ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ КАДМИЯ НА РАЗВИТИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО АТЕРОСКЛЕРОЗА ПРИ ЕГО ПОСТУПЛЕНИИ В ОРГАНИЗМ С ПИТЬЕВОЙ ВОДОЙ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

За рубежом

УДК 618.13-004.8-02:546.481-092.9

Ц. С. Водиченска, С. К. Диноева

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ КАДМИЯ НА РАЗВИТИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО АТЕРОСКЛЕРОЗА ПРИ ЕГО ПОСТУПЛЕНИИ В ОРГАНИЗМ С ПИТЬЕВОЙ ВОДОЙ

Институт гигиены и профессиональных заболеваний, Медицинская академия, София,

Болгария

За последние годы появились сообщения о том, что некоторые микроэлементы питьевых вод могут оказывать влияние на .появление и развитие сердечно-сосудистых заболеваний.

В настоящей работе мы поставили задачу экспериментально изучить влияние кадмия в воде в концентрациях на уровне ПДК и немного выше на развитие атеросклеротического процесса.

Для исследования воздействия кадмия на развитие атеросклероза проведен хронический эксперимент на 48 кроликах-самцах (6 групп по 8 жи-> вотных в каждой). Кролики 1:й группы служили контролем. Кролики 2-й группы получали кадмий в дозе, равной ПДК (0,0005 мг/кт или 0,01 мг/л), и холестерин, 3-й группы — 10 ПДК кадмия (0,005 мг/кг или 0,1 мг/л) и холестерин, 4-й группы — холестерин, 5-й группы — 100 ПДК кадмия (0,05 мг/кг или 1 мг/л) и холестерин и 6-й группы — 100 ПДК кадмия. Кадмий вводили в форме хлорида, растворенного в воде. Все дозы были рассчитаны на ион кадмия. Для воспроизведения экспериментальной модели атеросклероза кролики получали холестерин из расчета 0,5 г/кг массы в 2 мл подсолнечного масла. Кадмий и холестерин вводили ежедневно перорально в течение 5 мес.

Определяли количество общего холестерина (с биотестом Lachema, ЧССР), общих липидов (по Цёлнеру), ß-липолротеинов (по Бурштейну), фо-сфолипидов (по Zilversmit и Davis), холестерин в а- и ß-липопротеинах (по модифицированному Н. Еневым и И. Горановым методу Бурштейна) в сыворотке крови и холестерин-лецитиновый индекс. У животных ежемесячно брали кровь для исследования по всем показателям. В конце эксперимента животных декапитировали и брали материал для гистопатологического и гистохимического исследований сердца, аорты, печени и почки.

Уровень общего холестерина (рис. 1) в сыворотке крови кроликов 2—5-й группы уже в конце 1-го месяца опыта был достоверно повышен по сравнению с таковым у кроликов контрольной группы и оставался таким до конца эксперимента. При сравнении содержания общего холестерина в сыворотке крови у животных, получавших

холестерин и кадмий (2, 3 и 5-я группы), с аналогичными показателями у кроликов 4-й группы, которым вводили только холестерин, не отмечено статистически достоверных различий. У кроликов 6-й группы уровень общего холестерина был выше, чем у животных контрольной группы, но отмеченные различия недостоверны. Отсутствие достоверных различий у животных 2, 3 и 5-й групп по сравнению с 4-й, как и у кроликов 6-й группы по сравнению с 1-й, показало, что кадмий в дозах, равных ПДК, 10 и 100 ПДК, не влияет на уровень общего холестерина и не вызывает нарушения холестеринового обмена.

Уровень р-липопротеинов в сыворотке крови (см. таблицу) у животных всех опытных групп, получавших холестерин (2—5-я), с конца 1-го месяца и до конца опыта был достоверно повышен по сравнен^ с таковым у животных 1-й группы, за исключением 4-й группы в конце 1-го месяца и 5-й группы в конце 3-го месяца. Количество р-липопротеинов у кроликов 2, 3 и 5-й групп, получавших кадмий и холестерин, по сравнению с таковым у кроликов 4-й группы, получавших только холестерин, достоверно уменьшается: у животных 5-й группы — в конце 2-го и 5-го месяцев (Р<0,05, Р<0,025) и у животных 3-й группы — в конце 5-го месяца опыта (Р<0,025). У животных, получавших кадмий и холестерин, наблюдалась тенденция к понижению уровня р-липопроте-инов с повышением концентрации кадмия. У животных 6-й группы на протяжении первых 2 мес

мг%

400

1 2 в 4 Smpc

Рис. 1. Динамика содержания общего холестерина в сыворотке крови кроликов. Здесь и на рнс. 2—5: / — 1-я группа; 2 — 2-я группа; 3 — 3-я группа; 4 — 4-я группа; 5 — 5-я группа; в — 6-я группа.

