Библиографическое описание:

Изтлеуов Е. М., Изтлеуов М. К., Кыдырбаева Э. А. Пренатальные эффекты бихромата калия и их коррекция у потомства крыс [Текст] // Медицина и здравоохранение: материалы IV Междунар. науч. конф. (г. Казань, май 2016 г.). — Казань: Бук, 2016. — С. 23-27.



Экопатогенный риск в Западном Казахстане связан с геохимическими особенностями — хромо-борный биогеохимический регион, нефтегазоперерабатывающий комплекс на фоне йододефицита [1, c.10–12; 2, c.11]. Первой в СНГ и второе в мире богатейшее месторождение хромитовых руд находится на территории Актюбинской области, где сосредоточены крупный обогатительный комбинат, заводы хромовых соединений и хромистых ферросплавов.

Вредное воздействие экотоксикантов (Cr+6, B, Ni и др.) хромо — борного биогеохимического региона может проявляться в возникновении бесплодия, самопроизвольных абортов и выкидышей, осложнениями беременности и родов, увеличением частоты врожденных пороков развития, рождением маловесного ребенка и угрозой внутриутробной асфиксии плода [3, с.128–136; 4, с.165; 5, с.45–46]. Это диктует необходимоcть фармакологической коррекции негативного влияния соединений хрома (Cr+6) на протекание и исходы беременности [6, c.141].

Целью данной работы являлось исследование эмбрионального, постнатального развития и состояния перекисного гомеостаза в печени и мозге плодов крыс, подвергнутых воздействию шестивалентного хрома (бихромата калия) во время беременности, и оценка влияние масляного экстракта корня лопуха и липоевой кислоты на проявления наблюдаемых отклонений (нарушений).

Методика. Работа выполнена на самках беспородных белых крыс массой 180–220г., полученных из вивария Центральной научно-исследовательской лаборатории Западно-Казахстанского государственного медицинского университета имени Марата Оспанова (г. Актобе, Республика Казахстана), которые содержались при естественной освещенности и максимальной стандартизации температурного и пищевого режимов сосвободном доступом к еде и воде. Все манипуляции были проведены в соответствие с Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных целей (Страсбург, 1986). Протокол эксперимента был разработан при участии и одобрении этической комиссии вуза.

Самок и самцов ссаживали попарно в отдельных клетках. Первымднем беременности считали день обнаружения сперматозоидов в вагинальных мазках.

Первая группа оплодотворенных самок — контрольная. Вторая и третья группы самок получали бихромат калия ежедневно внутрибрюшинно в дозах перерасчета на чистый хром(Cr+6) — 25 мкг/кг массы тела, с 1-го по 19-й день беременности. Животным второй, третьей группы в течение периода беременности на фоне Cr+6дополнительно ежедневно внутрижелудочно вводили соответственно подсолнечное масло (группа «модель») и масляный экстракт корня лопуха — фитопрепарата — «Лопуха корня масло» (РК–ЛК — 5 № 014181) в дозах 2 мл/кг массы тела, а третьей — еще внутримышечно липоевую кислоту в суточной дозе 10 мг/кг массы тела.

Самки контрольной группы в течение беременности получали эквивалентный объем физиологического раствора внутрибрюшинно/внутримышечно и перорально подсолнечное масло.

Часть животных выводили из эксперимента дислокацией шейных позвонков на 20-й день беременности. Вскрывали брюшинную полость, вырезали матку, переносили в чашку Петри с физиологическим раствором. Подсчитывали количество резорбции, погибших и живых плодов, мест имплантации. В яичниках подсчитывали количество желтых тел беременности. На основании этих данных определяли доимплантационную, постимплантационную гибель, общую эмбриональную смертность и индекс плодовитости.

Другую часть самок оставляли до естественных родов и наблюдали за развитием потомства в течение месяца, регистрируя поведение, динамику массы тела и гибель (индекс выживаемости), и у месячных крысят исследовали состояние перекисного гомеостаза в тканях мозга и печени.

В комплекс исследования, позволяющего судить об интенсивности липопероксидации и мощности антиоксидантной защиты (АОЗ) в тканях входило определение уровня малоновогодиальдегида (МДА) [7, c.8–10], активности каталазы (КАТ) [8, c.17–19], супероксиддисмутазы (СОД) [9, c.11–12], содержания сульфгидрильных групп (SH-групп) с применением реактива Эльмана [10, c.227], вычисление соотношения SH/МДА — интегрального показателя сбалансированности перекисного гомеостаза [11, с.232–233], а также регистрация уровня молекул средней массы (МСМ) по методу [12, c.13–15]. Количество общих липидов определяли с помощью набора реактивов «Лахема», белка — по методу Lowry [13, c.265].

