sibmedСибирский научный медицинский журналСибирский научный медицинский журнал2410-25122410-2520ИЦиГ СО РАН10.18699/SSMJ20250618sibmed-2597Research ArticleМЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИBIOMEDICINEНарушения экскреторной функции почек при комбинированном действии сурьмы и мышьяка в субхроническом экспериментеDisturbances of renal excretory function under the combined action of antimony and arsenic in a subchronic experimenthttps://orcid.org/0000-0001-8242-0321ОгудовА. С.OgudovA. S.

Огудов Александр Степанович - к.м.н.

630108, г. Новосибирск, ул. Пархоменко, 7

Aleksandr S. Ogudov - candidate of medical sciences.

630108, Novosibirsk, Parkhomenko st., 7

ogudov.tox@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3295-7125ШестаковН. А.ShestakovN. A.

Шестаков Никита Александрович

630108, г. Новосибирск, ул. Пархоменко, 7

Nikita A. Shestakov

630108, Novosibirsk, Parkhomenko st., 7

nikita27-98@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7776-4768АйзманР. И.AizmanR. I.

Айзман Роман Иделевич - д.б.н., проф.

630108, Новосибирск, ул. Пархоменко, 7; 630126, Новосибирск, ул. Вилюйская, 28

Roman I. Aizman - doctor of biological sciences, professor.

630108, Novosibirsk, Parkhomenko st., 7; 630126, Novosibirsk, Vilyuiskaya st., 28

aizman.roman@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1105-471XНовиковаИ. И.NovikovaI. I.

Новикова Ирина Игоревна - д.м.н., проф.

630108, г. Новосибирск, ул. Пархоменко, 7

Irina I. Novikova - Doctor of Medical Sciences, professor.

630108, Novosibirsk, Parkhomenko st., 7

novikova_ii@niig.suКозыреваФ. У.KozyrevaF. U.

Козырева Фатима Увжикоевна - д.м.н., проф.

117513, Москва, ул. Островитянова, 1, стр. 7

Fatima U. Kozyreva - doctor of medical sciences, professor.

117513, Moscow, Ostrovityanova st., 1, str. 7

prof.kf61@mail.ruБокареваН. А.BokarevaN. A.

Бокарева Наталия Андреевна - д.м.н. проф.

117513, Москва, ул. Островитянова, 1, стр. 7

Natalia A. Bokareva - doctor of medical sciences, professor.

117513, Moscow, Ostrovityanova st., 1, str. 7

prof.kf61@mail.ruНовосибирский НИИ гигиены РоспотребнадзораРоссияNovosibirsk Research Institute of Hygiene of RospotrebnadzorRussian FederationНовосибирский НИИ гигиены Роспотребнадзора; Новосибирский государственный педагогический университетРоссияNovosibirsk Research Institute of Hygiene of Rospotrebnadzor; Novosibirsk State Pedagogical UniversityRussian FederationРоссийский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. ПироговаРоссияN.I. Pirogov Russian National Research UniversityRussian Federation202529012026456191199Copyright © Огудов А.С., Шестаков Н.А., Айзман Р.И., Новикова И.И., Козырева Ф.У., Бокарева Н.А., 20262026Огудов А.С., Шестаков Н.А., Айзман Р.И., Новикова И.И., Козырева Ф.У., Бокарева Н.А.Ogudov A.S., Shestakov N.A., Aizman R.I., Novikova I.I., Kozyreva F.U., Bokareva N.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sibmed.elpub.ru/jour/article/view/2597

Потребление воды из техногенных водоемов и подземных вод, загрязненных мышьяком и сурьмой, увеличивает риск поражения почек.

Целью исследования являлось изучение спектра нарушений экскреторной функции почек у крыс в условиях воздействия подпороговых, пороговых и эффективных доз сурьмы и мышьяка, поступающих в организм с питьевой водой.

Материал и методы

Материал и методы. Самцы крыс линии Wistar (n = 125) в течение 90 дней получали воду из техногенного водоема, загрязненную сурьмой и мышьяком. Экскреторную функцию почек оценивали на 40 и 90 день по общепринятым показателям.

Результаты и их обсуждение. Изучена специфика комбинированного действия сурьмы и мышьяка на функцию почек в зависимости от уровней и сроков экспозиции и количественно описаны зависимости «доза-эффект». Прогнозируемые изменения показателей почечных функций, полученные с помощью аппроксимирующих кривых, практически полностью совпадают с эмпирическими данными.

