Вступ. Широке застосування наночастинок (НЧ) оксидів заліза в різних сферах промисловості, зокрема й у медицині, як от контрастна речовина для МРТ діагностики, для знищення пухлин за допомогою гіпертермії, а також адресної доставки ліків і протианемічного засобу передбачає безпосереднє їхнє надходження в організм людини. Нині є брак даних щодо особливостей кумуляції цих НЧ в організмі та механізму взаємодії з його біологічними структурами. Надлишок заліза (Fe) в організмі є суттєвим стимулятором оксидативного стресу, інших порушень метаболізму, які відіграють важливу роль у розвитку різноманітних патологічних станів, зокрема, атеросклерозу, серцево-судинних захворювань, дегенеративних змін нервової системи, пневмосклерозу.
Мета дослідження – визначити особливості накопичення та розподілення Fe в крові та внутрішніх органах після тривалого введення щурам колоїдних розчинів НЧ оксиду заліза (Fe2O3) з розмірами НЧ 19 нм і 75 нм, а також його вплив на баланс інших есенційних елементів [кальцію (Ca), цинку (Zn), міді (Cu), магнію (Mg)].
Матеріали та методи дослідження. Експериментальні дослідження з оцінки особливостей накопичення Fe та інших елементів (Ca, Zn, Cu, Mg) проведено в крові та внутрішніх органах щурів після введення колоїдних розчинів Fe2O3 з НЧ розміром 19 нм і 75 нм. Уміст металів визначали за допомогою оптико-емісійної спектрометрії з індуктивно зв’язаною плазмою на приладі Optima 2100 DV фірми Perkin Elmer після 30 введень щурам розчинів Fe2O3 і через 30 діб постекспозиційного періоду.
Результати. Встановлено, що 30-разове введення колоїдних розчинів Fe2O3 з НЧ обох розмірів призвело до збільшення вмісту вільного Fe в цільній крові та внутрішніх органах дослідних щурів. Через 30 діб після припинення введення колоїдних розчинів НЧ Fe2O3 уміст заліза в крові та органах дослідних щурів в обох групах ще більше підвищився. Отримані дані свідчать про збільшення вмісту Fe в крові дослідних щурів, надходження й акумуляцію його в органах і повільне виведення з організму. Встановлено, що тривале надходження колоїдних розчинів Fe2O3 в організм щурів спричиняло порушення балансу есенційних металів (Ca, Zn, Сu, Mg) у крові та в органах, що проявлялося їхнім дефіцитом чи надлишком. Більш виражений дисбаланс елементів виявлено за введення НЧ Fe2O3 19 нм. Накопичення Fe може стимулювати оксидативний стрес, наслідком якого є розвиток таких захворювань, як цироз печінки, діабет 2 типу. Дисбаланс елементів Ca, Zn, Сu, Mg може сприяти розвитку мікроелементозів з порушенням функціональної активності металовмісних протеїнів і ферментів та обмінних процесів.
Висновки. Встановлені відмінності в накопиченні Fe в крові та в органах, а також виявлений дисбаланс важливих есенційних елементів можуть вказувати на потенційний негативний вплив на функціонування цих органів і металовмісних протеїнів і ферментів. Результати дослідження можуть послужити підґрунтям у підходах до застереження щодо застосування НЧ оксидів заліза в медицині, а також з метою профілактики та корекції мікроелементозів, що можуть виникнути за умови тривалого надходження НЧ в організм.
Ключові слова: оксид заліза, наночастинки, токсичність, дисбаланс, макро- і мікроелементи.
Література
Повна стаття (PDF), УКР