medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2026-105-3-308-313ndhwzymedlit-5559Research ArticleПРОФИЛАКТИЧЕСКАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕPREVENTIVE TOXICOLOGY AND HYGIENIC STANDARTIZATIONОсобенности распределения кадмия в организме в условиях субхронической интоксикацииFeatures of cadmium distribution in the body under conditions of subchronic intoxicationhttps://orcid.org/0000-0002-4376-4284КоролевВладимир АнатольевичKorolevVladimir A.

Доктор биол. наук, профессор, зав. каф. биологии, медицинской генетики и экологии ФГБОУ ВО КГМУ Минздрава России, 305041, Курск, Россия

e-mail: medecol1@yandex.ru

DSc (Biology) sciences, professor, head, Department of biology, medical genetics, and ecology, Kursk State Medical University, Kursk, 305041, Russian Federation

e-mail: medecol1@yandex.ru

medecol1@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0009-4789-3372БабкинаЛюдмила АлександровнаBabkinaLyudmila A.

Канд. биол. наук, доцент, доцент каф. биологии, медицинской генетики и экологии ФГБОУ ВО КГМУ Минздрава России, 305041, Курск, Россия

e-mail: L-Babkina@yandex.ru

PhD (Biology), associate professor, Department of biology, medical genetics, and ecology, Kursk State Medical University, Kursk, 305041, Russian Federation

e-mail: L-Babkina@yandex.ru

L-Babkina@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7948-7290ФелькерЕлена ВикторовнаFelkerElena V.

Канд. мед. наук, доцент, доцент каф. хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии ФГБОУ ВО КГМУ Минздрава России, 305041, Курск, Россия

e-mail: felkerev@kursksmu.net

PhD (Medicine), associate professor, Department of surgical dentistry and maxillofacial surgery, Kursk State Medical University, Kursk, 305041, Russian Federation

e-mail: felkerev@kursksmu.net

felkerev@kursksmu.nethttps://orcid.org/0009-0008-7662-8343УсачевМаксим АнтоновичUsachevMaxim A.

Аспирант каф. биологии, медицинской генетики и экологии ФГБОУ ВО КГМУ Минздрава России

e-mail: usachev.macsim@yandex.ru

PhD student, Department of biology, medical genetics, and ecology, Kursk State Medical University, Kursk, 305041, Russian Federation

e-mail: usachev.macsim@yandex.ru

usachev.macsim@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0005-0783-6497ЧертоваРегина ЮрьевнаChertovaRegina Y.

Аспирант, ассистент каф. биологии, медицинской генетики и экологии ФГБОУ ВО КГМУ Минздрава России, 305041, Курск, Россия

e-mail: chertovary@kursksmu.net

PhD student, assistant lecturer, Department of biology, medical genetics, and ecology, Kursk State Medical University, Kursk, 305041, Russian Federation

e-mail: chertovary@kursksmu.net

chertovary@kursksmu.nethttps://orcid.org/0009-0008-9374-5058АртемоваИрина АлександровнаArtemovaIrina A.

Ассистент каф. микробиологии, вирусологии, иммунологии ФГБОУ ВО КГМУ Минздрава России, 305041, Курск, Россия

e-mail: artemovaia@kursksmu.net

Assistant lecturer, Department of microbiology, virology, and immunology Kursk State Medical University, Kursk, 305041, Russian Federation

e-mail: artemovaia@kursksmu.net

artemovaia@kursksmu.nethttps://orcid.org/0009-0001-2200-8383МагомедоваДиана РадимовнаMagomedovaDiana R.

Ассистент каф. биологии, медицинской генетики и экологии ФГБОУ ВО КГМУ Минздрава России, 305041, Курск, Россия

e-mail: magomedovadr@kursksmu.net

Assistant lecturer, Department of biology, medical genetics, and ecology, Kursk State Medical University, Kursk, 305041, Russian Federation

e-mail: magomedovadr@kursksmu.net

magomedovadr@kursksmu.nethttps://orcid.org/0009-0000-5139-3850РыжаевВадим АлександровичRyzhaevVadim A.

