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

Морфофункціональні прояви ефектів гострої дії наночастинок сульфіду свинцю (PbS) при різних способах їх уведення в організм лабораторних тварин (щурів)

ISSN 2223-6775 Український журнал з проблем медицини праці Том.19, №2, 2023


https://doi.org/10.33573/ujoh2023.02.133

Морфофункціональні прояви ефектів гострої дії наночастинок сульфіду свинцю (PbS) при різних способах їх уведення в організм лабораторних тварин (щурів)

Діденко М.М., Мельник Н.А., Патика Т.І., Зінченко В.М.
Державна установа «Інститут медицини праці імені Ю. І. Кундієва Національної академії медичних наук України», м. Київ


Повна стаття (PDF), УКР

Вступ. Сполуки свинцю у нанометровому діапазоні (1–100 нм) представляють особливу небезпеку при проникненні в організм людини і тварин різними шляхами (крізь органи дихання, з продуктами харчування та водою, крізь шкіру тощо). Одним з найнебезпечніших проявів загальнотоксичної дії наночастинок сульфіду свинцю (НЧ PbS) є, як відомо, їхня здатність до транслокації в клітини, з подальшим розповсюдженням і кумуляцією в органах-мішенях. Однак повного уявлення про їхню реактивну здатність впливу на організм при різних шляхах їхнього проникнення та строках спостереження в літературі визначено недостатньо. Це обумовлює актуальність і необхідність проведення експериментальних досліджень для морфологічної оцінки проявів ефектів гострої токсичної дії НЧ PbS різних розмірів (12,5 нм, 100 нм) при введенні в черевну порожнину та в шкіру, з урахуванням накопичення та розподілення їх у клітинах і тканинах органів.

Мета дослідження – визначити морфофункціональні зміни печінки та селезінки при одноразовому внутрішньочеревному введенні НЧ PbS (розміри 12,5 нм, 100 нм) та дерми при одноразовому введенні в шкіру з урахуванням накопичення їх у структурах органів і тканин.
Матеріали та методи дослідження. Об’єкт дослідження – НЧ PbS і щури лінії Вістар (n = 18), які розподілені на 3 групи (1 контрольна і 2 дослідних). Щурам вводили 1,0 мл колоїдного розчину PbS, який мав різні розміри наночастинок (12,5 нм і 100 нм) і досліжували при одноразовому введенні в черевну порожнину та одноразовому – у шкіру (при експозиції 1 доба). Морфологічні дослідження виконані з використанням загальноприйнятих і спеціальних гістологічних й гістохімічних методів.

Результати. Морфологічні дослідження печінки характеризувалися значним розширенням і повнокров’ям сину- соїдальних капілярів та вираженою гіпертрофією зірчастих ретикулоендотеліоцитів (ЗРЕ), асоційованих з накопиченням в їхній цитоплазмі дрібних кристалоподібних включень. У гепатоцитах відмічали просвітлення цитоплазми та гіпертрофію ядер. У селезінці гістохімічним методом Перлса виявлено накопичення заліза при дії НЧ PbS різних розмірів (12,5 нм і 100 нм), що характеризує прискорення еритроклазії, яка супроводжується вивільненням заліза з гемоглобіну, яке поглинається активними макрофагами червоної пульпи. У дермі шкіри спостерігалася значна кількість м’язових волокон з накопиченням у них кислих білків з перетворенням їх на «гіалінові шари» з подальшим розвитком гіалінозу.

Висновки. У печінці наявність дрібних кристалоподібних включень у цитоплазмі ендотеліоцитів і ЗРЕ пов’язана зі взаємодією їх з білками перитонеальної рідини та сироватки крові, що забезпечує транспорт НЧ в організмі та їхню взаємодію з цитоплазматичними мембранами фагоцитів, які поглинають НЧ PbS. У селезінці НЧ PbS розміром 12,5 нм значно пошкоджують еритроцити, з гемоглобіну яких вивільнюється залізо й поглинається сидерофагами червоної пульпи. У дермі відтворення тканинного депо для НЧ PbS призводить до запальної реакції м’язових волокон з наявністю в них кислих білків, що зумовлює подальший процес гіалінозу.

Ключові слова: наночастинки сульфіду свинцю, селезінка, печінка, дерма шкіри, зірчасті ретикулоендотеліоцити, гіаліноз.

Література

  1. Трахтенберг І. М., Дмитруха Н. М. Наночастинки металів, методи отримання, сфери застосування, фізико-хімічні та токсичні властивості. Український журнал з проблем медицини праці. 2013. No 4. С. 62–74. https://doi.org/10.33573/ujoh2013.04.062.
  2. Чекман І. С. Наночастинки: властивості та перспективи застосування. Український біохімічний журнал. 2009. Т. 81, No 1. С. 122–129.
  3. Фостер Л. Нанотехнологии. Наука, инновации и возможности; пер. с анг. Москва : Техносфера, 2008. 352 с.
  4. Fischer H. C., Chan W. C. Nanotoxicity: the growing need for in vivo study. Current Opinion in Biotechnology. 2007. Vol. 18. P. 565–571. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2007.11.008.
  5. Нанотоксикологія: напрямки досліджень (огляд). І. С. Чекман, А. М. Сердюк, Ю. І. Кундієв та ін. Довкілля та здоров’я. 2009. Т. 1, No 48. С. 3–7.
  6. Вплив наночастинок на здоров’я, 2-ге вид. Хімічні речовини та біологічні агенти: дослідження та дослідницькі проекти: звіт R-589. Монреаль : IRSST, 2008. 114 с. URL: https://www.irsst.qc.ca/media/documents/pubirsst/r-589.pdf.
  7. Луговський С. П., Діденко М. М., Мельник Н. А. Морфофункціональні зміни у внутрішніх органах щурів при хронічному впливі на їх неушкоджену шкіру мікро- і наночастинок неорганічних сполук свинцю. Сучасні проблеми токсикології, харчової та хімічної безпеки. 2017. No 3. С. 34–47.
  8. European convention for the protection of vertebrate animal used for experimental and other scientific purposes. Strasbourg : Council of Europe, 1986. 53 p.
  9. Микроскопическая техника: pуководство для врачей и лаборантов; под ред. Д. С. Саркисова, Ю. Л. Перова. Москва : Медицина, 1996. 427 с.
  10. Методики морфологічних досліджень: монографія. М. М. Багрій та ін.; за ред. М. М. Багрія, В. А. Діброви. Вінниця : Нова книга, 2016. 328 с.