Preview

Сибирский научный медицинский журнал

Расширенный поиск

Токсическое действие медно-цинковой колчеданной руды на эритропоэз в условиях хронического эксперимента

https://doi.org/10.15372/SSMJ20200607

Полный текст:

Аннотация

Природные руды содержат большое количество вредных для здоровья человека компонентов. У работников горно-обогатительных предприятий, длительно контактирующих с этими природными элементами, нередко диагностируется анемия, патогенез которой изучен недостаточно. Цель исследования - детализировать механизмы нарушений эритрона при длительной интоксикации крыс природным комплексом соединений тяжелых металлов, входящих в состав медно-цинковой колчеданной руды.

Материал и методы. Работа выполнена на 60 белых нелинейных крысах-самцах возраста 3-4 месяца, весом 220,52 ± 15,51 г. Животным опытной группы (n = 40) ежедневно за час до стандартного кормления перорально вводили водную суспензию порошка медно-цинковой колчеданной руды в хлебном мякише в течение 75-120 дней. Забор крови и костного мозга у крыс опытной группы осуществляли на 75-е, 90-е, 105-е и 120-е сутки, у крыс контрольной группы (n = 20) - на 75-е и 105-е сутки эксперимента. Центральное звено эритрона оценивали по количеству и составу эритробластических островков (ЭО) костного мозга, количеству свободных макрофагов, коэффициентам вовлечения в эритропоэз колониеобразующих единиц эритроцитарных (КОЕ-Э) и макрофагов.

Результаты и их обсуждение. В периферической крови крыс опытной группы количество эритроцитов и содержание гемоглобина было достоверно меньше контрольных значений на 90-е и 120-е сутки, число ретикулоцитов - больше на 75-е, 105-е и 120-е сутки. В костном мозге животных опытной группы встречались лишь единичные ЭО 1-го и 2-го классов зрелости. На протяжении всего эксперимента содержание свободных макрофагов и ЭО с ретикулоцитарной короной в их костном мозге было повышенным, а концентрация связанного железа и сывороточного эритропоэтина в крови - напротив, пониженной. Показатель интенсивности вовлечения КОЕ-Э в эритропоэз был меньше контрольных значений в 2 раза на 105-е и 120-е сутки.

Заключение. При длительном пероральном введении медно-цинковой колчеданной руды в костном мозге крыс угнетается процесс образования ЭО de novo путем дестабилизации контактов свободных костно-мозговых макрофагов с молодыми эритроидными клетками. В сыворотке крови снижается содержание эритропоэтина и связанного железа, что в совокупности с изменением характера эритропоэза приводит к уменьшению количества эритроцитов и гемоглобина в периферической крови.

Об авторах

К. Р. Зиякаева
Башкирский государственный медицинский университет Минздрава России
Россия

Клара Рашитовна Зиякаева

450008, Уфа, ул. Ленина, 3



А. Ф. Каюмова
Башкирский государственный медицинский университет Минздрава России
Россия

Алия Фаритовна Каюмова - доктор медицинских наук, профессор.

450008, Уфа, ул. Ленина, 3



Список литературы

1. Островская С.С., Шаторная В.Ф., Бельская Ю.А. Влияния тяжелых металлов и радиации на кроветворение у крыс. Ceim мед. та бюл. 2014; 47 (4): 177-179.

2. Рыспекова Н.Н., Нурмухамбетов А.Н., Аскарова А.Е., Аканов А.А. Роль тяжелых металлов в развитии анемий (обзор литературы). Вестн. КазНМУ. 2013; (3-2): 46-51.

3. Medina S., Xu H., Wang S.C., Lauer F.T., Liu K.J., Burchiel S.W. Low level arsenite exposures suppress the development of bone marrow erythroid progenitors and result in anemia in adult male mice. Toxicol. Lett. 2017; 273: 106-111. doi: 10.1016/j.toxlet.2017.03.021

4. Zhang Y., Wang S., Chen C., Wu X., Zhang Q., Jiang F. Arsenic primes human bone marrow CD34+ cells for erythroid differentiation. Bioinorg. Chem. Appl. 2015; 2015: 751013. doi: 10.1155/2015/751013

5. Бакиров А.Б., Сулейманов Р.А., Валеев Т.К. Опыт оценки риска здоровью населения горнорудных территорий, обусловленного водным фактором. Мед. труда и экол. человека. 2016; 2: 5-13.

6. Тишевская Н.В., Шевяков С.А., Захаров Ю.М. Влияние эритропоэтина и макрофагального колониестимулирующего фактора на пролиферативную активность эритроидных клеток в культурах эритробластических островков. Мед. акад. журн. 2003; 3 (3): 67-72.

7. Yeo J.H., Cosgriff M.P., Fraser S.T. Analyzing the formation, morphology, and integrity of erythroblastic islands. Methods Mol. Biol. 2018; 1698: 133152. doi: 10.1007/978-1-4939-7428-3_8

8. Hom J., Dulmovits B.M., Mohandas N., Blanc L. The erythroblastic island as an emerging paradigm in the anemia of inflammation. Immunol. Res. 2015; 63 (1-3): 75-89. doi: 10.1007/s12026-015-8697-2

9. Захаров Ю.М., Тишевская Н.В., Шевяков С.А. Влияние гуморальных факторов на фагоцитарную активность центральных макрофагов в культуре эритробластических островков. Рос. физиол. журн. 2002; 88 (9): 1191-1198.