Студент 5-го курса педиатрического факультета ФГБОУ ВО КГМУ Минздрава России, 305041, Курск, Россия

e-mail: ryzhaev.vadim.2016@yandex.ru

5th year student, Pediatric Faculty, Kursk State Medical University, Kursk, 305041, Russian Federation

e-mail: ryzhaev.vadim.2016@yandex.ru

ryzhaev.vadim.2016@yandex.ruФГБОУ ВО «Курский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияKursk State Medical UniversityRussian Federation2026170420261053308313Copyright © Королев В.А., Бабкина Л.А., Фелькер Е.В., Усачев М.А., Чертова Р.Ю., Артемова И.А., Магомедова Д.Р., Рыжаев В.А., 20262026Королев В.А., Бабкина Л.А., Фелькер Е.В., Усачев М.А., Чертова Р.Ю., Артемова И.А., Магомедова Д.Р., Рыжаев В.А.Korolev V.A., Babkina L.A., Felker E.V., Usachev M.A., Chertova R.Y., Artemova I.A., Magomedova D.R., Ryzhaev V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/5559Введение

Введение. Кадмий (Cd) относится к приоритетным экополлютантам, поступление его в организм животных в количествах, недостаточных для гибели или острых последствий, может сопровождаться избирательным накоплением в различных органах и тканях и приводить к негативным эффектам.

Материалы и методы

Материалы и методы. Для эксперимента использовали половозрелых самцов крыс линии Wistar. Экспериментальные группы 28 дней получали с питьевой водой дигидрат ацетата кадмия в дозе 1/50 LD50, затем в течение 28 дней – обычную питьевую воду. Контрольные группы получали обычную питьевую воду. Содержание кадмия в 19 биологических средах определяли атомно-адсорбционным методом («КВАНТ-2АТ», Россия) на 7-й, 14-й, 21-й, 28-й и 56-й дни.

Результаты

Результаты. Повышенный уровень кадмия по сравнению с контролем в условиях субхронической интоксикации наблюдается на 7-й день во всех исследуемых биологических средах за исключением тканей десны и головного мозга. Максимальное накопление кадмия отмечается в печени, тонком кишечнике, почках и плазме; после прекращения поступления в организм уровень Cd восстанавливается до контрольных значений в подчелюстных слюнных железах, головном мозге и лёгких.

Ограничения исследования

Ограничения исследования. Для эксперимента были использованы лабораторные животные только одной линии Wistar. Токсикант вводили перорально в виде дигидрата ацетата кадмия одной концентрации.

Заключение

Заключение. Сродство кадмия к различным биологическим средам характеризуется значительной вариабельностью в течение всего периода интоксикации. Печень, тонкий кишечник, почки и плазма выступают аккумуляторами Cd. Наиболее вероятным индикатором интоксикации кадмием организма животного служит концентрация этого элемента в тканях печени и почках.

Соблюдение этических стандартов. Исследование одобрено региональным этическим комитетом Курского государственного медицинского университета (протокол № 3 от 17 октября 2022 г.), выполнено согласно этическим принципам работы с животными в научных целях Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council on the protection of animals used for scientific purposes и национальным стандартам. Настоящее исследование не содержит результатов исследований с участием людей в качестве объектов исследования.

Вклад авторов

Вклад авторов: Королев В.А. – концепция и дизайн исследования, редактирование; Бабкина Л.А. – концепция и дизайн исследования, поиск информации, статистическая обработка и анализ результатов исследования, написание текста; Фелькер Е.В. – концепция и дизайн исследования, анализ результатов; Усачев М.А. – проведение эксперимента, анализ проб и обработка данных; Чертова Р.Ю. – поиск информации, проведение эксперимента, обработка данных; Артемова И.А. – проведение эксперимента, анализ проб; Магомедова Д.Р., Рыжаев В.А. – проведение эксперимента, сбор данных. Все соавторы – утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех её частей.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование

Финансирование. Работа выполнена за счёт средств Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Поступила

Поступила: 20.06.2025 / Принята к печати: 15.10.2025 / Опубликована: 17.04.2026

Introduction

Introduction. Cadmium is one among the priority ecopollutants. The absence of a lethal or immediate impact on animals does not preclude the possibility of cadmium accumulating in specific organs and tissues, resulting in adverse consequences.

Materials and methods

Materials and methods. Male mature Wistar rats were used for the experiment. The experimental groups received a dose of cadmium acetate dihydrate equivalent to 1/50 of the LD50, dissolved in drinking water, for 28 days, followed by 28 days on regular drinking water. The control groups consumed regular drinking water. The cadmium content was measured using the atomic adsorption method (KVANT-2AT, Russia) on days 7, 14, 21, 28, and 56 in 19 biological media.

