CC BY
37
НАУЧНЫЕ ОБЗОРЫ
© ОСИПЕНКО Б.Г., ПОЛЯКОВА Л.О. -
НИТРОЗОДИМЕТИЛАМИН - ГЕПАТОТРОПНЫЙ ЯД И КАНЦЕРОГЕН: КЛИНИКО-ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТИНА
ОТРАВЛЕНИЯ (сообщение 2)
Б.Г. Осипенко, Л. О. Полякова
(Иркутский государственный медицинский университет, ректор — д.м.н., проф. И.В.Малов, Иркутский государственный педагогический университет, ректор — к.ф.-м.н. АВ.Гаврилюк)
Резюме. Нитрозодиметиламин (НДМА) является высокотоксичным соединением для всех видов животных и человека. Токсическое воздействие нитрозодиметиламина реализуется, в основном, путем клинически и морфологически диагностируемого некротического повреждения печени.
Ключевые слова. Ксенобиотики, антропогенные воздействия, гепатит, морфология печени.
У разных видов животных клинические проявления интоксикации НДМА сходны. Freund (1987) отмечал, что НДМА в больших дозах вызывал у собак анорек-сию и диарею в виде черного стула. Иногда у них появлялись конвульсии. На высоте интоксикации мы наблюдали возникновение парезов и параличей задних конечностей. Но гибель всегда наступала в условиях развития печеночной комы [1]. У крыс, мышей и собак при ингаляционном воздействии высоких концентраций НДМА (118-476 мг/м3 в течение 4-х часов) наблюдался глубокий наркоз, геморрагический конъюнктивит. К концу затравки у собак возникала рвота, а через сутки появлялась полидипсия и диарея. При гематологических исследованиях у них были найдены сгущения периферической крови, увеличение протромбинового индекса, тромбоцитопения, сегментоядерный полиморфизм и лейкопения. В периферической крови, кроме того, обнаруживалось возрастание количества свободного билирубина и активности холинэстеразы. Выявлялась так же задержка выведения бромсульфалеина и резкое снижение содержания лейкоцитов в крови [11]. Magee, Barnes [14] полагают, что последний факт связан с прямым действием циркулирующего в крови НДМА на лейкоциты.
Острые и подострые отравления крыс и собак НДМА сопровождались анемией, ретикулоцитозом, гипербилирубинемией, гиперхолестеринемией, олигу-рией, гипопротеинемией и микрогематурией. Гиперхо-лестеринемия и ретикулоцитоз были отмечены также у собак при многократном введении НДМА в дозе 0,005 мг/кг в течение 4 месяцев ежедневно. Наиболее часто при хроническом воздействии НДМА на собак и кроликов наблюдался цирроз печени [13]. В опытах на добровольцах при вдыхании паров НДМА регистрировались головные боли, слабость, анорексия и дремотное состояние [8].
У людей, подвергшихся воздействию НДМА в условиях производства, при средней степени тяжести отравления наблюдали острый токсический гепатит [2]. На высоте интоксикации выявлялись желтушность кожных покровов и склер, отчетливая билирубинемия с положительной прямой реакцией и гиперхолестерине-мия. Были у них положительными реакция Таката-Ара
и тимоловая проба, а также увеличение протромбинового индекса, снижение содержания в сыворотке крови фосфолипидов и альбуминов. Количество гамма-глобулинов при этом быгло повышенным. Shank [16], указытает, что если отравление людей нитрозодимети-ламином не заканчивалось смертельным исходом, то во всех случаях в последующем вышвлялось тяжелое поражение печени с циррозом.
Длительное воздействие этого вещества на человека и появление клинических и морфологических признаков цирроза печени также отмечали P.Magee, Barnes
[14].
Вместе с тем, O.Leary и соавт. [15] сообщили, что один из двух исследуемык, подвергшихся случайному воздействию НДМА, погиб от острой терминальной застойной гиперемии почек.
Таким образом, в клинической картине отравлений НДМА у человека и животнык обнаруживаются признаки поражения печени, почек и нервной системы. Наиболее резко выгражены признаки токсического гепатита. Как оказалась, такая патология связана с избирательным деструктивным повреждением печени.
Патоморфологические изменения, вызываемые НДМА у различных видов животных, также в основных чертах сходны, а динамика их развития подчиняется закономерной последовательности [12,14].
