Сравнительная оценка токсического эффекта спиртов для биологических тест-объектов (бактерий, тетрахимен и сперматозоидов)

5. Луганский В.А., Жолудев С.Е. Способы улучшения фиксации полных съемных протезов путем оптимизации получения функциональных оттисков // Панорама ортопедической стоматологии. — 2005. — № 1. — С.32-38.

6. Рединов И. С. Подготовка тканей протезного поля при ортопедическом лечении больных с беззубой нижней челюстью при резко выраженной атрофии альвеолярной части : Автореф. дис. ... д-ра. мед. наук. — М., 2000.

— 24 с.

7. Саввиди КГ. Некоторые клинико-анатомические особенности протезного ложа беззубой нижней челюсти и тактика ортопедического лечения // Стоматология: двухмесячный научно-практич. журнал. — М.: Медицина, 2004. — № 2. — С.41-43.

8. Садыков М.И. Стоматологическая реабилитация пациентов с полным отсутствием зубов // Институт стома-

тологии. — 2002. — № 2. — С.30.

9. Свирин Б.В. Получение функционального слепка с верхней и нижней челюстей после полной утраты зубов, обусловленной заболеваниями пародонта// Современная ортопедическая стоматология. — 2005. — № 3. — С.50-52.

10. Цимбалистов А.В. и др. Оттискные материалы и технологии их применения: метод. пособие. — СПб.: Меди издательство, 2004. — 96 с.

11. Штрейнмакерс Й. Оттискные ложки с динамическим давлением // Инструменты в стоматологии. — 2001. — № 3. — С.55-57.

12. Marxkors R. Полные съемные протезы // Новое в стоматологии. — 2004. — № 6. — С.36-47.

© ШИЛОВ В.В., БОГАЧЁВА A.C., ПОЛОЗОВА Е.В. - 2007

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ТОКСИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА СПИРТОВ ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ТЕСТ-ОБЪЕКТОВ

В.В. Шилов, А.С. Богачёва, Е.В. Полозова

(Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования, ректор — акад. РАМН, д.м.н., проф.

Н.А. Беляков, кафедра общей и клинической токсикологии, зав. — д.м.н., проф. В.В. Шилов)

Резюме. Проведена сравнительная оценка чувствительности биологических тест-объектов: люминесцентные бактерий, инфузорий ТеГгаЫтепа руп/огт1$ и сперматозоидов крупного рогатого скота к действию спиртов (бутанолу, этанолу, метанолу и изопропанолу). Установлено, что спирты обладают токсическим эффектом к исследуемым биологическим объектам. Наибольшая чувствительность к исследуемым спиртам выявлена у люминесцентных бактерий, средняя чувствительность — у инфузорий ТеГгаЫтепа руп/огт1$, а наименьшей чувствительностью обладают сперматозоиды крупного рогатого скота

Ключевые слова: спирты, токсичность, люминесцентные бактерии, тетрахимены, сперматозоиды, тест-объекты, биотестирование.

В современных условиях большую актуальность приобретает разработка методологических и теоретических вопросов применения при токсикологических исследованиях биологических тест-объектов (культур клеток, микроорганизмов, простейших организмов и т.д.), которые позволяют в короткие сроки получить ценную информацию о наличии тех или иных химичес -ких веществ и их токсическом действии.

В настоящее время в экспериментальных и практических экспертных исследованиях используются различные виды микроорганизмов, однако их чувствительность к токсическому действию химических веществ не одинакова. В литературе встречаются единичные сравнительные данные о количественных характеристиках токсичности ксенобиотиков по отношению к различным микроорганизмам.

Можно предположить, что от характера определяемого вещества зависит выбор того или иного микроорганизма. Его ответный сигнал на изменение химического состава твердой, жидкой или воздушной сред может быть самым разнообразным: изменение характера поведения (поведенческие реакции); стимуляция или подавление роста, накопления биомассы [5]. Обобщенным показателем эффективности действия определяемого соединения на индикаторный организм является выживаемость [7]. Все перечисленные или какие-либо другие изменения тест-объекта в отдельности или в совокупности могут быть использованы в качестве аналитического сигнала, который можно измерить физико-химическим методом или оценить визуально.

Целью настоящей работы явился сравнительный анализ чувствительности одноклеточных объектов, принадлежащих к различным видам, к действию неко-

торых спиртов.

