medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2017-96-12-1187-1191medlit-978Research ArticleПРОФИЛАКТИЧЕСКАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕPREVENTIVE TOXICOLOGY AND HYGIENIC STANDARTIZATIONБиопрофилактика в системе управления профессиональными рисками, связанными с воздействием металлсодержащих наночастицBiological prophylaxis in the system of the management of occupational risk due to exposure of metal-containing nanoparticleshttps://orcid.org/0000-0002-1442-6737ПриваловаЛариса ИвановнаPrivalovaLarisa I.

Д-р мед. наук, проф., зав. лаб. научных основ биологической профилактики отдела токсикологии и биопрофилактики ФБУН «Екатеринбургский медицинский-научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора, 620014, Екатеринбург. 

e-mail: privalovali@yahoo.com

MD, PhD,  DSci., Professor Head of Laboratory  of Scientific Bases for Biological Prophylaxis, Department of the Toxicology and Biological Prophylaxis, the Ekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection in Industrial Workers, Ekaterinburg, 620014, Russian Federation.

e-mail: privalovali@yahoo.com

privalovali@yahoo.comhttps://orcid.org/0000-0001-8750-9624КацнельсонБ. А.KatsnelsonB. A.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0097-7845МинигалиеваИ. А.MinigalievaI. A.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1743-7642СутунковаМ. П.SutunkovaM. P.noemail@neicon.ruМакеевО. Г.MakeevO. G.noemail@neicon.ruВаламинаИ. Е.ValaminaI. E.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6970-7798ШурВ. Я.ShurV. Ya.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0927-4062КлиноваС. В.KlinovaS. V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8580-403XСоловьёваС. Н.SolovyevaS. N.noemail@neicon.ruФБУН «Екатеринбургский медицинский-научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» РоспотребнадзораEkaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection in Industrial WorkersГБОУ ВПО «Уральский государственный медицинский университет»The Central Research Laboratory of the Ural Medical UniversityФГАОУ ВПО «УрФУ им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»Ural Federal University201721102020961211871191Copyright © Привалова Л.И., Кацнельсон Б.А., Минигалиева И.А., Сутункова М.П., Макеев О.Г., Валамина И.Е., Шур В.Я., Клинова С.В., Соловьёва С.Н., 20202020Привалова Л.И., Кацнельсон Б.А., Минигалиева И.А., Сутункова М.П., Макеев О.Г., Валамина И.Е., Шур В.Я., Клинова С.В., Соловьёва С.Н.Privalova L.I., Katsnelson B.A., Minigalieva I.A., Sutunkova M.P., Makeev O.G., Valamina I.E., Shur V.Y., Klinova S.V., Solovyeva S.N.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/978

Широкое распространение нанотехнологий и существенный вклад наноразмерной фракции в аэрозоли, образующиеся при многих пирометаллургических и электросварочных технологиях при доказанной многими исследованиями высокой биологической агрессивности металлических и металло-оксидных наночастиц, обусловливают актуальность поиска путей повышения устойчивости организма к их вредному действию. В серии исследований показано, что на фоне приёма комбинаций некоторых биологически активных веществ, подобранных исходя из теоретических предпосылок, накопленного опыта и назначаемых в безвредных дозах, интегральные и специфические проявления органо-системной токсичности и даже генотоксичности металлосодержащих наночастиц могут быть заметно ослаблены. Дальнейшее развитие этих исследований с практическим внедрением результатов является одним из перспективных направлений стратегии управления профессиональными рисками.

With taking into account the biological toxicity of metallic and metal oxide nanoparticles to be a well-established fact, the widespread use of nanotechnologies and the significant proportion of nanoscale particles in industrial aerosols released during many pyrometallurgical and electric welding processes determine the importance of searching for approaches to increase the organism’s resistance to them. Results of a number of experiments show the application of combinations of some bioactive agents composed in accordance with sound theoretical premises and used in innocuous doses to be potent of the significant attenuation of the integral and specific toxicity of metallic nanoparticles and even their genotoxicity. Further research followed by practical application of the results is a promising trend in the occupational risk management strategy.

