ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Огляд літератури. Висвітлено шляхи надходження, нагромадження, перерозподілу та виведення свинцю ацетату та кадмію хлориду з організму тварин. Показано вплив досліджуваних металів на стан антиоксидантної та детоксикаційної системи, перебіг вільнорадикальних процесів, а також основні шляхи корекції метаболічних порушень у тканинах гепатопротекторами.
Матеріали та методи досліджень. Експериментальні дослідження здійснювали протягом 2003‑2006 рр. у лабораторіях кафедри екології та біології ЛДАУ, лабораторії токсикології ДНДКІ ветпрепаратів та кормових добавок, лабораторії нейрогуморальної регуляції Інституту біології тварин УААН. Було закладено дві серії дослідів. Першу серію дослідів проводили на 24 щурах-самцях лінії Вістар, масою 200 – 220 г, з яких було сформовано чотири групи тварин: 1-ша — контрольна група (вводили питну воду через металевий зонд в об’ємі, який еквівалентний об'ємам водних розчинів солей Cd2+ і Pb2+); 2-га дослідна група — вводили 16,6 % водний розчин ацетату свинцю в дозі 250 мг/кг (що відповідає 1/20 DL50); 3-тя дослідна група — вводили 0,029 % водний розчин хлориду кадмію в дозі 4,4 мг/кг (що відповідає 1/20 DL50); 4-та дослідна група — вводили комбінацію свинцю ацетату та кадмію хлориду в дозах 125 та 2,2 мг/кг (що відповідає 1/40 DL50 кожної з солей) (табл. 1).
Таблиця 1
Схема I серії досліду
| Дослідні групи(по 6 тварин) | Інтоксикація тварин важкими металами (внутрішньошлунково, протягом 30 днів) |
| 1 | вода |
| 2 | Pb2+ 1/20 DL50 |
| 3 | Cd2+ 1/20 DL50 |
| 4 | Pb2+ 1/40 DL50 +Cd2+ 1/40 DL50 |
Тварин утримували на стандартному раціоні віварію. Щурів декапітували на 30 – тий день під легким ефірним наркозом. Після розтину у тварин брали кров, головний мозок, легені, серце, селезінку, печінку, нирки для біохімічних досліджень.
Другу серію дослідів проводили на 78 щурах-самцях лінії Вістар, масою 140 – 160 г сформованих у 13 груп. За контроль взяли 4‑ри групи тварин: 1-шій дослідній групі вводили питну воду через металевий зонд в об’ємі, який еквівалентний об'ємам водних розчинів солей Cd2+ і Pb2+, 2-гій дослідній групі вводили через металевий зонд ацетат свинцю у дозі 1650 мг/кг (що відповідає 1/3 DL50), 3-тій дослідній групі вводили через металевий зонд хлорид кадмію у дозі 29,3 мг/кг (що відповідає 1/3 DL50), 4-тій дослідній групі вводили через металевий зонд комбінацію солей свинцю та кадмію у дозах 3300 та 58,6 мг/кг (що відповідає 1/6 DL50 кожної з солей). Вводили солі досліджуваних металів протягом семи днів. У інших дослідних групах (5‑13) після семиденної інтоксикації, проводили семиденну корекцію шляхом внутрівенного (в/в) введення гепактопротектору “Ліолів” з розрахунку 15 мг/кг та внутрім’язевого (в/м) введення селеніту натрію з розрахунку 100 мкг/кг. на 14-тий день тварин декапітували під легким ефірним наркозом (табл. 2).
