You are using an outdated browser. For a faster, safer browsing experience, upgrade for free today.

Морфофункциональные изменения кожи крыс при длительном нанесении на ее неповрежденную поверхность наночастиц оксида железа (Fe2O3)

ISSN 2223-6775 Украинский журнал по проблемам медицины труда Том.16, № 1, 2020

Морфофункциональные изменения кожи крыс при длительном нанесении на ее неповрежденную поверхность наночастиц оксида железа (Fe2O3)

Луговской С. П., Диденко М. Н., Дмитруха Н. Н., Бакало Л. В., Лагутина О. С., Мовчан В. А., Мельник Н. А., Зинченко В. Н.

https://doi.org/10.33573/ujoh2020.01.023

Государственное учреждение «Институт медицины труда имени Ю. И. Кундиева Национальной академии медицинских наук Украины», г. Киев

Полная статья (PDF), UKR

Вступление. Контакт с наночастицами (НЧ) оксида железа (Fe2O3) и их поступление в организм человека может происходить на предприятиях горнодобывающей и металлургической промышленности, где они присутствуют в составе аэрозоля конденсации, а также при использовании искусственно синтезированных НЧ в медицине и фармации. Опасность влияния НЧ Fe2O3 на живой организм связана с их особенными физико-химическими свойствами. Вопрос влияния НЧ Fe2O3 на работающих при проникновении их в организм через неповрежденную кожу остается не изученным. Это обуславливает актуальность и необходимость проведения комплексных морфологических исследований кожи в условиях эксперимента.
Цель исследования – изучение особенностей структурных изменений в коже крыс при длительном воздействии на ее неповрежденную поверхность НЧ Fe2O3 размером 19 и 75 нм.
Материалы и методы исследования. Объект исследования – НЧ Fe2O3 и крысы-самцы линии Вистар (n = 24), распределенные на 3 группы (1 контрольную и 2 опытных). В эксперименте были использованы коллоидные растворы Fe2O3 с НЧ размером 19 и 75 нм. Выполнены морфологические исследования кожи с использованием общепринятых и специальных гистологических и гистохимических методов, а также статистический анализ результатов. Результаты. Установлено, что длительное нанесение на неповрежденную кожу крыс коллоидных растворов НЧ Fe2O3 размером 19 и 75 нм приводит к морфологическим изменениям всех слоев эпидермиса (рогового, зернистого и базального) и разных структур дермы (кровеносных капилляров, коллагеновых и мышечных волокон, волосяных фолликул, голокриновых желез). При этом, НЧ небольшого размера (19 нм) в сравнении с НЧ большого размера (75 нм) чаще выявлялись в цитоплазме клеток эпидермиса и дермы. Это приводило к более выраженным структурным изменениям.
Выводы. НЧ Fe2O3 различных размеров при длительном нанесении на неповрежденную кожу приводят к морфологическим изменениям всех слоев эпидермиса, которые характеризуют нарушение процесса кератинизации, о чем свидетельствуют утолщение или утончение рогового слоя и его расслоение или отек, уменьшение в зернистом слое кератогиалиновых гранул и дистрофические изменения кератиноцитов базального слоя. Характерными изменениями в дерме были отек и набухание волокнистых структур, эндотелия кровеносных сосудов, волосяных фолликулов. Наличие морфологических изменений является результатом влияния на клеточные структуры эпидермиса и дермы мелких гранулярных плотных включений, которые выявляются благодаря их сродству к протеинам и способности к взаимодействию с ними. Установленные структурные изменения свидетельствуют о нарушении барьерных свойств кожи и дают основание утверждать о возможных путях проникновения НЧ Fe2O3 в организм. Более характерные признаки структурных изменений определялись при воздействии НЧ Fe2O3 размером 19 нм.

Ключевые слова: наночастицы, наночастицы оксида железа (Fe2O3), кожа, эпидермис, дерма, роговые чешуйки, базальные кератиноциты, волокна (коллагеновые, мышечные)

Литература

  1. Срібна В. О., Вознесенська Т. Ю., Блашків Т. В. Харак теристики і вплив наночастинок нуль-валент-ного заліза. Вісник проблем біології і медицини. 2017. Вип. 1 (135). С. 56–58.
  2. Чекман І. С., Дорошенко А. М. Клініко-фарма-кологічні властивості наночастинок заліза. Україн­ський медичний часопис. 2010. № 3 (77). С. 44–48.
  3. Кущевская Н. Ф. Наноразмерные порошки фер-ромагнетиков, полученных термическим способом и возможные пути биомедицинского назначения. Порошковая металлургия. 2006. № 7/8. С. 116–121.
  4. Шимановский Н. Я. Нанотехнологии в совре-менной фармакологии. Международный медицин­ский журнал. 2009. № 1. С. 131–135.
  5. Борисевич В. Б., Каплуненко В. Г. Наноматеріали в біології. Основи нановетеринарії. Київ : ВД «Авіцена», 2010. С. 415.
  6. Zlatnik E. Y., Peredreeva L. V., Zakora J. I. Antitumor effect of metallic nanoparticles. Experimental oncology. 2010. 32 (85).
  7. Kowdley K. V. Iron, hemochromatosis and hepato-cellular carcinoma. Gastroenterology. 2004. V. 127. P. 79–86. https://doi.org/10.1016/j.gastro.2004.09.019.
  8. Лубянова И. П. Избыточное железо и патология у рабочих сварочных профессий. Киев : ВД «Авіцена», 2013. 240 с.
  9. Фізико-хімічні, фармако-токсикологічні та протипухлинні властивості феромагнітних наночасти-нок заліза (експериментальне дослідження). В. С. Мо -сієнко, Н. Ф. Кущевська, А. П. Бурлака та ін. Онкология. 2012. Т. 14, № 1. С. 13–18.
  10. Науково-практичні рекомендації з утримання лабораторних тварин та роботи з ними. Ю. М. Кожем’якін, О. С. Хромов, М. А. Філоненко, Г. А. Сай фет-дінова. Київ : ВД «Авіцена», 2002. 156 с.
  11. European Convention for the protection of vertebrate animal used for experimental and other scientific purpose. 1986. Council of Europe, Strasburg.
  12. Методики морфологічних досліджень: моно гра-фія. М. М. Багрій, В. А. Діброва та ін. Вінниця : Нова книга, 2016. 328 с.
  13. Саркисов Д. С., Петров Ю. Л. Микроскопическая техника: руководство для врачей и лаборантов. Москва : Медицина, 1996. 427 с.