ВПЛИВ АЛЬГІНАТУ КАЛЬЦІЮ НА СТАН НЕСПЕЦИФІЧНОЇ РЕЗИСТЕНТНОСТІ ОРГАНІЗМУ БІЛИХ ЩУРІВ ПРИ СВИНЦЕВІЙ ІНТОКСИКАЦІЇ

Інститут медицини праці АМН України, Київ

Високий рівень експозиції населення України важкими металами, зокрема сполуками свинцю, зумовлює необхідність подальшого вивчення його токсичної дії та розробки ефективних методів профілактики та лікування свинцевої інтоксикації.

Зараз доведена доцільність використання ентеросорбентів природного походження (пектинів, похідних альгінової кислоти та інших) для селективного зв'язування свинцю у шлунково-кишковому тракті та біосередовищах організму з метою підсилення його виведення, запобігання накопичення у внутрішніх органах та тканинах [1—6]. З метою профілактики свинцевої інтоксикації та підвищення загально-біологічної реактивності організму застосовують рослинні адаптогени, вітаміни та вітаміно-мінеральні комплекси [7, 8]. Особливе значення в профілактиці та лікуванні сітурнізму надається препаратам кальцію, що базується на антагоністичних властивостях цих металів [9]. Дефіцит кальцію в харчовому раціоні збільшує ступінь всмоктування свинцю із шлунковокишкового тракту, тоді як збільшення його кількості стимулює адаптогенні системи організму, сприяє зменшенню ступеня токсичного впливу свинцю [10, 11].

В експериментальних дослідженнях встановлено, що катіони свинцю можуть змінювати окремі етапи в регуляції внутрішньоклітинного рівню кальцію, що призводить до порушень метаболізму клітини, її пошкодження та загибелі [9]. Свинець токсично впливає на імунокомпетентні клітини, пригнічуює імунологічну реактивність організму людини в дозах, котрі не викликають помітних клінічних та морфологічних змін [12—15 ].

Таким чином, препарати кальцію можуть не тільки сприяти виведенню свинцю з організму, запобігати його накопиченню в різних органах, а й позитивно впливати на загально-біологічну реактивність організму.

Метою нашої роботи було дослідження впливу альгінату кальцію на стан неспецифічної резистентності організму білих щурів при моделюванні у них свинцевої інтоксикації.

Матеріали та методи дослідження

Дослідження проведені у 4 групах білих щурів-самців масою 150—200 г. Першій групі щурів внутрішньоочеревинно вводили водний розчин ацетату свинцю у дозі 2,5 мг/100 г маси тіла; другій групі до їжі додавали альгінат кальцію у вигляді порошку з розрахунку отримання кожною твариною 400 мг препарату на добу; третя група щурів отримувала альгінат кальцію у вищезазначеній дозі на фоні свинцевої інтоксикації. В контрольній групі тварини не отримували додатково свинець та альгінат кальцію. Усі тварини утримувались в загальноприйнятих умовах віварію із приточно-витяжною вентиляцією без системи очищення повітря на відстані 75 м від внутрішньоміської автомагістралі. Контрольні та дослідні тварини були на стандартному харчовому раціоні та вживали водогінну воду. Загальна тривалість експерименту була 12 тижнів, що погоджено з міжнародними рекомендаціями відносно дослідження імунотоксичного впливу ксенобіотиків (30 введень на протязі 6-ти тижнів). Тривалість відновного періоду (після експерименту) — 6 тижнів.

Для вивчення стану неспецифічної резистентності організму кров у щурів забирали після декапітації під ефірним наркозом у динаміці експерименту: через 1 (5 введень), 2 (10 введень), 6 (30 введень) тижнів та через 6 тижнів відновного періоду.

Стан неспецифічної резистентності організму тварин оцінювали за клітинними та гуморальними показниками. Підраховували також загальну кількість лейкоцитів та відсоток нейтрофілів у периферичній крові [15]. Фагоцитарну активність нейтрофілів (ФАН) крові до часточок полістиролового латексу (d=1,5 мкм) визначали за фагоцитарним індексом (ФІ) та фагоцитарним числом (ФЧ). В якості показника бактеріцидної активності нейтрофілів, їх окисно-відновного потенціалу використовували НСТ-тест в двох модифікаціях (спонтанний та стимульований латексом) [16, 17]. Серед гуморальних факторів, які приймають участь в процесі фагоцитозу, визначали загальні опсонізуючі властивості сироватки крові за показниками ФІ та ФЧ, титр комплементу за 50% гемолізом еритроцитів барану [17] та циркулюючі імунні комплекси (ЦІК) у реакції преципітації з поліетиленгліколем (М.М=6000) [18].

