влияние хронической интоксикации хромом и бензолом на

Òèìîøèíîâà Ñ.Â., Øàðàïîâà Í.Â., Ìèõàéëîâà È.Â.,
Êðàñèêîâ Ñ.È., Áîåâ Â.Ì., Ñìîëÿãèí Â.È.
ÂËÈßÍÈÅ ÕÐÎÍÈ×ÅÑÊÎÉ ÈÍÒÎÊÑÈÊÀÖÈÈ ÕÐÎÌÎÌ È ÁÅÍÇÎËÎÌ
ÍÀ ÀÍÒÈÎÊÑÈÄÀÍÒÍÛÉ ÑÒÀÒÓÑ ÊÐÛÑ
 ìîäåëüíîì ýêñïåðèìåíòå íà êðûñàõ ëèíèè Wistar èçó÷åíî âëèÿíèå õðîíè÷åñêîé èíòîêñèêàöèè
õðîìîì è áåíçîëîì íà àíòèîêñèäàíòíûé ñòàòóñ êðûñ. Êðûñû ïîëó÷àëè âåùåñòâà ñ âîäîé â òå÷åíèå 45
äíåé. Ïîêàçàòåëè õåìèëþìèíåñöåíöèè ó îïûòíûõ ãðóïï æèâîòíûõ áûëè áîëåå ÷åì â 1,5 ðàçà âûøå, ÷åì
â èíòàêòíîé ãðóïïå. Õðîíè÷åñêàÿ èíòîêñèêàöèÿ áèõðîìàòîì êàëèÿ ïðèâîäèëà ê ïîâûøåíèþ àêòèâíîñòè
êàòàëàçû è ñóïåðîêñèääèñìóòàçû â ñðåäíåì íà 20-40%. Â òî æå âðåìÿ ïðè áåíçîëüíîé èíòîêñèêàöèè
îòìå÷àëîñü, íàïðîòèâ, óãíåòåíèå àêòèâíîñòè ÑÎÄ ïðèìåðíî íà 20-30% ïðè ñîõðàíåíèè àêòèâíîñòè
êàòàëàçû íà óðîâíå èíòàêòíîé ãðóïïû. Ñäåëàí âûâîä î ðàçëè÷íûõ ïóòÿõ ðåàëèçàöèè ïðîîêñèäàíòíîãî
äåéñòâèÿ áåíçîëà è õðîìà.
Âûñîêàÿ ñòåïåíü àíòðîïîãåííîé íàãðóçêè
îáúÿñíÿåò íåîáõîäèìîñòü ðàçðàáîòêè ïîäõîäîâ, ïîçâîëÿþùèõ âûÿâëÿòü åå ïîñëåäñòâèÿ íà
äîíîçîëîãè÷åñêîì ýòàïå. Ýòî ïðåæäå âñåãî äîëæíî êàñàòüñÿ îöåíêè ñîñòîÿíèÿ ñèñòåì, â ïåðâóþ î÷åðåäü ðåàãèðóþùèõ íà çàãðÿçíèòåëè îêðóæàþùåé ñðåäû, ÷òî îïðåäåëÿåòñÿ êàê õèìè÷åñêîé ïðèðîäîé òîêñèêàíòîâ, òàê è ìåõàíèçìàìè èõ áèîòðàíñôîðìàöèè.