Заключение

Заключение. Комбинированное загрязнение техногенных водоемов и подземных вод мышьяком и сурьмой, обладающих нефротоксическим действием, повышает риск поражения почек в потенциально экспонируемых группах населения.

Consumption of water from man-made reservoirs and groundwater contaminated with arsenic and antimony increases the risk of kidney damage.

The aim of the study was to investigate the spectrum of disorders of the excretory function of the kidneys in rats exposed to subthreshold, threshold, and effective doses of antimony and arsenic ingested with drinking water.

Material and methods

Material and methods. Male Wistar rats (n = 125) received water from a man-made reservoir contaminated with antimony and arsenic for 90 days. The excretory function of the kidneys was evaluated on days 40 and 90 using conventional methods.

Results and discussion

Results and discussion. The specific effects of the combined action of antimony and arsenic on kidney function were studied, depending on the levels and duration of exposure, and the dose-response relationships were quantified. The predicted changes in kidney function indicators obtained using approximating curves were almost identical to the empirical data.

Conclusions

Conclusions. The combined contamination of man-made reservoirs and groundwater with arsenic and antimony, which have nephrotoxic effects, increases the risk of kidney damage in potentially exposed population groups.

контаминация техногенного водоемасурьмамышьякэкскреторная функция почекзависимость «доза–эффект»contamination of a man-made reservoirantimonyarsenicrenal excretory functiondose–effect relationshipРабота выполнена в рамках бюджетной темы «Моделирование рисков здоровью населения, проживающего в зонах антропогенного загрязнения атмосферного воздуха», рег. № 121051100255-5, 2021–2025 гг.The article is carried out within the framework of the budget topic «Modeling the health risks of the population living in anthropogenic air pollution zones», reg. No. 121051100255-5, 2021–2025ReferencesТурбинский В.В., Бортникова С.Б. О соотно шении мышьяка и сурьмы в биогеохимических провинциях как факторов риска здоровью. Анал. риска здоровью. 2018;(3):136–143. doi:10.21668/health.risk/2018.3.15Turbinsky V.V., Bortnikova S.B. Proportions of arsenic and antimony in biogeochemical provinces as health risk factors. Analiz riska zdorov’yu = Health Risk Analysis. 2018;(3):136–143. [In Russian]. doi:10.21668/health.risk/2018.3.15Айзман Р.И., Корнеева Т.В., Франовский С.Ю., Турбинский В.В., Бортникова С.Б., Никифорова Н.Г., Огудов А.С. Маркеры биогеохимического мониторингаврайонехвостохранилищасульфидных руд. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2020;331(3):145–158. doi: 10.18799/24131830/2020/3/2557Aizman R.I., Korneeva T.V., Franovsky S. Yu., Turbinskiy V.V., Bortnikova S.B., Nikiforova N.G., Ogudov A. Markers of biogeochemical monitoring in the area of the sulfide ore tailings. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. Inzhiniring georesursov= News of Tomsk Polytechnic University. Engineering of Georesources. 2020;(3):145–158. [In Russian] doi: 10.18799/24131830/2020/3/2557Огудов А.С., Турбинский В.В. Комплексные геохимические исследования в проектировании санитарно-защитных зон горно-обогатительных комбинатов. Интерэкспо Гео – Сибирь. 2017;(3):210– 214.Ogudov A.S., Turbinsky V.V. Complex geochemical studies in the design of sanitary protection zones of mining and processing plants. Interjekspo Geo – Sibir’= Interexpo Geo – Siberia. 2017;3:210–214. [In Russian]Трофимович Е.М., Гурвич С.М. Охрана водных объектов при добыче и обогащении руд и углей. М.: Недра, 1985.192 с.Trofimovich E.M., Gurvich S.M. Protection of water bodies during mining and processing of ores and coals. Moscow: Nedra; 1985. 192 p. [In Russian].Salomons W. Environmental impact of metals derived from mining activities: Processes, predictions, prevention. Journal of Geochemical Exploration. 