металлсодержащие наночастицыбиопротекторыmetallic nanoparticlesbioprotectorsReferencesKatsnel’son B.A., Privalova L.I., Sutunkova M.P., Minigalieva I.A., Gurvich V.B, Shur V.Y., et al. Experimental research into metallic and metal oxide nanoparticle toxicity in vivo. In: Bioactivity of Engineered Nanoparticles. Ch. 11. Singapore: Springer; 2017: 259-319Katsnel’son B.A., Privalova L.I., Sutunkova M.P., Minigalieva I.A., Gurvich V.B, Shur V.Y., et al. Experimental research into metallic and metal oxide nanoparticle toxicity in vivo. In: Bioactivity of Engineered Nanoparticles. Ch. 11. Singapore: Springer; 2017: 259-319.Кацнельсон Б.А., Привалова Л.И., Сутункова М.П., Гурвич В.Б., Минигалиева И.А., Логинова Н.В. и др. Основные результаты токсикологических экспериментов «ин виво» с некоторыми металлическими и металло-оксидными наночастицами. Токсикологический вестник. 2015; (3): 26-39Katsnel’son B.A., Privalova L.I., Sutunkova M.P., Gurvich V.B., Minigalieva I.A., Loginova N.V., et al. Main results of toxicological experiments in vivo with some metal and metal oxides nanoparticles. Toksikologicheskiy vestnik. 2015; (3): 26-39. (in Russian)Katsnel’son B.A., Privalova L.I., Gurvich V.B., Kuzmin S.V., Kireyeva E.P., Minigalieva I.A., et al. Enhancing population’s resistance to toxic exposures as an auxiliary tool of decreasing environmental and occupational health risks (a self-overview). J. Environ. Prot. 2014; 5(14): 1435-49Katsnel’son B.A., Privalova L.I., Gurvich V.B., Kuzmin S.V., Kireyeva E.P., Minigalieva I.A., et al. Enhancing population’s resistance to toxic exposures as an auxiliary tool of decreasing environmental and occupational health risks (a self-overview). J. Environ. Prot. 2014; 5(14): 1435-49.Кацнельсон Б.А., Привалова Л.И., Гурвич В.Б., Кузьмин С.В., Киреева Е.П., Минигалиева И.А. и др. О роли биопрофилактики в системе мер управления профессиональными и экологически обусловленными химическими рисками для здоровья населения. Токсикологический вестник. 2015; (1): 10-21Katsnel’son B.A., Privalova L.I., Gurvich V.B., Kuz’min S.V., Kireeva E.P., Minigalieva I.A., et al. The role of bio-prevention in the framework of managing occupational and environmental chemical risks to population health. Toksikologicheskiy vestnik. 2015; (1): 10-21. (in Russian)Katsnel’son B.A., Privalova L.I., Sutunkova M.P., Gurvich V.B., Minigalieva I.A., Loginova N.V., et al. Some inferences from in vivo experiments with metal and metal oxide nanoparticles: the pulmonary phagocytosis response, subchronic systemic toxicity and genotoxicity, regulatory proposals, searching for bioprotectors (a self-overview). Int. J. Nanomedicine. 2015; 10: 3013-29.Katsnel’son B.A., Privalova L.I., Sutunkova M.P., Gurvich V.B., Minigalieva I.A., Loginova N.V., et al. Some inferences from in vivo experiments with metal and metal oxide nanoparticles: the pulmonary phagocytosis response, subchronic systemic toxicity and genotoxicity, regulatory proposals, searching for bioprotectors (a self-overview). Int. J. Nanomedicine. 2015; 10: 3013-29.Katsnel’son B.A., Privalova L.I., Gurvich V.B., Makeyev O.H., Shur V.Ya., Beikin Y.B., et al. Comparative in Vivo Assessment of Some Adverse Bioeffects of Equidimensional Gold and Silver Nanoparticles and the Attenuation of Nanosilver’s Effects with a Complex of Innocuous Bioprotectors. Int. J. Mol. Sci. 2013; 14(2): 2449-83.Katsnel’son B.A., Privalova L.I., Gurvich V.B., Makeyev O.H., Shur V.Ya., Beikin Y.B., et al. Comparative in Vivo Assessment of Some Adverse Bioeffects of Equidimensional Gold and Silver Nanoparticles and the Attenuation of Nanosilver’s Effects with a Complex of Innocuous Bioprotectors. Int. J. Mol. Sci. 2013; 14(2): 2449-83.Кацнельсон Б.А., Макеев О.Г., Привалова Л.И., Сутункова М.П., Киреева Е.П., Минигалиева И.А. и др. О сравнительной генотоксичности наносеребра и нанозолота и возможности ее снижения комплексом биопротекторов. Токсикологический вестник. 2013; (2): 20-5.Katsnel’son B.A., Makeev O.G., Privalova L.I., Sutunkova M.P., Kireeva E.P., Minigalieva I.A., et al. Comparative genotoxicity of nanosilver and nano-gold and its possible decrease using a complex of bioprotectors. Toksikologicheskiy vestnik. 2013; (2): 20-5. (in Russian)Привалова Л.И., Кацнельсон Б.А., Логинова Н.В., Гурвич В.Б., Шур В.Я., Макеев О.Г. и др. Пути повышения устойчивости организма к вредному действию наноматериалов на примере наносеребра и нанооксида меди. Гигиена и санитария. 2015; 94(2): 31-5.Privalova L.I., Katsnel’son B.A., Loginova N.V., Gurvich V.B., Shur V.Ya., Makeev O.G. Valamina I.E., Sutunkova M.P., Minigalieva I.A., Kireeva E.P. Approaches to enhancing the organism’s resistance to the adverse effects of nanomaterials as examplified by nanosilver and nanocopper oxide. Gigiena i sanitariya. 2015; 94(2): 31-5. (in Russian)Privalova L.I., Katsnel’son B.A., Loginova N.V., Gurvich V.B., Shur V.Y., Valamina I.E., et al. Subchronic Toxicity of Copper Oxide Nanoparticles and Its Attenuation with the Help of a Combination of Bioprotectors. Int. J. Mol. Sci. 2014; 15(7): 12379-406.Privalova L.I., Katsnel’son B.A., Loginova N.V., Gurvich V.B., Shur V.Y., Valamina I.E., et al. Subchronic Toxicity of Copper Oxide Nanoparticles and Its Attenuation with the Help of a Combination of Bioprotectors. Int. J. Mol. Sci. 2014; 15(7): 12379-406.Minigalieva I.A., Katsnel’son B.A., Privalova L.I., Sutunkova M.P., Gurvich V.B., Shur V.Y., et al. Attenuation of combined nickel (II) oxide and manganese (II, III) oxide nanoparticles’ adverse effects with a complex of bioprotectors. Int. J. Mol. Sci. 2015; 16(9): 22555-83.Minigalieva I.A., Katsnel’son B.A., Privalova L.I., Sutunkova M.P., Gurvich V.B., Shur V.Y., et al. Attenuation of combined nickel (II) oxide and manganese (II, III) oxide nanoparticles’ adverse effects with a complex of bioprotectors. Int. J. Mol. Sci. 2015; 16(9): 22555-83.Кацнельсон Б.А., Минигалиева И.А., Привалова Л.И., Сутункова М.П., Гурвич В.Б., Шур В.Я. и др. Реакция глубоких дыхательных путей крысы на однократное интратрахеальное введения наночастиц оксидов никеля и марганца или их комбинации и ее ослабление биопротекторной премедикацией. Токсикологический вестник. 2014; (6): 8-14Katsnel’son B.A., Minigalieva I.A., Privalova L.I., Sutunkova M.P., Gurvich V.B., Shur V.Ya., et al. Lower airways response in rats to a single or combined intratracheal instillation of manganese and nickel nanoparticles and its attenuation with a bio-protective pre-treatment. Toksikologicheskiy vestnik. 2014; (6): 8-14. (in Russian)Minigalieva I.A., Katsnel’son 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. Toxicology. 2017; 380: 72-93.Minigalieva I.A., Katsnel’son 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. Toxicology. 