Efficiency of tactivin and tocopherol for 2,4-dichlorophenoxyacetic acid amine salt hepatotoxicity correction

Cover Page

Abstract

Aim. To study the efficiency of individual and combined use of thymus extract (tactivin) and vitamine E (tocopherol) for 2,4-dichlorophenoxyacetic acid amine salt hepatotoxicity correction. Methods. Experiments were carried out on 75 white non-imbred mature rats. Animals were distributed to 5 groups 15 animals each: controls, receiving 2,4-dichlorophenoxyacetic acid amine salt, receiving 2,4-dichlorophenoxyacetic acid amine salt and tactivin, receiving 2,4-dichlorophenoxyacetic acid amine salt and tocopherol, receiving 2,4-dichlorophenoxyacetic acid amine salt and both tactivin and tocopherol. 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid amine salt (42 mg/kg) was introduced into the stomach during 28 days. Tocopherol (50 mg/ kg) and Tactivin (0,25 mg/kg) were injected from day 1 to day 6 after the discontinuation of toxin administration. Serum levels of alanine aminotransferase, aspartate transaminase, total and direct bilirubin were examined. The liver morphological state was assessed by microscopy of the liver tissue slices stained with hematoxylin and eosin, electron microscopy was also performed.The results were registered on the 7th day after the toxin discontinuation. Results. 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid amine salt led to alanine aminotransferase, aspartate transaminase, total and direct bilirubin levels increase. Hemodynamic alterations, reduced number of mitoses, increased number of necrotic hepatocytes, fiber tissue scarring were observed morphologically. The use of tactivin reduced the severity of morphological changes, and decreased, but did not normalized the level of transaminases and bilirubin. The use of tocopherol normalized the level of transaminases, bilirubin, there were morphological signs of the regeneration processes and hepatocyte mitotic activity intensification. The combined use of tactivin and tocopherol normalized alanine aminotransferase, aspartate transaminase bilirubin levels. Morphologically, signs of regenerative processes and protein synthesis activation were observed in hepatocytes. Conclusion. Tocopherol and Tactivin effectively compensate the hepatotoxic effect of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid amine salt, the best result was obtained when both of the drugs used in combination.

