Оценка нейроэндокринных и иммунологических параметров у животных при хроническом комбинированном воздействии ксенобиотиков

Введение. Широкая распространенность соединений хрома и бензола в окружающей среде, связанная с работой автотранспорта и промышленности, обусловливает интерес к исследованию данных ксенобиотиков в ус­ловиях длительного эксперимента.

Цель работы – анализ хронического воздействия комбинации хрома и бензола на гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальную (ГГАКС) и иммунную системы крыс-самцов Вистар. Объект ис­следования: 80 крыс-самцов Вистар.

Методы и подходы. Крысы на протяжении 135 суток вместе с питьевой водой получали комбинацию бихромата калия и бензола в дозах, соответствующих одной ПДК. Проведено исследование гипоталамуса, гипофиза, надпочечников, тимуса, селезенки с использованием морфометрических, гистологических и электронно-микроскопических методов. Для определения экспрессии проапоптотического белка р53 и антиапоп­тотического белка bcl2 использовали стрептавидин-биотиновый пероксидазный метод. У животных исследовали массу тела, тимуса и селезенки, содержание ядросодержащих клеток в тимусе, селезенке, костном мозге и оценивали клеточный состав селезенки и костного мозга, а также спонтанную и индуцированную конканавалином А секре­цию спленоцитами цитокинов ИФНγ, ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-10.

Результаты. Установлен негативный эффект на функцию ГГАКС, выражающийся в активации ее секреторной деятельности, блокировании высвобождения гипоталамических нейропептидов на уровне нейрогипофиза и приводящий к ультраструктурным повреждениям нейросекретор­ных клеток гипоталамуса, аденоцитов гипофиза и клеток коркового вещества надпочечников, а также в увеличении программированной гибели тимоцитов. У крыс, подвергнутых данному воздействию, отмечено снижение массы тимуса, количества тимоцитов и комплекс структурно-функциональных изменений, свидетельствующих о статусе акцидентальной инволюции. Выявлено снижение количества спленоцитов у крыс опытной группы, которое сопро­вождалось увеличением размеров белой пульпы селезенки. Установлено увеличение индуцированной продукции спленоцитами главных иммунорегуляторных цитокинов ИФНγ и ИЛ-4.

Выводы. Полученные результаты могут быть использованы для анализа нарушений ГГАКС и иммунной системы при профессиональной хронической интокси­кации у лиц, работающих с бензолом и соединениями хрома, и совместном присутствии данных веществ в произ­водственной среде.

1. Смолягин А.И., Михайлова И.В., Ермолина Е.В., и др. Влияние бихромата калия на морфологические и иммунологические параметры крыс Вистар // Токсикологический вестник. 2015. № 2 (131). С. 40–44.

2. Ланин Д.В. Анализ корегуляции иммунной и нейроэндокринной систем в условиях воздействия факторов риска. Анализ риска здоровью. 2013. № 1. С. 73–81.

3. Snyder R. Benzene’s toxicity: a consolidated short review of human and animal studies by HA Khan. Hum Exp Toxicol. 2007; 26(9):687-96. DOI: https://doi.org/10.1177/0960327107083975

4. Karaulov AV, Renieri EA, Smolyagin AI, et al. Long-term effects of chromium on morphological and immunological parameters of Wistar rats. Food Chem Toxicol. 2019; 133:110748. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fct.2019.110748

5. Karaulov AV, Mikhaylova IV, Smolyagin AI, et al. The immunotoxicological pattern of subchronic and chronic benzene exposure in rats. Toxicol Lett. 2017; 275:1–5. DOI: https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2017.04.006

6. Самотруева М.А., Ясенявская А.Л., Цибизова А.А., и др. Нейроиммуноэндокринология: современные представления о молекулярных механизмах // Иммунология. 2017. Т. 38. № 1. С. 49–59.

7. Волчегорский И.А., Долгушин И.И., Колесников О.Л. и др. Экспериментальное моделирование и лабораторная оценка адаптивных реакций организма. Челябинск: ЧГПУ, 2000. 167 с.

8. Стадников А.А., Бухарин О.В. Гипоталамическая нейросекреция и структурно-функциональный гомеостаз про- и эукариот (морфологические основы реактивности, пластичности и регенерации). Оренбург: ОрГМА, 2012. 296 с.

9. Jomova К, Valko M. Advances in metal-induced oxidative stress and human disease. Toxicology. 2011; 283(2–3):65–87. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tox.2011.03.001

10. Lee MH, Chung SW, Kang BY, et al. Hydroquinone, a reactive metabolite of benzene, enhances interleukin-4 production in CD4+ T cells and increases immunoglobulin E levels in antigen-primed mice. Immunology. 2002; 106(4):496-502. DOI: https://doi.org/10.1046/j.1365-2567.2002.01451.x

11. Bagchi D, Bagchi M, Stohs SJ. Chromium (VI)-induced oxidative stress, apoptotic cell death and modulation of p53 tumor suppressor gene. Mol Cell Biochem. 2001; 222(1–2):149–158.

12. Snyder R. Benzene and leukemia. Crit Rev Toxicol. 2002; 32(3):155-210. DOI: https://doi.org/10.1080/20024091064219

13. DesMarais TL, Costa M. Mechanisms of chromium-induced toxicity. Curr Opin Toxicol. 2019; 14:1–7. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cotox.2019.05.003

14. Gillis B, Gavin IM, Arbieva Z, et al. Identification of human cell responses to benzene and benzene metabolites. Genomics. 2007; 90(3):324-333. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ygeno.2007.05.003

15. Baumann S, Krueger A, Kirchhoff S, et al. Regulation of T cell apoptosis during the immune response. Curr Mol Med. 2002; 2(3):257-272. DOI: https://doi.org/10.2174/1566524024605671

16. Smith MT, Zhang L, Jeng M, et al. Hydroquinone, a benzene metabolite, increases the level of aneusomy of chromosomes 7 and 8 in human CD34-positive blood progenitor cells. Carcinogenesis. 2000; 21(8):1485-1490.

17. Засорин Б.В., Сабыр К.К., Искаков А.Ж. Риски здоровью населения от воздействия факторов среды обитания урбанизированных территорий. Актобе. 2009. 148 с.

18. Мамырбаев А.А. Токсикология хрома и его соединений. Актобе, 2012. 284 с.