Анализ комбинированной субхронической токсичности свинца и кадмия по их действию на сердечно-сосудистую систему

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Воздействие свинца и кадмия является важным фактором риска для здоровья работающих в медеплавильном производстве. Многочисленные эпидемиологические исследования выявили связь между воздействием свинца и кадмия и последующим развитием гипертонии и сердечно-сосудистых заболеваний.

Материал и методы. В эксперименте исследовано свыше 50 физиологических, цитологических, морфологических (с морфометрией отдельных органов) и биохимических показателей состояния организма контрольных и подопытных животных в конце экспозиционного периода (6 нед), на протяжении которого проводилось наблюдение за общим состоянием крыс. Проведено математическое моделирование комбинированного действия свинца и кадмия по некоторым показателям состояния организма животных с помощью методики поверхности отклика.

Результаты. Получено дополнительное подтверждение ранее обоснованных постулатов о типологической неоднозначности комбинированной токсичности, которая зависит от того, какой именно эффект рассматривается, от его уровня и от соотношения действующих доз, и, таким образом, для одной и той же токсической комбинации может варьировать от синергизма до противонаправленности. В том же эксперименте нами впервые показана неоднозначность комбинированного действия также и по показателям кардиоваскулярной токсичности (регистрация электрокардиограммы и измерение артериального давления). По большинству показателей электрокардиограммы тип комбинированного действия свинца и кадмия может быть расценен как аддитивный, но по амплитуде зубца Р – как противонаправленное действие. В частности, установлено противонаправленное влияние свинца и кадмия на артериальное давление у крыс.

Заключение. По результатам субхронического эксперимента при комбинированном воздействии свинца и кадмия на сердечно-сосудистую систему в ионной форме на крысах показана неоднозначность типов комбинированной токсичности.

Об авторах

Ильзира Амировна Минигалиева

ФБУН «Екатеринбургский медицинский-научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора

Автор, ответственный за переписку.
Email: Ilzira-minigalieva@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1871-8593

Кандидат биол. наук, зав. лаб. промышленной токсикологии ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора, 620014, Екатеринбург.

e-mail: Ilzira-minigalieva@yandex.ru

Россия

С. В. Клинова

ФБУН «Екатеринбургский медицинский-научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-0927-4062
Россия

В. Г. Панов

ФБУН «Институт промышленной экологии» УрО РАН

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-6718-3217
Россия

М. П. Сутункова

ФБУН «Екатеринбургский медицинский-научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-1743-7642
Россия

В. Б. Гурвич

ФБУН «Екатеринбургский медицинский-научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-6475-7753
Россия

Л. И. Привалова

ФБУН «Екатеринбургский медицинский-научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-1442-6737
Россия

И. Е. Валамина

Центральная научно-исследовательская лаборатория Уральского государственного медицинского университета