мг°/о

5,0

<0 3,0 2,0 1.0

г1.

всю

I I

I// /5 —

и а

«в п

11 &£

их

1-я

2-я

3-я

4-я

5-я

6-я

Её о«

м

±т М ±т

±т

I

±т

"Л

±т

±т Р1

Р-липопротеины, иг %

месяц опыта

1-Я

162,7 22,12 544,4

3,43 <0,001 >0.05

502.4 111,86 <0,025 >0.10 346,0

99.26 >0.10

365.5 48.19

<0,01 >0, 10 147.9

18,38 >0.10

2-й

162.0 26,43

843.2 98,93

<0,001 >0.10

547.3 164.99 <0.05 >0.10

779.4 ЮЗ.88 <0.001

350.5 68.41

<0.05 <0.01 £63.0 31 .98 >0.10

3-й

232.8

13.45 936.2 57,55 <0,001 >0,10 817,1 174,92 <0.05 >0,10 1044.7 46.15 <0,001 821 .8 144,68 >0.05 >0,10 212,5 35,68 >0,10

4-й

163.0 9.50

987.1 92 .65

<0. 001 >0,10 728,7 155,97 <0.01 >0,10

896.3 208,29 <0.01

570.4 154,9 <0.05 >0.05 147,4

54,33 >0.10

5-й

97,5 7.28 996,4 41 ,26 <0.001 >0.10 768,2

44,80 <0,001 <0,025 989.4 53.94 <0,001 626,2 98.51 <0.01 <0.025 78.57 12,91 <0.001

400

12 3 4 &мес

Рис. 2. Динамика содержания холестерина в {$-липопротеи-нах в сыворотке крови кроликов.

• интоксикации содержание В-липопротеинов не выходило за пределы колебаний 1-й группы, а с 3-го месяца до конца опыта наблюдалась тенденция к понижению уровня р-липопротеинов и в конце 5-го месяца отмечены статистически достоверные различия (Р<0,001). Отмеченное нами понижение уровня р-липопротеинов у кроликов 5-й и 3-й групп по сравнению с 4-й и у 6-й группы по сравнению с 1-й соответствует данным других авторов (Кгавоуэкп и соавт.) и свидетельствует о том, что кадмий в дозах 0,05 и 0,005 мг/кг при хроническом воздействии приводит к уменьшению уровня р-липопротеинов в сыворотке крови.

Содержание холестерина в а-липопротеннах у животных всех опытных групп за весь период эксперимента не выходит за пределы колебаний контроля (Я>0,10, Р>0,05).

Данные определения количества холестерина в р-липопротеинах (рис. 2) свидетельствует о том, что у кроликов всех опытных групп, получавших холестерин (2—5-я), уже в конце 1-го месяца

Динамвка содержания Р-липопротеинов в сыворотке крови кроликов

'V'

г/

Примечание. Р\ — достоверность различий по отношению к 1-й группе; Р4—по отношению к 4-й группе.

/ 2 3 4 5мес

Рис. 3. Динамика содержания общих липндов в сыворотке крови кроликов.

опыта количество его возрастало и повышение его являлось статистически достоверным за весь период эксперимента, за исключением 3-го месяца у кроликов 3-й и 4-й группы и 4-го месяца у кроликов 5-й группы. У кроликов 6-й группы уровень холестерина в р-липопротеинах за весь период опыта не отличался существенно от его уровня у кроликов 1-й группы. Установленное нами достоверное повышение уровня холестерина в р-липо-протеинах и р-липопротеинов в сыворотке крови у животных всех групп с экспериментальным атеросклерозом соответствует данным литературы об особенностях транспорта липопротеинов при атеросклерозе со смещением холестерина к р-липо-протеиновым фракциям и о патогенетическом значении р-липопротеинов при атеросклерозе (М. А. Орбецов; М. Рашев и соавт.; И. М. Ганджа и Н. К. Фуркало).

Уровень общих липидов (рис. 3) в сыворотке крови кроликов контрольной группы колебался от 179,8± 17,60 до 279,4±87,44 мг % и находился в границах указанных в литературе нормальных величин для кроликов (И. М. Трахтенберги соавт.). У кроликов 2—5-й группы еще с конца 1-го месяца и до конца эксперимента он был достоверно повышен по сравнению с таковым у животных 1-й группы. При сравнении уровня общих липидов у животных, получавших холестерин и кадмий (2, 3 и 5-я группы), с результатами исследований у кроликов, которым вводили только холестерин (4-я группа), не отмечено статистически достоверных различий. У кроликов 6-й группы содержание общих липидов не выходило за пределы колебаний контрольной группы за весь период. Полученные результаты показали, что кадмии в дозах, равных ПДК, Ю и 100 ПДК, не влияет на уровень общих липидов в сыворотке крови.