Full Text

Одна из актуальных медико-биологических ляет изучение токсического влияния стойких орпроблем современности - поиск путей коррек-ганических загрязнителей на гепатобилиарную ции повреждающего действия экотоксикантов систему, а также разработка методов коррекции на организм человека. Среди этих соединений последствий их воздействия. наибольшее внимание привлекают стойкие орга-Ранее нами были уточнены механизмы понические загрязнители, к числу которых отно-вреждающего воздействия гербицида 2,4-ДА сится и аминная соль 2,4-дихлофеноксиуксусной на иммунную систему [3, 6, 7]. Учитывая мехакислоты (2,4-ДА) - эффективный и широко ис-низмы токсического действия 2,4-ДА, для корпользуемый в сельском хозяйстве гербицид [13]. рекции могут быть использованы препараты, Эти соединения обладают выраженными куму-сочетано обладающие иммуномодулирующим, лятивными свойствами, значительной токсич-гепатопротективным и антиоксидантным дейностью, а отдалённые последствия воздействия ствиями. В связи с этим в качестве средств кордаже малых доз связаны с гонадотропным, эм-ригирующей терапии нами выбран иммуномобрио-, иммуно- и гепатотоксическим действиями дулятор тимуса экстракт (тактивин) [9, 12, 14] [2]. Среди механизмов повреждающего действия и витамин Е (токоферол), характеризующийся стойких органических загрязнителей ведущее антиоксидантным, иммуномодулирующим, место занимает активация свободнорадикально-мембраностабилизирующим и гепатопротективго окисления липидов биологических мембран, ным действиями [4, 11, 15, 16]. что неизбежно приводит к развитию синдрома Целью исследования было изучение эффекпероксидации [2, 8]. Особую важность представ-тивности индивидуального и сочетанного применения тактивина и токоферола для коррекции гепатотоксических эффектов гербицида 2,4-ДА. Протоколы экспериментов и условия содержания животных были составлены в соответствии с «Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с использованием животных» (1985) и приказом МЗ РФ №267 от 19.06.2003 «Об утверждении правил лабораторной практики». Эксперименты выполнены на 75 белых неинбредных половозрелых крысах с массой тела 200-220 г. Животные были разделены на пять групп (по 15 животных в каждой): контроль; 2,4-ДА; 2,4-ДА + тактивин; 2,4ДА + токоферол; 2,4-ДА + тактивин + токоферол. Гербицид 2,4-ДА вводили внутрижелудочно в течение 28 дней в дозе 42 мг/кг, что соответствует суммарной полулетальной дозе 1200 мг/кг [10]. Токоферол (в дозе 50 мг/кг, внутрижелудочно) и тактивин (в дозе 0,25 мг/кг, внутримышечно) вводили ежедневно с 1-го по 6-й дни, считая день окончания введения токсиканта нулевым днём [11, 12]. Для исследования активности аланинаминотрансферазы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ) и содержания билирубина использовали стандартные тест-наборы. Морфологическое состояние печени оценивали путём микроскопии срезов ткани печени, окрашенных гематоксилином и эозином. Электронно-микроскопические исследования выполнены на электронном микроскопе JEM-100S. Результаты регистрировали на следующий день после окончания введения препаратов коррекции (7-е сутки). Статистическую обработку проводили с использованием методов вариационной статистики [1], пакета программ Statistica 8.0. Нормальность распределения данных проверяли с помощью критерия Шапиро-Уилка. При нормальности распределения признака оценку значимости различий проводили с использованием t-критерия Стьюдента, в противном случае вычисляли медиану и межквартильный интервал. Дисперсионный анализ проводили с использованием Н-критерия Краскела-Уоллиса, для множественных сравнений использован Q-критерий Дана. Критический уровень значимости р для статистических критериев принимали равным 0,05. Данные представлены в процентах по отношению к контролю. Гепатотоксические эффекты 2,4-ДА проявились повышением содержания аминотрансфераз, нарушением процессов конъюгации билирубина и морфологическими изменениями. Так, на 7-е сутки отмечено повышение уровня АЛТ до 426,32% (p <0,00001) и АСТ до 345,65% (p <0,00001, рис. 1), что может свидетельствовать не только о повышении проницаемости мембран, но и об их Рис. 1. Влияние аминной соли 2,4-дихлофеноксиуксусной кислоты (ДА) и её комбинации с тактивином (Т) и витамином Е (Е) на содержание аминотрансфераз (А - аланинаминотрансфераза, Б - аспартатаминотрансфераза) в сыворотке крови экспериментальных животных. Рис. 2. Влияние аминной соли 2,4-дихлофеноксиуксусной кислоты (ДА) и её комбинации с тактивином (Т) и витамином Е (Е) на содержание билирубина (А - общего, Б - прямого) в сыворотке крови экспериментальных животных. деструкции. Также гербицид вызывал развитие гипербилирубинемии: концентрация общего и прямого билирубина увеличивалась соответственно до 155,21% (p <0,00001) и 142,99% (p <0,00001) (рис. 2). При светооптических исследованиях выявлены отчётливые нарушения гемодинамики, дистрофические и некротические процессы в гепатоцитах с замещением