Результаты выражены в виде среднего значения ± стандартная ошибка среднего. Существенность средних величин оценивали по критерию Стьюдента. Полученные результаты считали достоверными при ≤ 0,05.

Результаты и обсуждение. Динамическое наблюдение за беременными крысами показывает, что подопытные самки, получавшие хром в дозе 25 мкг/кг массы тела, прибавляли в массе к концу беременности на 35 % меньше контрольных. Введение бихромата калия в исследуемой дозе беременным самкам достоверно не влияло на число желтых тел в яичниках (11,8 ± 0,76,  ≥ 0,05).Однако, индекс плодовитости уменьшался на 35 %.

Изучение эмбрионального материала показало, что Cr+6проявляет эмбриолетальное действия: доимплантационная эмбриональная гибель (ДИГ) увеличивается в 1,73 раза; постимплантационная (ПИГ) — в 2,8 раза; общая эмбриональная смертность (ОЭС) — в 1, 86 раза по сравнению с данными животных контрольной группы.

Совместное введение фитопрепарата «Лопуха корня масло» и липоевой кислоты уменьшало патологический эффект Cr+6 на процессы имплантации — резорбции плодов и эмбриональной смертности: ДИГ — снижается на 43 %; ПИГ — на 59 %, ОЭС — до 29,8±2,85 % ( ˃ 0,05). Количество живых плодов равняется 10,1±0,68 (в контроле — 9,7 ± 0,97), индекс плодовитости — 71,5±1,9 % (р˃0,05).

Таким образом, анализ полученных данных показывает, что негативное влияние бихромата калия (Cr+6) на беременных крыс проявляется в снижении прироста массы тела, индекса плодовитости, в увеличении до- и постимплантационной гибели плодов. Фитопрепарат «Лопуха корня масло» (в дозе 2,5 мл/кг) при совместном введении с липоевой кислотой (в дозе 10 мг/кг) в значительной степени нивелирует патологический эффект шестивалентного хрома (25 мкг/кг) на эмбриональное развитие плодов.

Таблица 1

Влияние масляного экстракта корня лопуха илипоевой кислоты на некоторые функциональные параметры крысят, матери которых получали шестивалентный хром с 1 по 19 день беременности

Показатели

Контроль

Cr+6«модель»

Cr+6 +(ЛК + МЛ)

Вес при рождении, г.

Масса крысят; г.:

5,17 ± 0,03

4,31 ± 0,07х

5,27 ± 0,150

на 7 день

11,3 ±0,21

8,87 ± 0,37х

11,3 ± 0,210

на 14 день

18,5 ± 0,20

14,0 ± 0,34х

17,8 ± 0,190

на 21 день

29,5 ± 0,43

23,1 ± 0,53х

28,5 ± 0,720

на 30 день

37,8 ± 0,58

28,0 ± 0,67х

37,0 ± 0,530

Индекс выживаемости, %

96,3 ± 3,7

74 ± 8,4х

83 ± 7,63

Постнатальная гибель, %

3,7 ± 3,6

26 ± 8,4 х

17,0 ± 8,7

Примечание * —  ˂ 0,05 по сравнению с контролям;

0 – ˂ 0,001 по сравнению с данными группы «модель».

Мониторинг за динамикой массы тела показывает, что при рождении вес крысят, матери которых получали шестивалентный хром в течение беременности, снижен на 17 %, на 7 — й день постнатального развития на 22 %, на 14 — й день — на 24 %, на 21-й день — 22 % и на 30 — й день — на 26 % по сравнению с показателями потомства в группе контроль.

При сравнительном анализе динамики массы тела, выживаемости в течение месяца после рождения, матери которых в условиях избыточного поступления хрома (10 ПДК) получали комбинацию «Лопуха корня масло» и липоевой кислоты, установили (таблица 1), что и при рождении, и на 7, 14, 21 и 30 –й дни постнатального развития отклонений от контроля массы тела крысят не наблюдается. Индекс выживаемости равнялся 83 ± 7,67 % (в контроле — 96,3 ± 3,7 %), постнатальная гибель — 17,0 ± 8,67 % (в контроле 3,7 ± 3,6 %) и остается в 4,6 раза выше контрольной.

