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

Дослідження гематотоксичної дії мікро і наночастинок оксиду заліза Fe2O3 за умови одноразового та тривалого надходження в організм щурів

ISSN 2223-6775 Український журнал з проблем медицини праці Том.17, №4, 2021


https://doi.org/10.33573/ujoh2021.04.215

Дослідження гематотоксичної дії мікро і наночастинок оксиду заліза Fe2O3 за умови одноразового та тривалого надходження в організм щурів

Трахтенберг І.М., Дмитруха Н.М., Лагутіна О.С., Короленко Т.К., Легкоступ Л.А., Герасімова О.В.
Державна установа «Інститут медицини праці імені Ю. І. Кундієва Національної академії медичних наук України», м. Київ


Повна стаття (PDF), УКР

Вступ. Наночастинки оксиду заліза Fe2O3 (НЧ Fe2O3) завдяки особливим магнітним властивостям використовуються в промисловості як каталізатори, а також у медицині для лікування та діагностики онкологічних захворювань. З огляду на малі розміри НЧ та їхню підвищену біологічну активність, акумуляцію у внутрішніх органах і повільну елімінацію дослідження їхнього впливу на організм є важливою медико-біологічною проблемою.

Мета дослідження – вивчення впливу оксиду заліза Fe2O3 з мікро- і наночастинками на склад і коагулометричні показники периферичної крові за умови моделювання гострої та субхронічної інтоксикацій у щурів.

Матеріали та методи дослідження. Об’єктом дослідження були колоїдні розчини Fe2O3 з частинками 19 нм і 400 нм; щури самці лінії Вістар (n = 30), які були розподілені на 3 групи (n = 10). 1-й дослідній групі щурів вводили розчин НЧ Fe2O3 19 нм; 2-й групі – розчин Fe2O3 з частинками 400 нм; контрольній групі тварин вводили 0,9 % фізіологічний розчин. Визначення складу периферичної крові виконано за допомогою гематологічного аналізатора Elite 3 (Чехія), показників коагулограми на приладі Humaclot Junior (Німеччина). Дослідження виконано після одноразового інтратрахеального і 30-разового внутрішньоочеревинного введення розчинів Fe2O3.

Результати. Встановлено, що одноразове інтратрахеальне введення колоїдних розчинів Fe2O3 викликало зміни гематологічних показників (зниження рівня гемоглобіну, зменшення кількості еритроцитів і тромбоцитів, гематокриту, кількості лейкоцитів, збільшення моноцитів), що свідчать про порушення процесів гемопоезу та синтезу гемоглобіну. Тривала інтоксикація дрібнодисперсними частинками Fe2O3 призводила до суттєвого зниження загальної кількості еритроцитів і лейкоцитів, що разом з порушенням процесу синтезу гемоглобіну може призвести до розвитку анемії. Як гостра, так і субхронічна інтоксикація Fe2O3 спричиняли зміни показників, що характеризують стан клітин тромбоцитарного ряду та коагулограми, які свідчать про серйозні порушення в системі згортання крові та про високий ризик утворення тромбів внаслідок зменшення в’язкості крові.

Висновки. Гостра інтоксикація Fe2O3 викликала пригнічення еритропоезу, процесу синтезу гемоглобіну, підвищення згортання крові. Тривале надходження розчинів Fe2O3 в організм щурів характеризувалось більш виразним впливом на всі досліджувані показники крові, що вказує на розвиток анемії, стимуляцію клітин макрофагальномоноцитарного ряду та підвищений ризик тромбоутворення. Отримані дані свідчать про наявність відмінностей у здатності мікро- та наночастинок Fe2O3 впливати на склад периферичної крові, процес синтезу гемоглобіну та показники системи згортання крові.

Ключові слова: оксид заліза, мікро- і наночастинки, периферична кров, гематотоксичність.

