CC BY
89
© Островська С. С., Гарець В. I., Шаторна В. Ф.
УДК 661. 852:546. 41:616. 419
Островська С. С., Гарець В. I., Шаторна В. Ф.
ВПЛИВ СВИНЦЮ НА КРОВОТВОРНУ ФУНКЩЮ
КЮТКОВОГО МОЗКУ (експериментальне дослщження)
ДЗ «Днтропетровська медична академ1я МОЗ УкраГни»
(м. Джпропетровськ)
Дана робота е фрагментом науково! теми «Роз-виток i морфо-функцiональний стан органiв i тканин експериментальних тварин i людей у норм^ в онто-генезi пщ впливом зовнiшнiх факторiв», № держ. ре-естрацiI 0111и009598
Вступ. До^дження ефектiв впливу свинцю (РЬ) на организм вщбуваються вже не одне десятирiч-чя [9, 1, 17, 21]. Значно менше уваги придтяеться дослiдженням вплiву РЬ на юстковий мозок (КМ), хоча порушення його функцюнування, як критично! системи, призводить до прискорено! загибелi органiзму [10]. Вщомо, що вплив РЬ супроводжу-еться розвитком анеми. Причиною !! розвитку вва-жають прискорену загибель у кровi еритроцитiв в результат порушення РЬ бiосинтезу гемоглобiну у цих кттинах [14]. Реакцп оргаызму на вплив фак-торiв зовышнього середовища в залежностi вiд в^ також мае дуже важливе медичне та загально бю-логiчне значення [5, 14]. Багато аспекпв, що стосу-ються вiкових особливостей реагування КМ на ш-токсикацiю РЬ, залишаються мало дослiдженими. У цьому зв'язку актуальним е вивчення рiзних систем адаптаци людини до дм негативних факторiв навко-лишнього середовища [13]. Показано, що посилене споживання харчового кальцт (Са) мае виражений захисний ефект, зокрема, знижуе ступшь негативного впливу РЬ на печшку [3], але дан про ефективнють захисно! дм Са у вщношены КМ i його використання для корекци анеми, в тому чиогм у дiтей, якi тддали-ся Ытоксикацп РЬ, практично вщсутнк
Мета дослiдження. Визначити вплив РЬ в кон-центраци 1/10 _й50 на КМ у щурiв з урахуванням в^ тварин та оцшити ефективнiсть використання харчового Са для корекци його токсично! дм .
Об'ект i методи дослiдження. Експерименти проводили на 240 бтих щурах-самцях лiнi! Вiстар. Утримання тварин та експерименти проводилися вщповщно до положень «бвропейсько! конвенцi! про захист хребетних тварин, як використовуються для експерименпв та iнших наукових цтей» (Страсбург, 1985), «Загальних етичних принцитв експериментiв на тваринах», ухвалених Першим нацюнальним кон-гресом з бюетики (Ки!в, 2001).
120 щурiв перебували у фазi прогресивного зростання, з початковою масою тiла 97,6 ± 2,4 г, 120 iнших тварин перебували у фазi стабiльного зростання з початковою масою тта 222,6 ± 10,5 г. Щурам (60 з кожно! групи) внутршньоочеревинно вводили ацетат свинцю по 1/10 _й50 у 1 мл розчину 0,9% ЫаО! щодня протягом 10 дыв. Контрольнi тварини (30 з кожно! групи) одержували внутршньоочеревин-но 1мл 0,9% ЫаО!. Щурiв виводили з експерименту через 1, 3, 5, 10 дiб пiсля затравки, через 10 i 20 дiб пiсля припинення затравки (вiдновний перюд, вщ-повiдно 20 та 30 дiб).