их грубоволокнистой соединительной тканью. Наблюдали преимущественное повреждение «светлых» гепатоцитов, которым присуща дезинтоксикационная функция (рис. 3). При электронно-микроскопическом исследовании отмечены вакуолизация цитоплазмы, фрагментация гранулярной эндоплазматической сети, бесструктурные зоны, набухание митохондрий и уменьшение количества крист, что свидетельствует о снижении их функциональной активности (рис. 4). Рис. 3. Печень крысы при воздействии аминной соли 2,4-дихлофеноксиуксусной кислоты. Полнокровие центральных вен и синусоидных капилляров. Гиперемия сосудов портальных трактов. Сглаженность балочного рисунка. Нерезкая белковая дистрофия (мутное набухание) гепатоцитов. Гематоксилин и эозин, ×400. Рис. 4. Печень крысы при воздействии аминной соли 2,4-дихлофеноксиуксусной кислоты (электронная микрофотография, ×5000); 1 - ядро гепатоцита; 2 - глыбки гетерохроматина; 3 - фрагментация гранулярной эндоплазматической сети; 4 - набухшие митохондрии; 5 - микроорганизмы; 6 - бесструктурные зоны. Применение тактивина статистически значимо снижало, но не нормализовало активность АЛТ (до 160,53%, p=0,0069) и АСТ (до 129,35%, p=0,0036, см. рис. 1). Тактивин устранял индуцированную гербицидом гипербилирубинемию (100,0%, p=1,00), но не изменял содержание прямого билирубина (см. рис. 2). На светооптическом уровне выявлено уменьшение некротизированных клеток, увеличение количества клеток Купфера и двухъядерных гепатоцитов, что свидетельствует об усилении репаративных процессов. Отмечено увеличение количества митохондрий, рибосом и цистерн гранулярной эндоплазматической сети в гепатоцитах. Известно, что функциональное состояние печени и системы иммунитета тесно взаимосвязано. Рядом авторов показано, что состояние мононуклеарных фагоцитов, а в последние годы - и нейтрофилов, оказывает значительное влияние на процессы репаративной регенерации печени [5, 6, 14]. В ранее проведённых нами исследованиях установлено выраженное корректирующее влияние тактивина и токоферола на повреждающее влияние гербицида, функциональное состояние мононуклеарных фагоцитов и нейтрофилов (микробицидность, кислородозависимый метаболизм, поглотительная активность) [3, 7]. Также известно, что пептиды вилочковой железы (тимуса) оказывают наряду с иммуномодулирующим и гепатопротективное действие: усиливают регенерацию после частичной гепатэктомии [14]. Показаны уменьшение гепатотоксического действия циклофосфана тактивином [6], восстановление гипоплазии Т-зависимых зон пейеровых бляшек, повышение пролиферации, снижение степени деструктивных изменений клеток тактивином при хроническом токсическом гепатите [9], что можно связать с активацией макрофагов, которые служат регуляторами функций фибробластов [14]. Вероятно, указанные механизмы лежат в основе гепатопротективного эффекта тактивина. Использование токоферола существенно ослабляло повреждающее действие гербицида: нормализовалось содержание трансаминаз и прямого билирубина (см. рис. 1, 2). Морфологически определялось уменьшение жировой дистрофии, количества некротизированных клеток и увеличение двухъядерных гепатоцитов. Отмечены сохранность клеточных и субклеточных мембран гепатоцитов, увеличение количества митохондрий, цистерн гранулярной эндоплазматической сети, агранулярного эндоплазматического ретикулума. При введении токоферола усиливались процессы регенерации и митотической активности гепатоцитов. Гепатопротективный эффект токоферола обусловлен, вероятно, его антиоксидантным и мембраностабилизирующим действием, способностью усиливать синтетические процессы, что согласуется с данными других авторов [4, 8, 16]. Сочетанное применение токоферола и тактивина оказывало большее нормализующее влияние на морфофункциональное состояние гепатобилиарной системы: отмечено устранение гиперферментемии и гипербилирубинемии (см. рис. 1, 2). Происходило увеличение числа митозов, уменьшение белковой и жировой дистрофии гепатоцитов (рис. 5). Ультраструктурный анализ выявил увеличение количества удлинённых митохондрий с многочисленными кристами, элементов гранулярной эндоплазматической сети, тесно вза Рис. 5. Печень крысы при воздействии аминной соли 2,4-дихлофеноксиуксусной кислоты и коррекции комбинацией «тактивин + витамин Е». Незначительная лимфоцитарная инфильтрация вблизи междольковой вены и междолькового жёлчного протока. Окраска гематоксилином и эозином. имодействующих с митохондриями, что отражает активность окислительно-восстановительных процессов и свидетельствует об активации регенераторных и белковосинтетических процессов в гепатоцитах (рис. 6). ВЫВОД Углублены представления о повреждающем воздействии гербицида аминной соли 2,4-дихлофеноксиуксусной кислоты на морфофункциональное состояние печени. Установлено корригирующее влияние тактивина и токоферола на гепатотоксическое действие аминной соли 2,4-дихлофеноксиуксусной кислоты, наибольшая эффективность показана при сочетанном применении препаратов.
×