Results

Results. Elevated cadmium levels were observed in all studied biological media on day 7 under conditions of subchronic intoxication, except for gum and brain tissues. The highest levels of cadmium are found in the liver, small intestine, kidneys, and plasma. After the cessation of cadmium intake, the metal level is restored to the control values in the submandibular salivary glands, brain and lungs.

Limitations

Limitations. Only one Wistar line was used for the laboratory experiment. The toxicant was administered orally in the form of cadmium acetate dihydrate of the same concentration.

Conclusion

Conclusion. The affinity of cadmium to various biological media is characterized by significant variability in the entire period of intoxication. The liver, small intestine, kidneys, and plasma act as metal accumulators. The concentration of cadmium in the liver and kidney tissues in the animal is the most likely indicator of the cadmium poisoning.

Compliance with ethical standards. The study was approved by the Regional Ethics Committee of Kursk State Medical University (protocol No. 3 of October 17, 2022), carried out in accordance with the ethical principles of working with animals for scientific purposes governed by «Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council on the protection of animals used for scientific purposes» and national standards. This article does not contain results from studies involving human subjects.

Contribution

Contribution: Korolev V.A. – the concept and design of the study, editing; Babkina L.A. – the concept and design of the study, information search, statistical processing and analysis of research results, writing text; Felker E.V. – the concept and design of the study, analysis of the results; Usachev M.A. – conducting an experiment, analyzing samples, and processing data; Chertova R.Y. – information search, experiment, data processing; Artemova I.A – conducting an experiment, analyzing samples; Magomedova D.R., Ryzhaev V.A. – conducting an experiment, collecting data. All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version.

Conflict of interest

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Funding

Funding. The work was carried out at the expense of Kursk State Medical University.