2 групи щурiв також вщповщно з 1-! та 2-! фази онтогенезу (по 30 в кожнм грут) отримували наван-таження РЬ у поеднанн з подвмною нормою Са в рацiонi шляхом введення порошку яечно! шкарлупи з розрахунку 1,0 - 1,5 г на 100 г добового рацюну [3]. Тварини були адаптован до рацюну протягом 5 дiб, пюля чого пiдцавалися навантаженню РЬ. Затравку щурiв здiйснювали щодня перед годуванням протягом 10 дыв, по™ виводили з експерименту через 1, 10 та 30-у добу, останнм термЫ вiдповiдае 20 добi пюля припинення затравки. Пюля евтанази у тварин вичленяли стегновi кiстки. Суспензт клiтин отримували шляхом вимивання КМ охолодженим серед-овищем 199. Вмют клiтин (х106) пiдраховували у ка-мерi Горяева. Суспензiю кттин КМ центрифугували, осад змiшували в аутолопчнм сироватцi i робили на скельцях мазки, як фарбували по Паппенгейму. Пщ мiкроскопом при збтьшены х900 пiдраховували 200 ядерних клггин еритро!дного зростка, визнача-ли (у %) ктькють еритробластiв i нормоблас^в: ба-зофiльних, полiхроматофiльних та оксифтьних [2]. Для визначення гематологiчного статусу щурiв здм-снювали забiр кровi пiд ефiрним наркозом з хвос-тово! вени. Визначали кiлькiсть лейкоци^в (х109/л), еритроцитiв (х1012/ л), ретикулоци^в (у промiле), вмiст гемоглобiну (г/л), пщраховували лейкоформу-лу (у %) [2]
У сироватцi кровi щурiв визначали динамiку кон-центрацi! Са (ммоль/л) [4] на 1, 10 та 30 добу експерименту. Контролем були вихщы дан до затравки РЬ. Реестрували загибель тварин. Вiрогiднiсть
1-1-1-1-г
1 3 5 10 20(10) 30(20) доба
-ф-NaCI —щ— РЬ
Рис. 1. Динамка ктькосгп ядерних клп~ин кюткового мозку у дорослих щур1в шсля дм ацетату свинцю.
Позначення: по oci х - доба теля дм сол1 свинцю, в дужках - доба вщновного перюду; по oci у - кшькють ядерних кттин юсткового мозку В СТвГНОВМ ЮСТЦ1 LUypiB у % до контролю.
контроль 13;
■ еритробласти
■ пошхромятофктьш нормобласти
20(10) 30(20)
I ба1оф1льн1 нормобласти
ОКСНфьТЫП
нормобласти
Рис. 2. Парщальна ерiтробластограма у кiстковому мозку дорослих щурiв в динамiцi отруення свинцем.
Позначення: по осi х - доба пiсля дii солi свинцю, в дужках - доба вщновного перюду; по осi у - ктьюсть ядерних еритро'щних кттин (у%).
розходжень м1жпоказниками груп, що первнювали, оцнювали по 1>критер1ем Стьюдента.
Результати дослщжень та Ух обговорення.
За даними проведених дослщжень (рис. 1) через 3 доби пюля затравки РЬ вмют кгптин у КМ дорослих щур1в достов1рно зменшувався \ через 10 д1б знижу-вався на 29,4±2,6% (р <0,05). Через 10 д\б вщновного перюду вщзначалося пщвищення м1елокарю-цит1в, проте, до юнця експерименту повноУ кгптинноУ нормал1заци не вщбувалося. У венхтварин вже через 5 д1б ¡нтоксикаци в КМ достов1рно зменшувалася ктьюсть елемент1в еритро'щного ряду яю
мютили гемоглобЫ. У парщальый ер1тро-бластограм1 вщзначався зеув вл1во ¡з зменшен-ням оксифтьних нормобласт1в та збтьшенням
пол1хроматофтьних, базофтьних нормобласт1в та еритробласт1в (рис. 2). Через 10 fli6 ui змни були найбтьш вираженк До юнця експерименту в цто-му в КМ переважали еритрощы кгптини, яю мютили гемоглобЫ, хоча оксифтьних нормобласт1в спосте-р1галося менше, и\ж у контроль 1ндекс дозр1вання еритробласт1в на 10 добу знижувався до 0,67±0,03 (у контрол1 - 0,80±0,02, р<0,05).
Змни у КМ тварин uiei групп знаходили вщобра-ження у периферичый кров1, де розвивалася анем1я i лейкопеыя ¡з зменшенням на niKy ¡нтоксикацй' юль-кост1 еритроцит1в, вмюту гемоглобну, лейкоцит1в та наростанням юлькост1 ретикупоцит1в (рис. 3).