Таблиця 2
Схема II серії досліду
| Дослідні групи(по 6 тварин) | Токсичне ураження солями важких металів (внутрішньо-шлунково, протягом 7 днів) | Корекція токсичного ураження (7 днів) |
| 1 | вода | ‑ |
| 2 | Pb2+ 1/3 DL50 | ‑ |
| 3 | Cd2+ 1/3 DL50 | ‑ |
| 4 | Pb2+ 1/6 DL50+Cd2+1/6 DL50 | ‑ |
| 5 | Pb2+ 1/3 DL50 | в/в ліолів |
| 6 | Pb2+ 1/3 DL50 | в/м селеніт натрію |
| 7 | Pb2+ 1/3 DL50 | в/в ліолів + в/м селенітнатрію |
| 8 | Cd2+ 1/3 DL50 | в/в ліолів |
| 9 | Cd2+ 1/3 DL50 | в/м селеніт натрію |
| 10 | Cd2+ 1/3 DL50 | в/в ліолів + в/м селенітнатрію |
| 11 | Pb2+ 1/6 DL50+Cd2+ 1/6 DL50 | в/в ліолів |
| 12 | Pb2+ 1/6 DL50+Cd2+ 1/6 DL50 | в/м селеніт натрію |
| 13 | Pb2+ 1/6 DL50+Cd2+ 1/6 DL50 | в/в ліолів + в/м селенітнатрію |
Після забою тварин брали внутрішні органи для біохімічних досліджень.стан пероксидного окиснення ліпідів (ПОЛ) у досліджуваних органах (легенях, серці, печінці, селезінці, нирках, головному мозку) вивчали за концентрацією малонового діальдегіду (МДА) (Корабейникова Е. Н., 1989) та гідропероксидів ліпідів (ГПЛ) (Мирончика В. В., 1984), ферментної та неферментної ланок антиоксидантної системи (АОС) за активністю супероксиддисмутази (СОД) (Дубинина Е. Е., 1988), глутатіонпероксидази (ГП) (Моина В. М., 1988), каталази (КАТ) (Королёва М. А., 1988), концентрацією вітаміну А і Е методом високоефективної рідинної хроматографії на аналізаторі типу “Міліхром-4” (Спурихин В. И., 1991), функціональний стан мембранних структур за активністю аланінамінотрансферази (АлАТ), аспартатамінотрансферази (АсАТ) (Горячковський А. М., 1994) та лужної фосфатази (ЛФ) (Мельников В. В., 1987). Методи клінічної гематології: підрахунок еритроцитів та лейкоцитів, визначення гематокриту, концентрації гемоглобіну за загальноприйнятими методиками (Кондрахин И. П., 1985). Концентрацію іонів свинцю та кадмію визначали методом інверсійної вольтамперометрії (анодна або катодна вольтамперометрії) на аналізаторі типу ПТУ-3 (Прохорова Г. В., 1998). опрацювання результатів проводили з використанням ліцензованої комп’ютерної програми “Statistik”. Вірогідність розходжень між показниками оцінювали за критеріями Стьюдента. У другій серії дослідів показники дослідних груп тварин (з токсичним ураженням важкими металами) прирівнювали до показників інтактних тварин, тоді як показники у щурів, яким проводили корекцію гепатопротектором та селенітом натрію прирівнювали до показників тварин з токсичним ураженням.
ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
Клініка тривалого свинцево-кадмієвого токсикозу. Із літературних джерел відомо, що одним із ранніх симптомів свинцево-кадмієвих токсикозів є відмова тварин від корму, пригнічення та зниження маси тіла (Жиленко В. М., 2002), що ми і спостерігали у наших експериментах.
Зміни приростів маси тіла та вагових коефіцієнтів органів у щурів при тривалому свинцево-кадмієвому токсикозі. У результаті проведених досліджень у групах тварин, яким внутрішньошлунково вводили розчини солей важких металів, відмічали тенденцію до зниження приростів маси тіла у щурів (рис. 1).
Рис. 1. Прирости маси тіла у щурів при тридцятидобовому свинцево-кадмієвому токсикозі.
Примітка. В цьому та наступних рисунках:
1 ‑ контрольна група;
2 ‑ група уражена свинцем;
3 ‑ група уражена кадмієм;
4 ‑ група уражена свинцем та кадмієм.