Содержание фосфолипидов в сыворотке крови (в отношении которых известно, что они увеличивают растворимость холестерина и мешают ему откладываться в стенке сосудов) у кроликов всех опытных групп, получавших холестерин (2—5-я), в конце 1-го месяца эксперимента достоверно по-

Рис. 4. Динамика содержания фосфолипидов в сыворотке крови кроликов.

вышеыо по сравнению с таковым у животных контрольной группы (рис. 4). У кроликов 2-й группы это повышение остается достоверным до конца эксперимента, у животных 3-й группы оно недостоверно только в конце 2-го месяца, у 4-й группы — в конце 2-го и 3-го месяцев, а у кроликов

5-й группы повышение имеет достоверный харак-к тер только в конце 5-го месяца (Я<0,05). В конце 5-го месяца уровень фосфолипидов в сыворотке крови у кроликов этих групп в 3—4 раза выше, чем в контроле, причем повышение выражено сильнее у животных 2-й и 4-й групп, чем у кроликов 5-й и 3-й групп. У животных 6-й группы концентрация фосфолипидов не отличалась существенно от контроля за весь период опыта.

Установлено, что у больных с атеросклерозом холестерин-лецитиновый индекс выше, чем у здоровых (М. Рашев и соавт.; И. М. Ганджа и Н. К-Фуркало). Результаты нашего опыта, по-видимому, подтверждают это. Несмотря на существующую тенденцию 'к повышению уровня лецитина 1 у животных всех групп с экспериментальным атеросклерозом, последняя выражена в меньшей степени, чем повышение уровня холестерина, в связи с чем у животных, получавших холестерин (2—5-я группа), холестерин-лецитиновый индекс выше, чем у контрольных, и отмеченные различия статистически достоверны (рис. 5). У кроликов

6-й группы холестерин-лецитиновый индекс за весь период эксперимента не выходит за пределы колебаний контроля.

При патологоанатомическом исследовании печень у кроликов 4-й группы и у некоторых животных 2-й и 3-й групп имела гладкую поверхность и желто-коричневый цвет. Почти у половины кроликов 5-й и 6-й групп печень была с зернистой поверхностью. У большинства кроликов 4-й группы выявлено отложение липидов в пече-, ни, сопровождавшееся ограниченными участками отложения липидов под интимой аорты, среди ко-

ед Ю.О

5,0

1 Z 3 4 Smk Рис. 5. Холестерин-лецитиновый индекс у кроликов.

торых наблюдались и холестериновые кристаллы, т. е. наблюдался атероматоз аорты. В миофи-бриллах также определялись отдельные капельки жира, размещенные периполярно. Жировая дистрофия печени и атероматоз аорты наблюдались и у кроликов 2- и 5-й групп, но у меньшего числа животных и сопровождались хроническим гепатитом, который в отдельных участках переходил в цирроз печени. Аналогичные изменения печени выявлены и у кроликов 6-й группы. В почках у кроликов 5-й и 6-й групп определялась умеренная паренхиматозная дистрофия при сохранившемся гломерульном аппарате. При гистохимическом исследовании установлено выраженное уменьшение количества РНК, ДНК и SH-rpynn и небольшое понижение уровня щелочной фосфа-тазы в печени и витамина С в надпочечниках у кроликов 5-й и 6-й групп.

Таким образом, биохимические, морфологические и гистохимические результаты нашего исследования свидетельствуют о развитии гиперхо-лестеринемии с атероматозом аорты у животных, получавших холестерин, независимо от применяемых доз кадмия и дают нам основание заключить, что кадмий в дозах, равных его ПДК, 10 и 100 ПДК в питьевой воде (соответственно 0,0005, 0,005 и 0,05 мг/кг), не оказывает влияния на развитие экспериментального атеросклероза.

Литература. Ганджа И. М., Фуркало Н. К. Атеросклероз. Киев, 1978. Показатели нормы у лабораторных животных в токсикологическом эксперименте. / Трахтенберг И. М., Сова Р. Е., Шефтель В. О. и др. М., 1978. Атеросклероз. / Рашев М., Ангаров Г., Белоев И. и др. София, 1974.

Орбецов М. А. Клинично и патогенетично значение на транс- . портните формн на серумния холестерин и на други ли-пидни фракции при атеросклерозата. Дне. канд. София, 1971.

Krasovskii G. N.. Varshavskaya S. Р., Borisov А. I. — Envi-ronm. Hlth Perspect., 1976, v. 13, p. 69—75.

Поступила 12.06.81

/