У лейкоформугп через 5 та 10 fli6 затравки вщзначався зеув вл1во, що супроводжувалося зменшенням юлькост1 моноцит1в та збтьшенням юль-KOCTi л1мфоцит1в. В юнц1 вщновного перюду ц\ змни були виражеы в меншому ступени однак, повноУ нормал1заци показниюв кгптинного складу перифе-ричноУ кров1 та КМ не спостер1галося. Bei доросгп щури залишалися живими. Внутр1шньошлункове введения 0,9% розчину NaCI молодим щурам, також
-Г 7
6
5
4
3
контроль 1
5
доба
10 20(10)30(20)
Рис. 3. Показники периферичноГ KpoBi у дорослих щурiв в динамщ отруення свинцем.
Позначення: по oci х - доба тсля дii солi свинцю, в дужках -доба вщновного перюду; по основшй oci у1 - 1 - гемоглобш (г/л), 4 - ретикулоцити (у промше); по дoпoмiжнiй oci yII- 2 - лейкоцити (х109/л), 3 - еритроцити (х1012 /л).
120 100 80 60 40 20 0
5 10 20(10) 30(20) доба
Рис. 4. Кшькють кттин у кiстковому мозку молодих та дорослих щурiв в динамiцi свинцевоГ iнтоксикацГГ.
Позначення: по oci х - доба тсля затравки свинцем, по ос у -кшькють мiелoкарioцитiв у % до вщповщного контролю; в дужках -доба вщновного перюду; 1, 2 - вщповщно мoлoдi та доро^ щури.
Таблиця
Вплив свинцю на концентращю загального кальщю у сироватцi кровi молодих та дорослих щурiв
показники/ вихщы дан1 (до затравки свинцем) доба тсля затравки свинцем
1 10 30(20)
группа тварин
1 2 1 2 1 2
Са ( у молодих) ммоль/л 2,01±0,06 2,00± 0,06 1,65± 0,21* 1,99± 0,10 0,94± 0,02* 2,03± 0,07 1,05± 0,09*
Са (у дорослих) ммоль/л 2,10±0,05 2,10± 0,05 2,09± 0,04 2,02± 0,06 1,24± 0,09* 2,12± 0,04 1,64± 0,02*
Позначення: 1 - подвмна норма кальцiю; 2 - норма кальцю; в дужках - доба виновного перiоду; * - вщмшност достовiрнi порiвняно з вихщними даними, р < 0,05.
як i дорослим, не надавало негативного впливу на кровотворну функщю КМ, навпаки, кшьюсть клiтин в КМ у них прогресивно зростала i до кшця експе-рименту збшьшувалася на 12,8 ± 2,1% (р <0,05), що було пов'язано, очевидно, з штенсивним зростан-ням тварин, як знаходилися в 1-й фазi онтогенезу.
Кiлькiсть клiтин КМ у молодих щурiв зменшува-лась набагато штенсившше, нiж у дорослих (рис. 4), причому вже через добу мiелокарiоцитiв було до-стовiрно менше, нiж у контрольних тварин.
Через 10 дiб кiлькiсть кттин знижувалася бiльш нiж в 2 рази до 32,6 ± 2,6 х106 (у контролi - 70,9 ± 1,4 х 106 кттин), пiсля припинення затравки вiдновлення кттинност вiдбувалося повiльнiше, нiж у дорослих щурiв, до кiнця експерименту повноТ нормалiзацií кшькост1 кштин у КМ не спостер1галося в обох трупах. Смертнють у грут молодих щур1в склала 15%. Бшышсть тварин загинуло м\ж 5 110 добами затравки РЬ.
Зниження чисельносл кштин у КМ молодих щур1в, так само як \ у дорослих щур1в, супроводжувалося
120
100
30(20)
Рис. 5. Кшьюсть к л ¡тин у кютковому мозку молодих та дорослих щур1в з р1зним вмютом кальщю у рацюш в динамщ1 свинцево'мнтоксикацм.
Позначення: по ос1 х - доба тсля затравки свинцем, в дужках - вщновний перюд; по ос1 у - кшьюсть м1елокарюцит1в у% до вщповщного контролю; 1,2- вщповщно молод1 \ доросл1 щури з пщвищеним вмютом кальцю в рацюш; 3,4- таю ж ¡з звичайним вмютом кальцю в рацюш.
