Влияние комплекса витаминов А и Е на структуру тонкой кишки крыс после двухнедельного воздействия одностенных углеродных нанотрубок и через три месяца после него

Введение. В настоящее время возрастает число работ, направленных на изучение влияния углеродных нанотрубок (УНТ), в том числе одностенных (оУНТ), на организм, и появляются исследования по поиску средств, способствующих снижать их токсическое воздействие, например, соединений, обладающих антиоксидантными свойствами.

Материал и методы. У пятнадцати групп животных изучено внутрижелудочное воздействие двухнедельное с оУНТ в дозах 0,05 и 0,5 мг/кг и однократное с оУНТ в дозе 5 мг/кг, а также комплекс с витаминами А и Е (АЕ) в дозе 25,3 мг/кг на тонкую кишку самцов крыс Wistar и у этой же партии животных через три месяца после.

Результаты. В двухнедельном эксперименте при воздействии оУНТ в дозах 0,05 и 0,5 мг/кг показана дозовая зависимость по показателям снижения числа нормальных ворсин при увеличении числа деструктурированных, тогда как через три месяца среди деструктурированных ворсин увеличивалось их число с апикальным некрозом. После однократного воздействия оУНТ в дозе 5 мг/кг через три месяца также увеличивалось число ворсин с апикальным некрозом. Двухнедельное воздействие АЕ снижало число нормальных ворсин, увеличивая число деструктурированных форм, а через три месяца повышалось число ворсин с апикальным некрозом. Комплексное двухнедельное воздействие АЕ и оУНТ в дозах 0,05 и 0,5 мг/кг снижало число нормальных ворсин при повышении числа деструктурированных; через три месяца после так же, как и при других воздействиях, патология развивалась, увеличивая число ворсин с апикальным некрозом.

Заключение. Доказано токсическое воздействие оУНТ и АЕ на тонкую кишку крыс при раздельном и комплексном применении, увеличивающееся в восстановительном периоде.

1. Онищенко Г.Г. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации «О надзоре за производством и оборотом продукции, содержащей наноматериалы». Информационное письмо Роспотребнадзора. 2007; № 0100.4502-07-02 от 02.05.2007.

2. Филатов Б.Н. Медико-гигиенические проблемы нанотоксикологии. Материалы научной конференции «Нанотоксикология: достижения, проблемы и перспективы». Волгоград. 2014; 7-10.

3. Фатхутдинова Л.М., Халиуллин Т.О., Залялов Р.Р. Токсичность искусственных наночастиц. Казанский медицинский журнал. 2009; 90 (4): 578-84.

4. Фатхутдинова Л.М., Халиуллин Т.О., Шведова А.А. Оценка риска здоровью при воздействии углеродных нанотрубок от токсикологии к эпидемиологическим исследованиям (обзор современного состояния проблемы). Российские нанотехнологии. 2015; 10 (5-6): 144-50.

5. Беляева Н.Н. Структурно-функциональная клеточная оценка воздействия наночастиц и нанопродукции на организм теплокровных животных. Сборник научных трудов: «Биомедицина ХХI века: достижения и перспективные направления развития» (под ред. академика Ю.А. Рахманина). М.: Издательство Российской академии естественных наук; 2016: 45-52.

6. Беляева Н.Н., Вострикова М.В., Юрченко В.В., Михайлова Р.И., Каменецкая Д.Б., Рыжова И.А. Оценка воздействия нанотрубок на организм теплокровных лабораторных животных. Научный вестник ЯНАО. 2017; 96 (3): 79-81.

7. Гмошинский И.В., Хотимченко С.А., Ригер Н.А., Никитюк Д.Б. Углеродные нанотрубки: механизмы действия, биологические маркёры и оценка токсичности in vivo. Гигиена и санитария. 2017; 2: 176-86.

8. Аманмурадов А.Х., Беляева Н.Н. Воздействие одностенных углеродных нанотрубок на организм теплокровных животных. Материалы Международного форума Научного совета РФ «Экологические проблемы современности: выявление и предупреждение неблагоприятного воздействия детерминированных факторов и климатических изменений на окружающую среду и здоровье населения (под ред. акад. Ю.А. Рахманина). М.; 2017: 31-2. ISRN 978-5-95-00159-0-8

9. Саяпина Н.В., Сергиевич А.А., Баталова Т.А., Новиков М.А., Асадчева А.Н., Чайка В.В. и соавт. Биологическая и токсикологическая опасность углеродных нанотрубок: обзор российских публикаций. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014; 16 (5): 949-53.

10. Митрофанова И.В., Мильто И,В., Суходоло И.В., Васюков Г.Ю. Возможности биомедицинского применения углеродных нанотрубок. Бюллетень Сибирской медицины. 2014; 14 (1): 135-44.

11. Tetley T.D. New perspectives in nanomedicine. Pharmacol Ther. 2013; 140 (2): 176-85.

12. Szendi K., Varga C. Lack of genotoxicity of carbon nanotubes in a pilot study. Anticancer Res. 2008; 28 (1A): 349-52.

13. Беляева Н.Н., Вострикова М.В., Демина Н.Н. Структурно-функциональная оценка возможности использования в водоподготовке одностенных углеродных нанотрубок. Материалы Международного форума Научного совета РФ «Экологические проблемы современности: выявление и предупреждение неблагоприятного воздействия детерминированных факторов и климатических изменений на окружающую среду и здоровье населения» (под ред. акад. Ю.А. Рахманина). М.; 2017: 44-6. ISRN 978-5-95-00159-0-8

14. Smith А.M., Michael C. Carbon nanoparticles charge up old cancer treatment to powerful effect. Nat Nanotechnol. 2008; 3: 697.

15. Wang H., Wang J., Deng X. Biodistribution of carbon singlewall carbon nanotubes in mice. J Nanosci Nanotech. 2004; 4 (8): 1019-23.

16. Patlolla A., McGinnis B., Tchounwou P. Biochemical and histopathological evaluation of functionalized single-walled carbon nanotube in Swiss-Webster mice. J Appl Toxicol. 2011; 31 (1): 75-83.

17. Рыбалкин С.П., Михина Л.В., Онацкий Н.М. Изучение токсичности наноструктурированного углерода в форме одностенных углеродных нанотрубок и укороченных одностенных углеродных нанотрубок при ингаляционном пути поступления крысам. Прикладная токсикология. 2013; 4: 32-9.

18. Беляева Н.Н., Михайлова Р.И., Сычева Л.П., Савостикова О.Н., Зеленкина Е.А., Гасимова З.М. и соавт. Оценка влияния многослойных углеродных нанотрубок на морфофункциональное клеточное состояние тонкого кишечника мышей. Гигиена и санитария. 2012; 6: 58-61.

19. Беляева Н.Н., Сычева Л.П., Савостикова О.Н. Структурно-функциональный анализ 6-месячного воздействия многослойных углеродных нанотрубок на тонкую кишку крыс. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2016; 161 (6): 785-8.

20. Беляева Н.Н. Морфофункциональное исследование воздействия коротких углеродных нанотрубок на печень. Сборник материалов VIII Международного симпозиума «Экология человека и медико-биологическая безопасность населения» (под ред. Ю.А. Рахманина). Венгрия-Австрия, 20-29 октября 2012 г.: 13-9.

21. Масютин А.Г., Ерохина М.В., Сычевская К.А., Гусев А.А., Васюкова И.А., Ткачев А.Г. и соавт. Многостенные углеродные нанотрубки индуцируют патологические изменения в органах пищеварительной системы мышей. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2016; 161 (1): 143-8.

22. Беляева Н.Н., Вострикова М.В., Алексеева А.В., Демина Н.Н., Сычева Л.П. Структурно-функциональная оценка воздействия in vivo одностенных углеродных нанотрубок и комплекса витаминов А и Е на печень крыс. Гигиена и санитария. 2018; 97 (11): 1108-13.

23. Горшенева Е.Б. Дозозависимый эффект многостенных углеродных нанотрубок и частиц сажи при пероральном введении лабораторным мышам. Нанотехнологии и охрана здоровья. 2014; 6 (1): 48-55.

24. Убогов А.Ю., Полякова И.А., Гусев А.А., Горшенева Е.Б., Ткачев А.Г. Углеродные нанотрубки как фактор развития воспалительного процесса в печени мышей. Вестник Тамбовского университета. 2011; 16 (5): 1338-42.

25. Mills N.L., Amin N., Robinson S.D. Do inhaled carbon nanoparticles translocate directly into the circulation in humans? Am J Respir Crit Care Med. 2006; 173 (4): 426-31.

26. Тabet L., Bussy C., Amara N. Adverse effects of industrial multiwalled carbon nanotubes on human pulmonary сells. J Toxicol Environ Health. 2009; 72 (2): 60-73.

27. Davoren M., Herzog E., Casey A. In vitro toxicity evaluation of single walled carbon nanotubes on human A549 lung cells. Toxicol In Vitro. 2007; 21 (3): 438-48.

28. Шипелин В.А., Ригер Н.А., Трушина Э.Н., Мустафина О.К., Маркова Ю.М., Полянина А.С. и соавт. Влияние одностенных углеродных нанотрубок на иммунологические, гематологические, микроэкологические показатели крыс Вистар при пероральном введении. Гигиена и санитария. 2018; 97 (11): 1114-21

29. Shvedova A.A., Kisin E.R., Porter D. Mechanisms of pulmonary toxicity and medical applications of carbon nanotubes: Two faces of Janus? Pharmacol Ther. 2009; 121 (2): 192-204.

30. Folkmann J.K., Risom L., Jacobsen N.R., Wallin H., Loft S., Møller P. Oxidatively damaged DNA in rats exposed by oral gavage to C60 fullerenes and single-walled carbon nanotubes. Environ Health Perspect. 2009; 117 (5): 703-8.

31. Shedova A.A., Pietroiusti A., Fadal B., Kagan V.E. Mechanisms of carbon nanotubeinduced toxicity. Focus on oxidative stress. Toxicol Appl Pharmacol. 2012; 261 (2): 121-33.

32. Хрипач Л.В., Михайлова Р.И., Журков В.С., Князева Т.Д., Алексеева А.В., Савостикова О.Н. и соавт. Биохимические маркеры повреждения организма при пероральном введении крысам однослойных углеродных нанотрубок в комбинации с антиоксидантным препаратом «Аевит». Гигиена и санитария. 2018; 11: 1122-6