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

Исследование гематотоксического действия микро- и наночастиц оксида железа Fe2O3 после однократного и длительного поступления в организм крыс

Исследование гематотоксического действия микро- и наночастиц оксида железа Fe2O3 после однократного и длительного поступления в организм крыс

SSN 2223-6775 Украинский журнал по проблемам медицины труда, Том.17, №4, 2021


https://doi.org/10.33573/ujoh2021.04.215

Исследование гематотоксического действия микро- и наночастиц оксида железа Fe2O3 после однократного и длительного поступления в организм крыс

Трахтенберг И.М., Дмитруха Н.Н., Лагутина О.С., Короленко Т.К., Легкоступ Л.А., Герасимова О.В.
Государственное учреждение «Институт медицины труда имени Ю. И. Кундиева Национальной академии медицинских наук Украины», г. Киев


 Полная статья (PDF), УКР

Введение. Наночастицы оксида железа (НЧ Fe2O3) благодаря особым магнитным свойствам используются в промышленности как катализаторы, а также в медицине для лечения и диагностики онкологических заболеваний. Учитывая малые размеры НЧ и повышенную биологическую активность, аккумуляцию во внутренних органах и медленную элиминацию, исследование их влияния на организм является важной медико-биологической проблемой.

Цель исследования – изучение влияния оксида железа Fe2O3 с микро- и наночастицами на состав и коагулометрические показатели периферической крови при моделировании острой и субхронической интоксикаций у крыс.

Материалы и методы исследования. Объектом исследования являлись коллоидные растворы Fe2O3 с частицами 19 нм и 400 нм; крысы самцы линии Вистар (n = 30), разделенные на 3 группы (n = 10). 1-й опытной группе крыс вводили раствор НЧ Fe2O3 19 нм; 2-й группе – раствор Fe2O3 с частицами 400 нм; контрольной группе животных вводили 0,9 % физраствор. Определение состава периферической крови выполнено с помощью гематологического анализатора Elite 3 (Чехия), показателей коагулограммы на приборе Humaclot Junior (Германия). Исследование выполнено после однократного интратрахеального и 30-кратного внутрибрюшинного введения коллоидных растворов Fe2O3.

Результаты. Установлено, что однократное интратрахеальное введение коллоидных растворов Fe2O3 вызвало изменения гематологических показателей (снижение уровня гемоглобина, уменьшение количества эритроцитов и тромбоцитов, гематокрита, количества лейкоцитов, увеличение моноцитов), что свидетельствует о нарушении процессов гемопоэза и синтеза гемоглобина. Длительная интоксикация мелкодисперсными частицами Fe2O3 приводила к существенному снижению общего количества эритроцитов и лейкоцитов, что вместе с нарушением процесса синтеза гемоглобина может привести к развитию анемии. Как острая, так и субхроническая интоксикация Fe2O3 приводили к изменению показателей, характеризующих состояние клеток тромбоцитарного ряда и коагулограммы, свидетельствующие о нарушениях в системе свертывания крови и высоком риске образования тромбов вследствие уменьшения вязкости крови.

Выводы. Острая интоксикация Fe2O3 вызвала угнетение эритропоэза, нарушение процесса синтеза гемоглобина, повышение свертываемости крови. Длительное поступление растворов Fe2O3 в организм крыс характеризовалось более отчетливым влиянием на все исследуемые показатели крови, что указывает на развитие анемии, стимуляцию клеток макрофагально-моноцитарного ряда и повышенный риск тромбообразования. Полученные данные свидетельствуют о наличии различий в способности микро- и наночастиц Fe2O3 влиять на состав периферической крови, процесс синтеза гемоглобина и показатели свертывающей системы крови.

Ключевые слова: оксид железа, микро- и наночастицы, периферическая кровь, гематотоксичность.

