Распределение кадмия и экспрессия металлотионеина в органах крыс при острой интоксикации
- Авторы: Фазлыева А.С.1, Усманова Э.Н.1, Даукаев Р.А.1, Каримов Д.О.1, Валова Я.В.1, Смолянкин Д.А.1, Байгильдин С.С.1
-
Учреждения:
- ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека»
- Выпуск: Том 99, № 9 (2020)
- Страницы: 1011-1015
- Раздел: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
- Статья опубликована: 20.10.2020
- URL: https://stomuniver.ru/0016-9900/article/view/640272
- DOI: https://doi.org/10.47470/0016-9900-2020-99-9-1011-1015
- ID: 640272
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Введение. В данной статье представлены результаты экспериментального моделирования острого токсического действия кадмия на организм крыс, его распределения в печени и почках. Активизация защитного механизма от токсичного металла через белок металлотионеин для снижения биодоступности свободного кадмия.
Материал и методы. Исследование проводили на крысах с массой тела 140–190 г, которым однократно внутрижелудочно вводили кадмия хлорид в количестве 1/20 LD50. Изучали временные промежутки: до интоксикации, через 1; 2; 4; 6; 24; 48 и 96 ч после затравки. Накопление кадмия в печени и почках измеряли методом атомно-абсорбционной спектрометрии. Экспрессию гена металлотионеина (МТ1, МТ2А, МТ3) определяли с помощью ОТ-ПЦР на РНК, выделенной из тех же органов.
Результаты. Количественные различия по содержанию металла в печени и почках наблюдаются через 1 ч после интоксикации, с содержанием кадмия в 250 и 125 раз выше, чем в контрольных группах соответственно. Происходит накопление кадмия в печени с максимумом через 6 ч, а затем перераспределение его в почки. Выраженная экспрессия металлотионеина при однократном остром воздействии кадмия является тканеспецифичной. Так, экспрессия генов МТ1 и МТ2А была наибольшей в печени, а гена МТ3 – в почках.
Заключение. Полученные данные показывают, что однократное воздействие кадмия приводит к увеличению содержания транскрипта МТ в печени и почках одновременно с накоплением в них металла. Характер этого накопления зависит от органа, от времени воздействия, а экспрессия генов – ещё и от формы МТ.
Ключевые слова
Об авторах
Анна Сергеевна Фазлыева
ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека»
Автор, ответственный за переписку.
Email: nytik-21@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0037-6791
Мл. науч. сотр. химико-аналитического отдела ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», 450106, Уфа.
e-mail: nytik-21@yandex.ru
РоссияЭ. Н. Усманова
ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека»
Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-5455-6472
Россия
Р. А. Даукаев
ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека»
Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-0421-4802
Россия
Д. О. Каримов
ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека»
Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-0039-6757
Россия
Я. В. Валова
ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека»
Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-6605-9994
Россия
Д. А. Смолянкин
ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека»
Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-7957-2399
Россия
С. С. Байгильдин
ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека»
Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-1856-3173
Россия
Список литературы
- Козуб С.Н. Анализ современного состояния и выбор сырья технологии вторичного кадмия. Технологический аудит и резервы производства. 2015; (1): 37-41. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2015.38113
- Faroon O., Ashizawa A., Wright S., Tucker P., Jenkins K. Toxicological Profile for Cadmium. Atlanta, GA: Agency for Toxic Substances and Disease Registry; 2012
- Кадникова Е.П. Химическое загрязнение среды обитания и состояние здоровья детей дошкольного возраста, по данным социально-гигиенического мониторинга. Здоровье населения и среда обитания. 2019; (2): 9-14.
- Янин Е.П. Кадмий в пылевых выбросах промышленных предприятий и его роль в загрязнении производственной и окружающей среды. Медицина труда и промышленная экология. 2006; (9): 1-5.