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-7387-5287
Россия

Список литературы

  1. Hernàndez A.F., Tsatsakis A.M. Human exposure to chemical mixtures: Challenges for the integration of toxicology with epidemiology data in risk assessment. Food Chem Toxicol. 2017; 103: 188-93. https://doi.org/10.1016/j.fct.2017.03.012
  2. Directorate-General for Health and Consumers (European Commission). Toxicity and assessment of chemical mixtures. 2013. 50 p. https://doi.org/10.2772/21444
  3. Жолдакова З.И., Харчевникова Н.В., Мамонов М.А., Синицына О.О. Методы оценки комбинированного действия веществ. Гигиена и санитария. 2012; 2: 86-9
  4. Yuan G., Dai S., Yin Z., Lu H., Jia R., Xu J. et al. Toxicological assessment of combined lead and cadmium: Acute and sub-chronic toxicity study in rats. Food Chem Toxicol. 2014; 65: 260-8. https://doi.org/10.1016/j.fct.2013.12.041
  5. Varaksin A.N., Katsnelson B.A., Panov V.G., Privalova L.I., Kireyeva E.P., Valamina I.E. et al. Some considerations concerning the theory of combined toxicity: a case study of subchronic experimental intoxication with cadmium and lead. Food Chem Toxicol. 2014; 64: 144-56. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fct.2013.11.024.
  6. Minigalieva I.A., Katsnelson B.A., Panov V.G., Varaksin A.N., Gurvich V.B., Privalova L.I. et al. Experimental study and mathematical modeling of toxic metals combined action as a scientific foundation for occupational and environmental health risk assessment (a synthesis of results obtained by the Ekaterinburg research team, Russia). Toxicol Rep. 2017; 4С: 194-201. https://doi.org/10.1016%2Fj.toxrep.2017.04.002
  7. Minigalieva I.A., Katsnelson B.A., Panov V.G., Privalova L.I., Varaksin A.N., Gurvich V.B. et al. In vivo toxicity of copper oxide, lead oxide and zinc oxide nanoparticles acting in different combinations and its attenuation with a complex of innocuous bio-protectors. Toxicol. 2017; 380: 72-93. https://doi.org/10.1016/j.tox.2017.02.007
  8. Katsnelson B.A., Minigalieva I.A., Panov V.G., Privalova L.I., Varaksin A.N., Gurvich V.B. et al. Some patterns of metallic nanoparticles’ combined subchronic toxicity as exemplified by a combination of nickel and manganese oxide nanoparticles. Food Chem Toxicol. 2015; 86: 351-64. https://doi.org/10.1016/j.fct.2015.11.012
  9. Katsnelson B.A., Privalova L.I., Sutunkova M.P., Minigalieva I.A., Gurvich V.B., Shur V.Ya. et al. Experimental research into metallic and metal oxide nanoparticle toxicity in vivo. In: Bioactivity of Engineered Nanoparticles. Yan B., Zhou H., Gardea-Torresdey J., eds. Springer; 2017: 259-319.
  10. Киреева Е.П., Кацнельсон Б.А., Привалова Л.И., Дегтярева Т.Д., Кузьмин С.В., Хрущева Н.А. и соавт. Связь начального повреждения почек с содержанием свинца и кадмия в моче у детей и его биологическая профилактика. Уральский медицинский журнал. 2007; 11 (39): 19-24.
  11. Трахтенберг И.М., Лубянова И.П., Апыхтина Е.Л. Роль свинца и железа как техногенных химических загрязнителей в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний. Therapia. 2010; 07-08 (49): 36-9.
  12. Chen C., Zhang S., Liu Z., Tian Y. et al. Cadmium toxicity induces ER stress and apoptosis via impairing energy homoeostasis in cardiomyocytes. Biosci Rep. 2015; 35 (3): e00214.
  13. Navas-Acien A., Guallar E., Silbergeld E.K., Rothenberg S.J. Lead exposure and cardiovascular disease - a systematic review. Environ Health Perspect. 2007; 115: 472-82.
  14. Fiorim J., Ribeiro R.F., Silveira E.A., Padilha A.S. et al. Low-level lead exposure increases systolic arterial pressure and endothelium-derived vasodilator factors in rat aortas. PLoS One. 2011; 6 (2): e17117.
  15. Silveira E.A., Siman F.D., de Oliveira F.T. et al. Low-dose chronic lead exposure increases systolic arterial pressure and vascular reactivity of rat aortas. Free Radic Biol Med. 2014; 67: 366-76.
  16. Fioresi M., Simões M.R., Furieri L.B., Broseghini-Filho G.B. et al. Chronic lead exposure increases blood pressure and myocardial contractility in rats. PLoS One. 2014; 9 (5): 96900.
  17. Glenn B.S., Bandeen-Roche K., Lee B.K., Weaver V.M. et al. Changes in systolic blood pressure associated with lead in blood and bone. Epidemiol. 2006; 17: 538-44.
  18. Simões M.R., Ribeiro Júnior R.F., Vescovi M.V., de Jesus H.C. et al. Acute lead exposure increases arterial pressure: role of the renin-angiotensin system. PLoS One. 2011; 6: e18730.
  19. Yang W.Y., Zhang Z.Y., Thijs L., Cauwenberghs N., Wei F.F., Jacobs L. et al. Left ventricular structure and function in relation to environmental exposure to lead and cadmium. J Am Heart Assoc. 2017; 6 (2): e004692.
  20. Методические рекомендации по использованию поведенческих реакций животных в токсикологических исследованиях для целей гигиенического нормирования. Минздрав СССР. Кишинев; 1980. 47 с.
  21. Елизарова О.Н. Пособие по токсикологии для лаборантов. Текст. Сост.: Елизарова О.Н., Жидкова Л.В., Кочеткова Т.А. М.: Медицина; 1974. 77 с.
  22. Меньшиков В.В., Делекторская Л.Н., Золотниицкая Р.П. Лабораторные методы исследования в клинике: справочник. М.: Медицина; 1987. 368 с.
  23. Panov V.G., Katsnelson B.A., Varaksin A.N., Privalova L.I., Kireyeva E.P., Sutunkova M.P. et al. Further development of mathematical description for combined (a case study of lead-fluoride combination). Toxicol Rep. 2015; 2: 297-307. https://doi.org/10.1016/j.toxrep.2015.02.002
  24. Perry H.M., Erlanger M., Perry E.F. Increase in the Systolic Pressure of Rats Chronically Fed Cadmium. Environ Health Perspect. 1979; 28: 251-260. https://doi.org/10.1289%2Fehp.7928251
  25. Suzuki Y., Chao S.H., Zysk J.H., Cheung W.Y. et al. Stimulation of calmodulin by cadmium ion. Arch Toxicol. 1985; 57: 205-11.
  26. Puri V.N. Cadmium induced hypertension. Clin Exp Hypertens. 1999; 21 (1-2): 79-84.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Минигалиева И.А., Клинова С.В., Панов В.Г., Сутункова М.П., Гурвич В.Б., Привалова Л.И., Валамина И.Е., 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.