1995;52(1-2):5–23. doi: 10.1016/0375-6742(94)00039-ESalomons W. Environmental impact of metals derived from mining activities: Processes, predictions, prevention. Journal of Geochemical Exploration. 1995;52(1-2):5–23. doi: 10.1016/0375-6742(94)00039ELottermoser B. Mine wastes. Berlin. Heidelberg: Springer, 2003. 311 p.Lottermoser B. Mine wastes. Berlin. Heidelberg: Springer, 2003. 311 p.Galván L., Olías M., Cánovas C.R., Sarmiento A., Nieto J. Hydrological modeling of a watershed affected by acid mine drainage (Odiel River, SW Spain). Assessment of the pollutant contributing areas. Journal of Hydrology. 2016;540:196–206. doi: 10.2134/jeq2011.0360Galván L., Olías M., Cánovas C.R., Sarmiento A., Nieto J. Hydrological modeling of a watershed affected by acid mine drainage (Odiel River, SW Spain). Assessment of the pollutant contributing areas. Journal of Hydrology. 2016;540:196–206. doi: 10.2134/jeq2011.0360Nagajyoti P., Lee K., Sreekanth T. Heavy metals, occurrence and toxicity for plants: a review. Environmental Chemistry Letters. 2010;8:199–216. doi: 10.1007/s10311-010-0297-8Nagajyoti P., Lee K., Sreekanth T. Heavy metals, occurrence and toxicity for plants: a review. Environmental Chemistry Letters. 2010;8:199–216. doi: 10.1007/s10311-010-0297-8Zhuang P., McBride M., Xia H., Li N., Li Z. Health risk from heavy metals via consumption of food crops in the vicinity of Dabaoshan mine, South China. Sci. Total Environ. 2009;407(5):1551–1561. doi: 10.1016/j.scitotenv.2008.10.061Zhuang P., McBride M., Xia H., Li N., Li Z. Health risk from heavy metals via consumption of food crops in the vicinity of Dabaoshan mine, South China. Sci. Total Environ. 2009;407(5):1551–1561. doi: 10.1016/j.scitotenv.2008.10.061Недовесова С.А., Головин М.С., Иашвили М.В., Толстых Е.А., Турбинский В.В., Трофимович Е.М., Айзман Р.И. Физическое развитие и функция почек подростков, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием витальных катионов. Здоровье населения и среда обитания. 2017;(10):31–34. doi: 10.35627/2219-5238/2017-295-10-31-34Nedovesova S. A., Golovin M. S., Iashvili M. V., Tolstykh E.A., Turbinsky V. V., Trofimovich E. M., Aizman R.I. Physical development and renal function in adolescents consuming drinking water with high content of vital cations. Zdorov’ye naseleniya i sreda obitaniya = Public Health and Life Environment. 2017;(10):31–34. [In Russian]. doi: 10.35627/2219-5238/2017-295-10-31-34Багрянцева О.В., Хотимченко С.А. Токсичность неорганических и органических форм мышьяка. Вопр. питания. 2021;(6):10–16. doi: 10.33029/0042-8833-2021-90-6-6-17Bagryantseva O.V., Khotimchenko S.A. Risks associated with the consumption of inorganic and organic arsenic. Voprosy pitaniya = Problems of Nutrition. 2021;(6):10–16. [In Russian]. doi: 10.33029/00428833-2021-90-6-6-17Гудзовский Г.А. Сурьма и ее соединения. М.: Центр международных проектов ГКНТ ВИНИТИ, 1984. 52 с.Gudzovsky G.A. Antimony and its compounds. Moscow, 1984. 52 р. [In Russian].Chang Y.W., Singh, K.P. Arsenic induces fibrogenic changes in human kidney epithelial cells potentially through epigenetic alterations in DNA methylation. J. Cell. Physiol. 2019;234(4):4713–4725. doi: 10.1002/jcp.27244Chang Y.W., Singh, K.P. Arsenic induces fibrogenic changes in human kidney epithelial cells potentially through epigenetic alterations in DNA methylation. J. Cell. Physiol. 2019;234(4):4713–4725. doi: 10.1002/jcp.27244Tokumoto M., Lee J.Y., Fujiwara Y., Uchiyama M., Satoh M. Inorganic arsenic induces apoptosis through downregulation of Ube2d genes and p53 accumulation in rat proximal tubular cells. J. Toxicol. Sci. 2013;38(6):815–820. doi: 10.2131/jts.38.815Tokumoto M., Lee J.Y., Fujiwara Y., Uchiyama M., Satoh M. Inorganic arsenic induces apoptosis through downregulation of Ube2d genes and p53 accumulation in rat proximal tubwater-salt metabolism and kidney function using exercise tests. In: New methods of scientific research in clinical and experimental medicine. Novosibirsk, 1980. 5–13. [In Russian].Франовский С.Ю., Турбинский В.В., Окс Е.И, Бортникова С.Б. Элементарные маркеры экспозиции при комбинированном пероральном действии на организм белых крыс линии Вистар химических смесей с преобладанием сурьмы и мышьяка. Анал. риска здоровью. 2019;(3):94–103. doi: 10.21668/health.risk/2019.3.11Zholdakova Z.I., Kharchevnikova N.V., Mamonov R.A., Sinitsyna O.O. Methods for estimating the combined effect of substances. Gigiena i sanitariya = Hygiene and Sanitation. 2012;91(2):86–89. [In Russian] doi: 10.47470/0016-9900-2023-102-10-11321142Lu Y., Yuan H., Deng S., Wei Q., Guo C., Yi J., Wu J., Li R., Wen L., He Z., Yuan L. Arsanilic acid causes apoptosis and oxidative stress in rat kidney epithelial cells (NRK-52e cells) by the activation of the caspase-9 and -3 signaling pathway. Drug Chem. Toxicol. 2014;37(1):55–62. doi: 10.3109/01480545.2013.806532Sanotsky I.V. Methods for determining the toxicity and danger of chemicals (toxicometry). Moscow: Meditsina, 1970. 344 p. [In Russian].Айзман Р.И., Великанова Л.К. Оценка водносолевого обмена и функции почек с помощью нагрузочных проб. В кн.: Новые методы научных исследований в клинической и экспериментальной медицине. Новосибирск: НГМУ, 1980. 5–13.Guidelines for drinking-water quality. World Health Organization. 2011. 314 р. Available at: https://apublica.org/wp-content/uploads/2014/03/GuidelinesOMS-2011.pdfЖолдакова З.И., Харчевникова Н.В., Мамонов Р.А., Синицына О.О. Методы оценки комбинированного действия веществ. Гигиена и сан. 2012;91(2):86–89. doi: 10.47470/0016-99002023-102-10-1132-1142Galenko M.S., Gravel I.V., Velts N.Y., Alyautdin R.N. Limits for the content of heavy metals and arsenic as a means of ensuring safe use of herbal medicinal products. Bezopasnost’ i risk farmakoterapii = Safety and Risk of Pharmacotherapy. 2021;9(2):61–68. [In Russian] doi: 10.30895/2312-7821-2021-9-2-61-68Саноцкий И.В. Методы определения токсичности и опасности химических веществ (токсикометрия). М.: Медицина, 1970. 344 с.Kopanev V.A., Ginzburg E.Kh., Semenova V.N. Method of probabilistic assessment of toxic effect. Novosibirsk: Nauka, 1998; 127 р. [In Russian].Guidelines for drinking-water quality. World Health Organization. 2011; 314 р. Available at: https://apublica.org/wp-content/uploads/2014/03/Guidelines-OMS-2011.pdfAizman R.I., Antonenko N.P., Velikanova L.K. Integration of mechanisms of regulation of water-salt balance under increasing water, salt and volume loads. Physiological Journal of the USSR= Journal of Physiology of USSR. 1980;66:1404–1411. [In Russian].ular cells. J. Toxicol. Sci. 2013;38(6):815– 820. doi: 10.2131/jts.38.815Галенко М.С., Гравель И.В., Вельц Н.Ю., Аляутдин Р.Н. Нормирование содержания тяжелых металлов и мышьяка как фактор безопасности использования лекарственных растительных препаратов. Безопас. и риск фармакотерапии. 2021;9(2):61–68. doi: 10.30895/2312-7821-2021-9-2-61-68Franovsky S.Yu., Turbinsky V.V., Oks E.I., Bortnikova S.B. Elemental markers of exposure under combined oral introduction of chemical mixtures with prevalent antimony and arsenic into white Wistar rats. Analiz riska zdorov’yu = Health Risk Analysis. 2019;3:94–103. [In Russian]. doi: 10.21668/health.risk/2019.3.11Копанев В.А., Гинзбург Э.Х., Семенова В.Н. Метод вероятностной оценки токсического эффекта. Новосибирск: Наука, 1998; 127 с.Lu Y., Yuan H., Deng S., Wei Q., Guo C., Yi J., Wu J., Li R., Wen L., He Z., Yuan L. Arsanilic acid causes apoptosis and oxidative stress in rat kidney epithelial cells (NRK-52e cells) by the activation of the caspase-9 and -3 signaling pathway. Drug Chem. Toxicol. 2014;37(1):55–62. doi: 10.3109/01480545.2013.806532Айзман Р.И., Антоненко Н.П., Великанова Л.К. Интеграция механизмов регуляции водно-солевого равновесия при возрастающих водных, солевых и объемных нагрузках. Физиол. ж. СССР. 1980;66:1404–1411.Aizman R.I., Antonenko N.P., Velikanova L.K. Integration of mechanisms of regulation of water-salt balance under increasing water, salt and volume loads. Physiological Journal of the USSR= Journal of Physiology of USSR. 1980;66:1404–1411. [In Russian].

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