Одержані результати обчислені статистично з підрахуванням t — критерія Ст'юдента [19].

Результати та їх обговорення

Загальний аналіз крові у дослідних тварин показав, що вживання альгінату кальцію паралельно з введенням ацетату свинцю призводило до збільшення абсолютної кількості лейкоцитів крові на початку експерименту (11,3±0,7 після 5 введень проти 6,7±0,7 в кронтрольній групі, р<0,05) та після відновного періоду (9,2±1,3 проти 5,1±0,4, р<0,05). Вміст сегментоядерних нейтрофілів зростав на початку експерименту (37,6±3,6% проти 20,4±3,1% в контрольній групі тварин, р<0,05) та у відновному періоді (57,7±3,3% та 29,0±1,1%, р<0,05).

Ацетат свинцю та альгінат кальцію при ізольoваному та комбінованому надходженні в організм дослідних тварин викликали зміни показників неспецифічної резистентності (табл. 1, 2).

Внутрішньоочеревинне введення щурам ацетату свинцю на протязі експерименту не впливало на фагоцитарну активність нейтрофілів крові (за виключенням підвищення ФІ після 10 введень), проте значно знижувало окисно-відновний потенціал фагоцитів (НСТ-тест спонтанний та стимульований). Зменшення загальних опсонізуючих властивостей сироватки крові та титра комплементу в ній спостерігалось після 5 та 10 введень щурам ацетату свинцю. Рівень високомолекулярних ЦІК в сироватці крові тварин не відрізнявся від контрольних значень в динаміці досліджень, проте зменшувався через 6 тижнів відновного періоду. Вміст низькомолекулярних ЦІК зростав після 5 введень ацетату свинцю та зменшувався після 10 днів експерименту та 6 тижнів відновного періоду.

Додаткове надходження з їжею альгінату кальцію в організм контрольних щурів також сприяло змінам показників неспецифічної резистентності організму. На протязі експерименту спостерігалась стимуляція поглинаючої активності нейтрофілів крові, тоді як їх бактерицидна здатність не відрізнялась від контрольних значень (за вийнятком підвищення спонтанного НСТ-тесту після 30 діб). Альгінат кальцію на початку експерименту стимулював опсонізуючі властивості сироватки крові, хоча титр комплементу в ній був низьким. Рівень високомолекулярних ЦІК в сироватці крові щурів при вживанні альгінату кальцію не змінювався на протязі 30 днів, але зменшувався у відновному періоді. Вміст низькомолекулярних ЦІК був різним — знижувався після 5-ти діб і 6 тижнів відновного періоду та підвищувався після 10-ти та 30-ти діб експерименту.

Надходження альгінату кальцію в організм щурів при моделюванні свинцевої інтоксикації стимулювало фагоцитарну функцію нейтрофілів крові (ФІ,ФЧ) у всі строки спостереження. Окисно-відновні процеси в фагоцитах (НСТ-тест спонтанний) підвищились в кінці експерименту, тоді як напочатку були пригніченими, при цьому їх функціональний резерв (НСТ-тест стимульований) не змінювався (за вийнятком зниження після 30 діб). Альгінат кальцію активував загальні опсонізуючі властивості сироватки крові в даній групі по відношенню до контрольних тварин і тих, що отримували тільки ацетат свинцю. Титр комплементу набув контрольних значень. Концентрація циркулюючих імунних комплексів в сироватці крові змінювалась так само, як і при вживанні щурами одного альгінату кальцію.

Таким чином, вживання альгінату кальцію щурами за умови моделювання в них свинцевої інтоксикації стимулювало неспецифічну резистентність організму, а саме підвищувало загальну кількість лейкоцитів та нейтрофілів в периферичній крові, активувало фагоцитарну активність цих клітин на протязі всього експерименту та окисно-відновних процесів в них на більш тривалих строках спостереження, підвищувало загальні опсонізуючі властивості сироватки крові, нормалізувало вміст комплементу, збільшувало рівень імунних комплексів в кінці експерименту та знижувало його після відновного періоду. Утворення імунних комплексів, до складу яких, можливо, входять катіони свинцю, та стимуляція процесу фагоцитозу, можливо, вказують на активацію їх виведення з організму. Співробітниками лабораторії аналітичної хімії та моніторингу токсичних речовин Інституту медицини праці підтверджено дане припущення і показано, що вживання альгінату кальцію щурами з свинцевою інтоксикацією призводило до зниження свинцю в нирках, печінці та периферичній крові [21]. Отримані нами результати свідчать про детоксикаційні властивості альгінату кальцію.