2017; 380: 72-93.Morosova K.I., Katsnel’son B.A., Rotenberg Yu.S., Belobragina G.V. A further experimental study of the antisilicotic effect of glutamate. Br. J. Ind. Med. 1984; 41(4): 518-25.Morosova K.I., Katsnel’son B.A., Rotenberg Yu.S., Belobragina G.V. A further experimental study of the antisilicotic effect of glutamate. Br. J. Ind. Med. 1984; 41(4): 518-25.Fröhlich E. Cellular targets and mechanisms in the cytotoxic action of non-biodegradable engineered nanoparticles. Curr. Drug Metab. 2013; 14(9): 976-88.Fröhlich E. Cellular targets and mechanisms in the cytotoxic action of non-biodegradable engineered nanoparticles. Curr. Drug Metab. 2013; 14(9): 976-88.Karki P., Lee E., Aschner M. Manganese Neurotoxicity: A Focus on Glutamate Transporters. Ann. Occup. Environ. Med. 2013; 25(1): 4.Karki P., Lee E., Aschner M. Manganese Neurotoxicity: A Focus on Glutamate Transporters. Ann. Occup. Environ. Med. 2013; 25(1): 4.White L.D., Cory-Slechta D.A., Gilbert M.E., Tiffany-Castiglioni E., Zawia N.H., Virgolini M., et al. New and evolving concepts of the neurotoxicology of lead. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2007; 225(1): 1-27.White L.D., Cory-Slechta D.A., Gilbert M.E., Tiffany-Castiglioni E., Zawia N.H., Virgolini M., et al. New and evolving concepts of the neurotoxicology of lead. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2007; 225(1): 1-27.Desole M.S., Miele M., Esposito G., Migheli R., Fresu L., De Natale G., et al. Dopaminergic system activity and cellular defense mechanisms in the striatum and striatal synaptosomes of the rat subchronically exposed to manganese. Arch. Toxicol. 1994; 68(9): 566-70.Desole M.S., Miele M., Esposito G., Migheli R., Fresu L., De Natale G., et al. Dopaminergic system activity and cellular defense mechanisms in the striatum and striatal synaptosomes of the rat subchronically exposed to manganese. Arch. Toxicol. 1994; 68(9): 566-70.Кацнельсон Б.А., Привалова Л.И., Гурвич В.Б., Макеев О.Г., Шур В.Я., Сутункова М.П. и др. Способ профилактики вредных эффектов общетоксического и генотоксического действия наносеребра на организм. Патент РФ №2530639; 2014.Katsnel’son B.A., Privalova L.I., Gurvich V.B., Makeev O.G., Shur V.Ya., Sutunkova M.P., et al. Method for prevention of adverse effect of general toxic and genotoxic action of nanosilver on human body. Patent RF №2530639; 2014. (in Russian)Кацнельсон Б.А., Привалова Л.И., Гурвич В.Б., Макеев О.Г., Шур В.Я., Сутункова М.П. и др. Способ профилактики вредных эффектов общетоксического и генотоксического действия наночастиц оксида меди на организм. Патент РФ №2560682; 2015.Katsnel’son B.A., Privalova L.I., Gurvich V.B., Makeev O.G., Shur V.Ya., Sutunkova M.P., et al. Method for prevention of adverse health effects of general toxic and genotoxic action of copper oxide nanoparticles. Patent RF №2560682; 2015. (in Russian)Минигалиева И.А., Кацнельсон Б.А., Привалова Л.И., Сутункова М.П., Гурвич В.Б., Шур В.Я. и др. Способ повышения устойчивости организма к хроническому комбинированному токсическому действию наночастиц оксида никеля и оксида марганца. Патент РФ №2597157; 2016.Minigalieva I.A., Katsnel’son B.A., Privalova L.I., Sutunkova M.P., Gurvich V.B., Shur V.Ya., et al. Method of increasing body resistance to chronic combined toxic effect of nanoparticles of nickel oxide and manganese oxide. Patent RF №2597157; 2016. (in Russian)

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