Материалы и методы

Объекты исследования: лиофилизированная культура люминесцентных (светящихся) бактерий «Эколюм», инфузории Те^аШтепа руп/огт15 и гранулированная сперма крупного рогатого скота.

В экспериментах использовали различные концентрации спиртов (метанола, этанола, изопропанола и бутано-ла) (табл. 1).

Чувствительность сперматозоидов к действию химических веществ определяли по методу Я.Г. Двоскина (2002) [2]. Принцип метода основан на изменении зависимости двигательной активности сперматозоидов от воздействия химических соединений.

Изучение чувствительности люминесцентных бактерий к спиртам проводили по методу А.Н. Суслова, В.С. Данилова (1996) [6] с помощью прибора «Биотокс» (Москва).

Метод определения токсичности основан на способности люминесцентных бактерий изменять величину интенсивности биолюминесценции при действии токсических соединений. Интенсивность свечения данного тест-объекта обусловлена изменением его физиолого-биохими-ческих функций, в том числе изменением активности фермента бактериальной люциферазы, ответственного за интенсивность биолюминесценции. Уменьшение интенсивности биолюминесценции пропорционально токсическому эффекту.

Токсичность исследуемых растворов химических веществ при помощи инфузорий Те^аШтепа руп/огт15 определяли по методу И.С. Ирлиной в нашей модификации (1998) [3]. Принцип метода основан на оценке выживаемости 2-х суточной культуры Те^аШтепа руп/огт15 в растворах различной концентрации спиртов. Для исследований использовались аксеничные культуры. «Музейная» культура получена из лаборатории цитологии одноклеточных организмов Института цитологии РАН.

Статистическую обработку полученных результатов проводили методом пробит-анализа [1]. Значимыми являлись результаты при р<0,05. Результаты выражали в величинах концентрации исследуемых веществ, вызывающей либо гибель половины простейших в пробе, либо снижения подвижности, либо уменьшение интенсивности биолюминесценции (ЕС50, мг/л).

Химические характеристики исследованных спиртов

Таблица 1

Спирты Формула Растворимость в Н20 (200), % (масс.) рН Молекулярная масса Относительная плотность

Метанол СН3 - ОН Неограниченно 7,08 32 0,7910

Этанол СН, - СН2 - ОН Неограниченно 7,08 46 0,7890

Изопропанол сн3 - СН - он сн3 12,50 7,08 60 0,7850

Бутанол СН3-СН2-СН2- СН2-ОН 9,15 7,08 74 0,8099

Результаты и обсуждение

В результате проведенных исследований установлено, что среди изучаемых тест-объектов наибольшей чувствительностью к спиртам обладают люминесцентные бактерии (ЕС50 = 0,092±0,002 — 0,367±0,011 г/л), средняя чувствительность отмечена у Те^аШтепа руп/огт1з (ЕС50 = 0,690±0,011 — 13,000±0,012 г/л), наименее чувствительны к действию исследуемых спиртов сперматозоиды крупного рогатого скота (ЕС50 = 1,125±0,110 — 15,1±0,111 г/л) (табл. 2).

Кроме этого, установлено, что изучаемые биологические объекты имели разную чувствительность к исследуемым химическим соединениям и внутри каждой группы. Так, при исследовании чувствительности сперматозоидов к действию спиртов установлено, что эти организмы наиболее чувствительны к действию этанола (ЕС50 = 1,125±0,110 г/л). Второе место по токсичности занимает метанол (ЕС50 = 1,700±0,131 г/л). Менее токсичным для этой группы биологических объектов оказались изопропиловый спирт (ЕС50 = 4,500±0,101 г/л) и бутанол (ЕС50 = 15,100±0,111 г/л) (табл. 2).

Люминесцентные бактерии и тетрахимены наибо-

лее чувствительны к действию изопропанола (токсичность для Те^аШтепа руп/огт1з ЕС50 = 0,69±0,011 г/л; токсичность для бактерий ЕС50 = 0,092±0,002 г/л) (табл. 2). Второе место по токсичности занимает бутанол (токсичность для тетрахимен — ЕС50 = 0,96±0,021 г/л; токсичность для бактерий ЕС50 = 0,212±0,028 г/л). Менее токсичными для этих групп биологических объектов оказались этанол (токсичность для тетрахимен — ЕС50 = 8,0±0,061 г/л; токсичность для бактерий — ЕС50 = 0,281 ±0,035 г/л) и метанол (токсичность для тетрахимен — ЕС50 = 13,0±0,012 г/л; токсичность для бактерий

— ЕС50 = 0,367±0,011 г/л).