Изучение перекисного гомеостаза в тканях мозга месячных крысят, матери которых получали шестивалентный хром в период беременность, позволили выявить повышение количество МДА на 41 %, активности СОД на 21 % на фоне снижения активности КАТ на 21 %, концентрации тиоловых группы на 16 % и коэффициента SH/МДА на 40 %. Эти обнаруженные нарушения перекисного гомеостаза приводят к преобладанию количество продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) над количеством антиоксидантов.

Анализ полученных результатов корректирующей терапии из комбинации «Лопуха корня масло» и липоевой кислоты свидетельствует о снижении дисбаланса в системе ПОЛ — АОЗ за счет ингибирования липопероксидации и уменьшения продукции МСМ (таблица 2).

Таблица 2

Перекисный гомеостаз втканях мозга месячных крысят, матери которых подвергались воздействию хрома иполучали корригирующую терапию— «Лопуха корня масло» илипоевая кислота впериод беременности

Показатель

Контроль

Cr+6 «модель»

Cr+6 +(ЛК + МЛ)

МДА, нмоль/мг

3,25 ± 0,10

4,6 ± 0,240

2,9 ± 0,16х

Каталаза, ммоль/мг/мин

19,3 ± 0,85

15,3 ± 0,840

22,7 ± 1,4х

СОД, %

30 ± 1,56

36,4 ± 1,510

31 ± 1,96х

SH, мкмоль/мг/мин

41,8 ± 1,68

35,2 ± 1,990

44,9 ± 0,97х

МСМ, усл.ед.

0,25 ± 0,017

0,29 ± 0,0150

0,20 ± 0,01х

SH/МДА

12,8 ± 0,61

7,7 ± 0,270

15,8 ± 0,76х

Примечание: 0 – ˂ 0,05 по сравнению с данными контрольной группы

*- ˂ 0,05 в сравнении с данными группы «модель»

Так, совместное введении «Лопуха корня масло» и липоевой кислоты приводило к уменьшению содержание МДА на 37 %, продукции МСМ — на 31 % и изменению АОЗ, о чем свидетельствует повышение активности КАТ на 48 %, уровня тиоловых групп (SH — групп) на 27 %. Активность СОД снижалась на 15 % (˂0,05) по сравнению с данными животных в группе «модель», что при возрастании активности КАТ приводит к уменьшению пероксида водорода и гидроксильных радикалов. Об этом свидетельствует и увеличение интегрального показатели сбалансированности перекисного гомеостаза — SH/МДА на 23 % (˂0,01); продукция МСМ — индекса эндогенной интоксикации уменьшается на 20 % (˂0,05) по сравнению с данными крысят контрольной группы.

Использование фитопрепарата и липоевой кислоты вызывает определенные изменения и в функционально — биохимическом статусе печени потомства, матери которых на фоне воздействия бихроматом калия получали данную комбинацию. Комбинация «Лопуха корня масло» и липоевой кислоты снижает содержание конечного продукта ПОЛ — МДА до нормы (1,4 ± 0,11 нмоль/мг), что свидетельствует об ингибировании свободнорадикального окисления (СРО) в печени месячных крысят. При этом активность СОД имеет тенденцию к снижению (40,2 ± 1,49 %, ˃0,05), КАТ к повышению на 13 % (≥0,05) на фоне достоверного увеличения уровня сульфгидрильных групп 19 % (<0,05), что приводит к возрастанию интегрального показателя сбалансированности перекисного гомеостаза на 15 % (˃0,05) по сравнению с данными животных контрольной группы. Продукция МСМ недостоверно уменьшена на 10 % в сравнении с контролем. Однако, комбинация редуцировала содержание МСМ на 32 % в сравнению с показателями крысят группы «модель».

Следовательно, у 30-дневных крысят, матери которых подвергались в период беременности воздействию шестивалентного хрома, наблюдается дисбаланс в системе ПОЛ — АОЗ, что отражает недостаточность в системе «тушения» свободнорадикальных цепных реакций и в целом — о снижении физиологических резервов организма. Как показали, результаты наших исследований применение комбинации масляного экстракта корня лопуха и липоевой кислоты ингибируют СРО за счет изменения в систем АОЗ (особенно неферментативного звена) и снижения продукции МСМ, что свидетельствует об их антиоксидантном, мембранопротекторном действии и позволяет рекомендовать для профилактики последствия хромового микроэлементоза, в том числе нарушений репродуктивной функции у населения биогеохимической провинции, так и у работников хромдобывающих и хромоперерабатывающих производств.

Таким образом, результаты исследования показывают, что использование комбинации «Лопуха корня масло» и липоевой кислоты приводит к снижению эмбриональной смертности, увеличению количество живых плодов (индекса плодовитость) и предупреждают задержку постнатального развития крысят, матери которых в период беременности получали шестивалентной хром, что выражается в нивелировании отставания в массе тела, в увеличении индекса выживаемости и в ингибировании свободнорадикальных процессов в тканях мозга и печени на фоне активизации системы АОЗ, особенно его неферментативного звена.

Литература:

  1. Изтлеуов М. К., Изтлеуов Е. М. Экология и здоровье // Медицинский журнал Западного Казахстана. — 2006. — 2 (10). — с. 8–16.
  2. Бекмухамбетов Е. Ж., Изтлеуов М. К., Джаркенов Т. А., Тусупкалиев Б. Экологическая система и здоровье населения Западного Казахстана // «Экология. Радиация. Денсаулық» IX-шы Халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференция. Тамыз 29, 2013. — Семей, 2013. — с. 11.
  3. Изтлеуов М. К. Окислительный метаболизм у беременных — работниц хромового производства и его коррекция // Вестник РУДН. — Серия «Медицина». — 2003. — № 1. — с. 128–138.
  4. Тусупкалиев Б., Тусупкалиева Қ.Ш., Джунусова Н. Н. Хром бойынша биогеохимиялық аймақта тұратын аналардан туылған нәрестелердің бейімделу жағдайы // «Экология. Радиация. Десаулық». VII-ші Халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференция. Тамыз 27, 2011. — Семей, 2011. — с. 165.
  5. Жумабаева А. Н., Укыбасова Т. М. Морфофункциональные аспекты системы «мать — плацента — плод» при воздействии соединений хрома. — Актобе, 2001. — 132 с.
  6. Изтлеуов М. К., Изтлеуов Е. М. Коррекция нарушений генеративной функции при хром — индуцированноммикроэлементозе // Астана Медициналық Журналы. — 2006. — № 3. — с. 141–144.
  7. Коробейникова Э. Н. Модификация определения продуктов перекисного окисления липидов в реакции с тиобарбитуровой кислотой // Лаб.дело.- 1989. — № 7. — с 8–10.
  8. Королюк М. А. Метод определения активности каталазы // Лабораторное дело. — 1988. — № 1. — с. 16–19.
  9. Чевари С., Андял Т., Штренгер Я. Определение антиоксидантных параметров крови и их диагностическое значение в пожилом возрасте // Лабораторное дело. — 1991. -№ 10. — с.9–13.
  10. Веревкина И. В., Точилкин А. И., Попова Н. А. Колориметрический метод определения SH — групп и S-S- связей в белках при помощи 5,5 — дитиобис (2 — нитробензойной) кислоты // Современны методы в биохимии. Под.ред. академика АМН СССР В. Н. Ореховича. — Москва «Медицина», 1977. — с. 223–228.
  11. Шлейкин А. Г. Биохимические маркеры дыхательного дистресса / Экологическая безопасность городов // Материалы научной конференции Санкт-Петербурга, 5–6 октябрь 1993. — СПб, 1993. — с. 232–233.
  12. Габриэлян Н. И., Липатова В. И. Опыт использования показателей средних молекул для диагностики при нефрологических заболеваний у детей // Лабораторное дело. — 1984. — № 3. — с. 13–15.
  13. Lowry O. H., Rosebough N. J., Farr A. L., Randal R. J. Protein measurement with the Folin phenol reagent // J. Biol. Chem. — 1951. — Vol. 193. — P. 265–275.
Основные термины: «Лопуха корня масло», липоевой кислоты, массы тела, перекисного гомеостаза, корня лопуха, экстракта корня лопуха, масляного экстракта корня, сбалансированности перекисного гомеостаза, бихромата калия, постнатального развития, комбинации «Лопуха корня, контрольной группы, шестивалентного хрома, месячных крысят, живых плодов, воздействию шестивалентного хрома, показателя сбалансированности перекисного, перекисного окисления липидов, продукции МСМ, интегрального показателя сбалансированности

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle