Спосіб створення патофізіологічної моделі субхронічної свинцевої інтоксикації для дослідження впливу хімічних сполук і речовин на токсикокінетику та токсикодинаміку свинцю

Спосіб створення патофізіологічної моделі субхронічної свинцевої інтоксикації для дослідження впливу хімічних сполук і речовин на токсикокінетику та токсикодинаміку свинцю, що включає 3 20242 4 підшкірно, внаслідок чого необхідно збільшува ти разів), тканині печінки (відповідно, у 4,9, 7,8, 8,3 їхню концентрацію у розчині. Після підшкірного разів), тканині селезінки (відповідно, у 3,4, 5,6, 6,5 введення концентрованого розчину сполук свинцю разів), тканині нирок (відповідно, у 3,9, 15,6, 17,6 виникає значне місцеве подразнення тканин з наразів), кістковій тканині (відповідно, у 2,6, 4,1, 8,6 ступним їхнім некрозом. Це суттєво позначається разів). У тканині мозку щурів Рb2+ накопичувався на фізіологічних показниках функціонального стаменш інтенсивно - його вміст через тиждень ексну організму тварин та порушує процес всмоктуперименту збільшувався на 80,0 %, через 2 та 6 вання сполук свинцю у внутрішнє середовище, що тижнів, відповідно, у 3,3 та 3,0 рази у порівнянні з не дозволяє стандартизувати модель інтоксикації. контрольною групою тварин (табл.1). Крім цього, важливим недоліком як досліджень з Матеріальна кумуляція Рb2+ у організмі щурів токсикології свинцю, так і ефективності застосусупроводжувалася порушеннями стану біохімічновання засобів детоксикації організму від нього є го, імунного гомеостазу і морфологічної структури використання тільки незначної частини з числа тканини печінки, нирок, наднирникових залоз та необхідних показників, які характеризують токсилімфоїдних органів (тимус, селезінка, брижові лікокінетику і токсикодинаміку свинцю у організмі мфатичні вузли), які характеризували особливості тварин. Це ставить під сумнів доцільність, ефектийого токсикодинаміки з наростанням апоптозу клівність і безпечність використання окремих засобів тин у печінці та селезінці (табл.3-8). Окрім цього, у детоксикації організму для профілактики розвитку і щурів цієї гр упи через 2 тижні основної частини лікування свинцевої інтоксикації. експерименту спостерігалося збільшення відносПоставлена задача вирішується тим, що, водної маси нирок та тимусу. ний розчин ацетату свинцю вводять внутрішньоПісля відновного періоду на протязі 6 тижнів, очеревинно у дозі 1/50LD50 або 1/100LD50 (відповіпід час якого щурі не отримували Рb2+ спостерігадно 5,0 та 2,5мг/кг маси тіла) на протязі 5-6 тижнів лося суттєве природне очищення організму від щоденно 5 днів на тиждень з наступним постекснього. Рівень Рb2+ у крові знижувався у порівнянні позиційним періодом тривалістю 6 тижнів, під час з 6-тим тижнем свинцевої інтоксикації до 2,8 разів, якого експериментальні тварини не одержують в тканинах печінки - до 3,1 разів, селезінки - до 2,3 ацетату свинцю, а для дослідження забирають разів, нирок - до 6,4 разів вище від контролю. Тоді кров, тканину печінки, нирок, селезінки, мозку, як у тканині мозку (до 2,8 разів) і кістковій тканині брижові лімфатичні вузли, тимус, наднирникові (до 8,6 разів вище від контролю) вміст свинцю залози, стегнову кістку в динаміці 1-6 тижнів модезберігався відносно стабільним, що указувало на лювання інтоксикації та через 1-6 тижнів постексйого стійке депонування у цих біосубстрата х. позиційного періоду. При цьому у плазмі (табл.4) і сироватці крові Об'єктивними критеріями ефективності засто(табл.6) та тканині печінки (табл.5, 6) щурів зі сування заявленого способу є: - створення стансвинцевою інтоксикацією виявлено типовий вплив дартної, відтворюваної моделі свинцевої інтоксиРb2+ на активність системи вільнорадикального кації на лабораторних щура х; - розробка набору перекисного окислення ліпідів (ВРПОЛ), який ханеобхідних лабораторних показників для контролю рактеризувався прооксидантною спрямованістю. за станом гомеостазу, які дозволили найбільш Через 6 тижнів основної частини експерименту у повно оцінювати особливості токсикокінетики і щурів формувалася антиоксидантна недостатність токсикодинаміки свинцю в організмі та вплив на ці зі значною активацією системи ВРПОЛ після відпроцеси інших хімічних речовин і сполук. новного періоду. Реалізацію способу, що заявляється, можна Щоденне внутрішньошлункове введення речопродемонструвати на прикладах. вини К щурам, у яких моделювалася свинцева Приклад 1. Досліджували вплив речовини К інтоксикація, у дозі 10мг/кг маси супроводжувалося (3,5,7,3',4' пентаоксифлавон) на токсикокінетику і впливом на токсикокінетику Рb2+ (табл.1). Найтоксикодинаміку свинцю у організмі щурів при мобільш значимі ефекти спостерігалися через 1 та 2 делюванні субхронічної свинцевої інтоксикації за тижні основної частини експерименту. Застосузаявленим способом. Три дослідні групи щуріввання речовини К призводило до зниження накосамців лінії Вістар масою 150-200г на протязі 6-ти пичення Рb2+ у крові в обидва зазначені терміни тижнів отримували: перша - внутрішньошлунково експерименту за відсутності впливу на інтенсивречовину К у дозі 10мг/кг; друга - згідно заявленого ність цього процесу у тканині печінки, селезінки, способу, внутрішньоочеревинно водний розчин мозку і збільшенні його накопичення у нирках та ацетату свинцю (Рb2+) у дозі 1/100LD50; третя кістковій тканині (1-й тиждень) та до зниження наодночасно згідно заявленого способу Рb2+ та рекопичення в тканині печінки, мозкові і нирках і до човину К у цих же дозах. Контрольні щурі не отризбільшення накопичення у кістковій тканині (2-й мували Рb2+ та речовину К. Через 1, 2, 6 тижнів тиждень). основної частини експерименту та через 6 тижнів У контрольних щурів, які отримували речовину відновного періоду у біологічних субстратах щурів К у аналогічній дозі, в динаміці основної частини визначали вміст Рb2+. У ці ж терміни проводили експерименту (1-6 тижнів) та після відновного пеморфологічні, біохімічні та імунологічні дослідженріоду (6 тижнів) вона не впливала на процес депоня. нування Рb2+ який надходив до їхнього організму Щоденне внутрішньоочеревинне введення природним шляхом з повітря, води і харчів, у кіст1/100LD50 ацетату свинцю щурам на протязі 6 тиковій тканині (табл.1). Через 1 тиждень її застосужнів супроводжувалося накопиченням Рb2+ у крові вання у цій групі тварин відмічалося зниження вмі(приріст в динаміці експерименту через 1 тиждень сту Рb2+ у тканині печінки та накопичення у мозкові - у 4,1, через 2 тижні - у 9,1, через 6 тижнів - у 6,7 і нирках. Через 2 тижні експерименту під впливом 5 20242 6 речовини К спостерігалася тенденція до накопигідроперекисів ліпідів, інтенсивності перебігу перечення Рb2+ у мозкові. А через 6 тижнів достовірне кисного окислення ліпідів, швидкості окислення зниження під впливом речовини К вмісту Рb2+ у ліпідів, накопиченням перекисних продуктів вількрові щурів цієї гр упи призводило до збільшення норадикальних реакцій та зниженням резистентйого накопичення у печінці, селезінці та нирках. ності ліпідів до переокислення внаслідок антиокТобто, зниження під впливом речовини К вмісту сидантної недостатності (табл.4). Цей ефект Рb2+ у тканині печінки контрольних щурів призвозберігався у плазмі крові щурів і після відновного дило до посилення його виведення через нирки та періоду. За результатами хемілюмінесцентних до депонування у мозкові, тоді як зниження вмісту досліджень виявлялося суттєве зростання мемРb2+ у крові супроводжувалося інтенсифікацією бранопошкоджуючої дії Рb2+ на гепатоцити як у його накопичення у печінці, селезінці та нирках. динаміці основної частини експерименту, так і пісВстановлена наявність динамічних відхилень у ля відновного періоду (табл.5). При цьому спостевмістові кальцію у біологічних субстрата х щурів, рігалося розгалуження процесу ВРПОЛ у тканині які зазнавали свинцевої інтоксикації: через 1 тижпечінки та еритроцитах (табл.6). Зокрема, через 2 і день спостерігалося його накопичення у крові; че6 тижнів експерименту у тканині печінки суттєво рез 2 та 6 тижнів - інтенсивне накопичення в моззростав вміст кінцевих продуктів процесу перекискові та зниження вмісту у кістковій тканині (табл.2). ного окислення ліпідів - ТБКАС, які утворювалися Накопичення кальцію у крові і тканині мозку та за спонтанним шляхом. В еритроцитах крові аназменшення його вмісту у кістковій тканині зберігалогічний ефект (підвищення вмісту ТБКАС) реєстлося у щурів цієї гр упи і після відновного періоду. рувався через 1 тиждень експерименту та після Вплив речовини К на вміст кальцію у біологічних відновного періоду. Цей ефект був характерним і субстрата х щурів в динаміці моделювання свинцедля самої речовини К після її введення контрольвої інтоксикації проявлявся у: його зниженні в крові ним щурам. до рівня контролю через 1 тиждень експерименту Активація системи ВРПОЛ після введення рета накопиченні у тканині мозку; накопиченні у печічовини К контрольним щурам і щурам у динаміці нці, нирках і мозкові через 2 тижні; зниженні вмісту моделювання свинцевої інтоксикації супроводжуу крові, селезінці і нирках та тенденції до нормалівалася чіткими змінами активності ферментів анзації у тканині мозку і накопиченні у кістковій ткатирадикальної (СОД), антиперекисної (КТ) та аннині через 6 тижнів основного експерименту; накотиоксидантної (ЦП) ланок захисту організму, які пиченні у крові, мозкові та зниженні у кістковій зберігалися і після відновного періоду (табл.7). тканині після відновного періоду. Біологічний Останнє також засвідчувало наявність прооксидаефект речовини К після внутрішньошлункового нтного впливу на організм та розгалуження процевведення контрольним щурам відносно зміни вміссу ВРПОЛ. Це було обумовлене наявністю проокту кальцію у тканині мозку, кістковій тканині і нирсидантного впливу у речовини К після ках був аналогічним такому, який спостерігався внутрішньошлункового її введення контрольним при її введенні тваринам на фоні свинцевої інтокщурам у аналогічній дозі. Причому, якщо активсикації. В обох групах відбувалося інтенсивне наність ферментів СОД і ЦП зростала, то КТ пригнікопичення кальцію у тканині мозку, кістках та зничувалася. Речовина К не впливала на активність ження його вмісту у нирках. ферменту КТ. Застосування речовини К у гр упі тварин на Прооксидантний ефект речовини К після її фоні моделювання свинцевої інтоксикації, призвовведення контрольним щурам у певній частині дило до зниженням маси тіла. Крім цього, її застоможе бути пов'язаний з мобілізацією ендогенного сування у контрольних щурів та тварин з модельоРb2+ з депо в організмі і реалізацією ним своєї біованою інтоксикацією супроводжувалося більш логічної дії. На користь цього свідчило зниження значними змінами відносної маси таких вн утрішніх гематокріту та зростання вмісту еритроцитарного органів як печінка, селезінка, нирки, тимус та надпротопорфірину, як специфічних ознак біологічної нирникові залози, ніж ізольоване введення тваридії Рb2+ (табл.7). Тоді як введення речовини К щу2+ нам Рb (табл.3). рам зі свинцевою інтоксикацією підсилювало токРезультати дослідження впливу речовини К на сичний вплив Рb2+, який надходив до організму 2+ токсикокінетику Pb у контрольних щурів і у щурів щурів щодня екзогенно у дозі 1/100LD50. зі свинцевою інтоксикацією та на вміст кальцію у Застосування речовини К у контрольних щурів біологічних субстратах співставлені з його токсита у щурів зі свинцевою інтоксикацією, також як і кодинамічними ефектами у ци х гр упах тварин. ізольоване введення щурам Рb2+, призводило до Внутрішньошлункове введення щурам речорозвитку анемії, яка проявлялася зниженням абвини К при моделюванні у них свинцевої інтоксисолютного вмісту еритроцитів та гемоглобіну у кації викликало вогнищеві морфологічні порушенкрові, лейкоцитозу та помірної відносної еозинофіня в тканинах печінки та нирок, які були відсутні, лії. або менше виражені у тварин зі свинцевою інтокВведення речовини К контрольним та дослідсикацією. ним щурам у ранні строки свинцевої інтоксикації (1 Введення речовини К щурам зі свинцевою інтиждень) викликало зниження відносного вмісту у токсикацією не зменшувало, а, навпаки, підсилюкрові активних фагоцитів, що було характерним і вало прооксидантний токсикодинамічний вплив для дії Рb2+ у дозі 1/100LD50 (табл.8). В динаміці 2+ Рb на систему ВРПОЛ у плазмі крові за показнивведення речовини К контрольним щурам вона до ками її Fe2+-індукованої хемілюмінесценції, що 6 тижнів володіла аналогічним ефектом. Після проявлялося через 6 тижнів основної частини ексвідновного періоду у порівнянні з контролем, наперименту більш суттєвим збільшенням вмісту впаки, спостерігалося достовірне збільшення від 7 20242 8 носної кількості активних фагоцитів у крові щурів В динаміці основної частини експерименту (6 всіх трьох гр уп. Введення контрольним щурам тижнів) у щурів, у яких моделювалася свинцева речовини К пригнічувало поглинальну здатність інтоксикація, спостерігалося інтенсивне накопифагоцитів через 2 тижні основної частини експечення свинцю (табл.9): у крові (до 10,6 разів), ткарименту і стимулювало її після відновного періоду, нині мозку (до 1,7 разів), печінки (до 10,1 разів), тоді як її введення щурам у динаміці моделювання селезінки (до 16,3 разів), нирок (до 78,5 разів) та свинцевої інтоксикації викликало пригнічуючий кістковій тканині (до 2,8 разів). Однією з характерефект (як і Рb2+) раніше - уже через 1 тиждень. них особливостей цього процесу, як моделі свинРечовина К активувала окисно-відновні процеси у цевої інтоксикації, був стрімкий приріст (через 1 фагоцитах крові через 1 тиждень експерименту і тиждень) вмісту катіонів свинцю (Рb2+) у тканині пригнічувала їх через 2 і 6 тижнів та після відновпечінки та селезінки, після переповнення яких ного періоду (НСТ-тест, спонтанний і активова(стабілізація рівня) вектор їхнього депонування в ний). Введення її щурам у динаміці свинцевої інтоорганізмі переключався (2-6-й тиждень) на кісткову ксикації супроводжувалося аналогічними тканину та тканину мозку. Це супроводжувалося ефектами через 6 тижнів основної частини експесуттєвими порушеннями стану вільнорадикального рименту та після відновного періоду. При цьому окислювального гомеостазу внаслідок інтегральної після введення речовини К контрольним щурам і антиоксидантної недостатності, неспецифічної щурам зі свинцевою інтоксикацією функціональнорезистентності та імунологічної реактивності оргаметаболічні резерви фагоцитів (різниця між НСТнізму, ліпідного складу плазми крові, структурнотестом активованим і спонтанним) в динаміці осфункціонального стану біологічних мембран клітин новної частини експерименту значно знижувалися. периферичної крові і внутрішніх органів та призвоВведення речовини К контрольним щурам і щурам дило до активації неферментативного ВРПОЛ і зі свинцевою інтоксикацією в динаміці основного формування вторинного комбінованого імунодефіексперименту та після відновного періоду супроциту з ознаками імунокомплексного і аутоімунного воджувалося реалізацією односпрямованого припроцесу (табл.10-12). гнічуючого впливу на активність комплементу у Через 6 тижнів після закінчення основного сироватці крові. Це поєднувалося з суттєвим накоексперименту у відновному періоді організм щурів пиченням у сироватці крові щурів цих гр уп високо значно звільнявся від Рb2+, але все ж таки в біолота низькомолекулярних циркулюючих імунних комгічних субстратах зберігалися у 2-3 рази підвищені плексів (ЦПС). їхні кількості у порівнянні з контролем. При цьому у Отже, результати проведених хімікощурів у значній мірі зберігалися виявлені поруаналітичних, морфологічних, біохімічних, гематошення окислювального, біохімічного і імунного логічних і імунологічних досліджень у щурів із могомеостазу. дельованою свинцевою інтоксикацією і у контроЕнтеральне застосування у щурів, у яких мольних щурів засвідчують наявність у речовини К делювали свинцеву інтоксикацію згідно заявленого при її внутрішньошлунковому введенні у дозі способу, речовини А на протязі 6 тижнів у дозі 10мг/кг маси значного прооксидантного впливу з 2,0г/кг маси тіла разом зі стандартним харчовим наростанням пошкоджуючого впливу ендогенно раціоном призводило до зниження інтенсивності депонованого Рb2+ і Рb2+, який щоденно надходив накопичення Pb2+ в динаміці основного експеридо організму у ви гляді ацетату у дозі 1/100LD50. менту: у крові (до 2,7 разів), тканині печінки (до 1,9 Останнє є суттєвою перепоною для застосування разів), селезінки (до 5,1 разів), нирок (до 11,8 раречовини К у цій дозі для детоксикації організму зів) та кістковій тканині (до 3,6 разів) (табл.9). Крім людини від свинцю, оскільки являє загрозу для цього, речовина А нормалізувала у тварин збільздоров'я. шену внаслідок свинцевої інтоксикації відносну Приклад 2. Двом групам щурів - самців лінії Вімасу тимусу, надниркових залоз, селезінки та пестар п'ять разів на тиждень на протязі 6 тижнів чінки, підвищувала неспецифічну резистентність внутрішньоочеревинно вводили розчин ацетату організму в динаміці основного експерименту і свинцю на дистильованій воді у дозі 1/100LD50. стимулювала імунну систему через 6 тижнів відноЩурам однієї з цих груп щоденно додавали до вного періоду. Вона у динаміці основного експеристандартного харчового раціону дрібнодисперсний менту проявляла нормалізуючий вплив на активпорошок речовини А (альгінат кальцію) у дозі ність ВРПОЛ в тканині печінки та плазмі крові, 2,0г/кг маси тіла. Аналогічну дозу речовини А отвміст сульфгідрильних груп та відновленого глюримували контрольні тварини. Четверта група щутатіону у сироватці крові щурів, які зазнавали рів була контрольною (інтактні щурі). В динаміці свинцевої інтоксикації (табл.10). Гальмівний ефект експерименту через 1, 2, 6 тижнів моделювання речовини А на процес ВРПОЛ за деякими біохімічсвинцевої інтоксикації та через 6 тижнів відновного ними показниками зберігався і через 6 тижнів після періоду, під час якого щурі не отримували ні ацеприпинення її застосування у щурів. За результатату свинцю, ні речовини А, їх виводили з експетами досліджень крові речовина А нормалізувала рименту декапітацією під легким ефірним наркопов'язане з впливом Рb2+ зниження вмісту гемозом. Для дослідження забирали: кров, тканину глобіну крові в ранній період експерименту печінки, нирок, селезінки, мозку, брижові лімфати(табл.11). За результатами цитохімічних дослічні вузли, тимус, наднирники, стегнову кістку. Проджень активності внутрішньоклітинних ферментів водили динамічні хіміко-аналітичні, морфологічні, в нейтрофілах, лімфоцитах, еозинофілах і моногематологічні, біохімічні, імунологічні дослідження цитах периферичної крові речовина А нормалізуз використанням відповідних біологічних субстравала знижену активність мітохондріального (фертів щурів. мент сукцинатдегідрогеназа) та поза 9 20242 10 мітохондріального (фермент глюкозо-6(3,0±0,6)% проти (1,7±0,6)%, р