В то же время, анализ сравнительной чувствительности тетрахимен и люминесцентных бактерий к воздействию спиртов показал, что бактерии обладают большей чувствительностью к действию указанных токси-

кантов по сравнению с тетрахименами, на что указывают величины ЕС50, мг/л (табл. 2).

В экспериментах с использованием люминесцентных бактерий и тетрахимен получены убедительные данные, свидетельствующие, что с увеличением длины и разветвленности углеводородной цепи, а также с увеличением молекулярной массы токсичность спиртов возрастает (табл. 1, 2).

Так, метанол по химическому строению имеет самую короткую и неразветвленную цепь и наименьшую молекулярную массу и обладает наименьшей токсичностью из исследуемых спиртов по отношению к люминесцентным бактериям и тетрахименам (токсичность для Те^аШтепа руп/огт1з — ЕС50 = 13,0±0,012 г/л; для бактерий — ЕС50 = 0,367±0,011 г/л), а максимальной токсичностью к этим биологическим объектам обладает изопропиловый спирт, который имеет разветвленную углеводородную цепь и наибольшую молекулярную массу (токсичность для Те1гаШтепа руп/огт1з ЕС50 =

0,69±0,011 г/л; для бактерий ЕС50 = 0,092±0,002 г/л) (табл. 1, 2).

В то же время, для сперматозоидов получена противоположная зависимость: со снижением молекулярной массы и с уменьшением длины углеводородной цепи токсичность спиртов для сперматозоидов возрастает (табл. 1, 2). Так, метанол обладает самой низкой молекулярной массой и имеет самую короткую цепь, но при этом является самым токсичным из данных спиртов (ЕС50 = 1,7±0,131 г/л). Бутанол, напротив, обладает самой высокой молекулярной массой и имеет длинную углеводородную цепь — для него отмечена самая низкая токсичность для анализируемого тест-объекта (ЕС50 = 15,1±0,111 г/л). Исключением из полученной зависимости явился этанол: он имеет более длинную углеродную цепь и молекулярную массу большую, чем у метанола, но при этом обладает большей токсичностью (ЕС50 = 1, 125±0,109 г/л), чем метанол (ЕС50 = 1,7 ±0,131 г/л) по отношению к сперматозоидам крупного рогатого скота.

В результате проведенных исследований не получено убедительных данных о влиянии растворимости в воде и относительной плотности спиртов в используемых концентрациях на показатели токсичности для люминесцентных бактерий, тетрахимен и сперматозоидов. Кислотность среды (рН) исследуемых спиртов оставалась постоянной (рН = 7,08), таким образом, она также не оказывала влияния на изучаемые нами тест-объекты (табл. 1).

Таблица 2

Сравнительная оценка токсичности спиртов для бактерий, тетрахимен и сперматозоидов

Спирты Тест-объекты

бактерии тетрахимены сперматозоиды

Метанол 0,367+0,011 13,000+0,012 1,700+0,131

Этанол 0,281+0,035* 8,000+0,061* 1,125+0,109*

Бутанол 0,212+0,028* 0,960+0,021* 15,100+0,111*

Изопропанол 0,092+0,002* 0,690+0,011* 4,500+0,101*

Примечание: * - различие достоверно по отношению к метанолу (р<0,05).

Необходимо подчеркнуть, что применение методов биотестирования в токсикологии не может полностью заменить традиционные методы определения параметров токсичности химических веществ с использованием теплокровных животных, а также аналитический физико-химический контроль, установленный действующими нормативными документами [4]. Методы биотестирования являются одними из методов определения токсичности. Использование биологических тест-объектов может существенно дополнить результаты оценки комплексного воздействия содержащихся в исследуемом объекте токсикантов, повысить оперативность обнаружения опасных уровней загрязнения объектов окружающей среды. Для получения более точных результатов возможно комплексное использование

различных биотестов, взаимно дополняющих друг друга по чувствительности к различным группам токсикантов.

Таким образом, по чувствительности к действию метанола, этанола, бутанола и изопропанола исследованные нами тест-объекты могут быть расположены в следующей последовательности: люминесцентные бактерии инфузории > Те1:гаЫтепа ругИогтв > сперматозоиды крупного рогатого скота.

Установлено, что токсичность спиртов зависит от химической структуры: с увеличением длины и развет-вленности углеводородной цепи и увеличением молекулярной массы токсичность спиртов возрастает по отношению к люминесцентным бактериям и тетрахиме-нам, но снижается по отношению к сперматозоидам.