розвитком анемп, яка починалася ранiше i була бiльш виражена. Так, вже через 3 доби (у дорослих щурiв - через 5 дiб) тсля затравки РЬ в периферичнм кровi у молодих щурiв зменшувалися кiлькiсть еритроцитiв та вмют гемоглобiну, що супроводжувалося посиленим надходженням з КМ ретикуло-цитiв. Пк розвитку анемiТ припадав на ю-нець затравки. До кiнця вщновного перiоду в групi дорослих щурiв розвивалася вира-жена тенденцiя до нормалiзацiТ показникiв, в групi молодих щурiв зберiгалася виражена анемiя.
У тварин iз звичайним вмютом Са в ращ-онi виявлялися ознаки дефщиту загального Са в сироватц кровi. Вмiст Са прогресивно знижувався до 10 доби, особливо у молодих тварин, (табл.).
Моделювання навантаження РЬ на тл збагаче-ного Са рацюну тварин 1-Т та 2-Т фази онтогенезу практично не впливало на кровотворення (рис. 5). Визначалася лише тенденщя до зниження кшькост кштин у КМ на пку iнтоксикацiТ (10 доба), причому майже однаковоТ вираженостi в обох групах. У цшо-му у тварин мiж кiлькiстю кштин у КМ i концентращ-ею Са в сироватцi кровi юнував виражений прямий зв'язок (г = 0,907, р < 0,001), Найбшьш значна коре-ляцiя мiж цими показниками простежувалася в групi молодих щурiв (г. . = 0,999, р <0,001).
\ к1лькють кштин / Са ' /
Таким чином, РЬ в концентрацп 1/10 Ш50 сприяе спустошенню КМ. Сукупнiсть змш у кровотвореннi: гiперплазiя еритроТдного зростка, зменшення зр^ лих еритроТдних попередниюв та розвиток в пери-феричнм кровi анемiТ i лейкопенiТ з лiвим зрушенням в лейкоформулi свщчить про те, що у КМ виникае виражений дефщит самих раншх попередникiв ери-тро- та лейкопоезу. Цей феномен може бути обу-мовлений або зменшенням кiлькостi стовбурових кюткомозкових клiтин (СКК), або зниженням актив-ностi Тх дiлення [9].
Зниження Са в сироватц кровi свiдчить про зменшення вмiсту Са в юстках [6], при цьому через 20 дiб вiдновного перюду кiсткове депо Са не нор-малiзуеться, що пiдтверджуе вiдомi факти про те, що РЬ замщуе Са у кютковому матриксi, порушуючи його структуру [20, 22, 23]. Мехашзм цього процесу [12] полягае в тому, що юни Са, як входять до складу гщроксиапатиту, основного мiнерального компонента юсток, замiщуються iонами РЬ. У результат дефiцит Са може перешкоджати утворенню апатиту, через зниження Са-фосфату. Гетероюнний обмiн Са в гщроксиапатиту на РЬ в рщинах i тканинах орга-нiзму може ютотно порушити структуру основного кристала, який бшьше не е власне гидроксиапати-том. Якщо враховувати той факт, що Са у складi юст-ковоТ тканини е одним з найважливших елементiв специфiчного мiкрооточення для СКК [9], регул юе Тхню функцю, то вихiд Са з юсток, викликаний РЬ, повинен призводити до Тх ушкодження i, отже, до
порушення кровотворення у КМ, показником якого е, зокрема, анемiя [2].
Таке трактування отриманих даних логiчно пояс-нюе причину затримки вiдновлення ктыкост клiтин у КМ щурiв пюля припинення затравки РЬ, а також узгоджуеться з даними лiтератури про те, що РЬ чинить виражений депресивний вплив на еритро-поез та iмунну систему [8, 18] i з даними про те, що анемiя е одним з найбтыш важливих бiологiчних ефектiв впливу РЬ на оргаызм людини та тварин [8, 11]. Прискорена загибелы еритроци^в у кровi, яка викликана вiдомою здатнiстю свинцю порушувати бюсинтез гемоглобiну в цих кттинах [16], в^грае в цыому процесi, очевидно, вторинну ролы, що також узгоджуеться з результатами, отриманими вже в перших роботах по доотдженню дано! проблеми, в яких було вiдмiчено, що анемiя при сатурнiзмi необов'язково поеднуетыся з пщвищеною швидкю-тю руйнування еритроцитiв [15, 19], але при цыому завжди мае мюце декалыцинацiя кiсткового матрик-су [8]. ^м того, загибелы еритроцитiв у кровi при впливi РЬ може бути обумовлена значною домiшкою ретикулоци^в, якi менш стiйкi, нiж еритроцити, до впливу ушкоджуючих факторiв, у тому чи^ РЬ.
