczyk, A., Prokopowicz, A., Dobrakowski, M. [et al.]. 2012, “The effect of occupational lead exposure on blood levels of zinc, iron, copper, selenium and related proteins”, Biol. Trace Elem. Res., v. 150, pp. 49–55. https://doi.org/10.1007/s12011-012-9490-x
  19. Halliwell, B. 1992, “Iron and damage to biomolecules”, Iron and Human Disease. (Ed. Randall B. Lauffer ), CRC Press, Boca Raton,. pp. 209–236. https://doi.org/10.1201/9781351073899-8
  20. Cooper, C., Brown, G. 1995, “The interactions between nitric oxide and brain nerve terminals as studied by electron paramagnetic resonance”, Biochem. Biophys. Res. Commun., no. 1212, pp. 404-412. https://doi.org/10.1006/bbrc.1995.1984
  21. Richardson, D., Milnes, K. 1997, “The potential of iron chelators of the pyridoxal isonicotinoyl hydrazone class as effective antiproliferative agents II: the mechanism of action of ligands derived from salicylaldehyde benzoyl hydrazone and 2-hydroxy-1-naphthylaldehyde benzoyl hydrazone”, Blood, no. 89, pp. 3025-3038. https://doi.org/10.1182/blood.V89.8.3025
  22. Verheij, J., Voortman, J., Van Nieuwkerk, C. M. [et al.]. 2009, “Hepatic morphopathologic findings of lead poisoning in a drug addict: a case report”, J. Gastro­intestin. Liver Dis., v. 18, no. 2, pp. 225-227.
  23. Луговський, С. П. 2009. «Морфофункціональна характеристика гемосидерозу при експериментальній свинцевій інтоксикації», Актуальна проблема. Транспорт. Медик., Ні. 2, с. 124132.
  24. Sano, S., Inoue, S., Tanabe, Y. [et al.]. 1959, “Signi­ficance of mitochondria for porphyrin and heme biosynthesis”, Science, no. 129, pp. 275-276. https://doi.org/10.1126/science.129.3344.275
  25. Lubyanova, I., Voitovich, I., Primin, M. 2014. “Magnetometric noncontact method for determination of iron accumulation in rat liver with lead intoxication”. The 15-th International Symposium on Trace Elements in Man and Animals, Orlando, Florida. USA. pp. 73.