Среди типичных экотоксикантов важное место занимают полихлорированные бифенилы (ПХБ) [6]. За долгие годы интенсивного использования ПХБ в промышленности огромное количество этих соединений было внесено в окружающую среду и включено в циркуляцию природных биоценозов. Высокая опасность ПХБ для здоровья человека неоспорима, однако прогнозирование индивидуальных и популяционных рисков формирования медицинских последствий требует углубленного изучения токсогенеза ПХБ. Один из подходов к ее решению может быть основан на разработке адекватных моделей токсического действия ПХБ в эксперименте на животных. Ранее нами [7] экспериментально было показано, что печень крыс обладает чрезвычайно высокой чувствительностью к повреждающему действию технической смеси ПХБ – совтола-1, имеющего высокое содержание хлора, что явилось основанием для создания двух новых ПХБ-индуцированных моделей патологии – токсической гепатопатии [10] и цирроза печени [11].
В ходе дальнейших исследований было установлено, что введение крысам совтола-1 в токсической дозе вызывает значительные повреждения гепаторенальной системы – нарушения функционально-метаболического состояния печени и почек, сопровождающихся активацией перекисного окисления липидов (ПОЛ) [8].
В развитии данного направления исследований целью нашей работы явилась экспериментальная оценка мочевыделительной функции и оксидантного статуса почек крыс при введении им совтола-1 в дозах, приводящих к развитию токсической гепатопатии и цирроза печени.
Материалы и методы исследования
Эксперименты выполнены на 60 беспородных половозрелых белых крысах-самцах массой 180–230 г.
Интоксикацию вызывали воздействием технической смеси «Совтол-1», включающей хлорбифенилы и хлорбензол. Учитывая, что ведущим путем поступления полихлорбифенилов в организм человека и животных считается пероральный, экспериментальное моделирование осуществляли путем внутрижелудочного введения совтола-1 в составе оливкового масла с помощью металлического зонда.
Все крысы были разделены на 3 группы по 20 животных в каждой группе. Самцы 2-й группы подвергались однократному воздействию совтола в дозе 150 мг на 100 г массы тела [10]. Крысы 3-й группы получали токсикант в количестве 60 мг∙сут∙кг–1 два раза в неделю на протяжении 30 дней, в качестве питья использовали 5 % раствор этанола. Животным контрольной группы вводили оливковое масло [11].
С целью оценки функционального состояния почек у животных определяли диурез по общепринятому методу без нагрузки [1, 2]. Оценку скорости клубочковой фильтрации (СКФ) проводили по клиренсу эндогенного креатинина, содержание которого в сыворотке крови и моче определяли методом Поппера с использованием набора реактивов Био-Ла-Тест «Лахема» (Чехия). Сбор мочи у крыс для определения минутного диуреза осуществляли в течение 4 часов в обменных клетках. СКФ и интенсивность канальцевой реабсорбции (КР) рассчитывали с использованием общепринятых формул [9]. Животных выводили из опыта под легким эфирным наркозом путем декапитации – группы 2 и 3 на 30 день. Собирали кровь, извлекали для исследования почки. В гомогенате ткани почек определяли содержание глутатиона восстановленного [4], аскорбата [13], каталазы [5] и супероксиддисмутазы [12].
Продукты перекисного окисления липидов (ПОЛ) определяли методом В.Г. Гаврилова и соавт. [3] с учетом рекомендаций И.А. Волчегорского и соавт. [2].
Эксперименты проводили в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Примечания к Приказу МЗ № 755 от 12.08.77) и «Правилами Европейской конвенции по защите животных, используемых для экспериментальных и научных целей». Статистическую достоверность результатов исследования оценивали с помощью t-критерия Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение
При анализе ткани (гомогената) почек экспериментальных животных наблюдалось выраженное угнетение антиоксидантной активности и накоплении ТБК-РП (табл. 1). У крыс с токсической гепатопатией к 30 дню эксперимента активность КАТ составляла только 22 % от уровня интактных животных, а активность СОД соответственно – 48,7 %.