Не виключено, що поразка свинцем КМ е головною причиною пщвищено! смертност молодих щурiв, хоча не можна виключати й iнший токсичний вплив, осктыки свинецы вiдрiзняетыся вираженою полггропною дiею на органiзм [7]. Враховуючи наяв-нiсты калыцiевого механiзму впливу РЬ на КМ, можна зробити висновок про те, що в перюд формування
скелета та 1мунолопчного статусу в орган1зм1, що росте, збтышення Pb в навколишньому середовищ1 може бути основною причиною високого р1вня за-хворюваны по класу кров1 та кровотворних орган1в у дггей.
Важливе значення маюты отриман дан1 про те, що при отруенн Pb, п1двищення вм1сту харчового Ca в рац1он1 щур1в призупиняе його вихщ Í3 к1сток скелета i сприяе збереженню нормального р1вня кровотворення. Ц1 факти, по-перше, е вагомим аргументом на користызапропоновано!калыцiевоIконцепци порушення кровотворно! функцiI КМ при сатурызм^ по-друге, наочно демонструе практичний аспект за-стосування харчового Ca для попередження розви-тку анемп, викликано! Pb, особливо у зростаючому органiзмi.
Висновки.
1. Вплив свинцю в концентраци 1/10 LD50 викликае спустошення КМ, що супроводжуетыся дефщитом самих раннiх попередникiв еритроцитiв i розвитком у периферичнм кровi анеми, яка розвиваетыся iнтенсивнiше i довше зберiгаетыся у молодих щурiв,
2. Рацюн, збагачений калыцiем, мае виражений захисний ефект на кровотворну функ^ю КМ при штоксикаци Pb.
Перспективи подальших дослiджень. У пер-спективi плануетыся доопрацювання отриманих даних дослщження в сенсi динамiки змiн кровотворно! функцп КМ при отруенн Pb в порiвнялыному аспект при отруеннi iншими ксенобiотиками, зокрема кадмiем.
Лiтература
Медицина,
1. Авцын А. П. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология / А. П. Авцын - М. 1991. - 496 с.
2. Клетки крови и костного мозга: Атлас. / Под ред. Г. И. Козинца. - М.: Медицинское информационное агентство, 2004.
- 203 с.
3. Королев А. А. Влияние алиментарного кальция на уровень адаптации организма в условиях нагрузки цезием-137 и свинцом / А. А. Королев, Б. П. Суханов // Вопросы питання. - 1996. - № 3. - С. 34-37.
4. Лабораторные методы исследования в клинике. Справочник / Под ред. В. В. Меньшикова. - М.: Медицина, 1987. -374 с.
5. Нацюнальний план дм з ппени довктля на 2000-2005 роки // Довктля i здоров'я. - К., 2001. - Вип. 3. - С. 7-39.
6. Слуцкий Л. И. Биохимия регенерата кости как специфической разновидности грануляционно-фиброзной ткани / Л. И. Слуцкий. - В сб.: Механизмы регенерации костной ткани. - М., 1972. - С. 179-189.
7. Скальный А. В. Мониторинг и оценка риска воздействия свинца на человека и окружающую среду с использованием биосубстратов человека / А. В. Скальный, А. В. Есенин // Токсикол. Вестник. - 1996. - № 6. - С. 16-23.
8. Свинец. Гигиенические критерии состояния окружающей среды. - Женева : ВОЗ, 1980. - 192 с.
9. Фриденштейн А. Я. Клеточные основы кроветворного микроокружения / А. Я. Фриденштейн, Е. А. Лурия. - М.: Медицина, 1980. - 320 с.
10. Ярмоненко С. П. Радиобиология человека и животных / С. П. Ярмоненко. - М.: «Высшая школа», 1988. - С. 56-92.
11. Anemia and unexplained abdominal pain: loking for a leand / D. A. Tsitsikas, M. Emery, S. Pomfret [et. al.] // B. M. J. - 2012.
- Vol. 2, №. 344. - P. 2996 - 1999.
12. Calcium and magnesium content in hard tissues of rats under condition of subchronic lead intoxication / T. Todorovic, D. Vu-janovic, I. Dozic [et al.] // Magnes. Res. - 2008. - Vol. 21, №1. - P. 43 - 50.
