Экспериментальная оценка защитного действия комплексных соединений оксиметилурацила при экстремальном воздействии акриламида

Введение. Акриламид широко используется в промышленности. Учитывая потенциальную опасность острого отравления акриламидом, представляется актуальным поиск новых эффективных способов защиты и повышения устойчивости организма при экстремальном его воздействии.

Цель исследования — провести сравнительную оценку защитного действия комплексных соединений оксиметилурацила при введении среднесмертельных доз акриламида лабораторным животным.

Материалы и методы. Подострый эксперимент был проведён на аутбредных крысах (самцах) с массой тела 189–194 г в количестве 30 особей. В течение 14 дней вводили внутрижелудочно токсикант в дозе 20 мг/кг массы тела, затем однократно — в дозе 200 мг/кг массы тела. Комплексные соединения оксиметилурацила с аскорбиновой кислотой и с сукцинатом натрия по 50 мг/кг массы тела, с ацетилцистеином 500 мг/кг массы тела животные получали за один час до акриламида. На фоне введения крысам комплексных соединений без акриламида через одну неделю был проведён анализ смертности, и у выживших животных были определены весовые коэффициенты печени и почек.

Результаты. При введении акриламида животным на уровне среднесмертельных доз в группе положительного контроля погибло 4 из 6 животных. В группах, животные в которых получали помимо акриламида соединения оксиметилурацила с аскорбиновой кислотой и с сукцинатом натрия, гибель составила по 2 крысы из 6. Среди животных, получавших соединение оксиметилурацила с ацетилцистеином, в течение 7 дней не была зарегистрирована смертность, как и в группе отрицательного контроля.

Ограничения исследования. Оценка защитного действия комплексных соединений оксиметилурацила проведена только на одном виде и поле лабораторных животных.

Заключение. Комплексное соединение оксиметилурацила с ацетилцистеином оказывает значительное защитное действие на крыс-самцов при экстремальном воздействии акриламида на уровне среднесмертельных доз. Для более полного понимания механизма действия и окончательного суждения о защитных свойствах изучаемых комплексных соединений необходимо продолжить исследования с анализом изменений других показателей состояния здоровья лабораторных животных.

Соблюдение этических стандартов. Исследование одобрено биоэтической комиссией ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека» (протокол № 1-06 от 17.08.2023 г., проведено в соответствии с Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (ETS N 123), директивой Европейского парламента и Совета Европейского союза 2010/63/EC от 22.09.2010 г. о защите животных, использующихся для научных целей.

Участие авторов:
Хуснутдинова Н.Ю. — дизайн исследования, сбор и обработка материала, написание текста;
Репина Э.Ф. — концепция и дизайн исследования, написание текста;
Якупова Т.Г. — сбор и обработка данных, статистический анализ;
Гимадиева А.Р. — синтез комплексных соединений оксиметилурацила;
Каримов Д.О. — концепция и дизайн исследования, редактирование;
Шайхлисламова Э.Р. — редактирование;
Бакиров А.Б. — концепция и дизайн исследования, редактирование;
Каримов Д.Д., Байгильдин С.С., Черняева Е.Ю. — сбор и обработка материала.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

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

Финансирование. Работа проведена в рамках выполнения государственного задания по отраслевой научно-исследовательской программе Роспотребнадзора «Научное обоснование национальной системы обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия, управления рисками здоровью и повышения качества жизни населения России» на 2021–2025 гг. п. 6.1.8, № Гос. регистрации 121062100058-8. Синтез комплексных соединений оксиметилурацила выполнен в соответствии с планом научно-исследовательских работ УфИХ УФИЦ РАН (№ Гос. регистрации АААА-А19-119011790021-4).

Поступила: 21.09.2023 / Принята к печати: 15.11.2023 / Опубликована: 08.12.2023

1. Krein D.D.C., Devos R.J.B., Colla L.M., Reinehr C.O. Is Acrylamide really a food safety issue? Nutr. Food Sci. 2021; 51(5): 853–65. https://doi.org/10.1108/nfs-09-2020-0341

2. WHO. Cancer. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Some Industrial Chemicals. Lyon; 2014.

3. Rong H., Gao B., Zhao Y., Sun S., Yang Z., Wang Y., et al. Advanced lignin-acrylamide water treatment agent by pulp and paper industrial sludge: synthesis, properties and application. J. Environ. Sci. (China). 2013; 25(12): 2367–77. https://doi.org/10.1016/s1001-0742(12)60326-x

4. Wuethrich A., Haddad P.R., Quirino J.P. Zero net-flow in capillary electrophoresis using acrylamide based hydrogel. Analyst. 2014; 139(15): 3722–9. https://doi.org/10.1039/c4an00557k

5. Wei T., Zhang D., Chen L. The kinetics study and reaction mechanism of acrylate grouting materials. Bulg. Chem. Commun. 2015; 47(D): 89–92.

