Особенности накопления кадмия в гонадах разнополых лабораторных животных

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Введение. В настоящем исследовании изучали биоаккумуляцию кадмия в гонадах разнополых крыс и оценили воздействие низких доз кадмия на уровень эссенциальных элементов при субхронической интоксикации пероральным путём. Наши результаты показали, что кадмий накапливается как в женских, так и в мужских репродуктивных органах независимо от дозы воздействия, а также влияет на содержание кальция, цинка и меди в гонадах животных.
Материалы и методы. Трём группам разнополых белых беспородных крыс ежедневно в течение трёх месяцев внутрижелудочно вводили раствор хлорида кадмия, содержащего 1 (Cd1), 10 (Cd10) и 100 (Cd100) мкг кадмия на кг массы тела. Воздействие кадмием оценивалось через 1; 4; 12; 30; 60 и 90 дней. Концентрации кадмия, кальция, меди и цинка в гонадах измеряли методом атомно-абсорбционной спектрометрии.
Результаты. Через 1 день во всех группах наблюдали резкое увеличение концентрации кадмия. Содержание превысило контроль до 60 раз. Через
4 дня уровень кадмия во всех группах снизился до 0,02 мг/кг и оставался примерно на одном уровне до 30 дней. В семенниках выявлено повышение концентрации кадмия в начале эксперимента, затем наблюдалось плавное снижение, но к концу исследования концентрация кадмия оставалась выше по сравнению с контрольной группой. Содержание меди в яичниках самок не изменялось, в то время как у самцов выявлено увеличение во всех группах в 1,7 раза. Концентрация кальция в яичниках самок опытных групп была выше по сравнению с контрольной группой в 1,4–1,6 раза, в то время как у самцов установлена тенденция снижения содержания данного элемента. Содержание цинка в яичниках самок не менялось независимо от дозы кадмия, в органах у самцов наблюдали небольшое увеличение.
Ограничения исследования. Оценка накопления кадмия в гонадах разнополых животных проведена без изучения репротоксичности и патоморфологии.
Заключение. В настоящем исследовании наблюдались заметные изменения в концентрации эссенциальных элементов в гонадах лабораторных животных, что может быть показателем нарушения клеточного гомеостаза. Выявлено, что гонады самок более восприимчивы к кадмию, так как содержание данного элемента было выше, чем в гонадах самцов.

Об авторах

Эльза Наилевна Усманова

ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека» Федеральной службы
по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Автор, ответственный за переписку.
Email: 4usmanova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5455-6472
Россия

Денис Олегович Каримов

ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека» Федеральной службы
по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Email: karimovdo@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0039-6757
Россия

Рустем Аскарович Даукаев

ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека» Федеральной службы
по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Email: ufa.lab@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0421-4802
Россия

Надежда Юрьевна Хуснутдинова

ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека» Федеральной службы
по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-5596-8180
Россия

Светлана Разифовна Афонькина

ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека» Федеральной службы
по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-0445-9057
Россия

Дмитрий Эдуардович Мусабиров

ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека» Федеральной службы
по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-2042-8162
Россия

Евгения Евгеньевна Зеленковская

ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека» Федеральной службы
по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-7682-2703
Россия

Анна Сергеевна Фазлыева

ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека» Федеральной службы
по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-0037-6791
Россия