- Moulis J.M., Thévenod F. New perspectives in cadmium toxicity: an introduction. Biometals. 2010; 23(5): 763-8. https://doi.org/10.1007/s10534-010-9365-6
- Méndez-Armenta M., Ríos C. Cadmium neurotoxicity. Environ. Toxicol. Pharmacol. 2007; 23(3): 350-8. https://doi.org/10.1016/j.etap.2006.11.009
- Лыжина А.В., Унгуряну Т.Н., Родиманов А.В. Риск здоровью населения при воздействии тяжёлых металлов, загрязняющих продовольственное сырьё и пищевые продукты. Здоровье населения и среда обитания. 2018; (7): 4-7
- ATSDR’s Substance Priority List. Available at: https://www.atsdr.cdc.gov/spl/
- ВОЗ. Десять самых опасных химических веществ. Available at: https://www.who.int/ipcs/assessment/public_health/chemicals_phc/ru/
- Yu H., Wang J., Fang W., Yuan J., Yang Z. Cadmium accumulation in different rice cultivars and screening for pollution-safe cultivars of rice. Sci. Total Environ. 2006; 370(2-3): 302-9. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2006.06.013
- Johri N., Jacquillet G., Unwin R. Heavy metal poisoning: the effects of cadmium on the kidney. Biometals. 2010; 23(5): 783-92. https://doi.org/10.1007/s10534-010-9328-y
- Бингам Ф.Т., Коста М., Эйхенбергер Э. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов. Пер. с англ. М.: Мир; 1993
- Klaassen C.D., Liu J., Diwan B.A. Metallothionein protection of cadmium toxicity. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2009; 238(3): 215-20. https://doi.org/10.1016/j.taap.2009.03.026
- Sears M.E. Chelation: Harnessing and enhancing heavy metal detoxification - a review. ScientificWorldJournal. 2013; 2013: 219840. https://doi.org/10.1155/2013/219840
- Kara H., Fikret K., Canatan H., Servi K. Effects of exogenous metallothionein on acute cadmium toxicity in rats. Biol. Trace Elem. Res. 2005; 104(3): 223-32. https://doi.org/10.1385/bter:104:3:223
- Chan H.M., Cherian M.G. Protective roles of metallothionein and glutathione in hepatotoxicity of cadmium. Toxicology. 1992; 72(3): 281-90. https://doi.org/10.1016/0300-483x(92)90179-i
- Sabolić I., Breljak D., Škarica M., Herak-Kramberger C.M. Role of metallothionein in cadmium traffic and toxicity in kidneys and other mammalian organs. Biometals. 2010; 23(5): 897-926. https://doi.org/10.1007/s10534-010-9351-z
- Рыспекова Н.Н., Нурмухамбетов А.Н., Аскарова А.Е., Аканов А.А. Роль тяжёлых металлов в развитии анемий (обзор литературы). Вестник Казахского Национального медицинского университета. 2013; (3): 46-51
- Satarug S., Garrett S.H., Sens M.A., Sens D.A. Cadmium, environmental exposure, and health outcomes. Environ. Health Perspect. 2010; 118(2): 182-90. https://doi.org/10.1289/ehp.0901234
- Messner B., Bernhard D. Cadmium and cardiovascular diseases: cell biology, pathophysiology, and epidemiological relevance. Biometals. 2010; 23(5): 811-22. https://doi.org/10.1007/s10534-010-9314-4
- Жаксылыкова А.К., Алмабаев Ы.А., Ткаченко Н.Л. Структурная перестройка лимфатического узла печени при экзотоксикозе хлористым кадмием. Медицина и образование в Сибири. 2014; (2): 1-7
- Reis L.S.L.S., Pardo P.E., Camargos A.S., Oba E. Mineral element and heavy metal poisoning in animals. Journal of Medicine and Medical Sciences. 2010; 1(12): 560-79.
- Järup L., Åkesson A. Current status of cadmium as an environmental health problem. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2009; 238(3): 201-8. https://doi.org/10.1016/j.taap.2009.04.020
- Zalups R.K., Ahmad S. Molecular handling of cadmium in transporting epithelia. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2003; 186(3): 163-88. https://doi.org/10.1016/s0041-008x(02)00021-2
- Zalups R.K. Evidence for basolateral uptake of cadmium in the kidneys of rats. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2000; 164(1): 15-23. https://doi.org/10.1006/taap.1999.8854
- Thévenod F. Catch me if you can! Novel aspects of cadmium transport in mammalian cells. Biometals. 2010; 23(5): 857-75. https://doi.org/10.1007/s10534-010-9309-1
Дополнительные файлы