13. Cunningham E. What role does nutrition play in the prevention or treatment of childhood lead poisoning // J. Acad. Nutr. Diet.
- 2012. - Vol. 112, № 11. - P. 1916-1920.
14. Guillain-Barra-like syndrome in a child with lead poisoning / M. Toto, A. De Giacomo, M. G. Petruzzelli [et al.] // Neuropediat-rics. - 2012. - Vol. 4, № 4. - P. 217- 220.
15. Hernberg S. Lifespan, potassium fluxes and membrane ATP-ases of erytrocytes from subjects exposed of inorganic lead / S. Hernberg // Work environ. Health. - 1967. - № 3. - P. 1-74.
16. Kersey M. Anemia, lead poisoning and vitamin D deficiency in low-income children: do current screening recommendations match the burden of illness / M. Kersey, M. Chi, D. B. Cutts // Public. Health. Nutr. - 2011. - Vol. 14, № 8. - P. 1424-1428
17. Lead enhances fluoride influence on apoptosis processes in liver cell line HepG2 / I. Gutowska, I. Baranowska-Bosiacka, E. Siwiec [et al.] // Toxicol. Ind. Health. - 2013. - Pub. Med. [Epub ahead of print].
18. Luster M. I. Environmentally related disorders at the hematologic and immune system / M. I. Luster, D. Wierda, G. J. Rosen-tahal // Med. Clin. North. Amer. - 1990. - Vol. 74, № 2. - P. 425-440.
19. Leikin S. Erythrokinetic studies of the anemia of lead poisoning / S. Leikin, G. Eng // Pediatrics. -1963. - № 31. - P. 996-1002.
20. Pounds J. G. Effect of lead intoxication on calcium homeostasis and calcium-mediated cell function: a review / J. G. Pounds // Neurotoxicol. - 1985. - № 3. - P. 295-332.
21. Sharma V. Protective effect of Withania somnifera roots extract on hematoserological profiles against lead nitrate-induced toxicity in mice / V. Sharma, S. Sharma // Indian J. Biochem. Biophys. - 2012. - Vol. 49, № 6. - P. 458-462.
22. Simons T. J. Lead-calcium interactions in cellular lead toxicity / T. J. Simons // Neurotoxicol. - 1993. - № 14. - P. 77-86.
23. Silbergeld E. K. Lead and osteoporosis. Mobilization of lead from bone in postmenopausal women / E. K. Silbergeld, J. Schwartz, K. Mahaffey // Environ. Res. - 1988. - № 47. - P. 79-94.
УДК 661. 852:546. 41:616. 419
ВПЛИВ СВИНЦЮ НА КРОВОТВОРНУ ФУНКЦЮ ЮСТКОВОГО МОЗКУ (експериментальне дослщження)
Островська С. С., Гарець В. i., Шаторна В. Ф.
Резюме. Дан про причини розвитку анеми при отруенн свинцем (Pb) суперечливк Не вивчен BiKOBi ас-пекти i протекторы властивост кальцю (Ca) у вщношены токсично! дм Pb на юстковий мозок (КМ). Цть дослщження - визначити вплив Pb у концентраци 1/10 LD50 на КМ у щурiв рiзного в^ й оцшити ефективнють використання харчового Са для корекцп токсично! дм. Показано, що в молодих щурiв вплив Pb викликае бтыш виражене зниження ктькост клггин у КМ, супроводжуеться розвитком анеми, що розвиваеться ш-тенсивнше i довше збер^аеться, ыж у дорослих тварин. Рацюн, збагачений Са, мае виражений захисний ефект. Робитыся висновок про те, що основний мехаызм впливу Pb на КМ обумовлений, iмовiрно, його в^ домою здатнютю акумулюватися в юстках скелету, замщати Са, що впливае на мiкрооточення стовбурних кровотворних клггин i порушуе !хню функцю
Ключовi слова: свинецы, калыцiй, юсткомозкове кровотворення.
УДК 661. 852:546. 41:616. 419
ВЛИЯНИЕ СВИНЦА НА КРОВЕТВОРНУЮ ФУНКЦИЮ КОСТНОГО МОЗГА (экспериментальное исследование)
Островская С. С., Гарец В. И., Шаторная В. Ф.