Òàê, â ÷àñòíîñòè, èçâåñòíî, ÷òî ìåòàëëû
ïåðåìåííîé âàëåíòíîñòè ÿâëÿþòñÿ èíèöèàòîðàìè ïðîöåññîâ ñâîáîäíî-ðàäèêàëüíîãî îêèñëåíèÿ (ÑÐÎ) [1]. Â òî æå âðåìÿ âîïðîñ î òîì, íàñêîëüêî ïðîîêñèäàíòíîå äåéñòâèå d-ýëåìåíòîâ
ðåàëèçóåòñÿ â óñëîâèÿõ öåëîãî îðãàíèçìà, èçó÷åí íåäîñòàòî÷íî. Âìåñòå ñ òåì ïî âûðàæåííîñòè îêèñëèòåëüíîãî ñòðåññà ìîæíî áûëî áû
ðåàëüíî îöåíèòü ïîñëåäñòâèÿ èõ òîêñè÷åñêîãî
äåéñòâèÿ íà îðãàíèçì. Êðîìå òîãî, áèîòðàíñôîðìàöèÿ ðÿäà õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ, â ÷àñòíîñòè áåíçîëà, îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ó÷àñòèåì ìåõàíèçìîâ ÑÐÎ [2]. Ïîýòîìó îöåíêà ñîñòîÿíèÿ ýòèõ
ïðîöåññîâ òàêæå ìîæåò ñëóæèòü êðèòåðèåì âûðàæåííîñòè òàêîé èíòîêñèêàöèè íà åå ðàííèõ
ñòàäèÿõ.
Âñå âûøåèçëîæåííîå è îïðåäåëèëî öåëü
íàñòîÿùåãî èññëåäîâàíèÿ, à èìåííî: îöåíèòü
ñîñòîÿíèå ïðîöåññîâ ÑÐÎ ïðè õðîíè÷åñêîé èíòîêñèêàöèè áåíçîëîì è ìåòàëëàìè ïåðåìåííîé
âàëåíòíîñòè, â ÷àñòíîñòè õðîìîì.
Ìàòåðèàëû è ìåòîäû
Èññëåäîâàíèÿ ïðîâåäåíû íà 20 çäîðîâûõ,
ïîëîâîçðåëûõ êðûñàõ-ñàìöàõ ëèíèè Wistar ìàññîé 250-300 ã. Ïåðåä íà÷àëîì ýêñïåðèìåíòà
æèâîòíûå ñîäåðæàëèñü â êàðàíòèíå (1 ìåñ.) ñ
îáÿçàòåëüíûì êëèíè÷åñêèì îáñëåäîâàíèåì è
âûáðàêîâêîé ïîäîçðèòåëüíûõ íà çàáîëåâàíèÿ
îñîáåé (Ç.Ô.Ëîñêóòîâà, 1980). Âñå æèâîòíûå
áûëè ðàçäåëåíû íà 3 ãðóïïû, ïî 6–8 îñîáåé â
132
ÂÅÑÒÍÈÊ ÎÃÓ 10`2004
êàæäîé, è ñîäåðæàëèñü íà ñòàíäàðòíîì ïèùåâîì ðàöèîíå. Ïåðâàÿ ãðóïïà ÿâëÿëàñü èíòàêòíîé è ñëóæèëà êîíòðîëåì. Æèâîòíûå âòîðîé
ãðóïïû âìåñòå ñ ïèòüåâîé âîäîé ïîëó÷àëè áåíçîë (C6H6) èç ðàñ÷åòà 0,6 ìë/êã; òðåòüÿ ãðóïïà
æèâîòíûõ âìåñòå ñ âîäîé ïîëó÷àëà áèõðîìàò
êàëèÿ (Ê2Cr2O7) èç ðàñ÷åòà 2 ìã/êã. Äîçû ðàññ÷èòûâàëèñü èñõîäÿ èç âåëè÷èíû LD50. Îáùàÿ
ïðîäîëæèòåëüíîñòü ýêñïåðèìåíòà ñîñòàâèëà 45
äíåé.
Äëÿ ïðîâåäåíèÿ áèîõèìè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé æèâîòíûõ ïîä ëåãêèì íàðêîçîì äåêàïèòèðîâàëè. Ñûâîðîòêó äëÿ õåìèëþìèíåñöåíòíîãî
àíàëèçà îòäåëÿëè îò ôîðìåííûõ ýëåìåíòîâ ïóòåì öåíòðèôóãèðîâàíèÿ öåëüíîé êðîâè ïðè
3000 îá/ìèí. Â îòäåëüíóþ ïðîáó ñîáèðàëàñü
êðîâü ñ àíòèêîàãóëÿíòîì (0,1 ìã ÝÄÒÀ/ìë) äëÿ
îïðåäåëåíèÿ àíòèîêèñëèòåëüíûõ ôåðìåíòîâ
ýðèòðîöèòîâ è ãåìîãëîáèíîâîãî ñïåêòðà.