Література

  1. Faraji M., Yamini Y., Rezaee M. Magnetic nanoparticles: synthesis, stabilization, functionalization, characterization, and applications. J. Iran. Chem. Soc. 2010. Vol. 7, № 1. Р. 1–37. https://doi.org/10.1007/BF03245856.
  2. Чехун В. Ф. Создание новых лекарственных форм на основе нанокомпозитных материалов для решения современных проблем онкологии. Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології : зб. наук. праць. Київ, 2011. Т. 9, Вип. 1. С. 261–274.
  3. Трахтенберг І. М., Дмитруха Н. М. Наночастинки металів, методи отримання, сфери застосування, фізикохімічні та токсичні властивості. Український журнал з проблем медицини праці. 2013. № 4 (37). С. 62–74.
  4. Toxicology studies of a superparamagnetic iron oxide nanoparticle in vivo. S. Y. Liu et al. Adv. Mater. Res. 2008. Vol. 47–50. Р. 1097–1100. https://doi.org/c10.4028/www.scientific.net/AMR.47-50.1097.
  5. Экспериментальные данные к оценке пульмонотоксичности и резорбтивной токсичности частиц магнетита (Fe3O4) нано- и микрометрового диапазона. Б. А. Канцельсон, Л. И. Привалова, С. В. Кузьмин и др. Токсикологический вестник. 2010. № 2. С. 17–24.
  6. Comparative study of pulmonary responses to nano- and submicron-sized ferric oxide in rats. M. T. Zhu, W. Y. Feng, B. Wang et al. Toxicology. 2008. Vol. 247, Iss. 2–3. P. 102–111. https://doi.org/10.1016/j.tox.2008.02.011.
  7. Морфофункціональні зміни у внутрішніх органах щурів при тривалому введенні у черевну порожнину наночастинок оксиду заліза (Fe2O3). С. П. Луговський, Н. М. Дмитруха, М. М. Діденко, Л. В. Бакало, О. С. Лагутіна та ін. Український журнал з проблем медицини праці. 2019. Т. 15, № 3. С. 228–239. https://doi.org/10.33573/ujoh2019.03.228.
  8. Профілактична токсикологія та медична екологія. Вибрані лекції для науковців, лікарів та студентів: за загальною редакцією академіка НАМН України І. М. Трахтенберга. Київ : ВД «Авіцена», 2010. 248 с. ISBN 978-966-2144-27-7.
  9. Мислицький В. Ф., Подолян С. К. Патологічні зміни тромбоцитарно-судинного та коагуляційного гемостазу під впливом хлористого свинцю та їх корекція за допомогою синтетичного аналога простацикліну. Фізіологічний журнал. 1999. № 4. С. 99–104.
  10. Влияние наночастиц оксида железа (lll) на свертываемость крови по данным светорассеяния. М. Н. Кириченко, Н. А. Булычев, Л. Л. Чайков и др. XIII International Conference on pulsed lasers and laser applications AMPL–2017 September 10–15, 2017, Tomsk, Russia.
  11. European convention for the protection of vertebrate animal used for experimental and other scientific purposes. Counsul of Europe. Strasburg, 1986. 53 р.
  12. Антамонов М. Ю. Математическая обработка и анализ медико-биологических данных. 2-е изд. Киев : 2017. 576 с.
  13. Механізми гематотоксичної дії сполук свинцю. О. Л. Апихтіна, Н. М. Дмитруха, А. В. Коцюруба та ін. Журнал НАН України. 2012. Т. 18. № 1. С. 100–109.
  14. Зубаиров Д. М. Молекулярные основы свертывания крови и тромбообразования. Казань : Фэн, 2010. 364 с.
  15. Intraрeritoneal injection of magnetic Fe3O4 – nanoparticle includes hepatic and renal tissue injury via oxidative stress in mice. P. Ma, Q. Luo, J. Chen et al. Int. J. Nanomedicine. 2012. Vоl. 7. P. 4809–4818. https://doi.org/10.2147/IJN.S34349.