Список литературы

  1. Zou M., Zhou S., Zhou Y., Jia Z., Guo T., Wang J. Cadmium pollution of soil-rice ecosystems in rice cultivation dominated regions in China: A review. Environ. Pollut. 2021; 280: 116965. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.116965
  2. Satarug S. Dietary cadmium intake and its effects on kidneys. Toxics. 2018; 6(1): 15. https://doi.org/10.3390/toxics6010015
  3. Rzymski P., Niedzielski P., Rzymski P., Tomczyk K., Kozak L., Poniedziałek B. Metal accumulation in the human uterus varies by pathology and smoking status. Fertil. Steril. 2016; 105(6): 1511–8.e3. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2016.02.006
  4. Nordberg G.F., Bernard A., Diamond G.L., Duffus J.H., Illing P., Nordberg M., et al. Risk assessment of effects of cadmium on human health (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. 2018; 90(4): 755–808. https://doi.org/10.1515/pac-2016-0910
  5. Farimani Raad H., Pardakhti A., Kalarestaghi H. Carcinogenic and non-carcinogenic health risk assessment of heavy metals in ground drinking water wells of Bandar Abbas. Pollution. 2021; 7(2): 395–404.
  6. Andjelkovic M., Buha Djordjevic A., Antonijevic E., Antonijevic B., Stanic M., Kotur-Stevuljevic J., et al. Toxic effect of acute cadmium and lead exposure in rat blood, liver, and kidney. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2019; 16(2): 274. https://doi.org/10.3390/ijerph16020274
  7. Egger A.E., Grabmann G., Gollmann-Tepeköylü C., Pechriggl E.J., Artner C., Türkcan A., et al. Chemical imaging and assessment of cadmium distribution in the human body. Metallomics. 2019; 11(12): 2010–9. https://doi.org/10.1039/c9mt00178f
  8. Monsefi M., Fereydouni B. The effects of cadmium pollution on female rat reproductive system. J. Infertil. Reprod. Biol. 2013; 1(1): 1–6.
  9. Satarug S., Gobe G.C., Ujjin P., Vesey D.A. A comparison of the nephrotoxicity of low doses of cadmium and lead. Toxics. 2020; 8(1): 18. https://doi.org/10.3390/toxics8010018
  10. Wu X., Guo X., Wang H., Zhou S., Li L., Chen X., et al. A brief exposure to cadmium impairs Leydig cell regeneration in the adult rat testis. Sci. Rep. 2017; 7(1): 6337. https://doi.org/10.1038/s41598-017-06870-0
  11. Santana V.P., Salles É.S., Correa D.E., Gonçalves B.F., Campos S.G., Justulin L.A., et al. Long-term effects of perinatal exposure to low doses of cadmium on the prostate of adult male rats. Int. J. Exp. Pathol. 2016; 97(4): 310–6. https://doi.org/10.1111/iep.12193
  12. Ali W., Ma Y., Zhu J., Zou H., Liu Z. Mechanisms of cadmium-induced testicular injury: a risk to male fertility. Cells. 2022; 11(22): 3601. https://doi.org/10.3390/cells11223601
  13. Kumar S., Sharma A. Cadmium toxicity: effects on human reproduction and fertility. Rev. Environ. Health. 2019; 34(4): 327–38. https://doi.org/10.1515/reveh-2019-0016
  14. de Souza Predes F., Diamante M.A., Dolder H. Testis response to low doses of cadmium in Wistar rats. Int. J. Exp. Pathol. 2010; 91(2): 125–31. https://doi.org/10.1111/j.1365-2613.2009.00692.x
  15. Xu L.C., Sun H., Wang S.Y., Song L., Chang H.C., Wang X.R. The roles of metallothionein on cadmium-induced testes damages in Sprague-Dawley rats. Environ. Toxicol. Pharmacol. 2005; 20(1): 83–7. https://doi.org/10.1016/j.etap.2004.10.008
  16. Зиатдинова М.М., Валова Я.В., Мухаммадиева Г.Ф., Фазлыева А.С., Каримов Д.О., Хуснутдинова Н.Ю. Оценка активности генов МТ2А и МТ3 в печени и почках крыс в ответ на введение разных доз хлорида кадмия. Медицина труда и экология человека. 2021; (1): 93–101. https://doi.org/10.24412/2411-3794-2021-10109 https://elibrary.ru/lcamjh
  17. Cuypers A., Plusquin M., Remans T., Jozefczak M., Keunen E., Gielen H., et al. Cadmium stress: an oxidative challenge. Biometals. 2010; 23(5): 927–40. https://doi.org/10.1007/s10534-010-9329-x
  18. Halliwell B., Gutteridge J.M. Role of free radicals and catalytic metal ions in human disease: an overview. Methods Enzymol. 1990; 186: 1–85. https://doi.org/10.1016/0076-6879(90)86093-b
  19. Uetani M., Kobayashi E., Suwazono Y., Kido T., Nogawa K. Cadmium exposure aggravates mortality more in women than in men. Int. J. Environ. Health Res. 2006; 16(4): 273–9. https://doi.org/10.1080/09603120600734220
  20. Nasiadek M., Krawczyk T., Sapota A. Tissue levels of cadmium and trace elements in patients with myoma and uterine cancer. Hum. Exp. Toxicol. 2005; 24(12): 623–30. https://doi.org/10.1191/0960327105ht575oa
  21. Nasiadek M., Danilewicz M., Klimczak M., Stragierowicz J., Kilanowicz A. Subchronic exposure to cadmium causes persistent changes in the reproductive system in female Wistar rats. Oxid. Med. Cell. Longev. 2019; 2019: 6490820. https://doi.org/10.1155/2019/6490820
  22. Bhardwaj J.K., Panchal H., Saraf P. Cadmium as a testicular toxicant: a review. J. Appl. Toxicol. 2021; 41(1): 105–17. https://doi.org/10.1002/jat.4055

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Усманова Э.Н., Каримов Д.О., Даукаев Р.А., Хуснутдинова Н.Ю., Афонькина С.Р., Мусабиров Д.Э., Зеленковская Е.Е., Фазлыева А.С., 2024


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 37884 от 02.10.2009.