Received

Received: June 20, 2025 / Accepted: October 15, 2025 / Published: April 17, 2026

кадмийсубхроническая интоксикацияаккумуляция металлабиологические средыcadmiumsubchronic intoxicationmetal accumulationbiological environmentsReferencesDavidova S., Milushev V., Satchanska G. The mechanisms of cadmium toxicity in living organisms. Toxics. 2024; 12(12): 875. https://doi.org/10.3390/toxics12120875Davidova S., Milushev V., Satchanska G. The mechanisms of cadmium toxicity in living organisms. Toxics. 2024; 12(12): 875. https://doi.org/10.3390/toxics12120875Бабкина Л.А., Лукьянчиков Д.С., Лукьянчикова О.В. Особенности аккумуляции тяжелых металлов листьями подорожника большого (Plantago major L.) в условиях урбанизированных территорий. Самарский научный вестник. 2018; 7(1): 19–24. https://elibrary.ru/yrhzsyBabkina L.A., Lukyanchikov D.S., Lukyanchikova O.V. Peculiarities of heavy metals accumulation by dooryard plantain’s leaves (Plantago major L.) in the urbanized territories. Samarskii nauchnyi vestnik. 2018; 7(1): 19–24. https://elibrary.ru/yrhzsy (in Russian)Неведров Н.П. Профильное распределение и запасы тяжелых металлов в почвах разного генезиса на территории городов западной части Центрально-Черноземного региона. Агрофизика. 2024; (4): 9–15. https://doi.org/10.25695/agrph.2024.04.02 https://elibrary.ru/kqykbrNevedrov N.P. Profile distribution and reserves of heavy metals in soils of different genesis in the cities of the western part of the Central Chernozem region. Agrofizika. 2024; (4): 9–15. https://doi.org/10.25695/agrph.2024.04.02 https://elibrary.ru/kqykbr (in Russian)Lech T., Sadlik J.K. Cadmium concentration in human autopsy tissues. Biol. Trace Elem. Res. 2017; 179(2): 172–7. https://doi.org/10.1007/s12011-017-0959-5Lech T., Sadlik J.K. Cadmium concentration in human autopsy tissues. Biol. Trace Elem. Res. 2017; 179(2): 172–7. https://doi.org/10.1007/s12011-017-0959-5Apiamu A., Asagba S.O., Tonukari N.J. Role of Anthocleista vogelii in serum antioxidant defence system in cadmium-induced oxidative stress in Wistar rats. Beni-Suef Univ. J. Basic Appl. Sci. 2019; 8(1): 12. https://doi.org/10.1186/s43088-019-0012-1Apiamu A., Asagba S.O., Tonukari N.J. Role of Anthocleista vogelii in serum antioxidant defence system in cadmium-induced oxidative stress in Wistar rats. Beni-Suef Univ. J. Basic Appl. Sci. 2019; 8(1): 12. https://doi.org/10.1186/s43088-019-0012-1Charkiewicz A.E., Omeljaniuk W.J., Nowak K., Garley M., Nikliński J. Cadmium toxicity and health effects – a brief summary. Molecules. 2023; 28(18): 6620. https://doi.org/10.3390/molecules28186620Charkiewicz A.E., Omeljaniuk W.J., Nowak K., Garley M., Nikliński J. Cadmium toxicity and health effects – a brief summary. Molecules. 2023; 28(18): 6620. https://doi.org/10.3390/molecules28186620Rani A., Kumar A., Lal A., Pant M. Cellular mechanisms of cadmium-induced toxicity: a review. Int. J. Environ. Health Res. 2014; 24(4): 378–99. https://doi.org/10.1080/09603123.2013.835032Rani A., Kumar A., Lal A., Pant M. Cellular mechanisms of cadmium-induced toxicity: a review. Int. J. Environ. Health Res. 2014; 24(4): 378–99. https://doi.org/10.1080/09603123.2013.835032Flora S.J.S. Metal poisoning: threat and management. J. Med. Sci. 2009; 2(2): 4–26.Flora S.J.S. Metal poisoning: threat and management. J. Med. Sci. 2009; 2(2): 4–26.Blazka M.E., Nolan C.V., Shaikh Z.A. Developmental and sex differences in cadmium distribution and metallothionein induction and localization. J. Appl. Toxicol. 1988; 8(3): 217–22. https://doi.org/10.1002/jat.2550080310Blazka M.E., Nolan C.V., Shaikh Z.A. Developmental and sex differences in cadmium distribution and metallothionein induction and localization. J. Appl. Toxicol. 1988; 8(3): 217–22. https://doi.org/10.1002/jat.2550080310Swiergosz-Kowalewska R. Cadmium distribution and toxicity in tissues of small rodents. Microsc. Res. Tech. 2001; 55(3): 208–22. https://doi.org/10.1002/jemt.1171Swiergosz-Kowalewska R. Cadmium distribution and toxicity in tissues of small rodents. Microsc. Res. Tech. 2001; 55(3): 208–22. https://doi.org/10.1002/jemt.1171Neathery M.W., Miller W.J. Metabolism and toxicity of cadmium, mercury, and lead in animals: a review. J. Dairy Sci. 1975; 58(12): 1767–81. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(75)84785-0Neathery M.W., Miller W.J. Metabolism and toxicity of cadmium, mercury, and lead in animals: a review. J. Dairy Sci. 1975; 58(12): 1767–81. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(75)84785-0Skipper A., Sims J.N., Yedjou C.G., Tchounwou P.B. Cadmium chloride induces DNA damage and apoptosis of human liver carcinoma cells via oxidative stress. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2016; 13(1): 88. https://doi.org/10.3390/ijerph13010088Skipper A., Sims J.N., Yedjou C.G., Tchounwou P.B. Cadmium chloride induces DNA damage and apoptosis of human liver carcinoma cells via oxidative stress. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2016; 13(1): 88. https://doi.org/10.3390/ijerph13010088Гизатуллина А.