При вскрытии крыс, погибших в результате острого отравления НДМА, в брюшной полости обнаруживали геморрагический экссудат и, как правило, множественные кровоизлияния во внутренних органах. Наиболее выраженные поражения оказывались в печени. Макроскопически печень была набухшей, темно-красного цвета с желтоватым (гнилистыш) оттенком с точечными кровоизлияниями под капсулой. При гистологическом исследовании выявлялись, характерные для действия этого яда — геморрагические центролобулярные некрозы [1]. В зонах кровоизлияний обнаружили обломки клеток, глыбки хроматина и отдельные капельки жира. В местах сохранившейся ткани вблизи очагов некротических изменений печеночные клетки находились в состоянии выраженной жировой и белковой дистрофии. Кроме того, наблюдали выраженную вакуолизацию ядра и цитоплазмы гепатоцитов. Такие клет-
ки плохо прокрашивались гематоскилином-эозином [1].
По направлению к периферии дольки степень дегенеративных изменений уменьшались. Наименее пораженными оказытались клетки краевык зон дольки, однако, также можно быто видеть вакуолизацию цитоплазмы и накопление нейтральных липидов. Ядерная субстанция, окрашенная гематоксилином или галлоци-анином — хромовыми квасцами в клетках периферических зон печеночных долек, вышвлялась, как правило, в яде округлых гранул, локализованный вблизи оболочки ядра [1].
Исследование динамики развития таких повреждений показало, что первые признаки морфологических изменений в печени после введение некрогеннык доз НДМА обнаруживаются уже спустя 3-6 часов. В этот период в клетках центролобулярныгх зон наблюдали снижение, набухание ядра и цитоплазы и появление в ней мелких капелек жира [4]. Электронномикроскопи-чески к четвертому часу интоксикации выгавлялось набухание гранулярного эндоплазматического ретикулу-ма [5]. Однако отравление НДМА в этом эксперименте производили в дозах, превышающих DL50 более чем в 3 раза. C.Ganete, A.Rosental [9] нашли, что при воздействии НДМА в дозе 60 мг/кг такие изменения можно видеть у крыс уже к концу второго часа отравления. Согласно же данным Я^НеМу, P.Grasso [10], уже спустя 35 минут после введения крысам НДМА (30 мг/кг) можно видеть аутофагию и повреждение лизосом гепатоци-тов. Но эти повреждения, по-видимому, незначительны и обратимы ^НеМу, P.Grasso [10]. При люминесцентном исследовании препаратов печени, обработанных акридиновым оранжевым, в пораженных клетках мы наблюдали снижение интенсивности специфического для данного метода золотисто-желтого сечения цитоплазмы. В ядрах вместо зеленой люминесценции нередко обнаруживали золотисто-желтое излучение. Одновременно выявляли изменения спектра флюоресценции комплекса ДНК с люминесцентным аналогом реактива Шиффа в клетках Купфера.
В последующие часы острой интоксикации вплоть до развития некроза в клетках прогрессировали явления белково-жировой дегенерации с вакуолизацией и просветлением ядра и цитоплазмы. В гепатоцитах цен-тробулярных, а затем и интермедиарных зон можно было видеть постепенное снижение содержания фос-фолипидов и гликогена. К 17-20 часу введения НДМА в дозе, равной DL50, в печени подопыгтных крыс и мышей определяли мелкие кровоизлияния в центре долек, появление нуклеофильной жидкости в крупных желчных протоках, стенки который теряли типичную структуру и подвергались разрывам. При этом нарушалось трабекулярное строение печени.
В зонах, прилежащих к центральной вене, обнаруживали клетки с пикнотическими, частично лизирован-ными ядрами, свечение который после окраски люминесцентным аналогом реактива Шиффа почти полностью отсутствовало. В средних отделах долек интенсивность люминесценции ядер снижалась в диапазоне спектра 550-660 нм и возрастала в области 620-700 нм [1].
При электронномикроскопическом исследовании обнаружили вакуолизацию и фрагментацию канальцев эндоплазматического ретикулума и уменьшение числа полирибосом на наружных мембранах [9]. Клетки пе-
риферических зон долек выплядели более сохранившимися. Их миготическая активность блокироваласы [7].
Описанное состояние клеток является типичным для печеночной ткани на высоте интоксикации. В последующие сроки вплоть до гибели животных наблюдали лишь различные варианты более глубоких повреждений печени.
Деструкция клеток паренхимы печени, динамика ее развития оказались характерными для любой формы острого отравления как крыс, так и мышей, собак, кроликов и хомяков [6,18].
Обширность зон некротичских повреждений в печени определяется дозой поступившего в организм вещества. На высоте интоксикации (вторые, третьи сутки) при воздействии НДМА в дозе, равной DL50, некротические изменения в печени крыс, мышей и собак находили в центральных интрамедиарных участках долек. Более высокие дозы НДМА приводили к распространению некроза на периферические зоны. При этом формировались «сливные некрозы» печени.
У выживших животных сравнительно быстро наступали явления регенерации печени. Уже к концу вторык суток интоксикации в периферических отделах долек печени обнаруживались фигуры митозов и гигантские гиперхромные клетки. Зоны некротических повреждений уменьшались в размерах (в основном за счет появления базофильных гепатоцитов). В центральных отделах к концу шестых суток нередко можно было видеть сформировавшийся соединительнотканный рубец.
Следует, однако, отметить, что восстановления нормальной архитектоники печени после острого поражения НДМА не происходит. В отдаленные периоды (1-3 месяц) у крыс, подвергшихся воздействию НДМА (90 мг/кг), еще нередко можно видеть нарушение долько-вого строения, появление аномальных гигантских ге-патоцитов и резко выраженный полиморфизм клеток.
Возможным исходом такого поражения является цирроз печени или злокачественное перерождение [14].
В других паренхиматозных органах крыс к концу 34-х суток острой интоксикации быти вышвлены отчетливые гемодинамические расстройства. В почках при этом обнаруживались признаки дегенеративных изменений клеток извитых канальцев. Была найдена также дегенерация клеток в мозге собак. Однако выраженность изменений, сроки их развития дали основания авторам считать, что повреждение названных органов является вторичным и опосредуется поражением печени.
При подострык и хронических отравлениях — при ежедневном введении НДМА с пищей (200 ppm) в течении 1-4 недель развивались субмассивные некрозы в печени и гибели крыс. В этих условиях НДМА в дозе 100 ppm наряду с обширными некрозами в печени вызывал развитие соединительной ткани и регенеративных узлов в зонах, по-видимому, ранее некротизировав-шейся ткани (Barnes, Magee, 1971).
В экспериментах И.Н. Швембергер [3] введение НДМА в дозе 8-11 мг/кг (I мг на крысу в день) приводило к развитию токсической дистрофии печени и гибели животных на 10-28 сутки. Дистрофические изменения при этом сочетались с явлениями регенерации. Уменьшение дозы НДМА до 0,5-0,2 мг на крысу соответственно снижало токсическое повреждение печени.
Существенно, что ежедневное введение НДМА в относительно больших дозах (0,4 мг на крысу) имело
своим следствием повреждение ядерных и цитоплазма-тических компонентов гепатоцитов, заключающихся в увеличении гиперхромных гранул, отделении от мембран рибосом и их агрегации, набухании митохондрий, поражении лизосом и мембран эндоплазматического ретикулума [17].
Таким образом, преимущественное повреждение печени оказалось свойственным и хроническому воздействию НДМА. При этом отмечалась высокая кумуляция эффектов повреждения. В других органах вышв-лялись лишь гемодинамические нарушения.
NITROSODIMETHYLAMINE - HEPATOTROPIC POISON AND CANCEROGENE
B.G. Osipenko, L.O. Polykova (Irkutsk State Medical University)
The toxic influence of dimethylnitrosamine is realized by necroric distruction of lever, diagnosed morphologically and clinically.
ЛИТЕРАТУРА
1. Осипенко Б.Г. Цитофлюориметрическое и цитоспект-рофотометрическое исследование нуклеинового аппарата печеночный клеток в условиях индукции опухолей нитрозодиметиламином //Бюллетень токсикологии, гигиены и профпатологии ракетных топлив. — 1978. - № 28 - С.91-98.
2. Соринсон С.Н., Гаврусейко О.М. Вопросы гигиены труда в производстве несимметричного диметилгидразина / /Изд-во Горьковского Института гигиены труда и профзаболевания, 1958. — 150 с.
3. Швембергер И.Н. О гистогенезе анапластических опухолей, индуцированных у крыс нитрозаминами // Цитология. — 1965. — Т. VII, №№ 3. — С.365-372.
4. Bailie M., Christie G. The acute toxic action of dimethylnitrosamine on liver cells // Biochem J. — 1999. — Vol. 172, № 3. — P.473-479.
5. Benedetti E., Emellot P. Effect of dimethylmitrosamine on the endoplasmic of rat liver cells // Lаb. Investig. — 1966. — Vol.15, №> 1. — P.209-216.
6. Chvapil M., Madden J., Ryan J. Effect of 1,10— phenantro-line on acute liver injury induced by dimethylnitrosamine in the rat // Life Sci. — 1994. — Vol. 14, №> 9. — P.1653-1655.
7. Col-WinkerR., GoutierR RNA synthesis inhibition by dimethylnitrosamine in regenerating rat liver // Erop J. Caner. — 1977. — Vol. 13, №> 10. — P.1081-1087.
8. Freund K Chemical manivestation and studies in paren-dhymaions hepatitis // Ann. Internal. Med. — 1937. — Vol. 10. — P.1144-1146.
9. Ganote C., Rosental A. Characteristic lesions of methylazoximetanol induced liver damage. A comparative
ultrastructural study with dimethylnitrosamine, hydrazine sulfate and carbon tetrachloride // Lab. Invest. — 1998. — Vol. 19, №> 4. — P.382-398.
10. Hendy R, Grasso P. Reversibility of lisosomal and glucose — G — phosphatase changes produced in the rat liver by dimethylnitrosamine // Chem.-Biol. Interactions. — 1995.
— Vol. 10, №> 6. — P.395-406.
11. Jacabson K, Wheelwright H. Studies on the toxicologi of N-nitrosodimethylamine vapor // Arch. Ind. Healh. — 1995.
— Vol. 12, №> 6. — P.617-622.
12. Khanna S., Puri D. The hepatotoxic effects of dimethylnitrosamine in the rat // J. Pathol. And Bacteriol.
— 1996. — Vol. 91, №> 2. — P.752-766.
13. Madden J., Yertman P., Davis J. Dimethylnitrosamine induced hepatic cirrhosis in the dog: a histological study // Surgery. — 2003. — Vol. 264, №> 4. — P.676-672.
14. Magee P., Barnes J. Carcinogenic nitrosocompounds // Adv. Cancer Res. — 1967. — Vol. 10, №> 1. — P. 163-264. // B кн. Успехи в изучении рака. — М.: Медицина, 1971. — Т. X.
— С.242-323.
15. O,Leary J., Wills J., Harrison B. Some effects of N-nitroso-dimethylamine on rabbit kidney function. // Proc. Soc., Exptl. Biol. And med. — 1957. — Vol. 94, №> 4. — P.775-776.
16. Shank R. Toxicology of N-nitrosocompounds // Toxicol. And appl. Pharmacol. — 1995. — Vol. 131, №> 3. — P.361-368.
17. Svoboda D., Higginson J. A comparison of ultrastructural changes in rat liver due to chemical carcirogens // Cancer Res. — 1968. — Vol. 28, №> 9. — P.1703-1733.
18. Testas P. Sevire acute experimental hepatocelluiar insufficiency with coma. Effect of dimethylnitrosamine in dogs // Med. Chirurg. — 1995. — V. Suppl. 2. — P.21-23.
© КРАСНОПЕЕВА И.Ю. -
РАСПРОСТРАНЕНИЕ РТУТИ И ЕЕ СОЕДИНЕНИЙ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ И ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
И.Ю. Краснопеева
(Городская станция скорой медицинской помощи г. Иркутск, гл. врач — А.М. Ворожба, Иркутский государственный
медицинский университет, ректор — д.м.н., проф. И.В.Малов)
Резюме. В обзоре литературы рассматриваются данные о распространении, миграции ртути и ее соединений в природе, роли в хозяйственной деятельности человека в техногенном загрязнении окружающей среды, пути поступления ксенобиотика в организм человека. Показано возникновение экологически обусловленного заболевания под воздействием ртути.
Ключевые слова. ?тутъ и ее соединения, окружающая среда, научный обзор.