About the authors

Z A Akhmetchenko

Bashkir State University, Ufa, Russia

N A Mufazalova

Bashkir State Medical University, Ufa, Russia

L F Mufazalova

Bashkir State Medical University, Ufa, Russia

Email: lya-mufazalova@ya.ru

A D Remezova

Bashkir State Medical University, Ufa, Russia

A Ya Mukhametzyanova

Bashkir State Medical University, Ufa, Russia

References

  1. Гареев Е.М. Основы математико-статистической обработки медико-биологической информации. - Уфа: Изд-во ГОУ ВПО «Башгосмедуниверситет Роздрава», 2009. - 346 с.
  2. Камилов Ф.Х. Патохимия токсического действия хлорорганических и ароматических соединений // Мед. вестн. Башкортостана. - 2007. - Т. 2, №6. - С. 76-80.
  3. Камилов Ф.Х., Муфазалова Н.А., Ахметченко З.А. Влияние тактивина, витамина Е и их комбинации на функциональное состояние фагоцитов и монооксигеназную систему печени при воздействии хлорфеноксигербицидов // Мед. наука и образов. Урала. - 2007. - №5. - С. 19-22.
  4. Катикова О.Ю., Ших Е.В. Особенности витаминного статуса у больных с заболеваниями печени различной этиологии. Возможности витаминотерапии // Рос. ж. гастроэнтерол., гепатол. и колопроктол. - 2009. - Т. 19, №3. - С. 21-31.
  5. Макарова О.П., Цырендоржиев Д.Д., Шкурупий В.А. Перекисное окисление липидов в печени мышей при развитии гранулематозного воспаления после сочетанного инфицирования C. albicans и M. tuberculosis // Бюл. эксперим. биол. и мед. - 2008. - Т. 146, №11. - С. 503-506.
  6. Муфазалова Н.А. Фармакологическая коррекция иммуно- и гепатотоксических эффектов ксенобиотиков. - Уфа: Иммунопрепарат, 2002. - 136 с.
  7. Муфазалова Н.А., Ахметченко З.А., Камилов Ф.Х. и др. Эффективность применения тактивина, миелопида и токоферола для коррекции иммунотоксических эффектов гербицида 2,4-ДА // Башкир. экологич. вестн. - 2010. - №1. - С. 14-15.
  8. Мышкин В.А., Ибатуллина Р.Б., Бакиров А.Б. Поражение печени химическими веществами (функционально-метаболические нарушения, фармакологическая коррекция). - Уфа: Гилем, 2007. - С. 45-65.
  9. Отажонова А.Н., Азизова Ф.Х., Тухтаев К.Р. Влияние тактивина на структурное состояние пейеровых бляшек в условиях хронического токсического гепатита // Врач-аспирант. - 2011. - Т. 45, №2. - С. 39-43.
  10. Пестициды (справочник) / Под ред. В.И. Мартыненко, В.К. Промоненкова, С.С. Кукаленко и др. - М.: Агропромиздат, 1992. - С. 209-212.
  11. Прошина Л.Г. Макрофаги подкожной соединительной ткани при введении α-токоферола и дегидратации // Бюл. эксперим. биол. и мед. - 1998. - №5. - С. 587-591.
  12. Сибиряк С.В. Иммуностимуляторы и аутоиммунитет // Фармакол. и токсикол. - 1990. - №3. - С. 67-72.
  13. Хизбуллин Ф.Ф. Диоксины в жизненном цикле хлорорганических химических продуктов. - Уфа: Реактив, 2005. - 180 с.
  14. Юшков Б.Г., Данилова И.Г., Храмцова Ю.С. Влияние иммуномодуляторов на регенерацию печени // Эксперим. и клин. фармакол. - 2006. - Т. 69, №1. - С. 53-55.
  15. Meydani S.N., Han S.N., Wu D. Vitamin E and immune response in the aged: molecular mechanisms and clinical implications // Immunol. Rev. - 2005. - Vol. 205. - P. 269-284.
  16. Singh M., Sandhir R., Kiran R. Effects on antioxidant status of liver following atrazine exposure and its attenuation by vitamin E // Exp. Toxicol. Pathol. - 2011. - Vol. 63, №3. - P. 269-276.

Statistics

Views

Abstract: 298

PDF (Russian): 231

Dimensions

Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX


© 2013 Akhmetchenko Z.A., Mufazalova N.A., Mufazalova L.F., Remezova A.D., Mukhametzyanova A.Y.

Creative Commons License

This work is licensed
under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.





This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies