Влияние интоксикации ацетатом свинца самцов белых крыс на функционирование нервной системы их потомства

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Свинец назван одним из приоритетных факторов среды обитания, высоко опасных для здоровья человека. В работе представлены результаты по изучению влияния ацетата свинца на двигательную активность потомства белых крыс, полученных от самцов с экспозицией ацетатом свинца, и эффекты генотоксичности.

Материал и методы. Ацетат свинца крысы-самцы получали с питьевой водой в течение семи недель ежедневно из расчёта на одно животное — 60 мг/кг по свинцу. Полученное после спаривания с интактными самками потомство первого поколения (самцы) тестировали в «открытом поле» и определяли наличие ДНК-комет в половых клетках семенников и нервной ткани. Затем самцов подвергали экспозиции ацетатом свинца в той же дозе и после спаривания с интактными самками тестировали потомство второго поколения (самцов). 

Цель исследования — изучить на беспородных крысах-самцах эффекты действия ацетата свинца на поведение потомства первых двух поколений и выявить генотоксический эффект.

Результаты. При воздействии ацетата свинца на крыс-самцов трансгенерационный эффект проявлялся у животных двух поколений в виде изменений структуры поведения: снижение двигательной и исследовательской активности в первом поколении и повышение во втором поколении. Исследование методом ДНК-комет выявило повреждения ДНК в клетках головного мозга у потомства наряду с отсутствием такового в сперматозоидах.

Обсуждение. Особенностью настоящих исследований явилось установление изменений адекватного видоспецифического поведения животных первого и второго поколений после воздействия ацетата свинца не на материнский, а на отцовский организм. Генотоксический эффект у потомства может быть обусловлен эпигенетическими нарушениями при формировании новых половых клеток во время воздействия свинца. 

Заключение. Воздействие ацетата свинца на взрослых особей-самцов белых крыс приводит к формированию нарушений двигательного и исследовательского компонента поведения, а также вызывает нарастание повреждённости ДНК в клетках головного мозга у потомства первого и второго поколений.

Об авторах

Лариса Михайловна Соседова

ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»; ФГБОУ ВО «Ангарский государственный технический университет»

Автор, ответственный за переписку.
Email: sosedlar@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1052-4601

Доктор мед. наук, проф., зав. лаб. биомоделирования и трансляционной медицины ФГБНУ ВСИМЭИ, проф. каф. экологии и безопасности деятельности человека Ангарского государственного технического университета.

e-mail: sosedlar@mail.ru

Россия

Е. А. Капустина

ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-2803-4048
Россия

В. А. Вокина

ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-8165-8052
Россия

Список литературы

  1. Budd P., Montgomery J., Evans J., Barreiro B. Human tooth enamel as a record of the comparative lead exposure of prehistoric and modern people.Sci. Total Environ. 2000; 263: 1-10
  2. Корбакова А.И., Сорокина Н.С., Молодкина Н.Н., Ермоленко А.Е., Веселовская К.А. Свинец и его действие на организм (обзор литературы). Мед. труда. 2001; 5: 29-34.
  3. Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ). Информационный бюллетень № 379. Сентябрь 2013 г.
  4. Зайцева Н.В. Свинец в системе мать-новорожденный как индикатор опасности химической нагрузки в регионах экологического неблагополучия. Гигиена и санитария. 2002; 4: 45-46.
  5. Шубина О.С., Киреева Ю.В. Влияние свинцовой интоксикации на морфофункциональное состояние системы плацента плод. Вестник ОГУ. 2008; 88 (6): 118-21.
  6. Kasuba V., Rozgaj R., Varnai V.M., Piasek M. Lead acetate genotoxicity in suckling rats. Toxicol. Lett. 2001; 123: 117
  7. Рыжавский Б.Я., Михайлов В.И. Фельдшеров Ю.И., Обухова Г.Г. Влияние введения свинца беременным крысам на головной мозг их потомства (отдаленные последствия). Бюллетень эксперим. биол. и медицины. 2000; 1:28-30.
  8. Грызлова Л.В., Киреева Ю.В., Шубина О.С. Влияние свинца на потомство белых крыс. Успехи совр. естествознания. 2006; 5: 68-9.
  9. Явербаум П.М. Общие вопросы токсического действия свинца. Иркутск: Иркутский гос. ун-т; 2006.
  10. Белолюбская Д.С., Рыжавский Б.Я., Лебедько О.А., Баранова С.Н. Влияние введения свинца беременным крысам на головной мозг их потомства: отдаленные последствия. Морфология. 2007; 1: 27-30.
  11. Sen A., Heredia N., Senut M.-C., Land S. J., Hollocher K. T., Lu X., et al. Multigenerational epigenetic inheritance in humans: DNA methylation changes associated with maternal exposure to lead can be transmitted to the grandchildren. Scientific Reports. 2015; 5: 1-10. https://doi.org/10.1038/srep14466
  12. Sen A., Land S., Dereski M. O., Ruden D. M. Early life lead exposure causes gender-specific changes in the DNA methylation profile of DNA extracted from dried blood spots. Epigenomic. 2015; 7(3):379-93. https://doi.org/10.2217/epi.15.2
  13. Рукавишников В.С., Соседова Л.М. Совершенствование методических подходов к экспериментальным исследованиям в области медицины труда. Мед. труда и пром. экология. 2013; 3: 1-6.
  14. Дурнев А.Д., Жанатаев А.К., Анисина Е.А., Сиднева Е.С., Никитина В.А., Оганесянц Л.А., и др. Применение метода щелочного гель-электрофореза изолированных клеток для оценки генотоксических свойств природных и синтетических соединений. Метод. Рекомендации. М.; 2006.
  15. Дорогова В.Б., Лисецкая Л.Г., Журба О.М. Атомно-абсорбционный анализ микроэлементов в биосредах и метрологические основы контроля аналитических работ. Методические указания. Иркутск: Изд-во ГИУВ; 1999.
  16. Кравцов А.А., Шурыгин А.Я., Шурыгина Л.В., Злищева Л.И., Абрамова Н.О., Хаспеков Л.Г. Пренатальное воздействие ацетата свинца на антиоксидантную глутатионовую систему головного мозга новорожденных крысят in vivo и на нейритный рост in vitro. Нейрохимия. 2009; 26 (3): 225-31.
  17. Bock J., Murmu M. S., Biala Y., Weinstock M., Braun K. Prenatal stress and neonatal handling induce sex-specific changes in dendritic complexity and dendritic spine density in hippocampal subregions of prepubertal rats. Neuroscience. 2011; 193:34-43.
  18. Gamma T.V., Katyushina O.V., Korenyuk I.I., Khusainov D.R., Kolotilova O.I., Cheretaev I.V. Modification of rat behavior during intoxication with heavy metals. Tavricheskiy mediko-biologicheskiy vestnik. 2012; 15 (57): 341-44. (in Russian)
  19. Гамма Т.В., Катюшина О.В., Коренюк И.И., Хусаинов Д.Р., Колотилова О.И., Черетаев И.В. Модификация поведения крыс при интоксикации организма тяжелыми металлами. Таврический медико-биологический вестник. 2012; 15 (57): 341-44.
  20. Хлущевская О.А. Возрастные особенности адаптации организма к воздействию свинца. Deutschland: Lap. Lambert Academic Publishing; 2014.
  21. Хлущевская О.А., Химич Г.З. Механизмы нейротоксичности свинца. Вестник Караганд. универ. 2007; 46 (2):34-9.
  22. Гнидой И.М. Состояние ПОЛ и тио-дисульфидной системы у детей при воздействии свинца в низких дозах. Токсикологический вестник. 2000; 3:27-9.
  23. Трахтенберг И.М. Влияние свинца на развитие окислительного стресса. Токсикологический вестник. 2002; 3:22-6.
  24. Stohs S.J., Bagchi D. Oxidative mechanisms in the toxity of metal ions. Free. Radic. Biol. Med. 1995; 18(2): 321-336.
  25. Heydari A. Effects of short-term and subchronic lead poising on nitric oxide metabolites and vascular responsiveness in rat. Toxicol. lett. 2006; 166(1):88-94.
  26. Hoffman D.J., Health A. Phosphorus amendment reduces hepatic and renal oxiolative stress in mallards ingesting lead-contaminated sediments. Toxicol. environm. 2006; 11:1039-53.
  27. Correa M. Effect of chronic lead administration on ethanolinduced locomotor and brain catalase activity. Alcohols. 1999; 1:43-9.
  28. Gillis B.S., Arbieva Z., Gavin I.M. Analysis of lead toxicity in human cells. Genomics.2012; 13: 344-55.
  29. Díaz-Barriga F., Mejía J., Rojas Е. del Castillo. Genotoxicity induced in CD-1 by inhaled lead: differential organ response. Мutagenesis. 2002; 17(1): 55-61.
  30. Wright R.O., Schwartz J., Wright R.J., Bollati V., Tarantini L., Park S.K. et al. Biomarkers of lead exposure and DNA methylation within retro transposons. Environment.al Health Perspectives. 2010; 118(6): 790-95.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Соседова Л.М., Капустина Е.А., Вокина В.А., 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.