Резюме. Данные о причинах развития анемии при отравлении свинцом (Pb) противоречивы. Не изучены возрастные аспекты и протекторные свойства кальция (Ca) в отношении токсического действия Pb на костный мозг (КМ). Цель исследования - определить влияние Pb в концентрации 1/10 LD50 на КМ у крыс разного возраста и оценить эффективность использования пищевого (Са) для коррекции токсического действия. Показано, что у молодых крыс влияние Pb вызывает более выраженное снижение количества клеток в КМ, сопровождается развитием анемии, которая развивается интенсивнее и дольше сохраняется, чем у взрослых животных. Рацион, обогащенный Са, обладает выраженным защитным эффектом. Делается вывод о том, что основной механизм воздействия Pb на КМ обусловлен, очевидно, его известной способностью аккумулироваться в костях скелета, замещать Са, что влияет на микроокружение стволовых кроветворных клеток, нарушая их функцию.
Ключевые слова: свинец, кальций, костномозговое кроветворение.
UDC 661. 852:546. 41:616. 419
Impact of Plumbum on Blood-Forming Function of Bone Marrow (experimental research)
Ostrovska S. S., Garets V. I., Shatorna V. F.
Abstract. Introdaction. Investigation of effects of plumbum (Pb) intoxication impact has been carried out for decades. Significantly less attention is paid to the impact of Pb on bone marrow (BM), though disorders in its functioning as a critical system, lead to accelerated death of the organism. It is known that impact of Pb on the organism is accompanied by the development of anemia. Its cause is considered to be accelerated death of blood erythrocytes due to disorder of hemoglobin synthesis in these cells caused by Pb. However in this case anemia is not obligatory connected with destruction of erythrocytes, but decalcinization of marrow matrix always takes place, being linked with expressed ability of Pb to be accumulated in bones, to impact on metabolism of calcium (Са) compounds, reducing its content; this must lead to the change of micro-encirclement for blood-forming stem cells (BSC), and probably to the change of their function as well, anemia being one of its index. Investigation of this question is relevant and assessment of peculiarities of blood-forming in case of Са deficit in the organism is of great theoretical and practical significance.
Reactions of the organism on the impact of factors of the environment in dependence with age are also of great medical and general biologic significance. However many aspects concerning age peculiarities of reaction of BM on intoxication caused by Pb remain poorly studied on practice. In this connection investigation of various systems
of human being's adaptation to the impact of negative factors of the environment is relevant as well. It is known that enhanced usage of alimentary Са has expressed defensive effect, especially it reduces stage of negative impact of Pb on the liver, but the data on efficiency of defensive effect of Са as for BM and its usage for anemia correction, including children exposed to Pb intoxication, are practically absent.
The aim of the study is to define impact of plumbum acetate in concentration of 1/10 LD50 on BM of rats regarding their age and to assess efficiency of usage of alimentary Ca for correction of toxic action.
Materials and methods. Experiments have carried out on 240 white male-rats of Vistar line. 120 rats were in the phase of progressive growth, with initial body mass of 97,6 ± 2,4 g. 120 other rats were in the phase of a stable growth with body mass of 222,6 ± 10,5 g. Rats were injected plumbum acetate intra-peritoneally by 1/10 LD50 in 1 ml of 0,9% NaCI solution during 10 days. Control group of animals received 0,9% NaCI by 1 ml. Rats were withdrawn from the experiment in 1, 3, 5, 10 days after priming, in 10 and 20 days after cessation of priming.
Results and discussion. It was shown that Pb impact in the concentration of 1/10 LD50 causes devastation of BM and slows down its regeneration, this is accompanied by deficit of the earliest erythrocytes precursors and development of anemia in the peripheral blood, causes more expressed decrease of cells in BM, than in adult rats, under this condition anemia develops more intensively and preserves longer; this may be the main cause of a high incidence of hematologic diseases in children in case of Pb poisoning. Dietary intake enriched with calcium has an expressed defensive effect on blood-forming function of BM, therewith mechanism of defensive effect of Са is equally expressed both in young and adult animals.
The conclusion is drawn that basic mechanism of impact of plumbum compounds on BM is caused by its ability to be accumulated in the bones, probably at the expense of loss of calcium compounds; this disturbs structure of bone tissue which is the micro-encirclement of BSC, function of the latter is being disturbed.
Key words: plumbum, calcium, bone marrow blood formation.
Рецензент - проф. Мщенко I. В.
Стаття надшшла 14. 04. 2014 р.