Ñîñòîÿíèå ñâîáîäíî-ðàäèêàëüíîãî ïåðåêèñíîãî îêèñëåíèÿ ëèïèäîâ îöåíèâàëè ïî èíòåíñèâíîñòè Fe2+-èíäóöèðîâàííîé õåìèëþìèíåñöåíöèè [3]. Äëÿ îöåíêè èíòåíñèâíîñòè ÕË
ó÷èòûâàëè çíà÷åíèå ìàêñèìàëüíîé âñïûøêè
(h), îòðàæàþùåé ñîäåðæàíèå ãèäðîïåðåêèñåé
ëèïèäîâ â ïðîáå, è âåëè÷èíó ñâåòîñóììû, ïîêàçûâàþùåé, ñêîëüêî íà îäèí èîí äâóõâàëåíòíîãî æåëåçà ïðèõîäèòñÿ îáðàçîâàâøèõñÿ ïåðåêèñíûõ ðàäèêàëîâ [3].
Àíòèîêñèäàíòíûé ñòàòóñ îïðåäåëÿëè ïî
àêòèâíîñòè êàòàëàçû (Zuck, 1962), ñóïåðîêñèääèñìóòàçû â ýðèòðîöèòàõ [4].
Âñå ïðîöåäóðû ïî ïîäãîòîâêå îáðàçöîâ ê
èññëåäîâàíèþ àêòèâíîñòè ôåðìåíòîâ ïðîâîäèëè íà õîëîäå.
Ðåçóëüòàòû è îáñóæäåíèå
Êàê ïîêàçàëè ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ
(òàáë. 1), õðîíè÷åñêàÿ èíòîêñèêàöèÿ æèâîòíûõ
êàê áèõðîìàòîì êàëèÿ, òàê è áåíçîëîì ïðèâî-
Òèìîøèíîâà Ñ.Â. è äð.
Âëèÿíèå õðîíè÷åñêîé èíòîêñèêàöèè õðîìîì è áåíçîëîì...
Òàáëèöà1. Èíòåíñèâíîñòü õåìèëþìèíåñöåíöèè è
àêòèâíîñòü àíòèîêñèäàíòíûõ ôåðìåíòîâ ïðè
èíòîêñèêàöèè áåíçîëîì è áèõðîìàòîì êàëèÿ (̱m)
Îïûò
Õåìèëþìèíåñöåíöèÿ
Âñïûøêà
Èíòàêòíûå 0,13±0,1
Àêòèâíîñòü
ñóïåðîêñèääèñìóòàçû
Ñâåòîñóììà
Óñë.åä/ìë
10,9±1,5
2,00±0,24
Óñë.åä./ã
Àêòèâíîñòü êàòàëàçû
Óñë.
åä/ìë
Óñë.
