Цитохимическая оценка нейтрофилов крови в условиях хронической фтористой интоксикации

т

JITVi' кF

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

© Коллектив авторов, 2012 г. УДК 546.16-099:616.155.34

М. В. Долгушин, Д. И. Колесник, В. В. Бенеманский, Г. Г. Юшков

ЦИТОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НЕЙТРОФИЛОВ КРОВИ В УСЛОВИЯХ ХРОНИЧЕСКОЙ ФТОРИСТОЙ ИНТОКСИКАЦИИ

НИИ биофизики Ангарской государственной технической академии

Общетоксические эффекты неорганических соединений фтора необычайно разнообразны и, наряду с ингибирующими реакциями, обусловленными образованием прочных комплексов с ионами металлов, могут быть связаны с активацией внутриклеточных процессов. В данном аспекте определенный интерес представляет отмеченная in vitro способность фторид-ионов оказывать дифференцированное влияние на нейтро-фильные гранулоциты, индуцируя расстройство защитных функций этих клеток с одновременным усилением их деструктивного потенциала.

Цель работы - цитохимический анализ метаболического статуса нейтрофилов крови при продолжительном воздействии тетрафторида германия (ТФГ). ТФГ -вещество второго класса опасности (ПДКврз = 0,2 мг/м3), является сырьем для производства высокочистого германия. При нормальных условиях ТФГ быстро гидро-лизуется, при этом один из продуктов гидролиза - фто-роводородная (плавиковая) кислота - обеспечивает развитие фтористой интоксикации.

Эксперимент проводили на белых неинбредных крысах-самцах, которых подвергали воздействию ТФГ в концентрациях 0,5 мг/м3 (группа 2) и 5 мг/м3 (группа 3), группа 1 была контрольной. После ингаляции в течение одного, трех и четырех месяцев у животных забирали кровь, готовили мазки, которые использовались для оценки метаболических показателей в нейтрофи-лах. Определяли интенсивность реакции на щелочную фосфатазу (ЩФ), миелопероксидазу (МП) и лизосомальные катионные белки (ЛКБ) цитохимическими методами. Результаты выражали в условных единицах среднего цитохимического коэффициента по L. Kaplow. Статистическую оценку полученных данных проводили по критерию Ман-на-Уитни.

Изменения цитохимических показателей в нейтрофилах имели фазовый характер в динамике воздействия ТФГ (таблица). При этом сдвиги в активности МП и ЩФ практически не зависели от воздействую-

щей концентрации, демонстрируя одинаковую направленность у животных в различных опытных группах по отношению к контролю - снижение на первичном этапе обследования и стимуляцию после 4-хмесячного контакта с веществом. После экспозиции в течение 3-х месяцев (при вторичном взятии крови) каких-либо изменений в активности ферментов не отмечалось, однако параллельно происходило статистически достоверное уменьшение интенсивности реакции на ЛКБ под влиянием токсиканта в концентрации 5 мг/м3.

В исследованиях, проведенных ранее, показано, что нейтрофильные гранулоциты менее чувствительны к токсическому действию фторид-иона по сравнению с другими клетками (В. Н. Окунев и др., 1987). В опытах in vitro установлено стимулирующее влияние фторидов на экзоцитоз нейтрофилов и на образование в них активных форм кислорода (АФК), включая перекись водорода, субстрат для МП. Вероятно, именно стимулирующие эффекты фторид-иона имели отношение к обнаруженным нами внутриклеточным сдвигам. В таком случае преходящее снижение уровня МП и ЩФ после воздействия GeF4 в течение месяца может быть связано с возрастанием секреторной способности клеток, тогда как активация МП при завершении обследования - с усилением поглощения кислорода и продукции АФК. Независимость в реализации этих двух механизмов четко проявляется при воздействии фторидов на нейтрофилы in vitro, что может рассматриваться в качестве одной из причин, определяющих выявленную нами фазность реакции ферментов в динамике экспозиции GeF4. Как известно, фториды способны увеличивать внутриклеточный уровень цАМФ и тем самым не только усиливать, но и угнетать экзо-цитоз. В то же время, анализируя параллелизм в активации МП и ЩФ, следует учитывать отмеченную для нейтрофилов возможность совместной локализации структур, положительных на ЩФ, и мембраносвязан-ных компонентов НАДФ-оксидазы, основного звена в генерации АФК. Фазовая реакция в виде стимуляции ЩФ после периода угнетения или ареактивности данного фермента ранее была показана в нейтрофи-лах крови крыс, подверженных интоксикации фторис-

Изменение цитохимических показателей в нейтрофилах периферической крови крыс в динамике хронического воздействия тетрафторида германия

Период обследования Груп па ЩФ МП ЛКБ

Через 1 мес. после начала воздействия Контроль 0,5 мг/м3 5 мг/м3 2,04±0,19 1,65±0,09* * 1,22± 0,16** 1,51±0,05 1,32±0,07** 1,17±0,04** 1,75±0,12 1,56±0,07 1,54±0,1 1

Через 3 мес. после начала воздействия Контроль 0,5 мг/м3 5 мг/м3 2,28±0,14 2,33±0,17 2,31±0,11 1,43±0,06 1,45±0,07 1,54± 0,13 1,79±0,13 1,78±0,11 1,29±0,12**

Через 4 мес. после начала воздействия Контроль 0,5 мг/м3 5 мг/м3 2,49±0,14 2,81 ±0,08* 3,00±0,08** 1,42± 0,06 1,78±0,11 * 1,81 ±0,11* 1,74±0,1 5 1,40±0,11 1,43±0,10

П ри ме ча ни е: показана достоверность отличия в значениях показателей в опытных группах по отношению к контролю (* - р<0,05; ** - р<0,01). Все результаты представлены в условных единицах среднего цитохимического коэффициента.

УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ СПбГМУ ИМ. АКАД. И. П. ПАВЛОВА • ТОМ XIX • №3 • 2012

тым натрием (Н. Н. Михайлова и др., 2010). Кроме того, аналогичное активирующее влияние фторидов на ЩФ может происходить и в натурных условиях, в частности, у стажированных рабочих алюминиевого производства.

В нашем эксперименте четырехмесячная экспозиция ТФГ в концентрации 5 мг/м3 приводила к появлению у животных патоморфологических изменений, свидетельствующих о развитии флюороза (включая «тигро-идность» окраски зубной эмали, ломкость и выпадение зубов). При этом параллельные ферментативные сдви-

ги, не зависящие от воздействующей концентрации, очевидно, не следует рассматривать в качестве дополнительных диагностических маркеров. Однако пониженную реакцию на ЛКБ, предшествовавшую выраженным симптомам флюороза, можно считать одним из признаков декомпенсации, отражающих напряжение в состоянии неспецифической резистентности организма. Вместе с тем не исключено, что отмеченная нами ферментативная активация нейтрофилов связана с возрастанием их деструктивных свойств, способных усиливать тканевые повреждения при флюорозе.