6. Lenze C.J., Peksa C.A., Sun W., Hoeger I.C., Salas C., Hubbe M.A. Intact and broken cellulose nanocrystals as model nanoparticles to promote dewatering and fine-particle retention during papermaking. Cellulose. 2016; 23(6): 3951–62. https://doi.org/10.1007/s10570-016-1077-9

7. Pedersen M., Vryonidis E., Joensen A., Törnqvist M. Hemoglobin adducts of acrylamide in human blood – What has been done and what is next? Food Chem. Toxicol. 2022; 161: 112799. https://doi.org/10.1016/j.fct.2021.112799

8. Pingot D., Pyrzanowski K., Michałowicz J., Bukowska B. Toxicity of acrylamide and its metabolite – glicydamide. Med. Pr. 2013; 64(2): 259–71. (in Polish)

9. Мышкин В.А., Бакиров А.Б., Репина Э.Ф., Гимадиева А.Р. Гепатопротекция с применением оксиметилурацила. Информационно-методическое письмо. Уфа: Мир печати; 2013. https://elibrary.ru/wxzilz

10. Репина Э.Ф., Каримов Д.О., Бакиров А.Б., Гимадиева А.Р., Валова Я.В., Каримов Д.Д. и др. Анализ изменения экспрессии гена CASP7 в почках крыс при подостром воздействии акриламида и на фоне профилактической коррекции. Медицина труда и экология человека. 2023; (1): 130–8. https://doi.org/10.24412/2411-3794-2023-10110 https://elibrary.ru/awngkg

11. Репина Э.Ф., Бакиров А.Б., Гимадиева А.Р., Каримов Д.О., Кудояров Э.Р., Тимашева Г.В. и др. Оценка антигипоксических свойств комплексного соединения оксиметилурацила с ацетилцистеином на модели гистотоксической гипоксии. Гигиена и санитария. 2022; 101(9): 1098–102. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2022-101-9-1098-1102 https://elibrary.ru/zkhvyc

12. Мышкин В.А., Бакиров А.Б., Репина Э.Ф. Гепатопротекция с использованием оксиметилурацила. В кн.: Профессиональные и экологические риски в медицине труда и экологии человека. Пути решения проблемы от теории к практике. Материалы XIVIII научно-практической конференции с международным участием «Гигиена, организация здравоохранения и профпатология» и семинара «Актуальные вопросы современной профпатологии». Новокузнецк; 2013.

13. Якупова Т.Г., Каримов Д.О., Хуснутдинова Н.Ю., Репина Э.Ф., Валова Я.В., Байгильдин С.С. Профилактическое действие комплексных соединений оксиметилурацила на подострое токсическое повреждение печени акриламидом. Медицина труда и экология человека. 2023; (2): 166–76. https://doi.org/10.24412/2411-3794-2023-10212 https://elibrary.ru/jhaisi

14. Мышкин В.А., Репина Э.Ф., Бакиров А.Б., Абдрахманов И.Б., Мустафин А.Г., Гимадиева А.Р. Комплексное соединение 5-гидрокси-6-метилурацила с сукцинатом натрия и способ его получения. Патент РФ № 2475482; 2013.

15. Мышкин В.А., Гимадиева А.Р., Репина Э.Ф., Мустафин А.Г., Бакиров А.Б., Абдрахманов И.Б. и др. Комплексное соединение 5-гидрокси-6-метилурацила с аскорбиновой кислотой, проявляющее антигипоксическую активность, и способ его получения. Патент РФ № 2612517; 2017.

16. Репина Э.Ф., Гимадиева А.Р., Каримов Д.О., Кудояров Э.Р., Хуснутдинова Н.Ю., Тимашева Г.В. и др. Комплексное соединение 5-гидрокси-6-метилурацила с N-ацетилцистеином, проявляющее антигипоксическую активность, и способ его получения. Патент РФ № 2751632; 2021.

17. Erkekoğlu P., Baydar T. Toxicity of acrylamide and evaluation of its exposure in baby foods. Nutr. Res. Rev. 2010; 23(2): 323–33. https://doi.org/10.1017/s0954422410000211

18. Yamamoto R., Yasuoka T., Matsushima J., Tsubouchi Y., Kanazashi H., Sakurai K., et al. Acute acrylamide poisoning with severe symptoms in a short time: a case report. Int. J. Emerg. Med. 2023; 16(1): 41. https://doi.org/10.1186/s12245-023-00514-z

19. Зобов В.В., Назаров Н.Г., Выштакалюк А.Б., Галяметдинова И.В., Семенов В.Э., Резник В.С. Эффективность влияния новых производных пиримидина на физическую работоспособность крыс в условиях выполнения теста «плавание до отказа». Экология человека. 2015; (1): 28–35. https://elibrary.ru/tiagrj

20. Сосин Д.В., Евсеев А.В., Правдивцев В.А., Парфенов Э.А. Влияние вещества πQ1983 на энергетический обмен и потребление кислорода в условиях острой экзогенной гипоксии. Экология человека. 2015; (1): 21–7. https://elibrary.ru/tiagqz

21. Батагов С.Я. Ацетилцистеин в лечении инфекций нижних дыхательных путей у взрослых. Лечащий врач. 2014; (10): 68–71. https://elibrary.ru/sudvbl