Література
1. Кацнельсон Б.А., Дегтярева Т.Д., Привалова Л.И. Принципы биологической профилактики профессиональной и экологически обусловленной патологии от воздействия неорганических веществ. —Екатеринбург, 1999. —106 с.
2. Дегтярева Т.Д. Кацнельсон Б.А. Привалова Л.И. и др. Оценка эффективности средств биологической профилактики свинцовой интоксикации (экспериментальное исследование) // Мед. труда. —2000. —№3. —С. 40—43.
3. Гаврилів Г.М. Харчовий продукт "Пектодент" як засіб сорбційної дії / Гигиена населенных мест, 2001. —Вып. 38, т. ІІ. —С. 245—248.
4. Трахтенберг И.М., Луковенко В.П., Короленко Т.К. и др. Профилактическое применение пектина при хроническом воздействии свинца на производстве // Лікарська справа. —1995. —№1—2. —С. 142—135.
5. Трахтенберг И.М., Демченко П.И., Козлов К.П. Применение пектинсодержащих энтеросорбентов в целях профилактики нарушения здоровья при сочетанном действии тяжелых металлов, пестицидов и радиации. Информационное письмо Министерства по делам науки и технологий №4. —К., 1997.
6. Глушков Р.К., Марченко М.В.,Матвеев Б.Б. и др. О защитном действии производных альгининовой кислоты при хронической интоксикации свинцом в эксперименте // Тез. докладов 1-й съезд токсикологов России. Москва, 1998. —С. 39.
7. Додина Л.Г., Агамова Е.Е Еффективность антиоксидантов и адаптогенов в повышении защитных реакций организма при воздействии факторов производственной и окружающей среды (обзор литературы) // Мед. труда и пром. экология. —2000. —№2. —С. 29—34.
8. Мельник Н.К. Профилактика свинцового фактора в условиях различных витамино-минеральных дефицитов // Гигиена населенных мест. —2000. —Вып. 38. —С. 423—426.
9. Чекунова М.П., Минкина Н.А. Роль конкуренции металлов с ионами кальция в механизме токсического специфического действия // Гигиена и санитария. —1989. —№3. —С. 67—69.
10. Суханов Б.П., Королев А.А., Марнинчик А.Н., Мерзлякова Н.М. Экспериментальное изучение протекторной роли кальция при свинцовой интоксикации // Гигиена и санитария. —1990. —№12. —С. 47—49.
11. Королев А.А. Влияние алиментарного кальция на уровень адаптации организма в условиях нагрузки цезием-137 и свинцом // Вопросы питания. —1996. —№3. —С. 34—37.
12. Стежка В.А., Дмитруха Н.Н., Покровская Т.Н. и др. Сравнительная оценка иммунотоксического действия свинца на нейтрофильные лейкоциты и лимфоциты периферической крови крыс в опытах in vivo и in vitro // Проблемы медицины труда. —К., 1998. —С. 149—159.
13. Стежка В.А., Дмитруха Н.Н., Диденко М.Н. Билько Т.А., Лампека Е.Г. Сравнительное исследование токсических эффектов свинца и кадмия на селезенку и спленоциты крыс // Современные проблемы токсикологии. —2003. —№3. —С. 32—38.
14. Стежка В.А., Дмитруха Н.Н., Покровская Т.Н. и др. Влияние соединений тяжелых металлов из окружающей среды на состояние иммунной системы у механизаторов сельского хозяйства // Довкілля та здоров'я. —2002. —№1(20). —С. 6—11.
15. Стежка В.А., Дмитруха Н.Н., Покровская Т.Н. и др. К вопросу об иммунотоксическом действии соединений тяжелых металлов // Современные проблемы токсикологии. —2003. —№1. —С. 22—28.
16. Лабораторные методы исследования в клинике: Справочник / Под ред. В.В. Меньшикова. —М.: Медицина, 1987. —368 с.
17. Сепиашвили Р.И. Введение в иммунологию. —Цхалтубо-Кутаиси, 1987. —230 с.
18. Иммунология: Практикум —К.: Выща школа. Изд-во при Киев. ун-те, 1989. —304 с.
19. Haskova V, Kaslik J., Riha I. et al. // Z. Immun.-Forsch. —1978. —Bd. 154. —S. 399—406.
20. Минцер Е.У., Угаров О.П, Власов В.В. Методы обработки медицинской информации. —К.: Выща школа, 1991. —271 с.
21. Стежка В.А., Леоненко О.Б., Дмитруха Н.М. та ін. Вплив альгінату кальцію на токсикодинаміку та токсикокінетику катіонів свинцю у організмі щурів // Зб. тез. доп. Інституту гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва. —Київ, 2003. —Вип. 5. —С. 31—32.

| Зміст |