åä/ã
221,42±18,7 66,10±8,90 201,00±13,70
Áåíçîë
0,10±0,09 15,47±1,2* 1,58±0,18* 154,1±24,00* 58,24±4,50 219,82±12,80
Õðîì
0,11±0,07 16,24±1,3* 2,83±0,18* 269,43±21,29* 73,98±6,30 239,00±12,00*
Ïðèìå÷àíèå: * - ð<0,05 ïî ñðàâíåíèþ ñ êîíòðîëåì
äèëà ê çíà÷èòåëüíîé àêòèâàöèè ïðîöåññîâ
ÑÐÎ. Ïðè ýòîì ïîêàçàòåëè õåìèëþìèíåñöåíöèè, îòðàæàþùèå èíòåíñèâíîñòü ýòîãî ïðîöåññà, ó æèâîòíûõ, ïîëó÷àâøèõ êàê õðîì, òàê è
áåíçîë, áûë áîëåå ÷åì â 1,5 ðàçà âûøå. Îäíîâðåìåííî ñ ýòèì â óñëîâèÿõ õðîíè÷åñêîé èíòîêñèêàöèè îòìå÷àëèñü çíà÷èòåëüíûå èçìåíåíèÿ ïîêàçàòåëåé àíòèîêñèäàíòíîé àêòèâíîñòè,
õîòÿ îíè íîñèëè ðàçíîíàïðàâëåííûé õàðàêòåð
ó æèâîòíûõ ðàçíûõ ãðóïï. Àêòèâíîñòü ÑÎÄ ó
æèâîòíûõ ñ õðîìîâîé èíòîêñèêàöèåé áûëà â
1,4 ðàçà âûøå, ÷åì ó èíòàêòíûõ êðûñ. Îäíîâðåìåííî ñ ýòèì õðîíè÷åñêàÿ èíòîêñèêàöèÿ
áèõðîìàòîì ïðèâîäèëà ê ïîâûøåíèþ àêòèâíîñòè è êàòàëàçû è ÑÎÄ â ñðåäíåì íà 20-40%.
 òî æå âðåìÿ ïðè áåíçîëüíîé èíòîêñèêàöèè
îòìå÷àëîñü, íàïðîòèâ, óãíåòåíèå àêòèâíîñòè
ÑÎÄ ïðèìåðíî íà 20-30%, àêòèâíîñòü êàòàëàçû îñòàâàëàñü áåç èçìåíåíèé.
Òàêèì îáðàçîì, èç ðåçóëüòàòîâ, ïîëó÷åííûõ â õîäå èññëåäîâàíèÿ, âèäíî, ÷òî èíòîêñè-
êàöèÿ êàê áåíçîëîì, òàê è áèõðîìàò-àíèîíîì
ïðèâîäèò ê àêòèâàöèè ïðîöåññîâ ñâîáîäíî-ðàäèêàëüíîãî îêèñëåíèÿ.  òî æå âðåìÿ ìåõàíèçìû òàêîé àêòèâàöèè ðàçëè÷íû. Ïðè èíòîêñèêàöèè áåíçîëîì àêòèâàöèÿ ïðîöåññîâ ÑÐÎ, âåðîÿòíåå âñåãî, ñâÿçàíà ñ îáðàçîâàíèåì ÀÔÊ â
ñèñòåìå öèòîõðîì-Ð450 â ðåçóëüòàòå ðåàêöèé
îêèñëåíèÿ áåíçîëà äî åãî ãèäðîôèëüíûõ ìåòàáîëèòîâ. Ýòîò ïðîöåññ, ñ îäíîé ñòîðîíû, ÿâëÿåòñÿ íåîáõîäèìûì óñëîâèåì áèîòðàíñôîðìàöèè äàííîãî ñîåäèíåíèÿ, à ñ äðóãîé ñòîðîíû –
ïðè äëèòåëüíîé èíòîêñèêàöèè íà ôîíå èñòîùåíèÿ àíòèîêèñëèòåëüíûõ ñèñòåì îðãàíèçìà ïðèâîäèò ê ãåíåðàëèçîâàííîé àêòèâàöèè ÏÎË.
Ïðè õðîìîâîé èíòîêñèêàöèè èîíû Ñr6+ âîññòàíàâëèâàþòñÿ äî òðåõâàëåíòíîãî ñîñòîÿíèÿ
ïîä äåéñòâèåì ðåäóöèðóþùèõ âåùåñòâ, â ÷àñòíîñòè, âîññòàíîâëåííîãî ãëþòàòèîíà, àñêîðáèíîâîé êèñëîòû, ÍÀÄÍ è äð. [6-10]. Äàëåå èîíû
Ñr3+, âåðîÿòíî, àêòèâèðóþò ïðîöåññû ÑÐÎ â
ðåàêöèè ñ ïåðåêèñüþ âîäîðîäà ïî ìåõàíèçìàì
Õàáåðà-Âåéñà è Ôåíòîíà [11].