10. Tishevskaya N.V., Zakharov Yu.M., Golubotovskii E.V., Kolesnikov O.L., Trofimova N.V., Arkhipenko Yu.V., Sazontova T.G. Effects of fullerenol C60(OH)24 on erythropoiesis in vitro. Bull. Exp. Biol. Med. 2014; 157 (1): 49-51. doi: 10.1007/s10517-014-2489-x

11. Волчегорский И.А., Тишевская Н.В., Дементьева Е.В. Антианемическое действие реамберина в остром периоде аллоксанового диабета у крыс. Эксперим. и клин. фармакология. 2008; 71 (6): 23-27. doi: 10.30906/0869-2092-2008-71-6-23-27

12. Сульдина Т.И. Содержание тяжелых металлов в продуктах питания и их влияние на организм. Рац. питание, пищ. добавки и биостимуляторы. 2016; 1: 136-140.

13. Захаров Ю.М., Рассохин А.Г. Эритробластический островок. М.: Медицина, 2002. 280 с.

14. Зиякаева К.Р., Каюмова А.Ф. Состояние эритрона у крыс при интоксикации медно-цинковой колчеданной рудой. Рос. физиол. журн. 2019; 105 (6): 780-789. doi: 10.1134/S0869813919060128

15. Ziyakaeva K.R., Kayumova A.F. Changes in erythron of experimental rats under influence of pyrite ore. «Agritech-II-2019: Agribusiness, environmental engineering and biotechnologies»: coll. thes. rep. 2nd international scientific conf., Krasnoyarsk, Nowember 13-14, 2019. Krasnoyarsk; 2020. 052026. doi:10.1088/1755-1315/421/5/052026

16. Xu J., Yang J., Nyga A., Ehteramyan M., Moraga A., Wu Y., Zeng L., Knight M.M., Shelton J.C. Cobalt (II) ions and nanoparticles induce macrophage retention by ROS-mediated down-regulation of RhoA expression. Acta Biomater. 2018; 72: 434-446. doi: 10.1016/j.actbio.2018.03.054

17. Bourdonnay E., Morzadec C., Sparfel L., Galibert M.D., Jouneau S., Martin-Chouly C., Fardel O., Vernhet L. Global effects of inorganic arsenic on gene expression profile in human macrophages. Mol. Immunol. 2009; 46 (4): 649-656. doi: 10.1016/j.molimm.2008.08.268

18. Gardner R.M., Nyland J.F., Evans S.L., Wang S.B., Doyle K.M., Crainiceanu C.M., Silbergeld E.K. Mercury induces an unopposed inflammatory response in human peripheral blood mononuclear cells in vitro. Environmental Health Perspectives. 2009; 117 (12): 1932-1938. doi: 10.1289/ehp.0900855

19. Xu H., Wang X., Wang W. Functional suppression of macrophages derived from THP-1 cells by envi-ronmentally-relevant concentrations of arsenite. Comp. Biochem. Physiol. C. Toxicol. Pharmacol. 2018; 214: 36-42. doi: 10.1016/j.cbpc.2018.08.010

20. Тишевская Н.В., Геворкян Н.М., Козлова Н.И. Современный взгляд на роль Т-лимфоцитов в регуляции эритропоэза. Успехи соврем. биологии. 2016; 136 (1): 83-96.

21. Тишевская Н.В., Геворкян Н.М., Козлова Н.И. Роль Т-лимфоцитов в гормональной регуляции морфогенетических процессов. Успехи соврем. биологии. 2015; 135 (2): 189-202.

22. Kim S.H., Sharma R.P. Cytotoxicity of inorganic mercury in murine T and B lymphoma cell lines: involvement of reactive oxygen species, Ca(2+) homeostasis, and cytokine gene expression. Toxicol. In Vitro. 2003; 17 (4): 385-395. doi: 10.1016/S0887-2333(03)00040-7

23. Baskey S.J., Lehoux E.A., Catelas I. Effects of cobalt and chromium ions on lymphocyte migration. J. Orthop. Res. 2017; 35 (4): 916-924. doi: 10.1002/jor.23336

24. Horiguchi H., Kayama F., Oguma E., Willmore W.G., Hradecky P., Bunn H.F. Cadmium and platinum suppression of erythropoietin production in cell culture: clinical implications. Blood. 2000; 96 (12): 3743-3747.

25. Зиякаева К.Р., Габдулхакова И.Р., Зайнетдинова А.Т., Муллаянова А.Н., Шамратова В.Г., Каюмова А.Ф. Влияние медно-цинковой колчеданной руды на некоторые гематологические показатели крови и кислотную резистентность эритроцитов в эксперименте. Соврем. пробл. науки и образования. 2018; 3: 28.

26. Чумакова С.П., Уразова О.И., Зима А.П., Новицкий В.В. Особенности физиологии эритроцитов. Гемолиз и эриптоз. Гематология и трансфузиология. 2018; 63 (4): 343-351. doi: 10.25837/HAT.2019.51.80.003


Для цитирования:


Зиякаева К.Р., Каюмова А.Ф. Токсическое действие медно-цинковой колчеданной руды на эритропоэз в условиях хронического эксперимента. Сибирский научный медицинский журнал. 2020;40(6):70-79. https://doi.org/10.15372/SSMJ20200607

For citation:


Ziyakaeva K.R., Kayumova A.F. Toxic effect of copper-zinc pyrite ore on erythropoiesis in chronic experiment. Siberian Scientific Medical Journal. 2020;40(6):70-79. (In Russ.) https://doi.org/10.15372/SSMJ20200607

Просмотров: 32


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2410-2512 (Print)
ISSN 2410-2520 (Online)