COMPARATIVE ASSESSMENT OF TOXIC EFFECT OF SPIRITS FOR BIOLOGICAL TEST - OBJECTS

V.V. Shilov, A.S. Bogachyova, E.V. Polozova

The comparative assessment of sensitivity to biological test - objects is investigated: luminescent bacteria, infusorians and spermatozoon of large horned livestock to action of spirits (buthanol, ethanol, methanol and izopropanol). It is established, that spirits possess toxic effect to researched biological objects. The greatest sensitivity was shown with luminescent bacteria, on the second place took infusorians, and the least sensitivity has been revealed in spermatozoon.

ЛИТЕРАТУРА

1. Беленький М.Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. — Л.: Медгиз, 1963. — 220 с.

2. Двоскин Я.Г., Меньшикова Т.А., Федосеева Т.А. и др. Оценка токсичности товаров бытовой химии. Экспресс-метод оценки токсичности моющих средств с использованием в качестве тест-объекта спермы крупного рогатого скота // Гигиена, токсикология, санитария. Методические рекомендации. — М. Минздрав России, 2002. — 21 с.

3. Ирлина И.С., Меркулова Н.А. Определение токсичности с использованием в качестве тест-объекта Tetrahymena pyriformis // Цитология. — 1975. — Т. 17, №

10. — С.1208-1215.

4. Красовский Г.Н., Егорова Н.А. Проблема биотестирования в токсиколого-гигиенических исследованиях // Токсикологический вестник. — 2005. — № 3. — С.29-34.

5. Серегина О.Б., Леонидов Н.Б. Простейшие как альтернативный биологический тест-объект в фармации // Фармация. — 2003. — № 4. — С.34-35.

6. Суслов А.Н., Данилов В.С. Определение токсичности воды и водных экстрактов из объектов окружающей среды по интенсивности биолюминесценции бактерий.

— М., 1996.

7. Leblond J.D., Applegate В.М., Мепп F.-M., et al. Structure-toxicity assessment of metabolites of the aerobic bacterial transformation of substituted naphthalene’s // Environmental Toxicology and Chemistry. — 2000. — № 19. — P. 12351246.

© ДОРЖИЕВ Ж.П., УБАШЕЕВ И.О., КОЖЕВНИКОВА Н.М., БУРАЕВА Л.Б., ШОЙНХОРОВАМ.В. -2007

ВЛИЯНИЕ ЛАНТАНА АЦЕТАТА НА КОАГУЛЯЦИОННОЕ ЗВЕНО И ФИБРИНОЛИЗ ПРИ ОСТРОМ ДВС-СИНДРОМЕ

Ж.П. Доржиев, И.О. Убашеев, Н.М. Кожевникова, Л.Б. Бураева, М.В. Шойнхорова

Резюме. Лантана ацетат (ЛА) влияет на свертывающую систему крови, стадию гиперкоагуляции при экспериментальной модели ДВС-синдрома. Повышает активность образования тромбопластина и тромбина, снижает степень гиперкоагуляции и повышает степень фибринолиза. ЛА препятствует развитию ДВС-синдрома — снижается степень тромбоцитопении и дефицита плазменных факторов, восстанавливается сопряженность свертывающей и фиб-ринолитических систем.

Ключевые слова: ДВС-синдром, лантана ацетат, фибринолиз

Проблемы расстройств гемостаза имеют общемедицинское значение. Эти процессы значительно ухудшают течение чрезвычайно большого числа болезней — инфекционно-септических [14], иммунных [5,21], сердечно-сосудистых, неопластических [1,9], значительной части акушерской патологии [11,25], болезней новорожденных и т.д. Они сопутствуют травмам [10], осложняют хирургические вмешательства [16,27,29,31], лекарственную [18,24] и трансфузионную терапию [13,28,30], лимитируют использование инвазивных методов и применение аппаратов экстракорпорального

кровообращения и гемодиализа [10], осложняют хирургические вмешательства [13,27,29,31], лекарственную [18,24] и трансфузионную терапию [13,28,30].

Серьезнейшая проблема, с которой могут столкнуться врачи всех специальностей — синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови (ДВС-синдром), являющийся наиболее тяжелой формой декомпенсации системы гемостаза. Это опасное осложнение целого ряда патологических состояний, которое может привести к смерти больного [2,3,6,8,15]. Он неспецифичен и в определенной степени универ-