Литература

  1. Faraji M., Yamini Y., Rezaee M. Magnetic nanoparticles: synthesis, stabilization, functionalization, characterization, and applications. J. Iran. Chem. Soc. 2010. Vol. 7, № 1. Р. 1–37. https://doi.org/10.1007/BF03245856.
  2. Чехун В. Ф. Создание новых лекарственных форм на основе нанокомпозитных материалов для решения современных проблем онкологии. Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології : зб. наук. праць. Київ, 2011. Т. 9, Вип. 1. С. 261–274.
  3. Трахтенберг І. М., Дмитруха Н. М. Наночастинки металів, методи отримання, сфери застосування, фізикохімічні та токсичні властивості. Український журнал з проблем медицини праці. 2013. № 4 (37). С. 62–74.
  4. Toxicology studies of a superparamagnetic iron oxide nanoparticle in vivo. S. Y. Liu et al. Adv. Mater. Res. 2008. Vol. 47–50. Р. 1097–1100. https://doi.org/c10.4028/www.scientific.net/AMR.47-50.1097.
  5. Экспериментальные данные к оценке пульмонотоксичности и резорбтивной токсичности частиц магнетита (Fe3O4) нано- и микрометрового диапазона. Б. А. Канцельсон, Л. И. Привалова, С. В. Кузьмин и др. Токсикологический вестник. 2010. № 2. С. 17–24.
  6. Comparative study of pulmonary responses to nano- and submicron-sized ferric oxide in rats. M. T. Zhu, W. Y. Feng, B. Wang et al. Toxicology. 2008. Vol. 247, Iss. 2–3. P. 102–111. https://doi.org/10.1016/j.tox.2008.02.011.
  7. Морфофункціональні зміни у внутрішніх органах щурів при тривалому введенні у черевну порожнину наночастинок оксиду заліза (Fe2O3). С. П. Луговський, Н. М. Дмитруха, М. М. Діденко, Л. В. Бакало, О. С. Лагутіна та ін. Український журнал з проблем медицини праці. 2019. Т. 15, № 3. С. 228–239. https://doi.org/10.33573/ujoh2019.03.228.
  8. Профілактична токсикологія та медична екологія. Вибрані лекції для науковців, лікарів та студентів: за загальною редакцією академіка НАМН України І. М. Трахтенберга. Київ : ВД «Авіцена», 2010. 248 с. ISBN 978-966-2144-27-7.
  9. Мислицький В. Ф., Подолян С. К. Патологічні зміни тромбоцитарно-судинного та коагуляційного гемостазу під впливом хлористого свинцю та їх корекція за допомогою синтетичного аналога простацикліну. Фізіологічний журнал. 1999. № 4. С. 99–104.
  10. Влияние наночастиц оксида железа (lll) на свертываемость крови по данным светорассеяния. М. Н. Кириченко, Н. А. Булычев, Л. Л. Чайков и др. XIII International Conference on pulsed lasers and laser applications AMPL–2017 September 10–15, 2017, Tomsk, Russia.
  11. European convention for the protection of vertebrate animal used for experimental and other scientific purposes. Counsul of Europe. Strasburg, 1986. 53 р.
  12. Антамонов М. Ю. Математическая обработка и анализ медико-биологических данных. 2-е изд. Киев : 2017. 576 с.
  13. Механізми гематотоксичної дії сполук свинцю. О. Л. Апихтіна, Н. М. Дмитруха, А. В. Коцюруба та ін. Журнал НАН України. 2012. Т. 18. № 1. С. 100–109.
  14. Зубаиров Д. М. Молекулярные основы свертывания крови и тромбообразования. Казань : Фэн, 2010. 364 с.
  15. Intraрeritoneal injection of magnetic Fe3O4 – nanoparticle includes hepatic and renal tissue injury via oxidative stress in mice. P. Ma, Q. Luo, J. Chen et al. Int. J. Nanomedicine. 2012. Vоl. 7. P. 4809–4818. https://doi.org/10.2147/IJN.S34349.