Наряду с этим в почках в 1,5 раза снижался уровень восстановленного глутатиона и в 1,39 раза уменьшалось содержание аскорбата.
Таким образом, токсическая гепатопатия, моделируемая совтолом-1, сопровождается нарушениями в ферментативном и неферментативном звене антиоксидантной системы почек.
На фоне оксидативного дисбаланса у крыс 2-й группы минутный диурез был в 1,36 раза ниже контрольных показателей. При этом существенно нарушались скорость клубочковой фильтрации и интенсивность канальцевой реабсорбции. У крыс 2-й группы СКФ не превысила 30,3 %, а интенсивность КР была ниже на 12 % по сравнению с показателями контроля. Аналогичная картина нарушений функционально-метаболического состояния почек развивалась у крыс 3 группы (табл. 1, 2).
Значительные и, вероятно, первичные нарушения в ферментативном и неферментативном звеньях антиоксидантной системы почек у крыс 2 и 3 групп сопровождались нарушением метаболических процессов в клетках [8] и снижением мочевыделительной функции органа – СКФ и КР.
Таблица 1
Показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты в почках крыс, подвергшихся интоксикации совтолом (M ± m)
|
Показатели |
Контроль, n = 20 |
Группа 2, n = 20 |
Группа 3, n = 20 |
|
ДК, усл. ед. оптич. плотности/100 г ткани |
2,0 ± 0,06 |
3,8 ± 0,12* |
3,6 ± 0,08* |
|
ТБК-РП, мкмоль/г |
38,9 ± 1,35 |
57,8 ± 6,2* |
6,27 ± 3,5* |
|
КАТ, мкмоль/мин/мг белка |
3,45 ± 1,50 |
1,76 ± 0,12* |
1,71 ± 0,19* |
|
СОД, ед./мг белка |
2,79 ± 0,25 |
1,36 ± 0,10* |
1,58 ± 0,06* |
|
T-SH, мкг/мг белка |
49,05 ± 1,42 |
32,42 ± 0,73* |
26,45 ± 155* |
|
Аскорбат, мкг/мг белка |
2,58 ± 0,43 |
1,85 ± 0,14* |
1,38 ± 0,12* |
Примечание: * – достоверные различия (p < 0,05) по сравнению с контролем.
Таблица 2
Клубочковая фильтрация и интенсивность канальцевой реабсорбции у крыс, подвергшихся интоксикации совтолом (M ± m)
|
Показатели |
Контроль, n = 20 |
Группа 2, n = 20 |
Группа 3, n = 20 |
|
Минутный диурез, мкл/мин |
45 ± 0,23 |
3,3 ± 0,5* |
2,6 ± 0,43* |
|
Креатинин в крови, мкмоль/л |
77,2 ± 3,48 |
83,5 ± 4,2* |
107,3 ± 8,8* |
|
Креатинин в моче, мкмоль/л |
925,0 ± 73,5 |
645,0 ± 88,3* |
678,8 ± 72,5* |
|
СКФ, мкл/мин |
54,0 ± 2,9 |
16,4 ± 3,4* |
16,42 ± 5,4* |
|
КР, % |
91 % |
79,8 % |
84,1 % |
Примечание: * – достоверные различия (p < 0,05) по сравнению с контролем.
Полученные результаты подтверждают наличие у крыс с ПХБ-индуцированной патологией выраженных нефротоксических свойств, доказывают развитие окислительного стресса в почках и согласуются с ранее полученными данными, о нарушении водного обмена при воздействии совтола-1 [7, 10, 11]. Падение СКФ у животных с токсической гепатопатией и циррозом печени свидетельствуют о повреждении клубочкового аппарата почек и определяют возможные направления поиска способов патогенетической коррекции выявленных повреждений.
Рецензенты:
Миннебаев М.М., д.м.н., профессор, зав. кафедрой патофизиологии Казанского государственного медицинского университета, г. Казань;
Фролов Б.А., д.м.н., профессор, зав. кафедрой патофизиологии Оренбургской государственной медицинской академии, г. Оренбург.
Работа поступила в редакцию 18.01.2013.