Òàêèì îáðàçîì, ïðîîêñèäàíòíîå äåéñòâèå
õðîìà áóäåò ðåàëèçîâûâàòüñÿ ïîñðåäñòâîì ïðîäóêöèè ãèäðîêñèëüíîãî ðàäèêàëà, êîòîðûé,
ÿâëÿÿñü àêòèâíîé ôîðìîé êèñëîðîäà, áóäåò óñèëèâàòü ñâîáîäíî-ðàäèêàëüíîå îêèñëåíèå, òåì
ñàìûì îêàçûâàÿ ïîâðåæäàþùåå äåéñòâèå íà
îðãàíèçì.
 öåëîì, ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ óêàçûâàþò íà âîçìîæíîñòü îïðåäåëåíèÿ àíòèîêñèäàíòíîãî ñòàòóñà äëÿ îöåíêè õàðàêòåðà è âûðàæåííîñòè õðîíè÷åñêèõ ýíäîãåííûõ èíòîêñèêàöèé.
Ñïèñîê èñïîëüçîâàííîé ëèòåðàòóðû:
1. Þ.À. Âëàäèìèðîâ, À.È. Àð÷àêîâ. Ïåðåêèñíîå îêèñëåíèå ëèïèäîâ â áèîëîãè÷åñêèõ ìåìáðàíàõ. Ì.: «Íàóêà», 1972, ñ.52-56.
2. Áèîàíòèîêèñëèòåëè, – Ì., 1975, Ñ. 73-75.
3. Þ.À. Âëàäèìèðîâ, Ð.Ð. Ôàðõóòäèíîâ, Ì.Í. Ìîëîäåíêîâ // Âîïð. ìåä. õèìèè, 1976, ¹2, ñ. 216-223.
4. Ò.Â. Ñèðîòà. Íîâûé ïîäõîä â èññëåäîâàíèè ïðîöåññà àóòîîêèñëåíèÿ àäðåíàëèíà è èñïîëüçîâàíèå åãî äëÿ èçìåðåíèÿ àêòèâíîñòè ñóïåðîêñèääèñìóòàçû // Âîïð. ìåä. õèìèè, ¹3, 1999.
5. Bianchi V, Celotti L, Lanfranchi G, Majone F, Marin G, Montaldi A, Sponza G, Tamino G, Venier P, Zantedeschi A et al. Genetic
effects of chromium compounds. Mutat Res 117:279-300 (1983)
6. De Flora S, Wetterhahn KE. Mechanisms of chromium metabolism and genotoxicity. Life Chem Rep 7:168-244 (1989)
7. Danielsson BRG, Hassoun E, Dencker L. Embryo toxicity of chromium: distribution in pregnant mice and effects on embryonic cells
in vitro. Arch Toxicol 51:233-245 (1982)
8. Lu Y-Y, Yang J-L. Long-term exposure to chromium (VI) oxide leads to defects in sulfate transport system in Chinese hamster ovary
cells. J Cell Biochem 57:655-665.
9. Sugiyama M. Role of physiological antioxidants in chromium (VI)-induced cellular injury. Free Radic Biol Med 12:397-407(1992)
10. Tsou T-C, Chen C-L, Liu T-Y, Yang J.L. Induction of 8-hydroxydeoxyguanosione in DNA by chromium(III) plus hydrogen
peroxide and its prevention by scavengers. Carcinogenesis 17:103-108 (1996)
11. Lloid DR, Carmichael PL, Phillips DN. Comparison of the formation of 8-hydroxi-2-deoxyguanosione and single- and doublstrand breaks in DNA mediated by Fenton reaction. Chem Res Toxicol 11:420-427 (1998).
ÂÅÑÒÍÈÊ ÎÃÓ 10`2004
133