Близькими до показників контрольної групи є прирости маси тіла щурів у третій дослідній групі, якій вводили хлорид кадмію. У другій — на 3,5 % та у четвертій — на 4 % прирости маси тіла щурів були меншими, в порівнянні з контрольною групою.
Зменшення приростів маси тіла щурів при дії іонів свинцю та кадмію супроводжувалися вірогідним збільшенням вагових коефіцієнтів нирок у четвертій групі — на 16,6 % (р<0,001) та у другій групі — на 19,0 % (р<0,01), тоді як у третій групі спостерігалась тенденція до зменшення.
Гематологічні показники у щурів при тридцятидобовому свинцево-кадмієвому токсикозі. Важливими показниками реакції організму на токсичну дію іонів свинцю та кадмію є кількість еритроцитів та вміст гемоглобіну. У всіх дослідних групах спостерігали достовірне зменшення кількості еритроцитів (р<0,001). У другій дослідній групі на 11,9 %, третій та четвертій — на 35,7 % і 42,1 % відповідно. Зменшення кількості еритроцитів не впливало на зміну гематокриту дослідних груп у порівнянні з контролем, тоді як середній об’єм еритроцитів зростав.
Кількість лейкоцитів у крові тварин зменшувалась, у порівнянні із контрольною групою: у другій дослідній групі на 21,3 % (р<0,05), у четвертій групі на 39,8 % (р<0,025), у третій групі спостерігалась тенденція до зменшення на 29,4 %. Лейкопенія, на нашу думку, пов’язана з системним ураженням важкими металами кровотворних органів тварин, які пригнічують лейкопоез.
Активність ферментів сироватки крові щурів при тривалій свинцево-кадмієвій інтоксикації. Як видно із рис. 2 комбіноване введення солей свинцю та кадмію зумовлює підвищення активності у сироватці крові щурів АлАт на 19,0 % (р<0,05) та АсАТ ‑ на 16,6 % (р<0,05), в порівнянні з контролем.
Рис. 2. Активність АлАт, АсАт та ЛФ у сироватці крові щурів при тривавлому свинцево-кадмієвому токсикозі.
Примітка. В цьому та наступних рисунках —* р < 0,05, ** р < 0,025, ***р < 0,01, **** р < 0,001 (по відношенню до контрольної групи).
Тенденція до зростання активності ензимів спостерігалася і в інших групах тварин, проте вірогідних змін не відзначено. Таке збільшення активності АлАт та АсАт у сироватці крові щурів вказує на порушення цілісності плазматичних мембран клітин різних органів, у першу чергу печінки. Підвищення активності даних ферментів при захворюванні печінки тісно корелюється з ступенем деструкції гепатоцитів.
Суттєві зміни спостерігалися і при визначенні ЛФ. Активність цього ензиму в тварин четвертої групи була більшою в 2,3 раза (р<0,01) в порівнянні з контрольною групою, а в другій та третій групах — на 75,9 % (р<0,025) та 72,4 % (р<0,01) відповідно.
концентрація вітамінів А і Е у печінці щурів на тридцяту добу ураження тварин солями свинцю і кадмію. печінка – основний орган кумуляції вітаміну А та Е, тому зміна концентрації цих вітамінів є важливим показником стану печінки. Ці вітаміни відносяться до неферментативної ланки антиоксидантної системи та відіграють важливу роль у підтриманні фізіологічного рівня кисневих радикалів.
З результатів наших досліджень видно, що під впливом солей досліджуваних токсичних металів концентрація вітамінів А і Е у печінці щурів значно знижувалась. Зокрема, концентрація ретинолу у щурів другої дослідної групи зменшилась відносно контрольної групи на 21,9 % (р<0,001), а у третій та четвертій — на 28,1 % (р<0,001) й 36,3 % (р<0,001) відповідно (рис. 3).