А., Валова Я.В., Смолянкин Д.А., Хуснутдинова Н.Ю., Каримов Д.О., Каримов Д.Д. и др. Влияние хронического поступления хлорида кадмия на транскрипционную активность генов металлотионеинов и переносчиков цинка. Гигиена и санитария. 2024; 103(2): 158–64. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2024-103-2-158-164 https://elibrary.ru/qtnvciGizatullina A.A., Valova Ya.V., Smolyankin D.A., Khusnutdinova N.Yu., Karimov D.O., Karimov D.D., et al. Effect of chronic intake of cadmium chloride on the transcriptional activity of metallothionein and zinc transporter genes. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2024; 103(2): 158–64. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2024-103-2-158-164 https://elibrary.ru/qtnvci (in Russian)Ping Z., Bi Z., Huanping L., An L.Z. Heavy metal concentrations in five tissues of chickens from a mining area. Pol. J. Environ. Stud. 2014; 23(6): 2375–9.Ping Z., Bi Z., Huanping L., An L.Z. Heavy metal concentrations in five tissues of chickens from a mining area. Pol. J. Environ. Stud. 2014; 23(6): 2375–9.Cygan-Szczegielniak D. The levels of mineral elements and toxic metals in the longissimus lumborum muscle, hair and selected organs of red deer (Cervus elaphus L.) in Poland. Animals. 2021; 11(5): 1231. https://doi.org/10.3390/ani11051231Cygan-Szczegielniak D. The levels of mineral elements and toxic metals in the longissimus lumborum muscle, hair and selected organs of red deer (Cervus elaphus L.) in Poland. Animals. 2021; 11(5): 1231. https://doi.org/10.3390/ani11051231Bridges C.C., Zalups R.K. Molecular and ionic mimicry and the transport of toxic metals. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2005; 204(3): 274–308. https://doi.org/10.1016/j.taap.2004.09.007Bridges C.C., Zalups R.K. Molecular and ionic mimicry and the transport of toxic metals. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2005; 204(3): 274–308. https://doi.org/10.1016/j.taap.2004.09.007Scheuhammer A.M. The chronic toxicity of aluminium, cadmium, mercury, and lead in birds: a review. Environ. Pollut. 1987; 46(4): 263–95. https://doi.org/10.1016/0269-7491(87)90173-4Scheuhammer A.M. The chronic toxicity of aluminium, cadmium, mercury, and lead in birds: a review. Environ. Pollut. 1987; 46(4): 263–95. https://doi.org/10.1016/0269-7491(87)90173-4Nordberg G.F., Nogawa K., Nordberg M., Friberg L.T. Cadmium. In: Handbook on the Toxicology of Metals. Academic Press; 2007: 445–86. https://doi.org/10.1016/b978-012369413-3/50078-1Nordberg G.F., Nogawa K., Nordberg M., Friberg L.T. Cadmium. In: Handbook on the Toxicology of Metals. Academic Press; 2007: 445–86. https://doi.org/10.1016/b978-012369413-3/50078-1Linšak D.T., Linšak Z., Spirić Z., Srebočan E., Glad M., Cenov A., et al. Influence of cadmium on metallothione in expression and products of lipid peroxidation in the organs of hares (Lepus europaeus Pallas). J. Appl. Toxicol. 2014; 34(3): 289–95. https://doi.org/10.1002/jat.2880Linšak D.T., Linšak Z., Spirić Z., Srebočan E., Glad M., Cenov A., et al. Influence of cadmium on metallothione in expression and products of lipid peroxidation in the organs of hares (Lepus europaeus Pallas). J. Appl. Toxicol. 2014; 34(3): 289–95. https://doi.org/10.1002/jat.2880Carpen E., Andreani G., Isani G. Trace elements in unconventional animals: a 40-year experience. J. Trace Elem. Med. Biol. 2017; 43: 169–179. https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2017.02.003Carpen E., Andreani G., Isani G. Trace elements in unconventional animals: a 40-year experience. J. Trace Elem. Med. Biol. 2017; 43: 169–179. https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2017.02.003Усманова Э.Н., Каримов Д.О., Даукаев Р.А., Хуснутдинова Н.Ю., Афонькина С.Р., Мусабиров Д.Э. и др. Особенности накопления кадмия в гонадах разнополых лабораторных животных. Гигиена и санитария. 2024; 103(5): 483–88. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2024-103-5-483-488 https://elibrary.ru/qdnqjtUsmanova E.N., Karimov D.O., Daukaev R.A., Khusnutdinova N.Yu., Afonkina S.R., Musabirov D.E., et al. Peculiarities of cadmium accumulation in the gonads in heterosexual laboratory animals. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2024; 103(5): 483–88. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2024-103-5-483-488 https://elibrary.ru/qdnqjt (in Russian)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.4055Bhardwaj 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.4055Wang Z., Sun Y., Yao W., Ba Q., Wang H. Effects of cadmium exposure on the immune system and immunoregulation. Front. Immunol. 2021; 12: 695484. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.695484Wang Z., Sun Y., Yao W., Ba Q., Wang H. Effects of cadmium exposure on the immune system and immunoregulation. Front. Immunol. 2021; 12: 695484. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.695484

The authors declare that there are no conflicts of interest present.