Hygiene and SanitationHygiene and SanitationГигиена и санитария0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman63963210.47470/0016-9900-2019-98-7-744-747PREVENTIVE MEASURESПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯAssessment of the efficiency of prevention of chronic fluorine intoxication with Rhodiola Rosea L. adaptogenОценка эффективности профилактики хронической фтористой интоксикации адаптогеном Rhodiola rosea L.MikhailovaN. N.МихайловаН. Н.
Russian Federation
https://orcid.org/0000-0002-4797-7842ZhukovaAnna G.ЖуковаАнна Геннадьевна
Russian Federation

MD, Ph.D., DSci., head of the Laboratory of molecular-genetic and experimental researches, Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases, Novokuznetsk, 654041, Russian Federation.

e-mail: nyura_g@mail.ru

Доктор биол. наук, зав. лаб. молекулярно-генетических и экспериментальных исследований, НИИ комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний, 654041, Новокузнецк.

e-mail: nyura_g@mail.ru

nyura_g@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0545-631XGorokhovaL. G.ГороховаЛ. Г.
Russian Federation
https://orcid.org/0000-0003-3692-2616BugaevaM. S.БугаеваМ. С.
Russian Federation
https://orcid.org/0000-0001-7008-1035YadykinaT. K.ЯдыкинаТ. К.
Russian Federation
KiselevaA. V.КиселеваА. В.
Russian Federation
Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational DiseasesФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний»Novokuznetsk Institute (Branch Campus) of Kemerovo State UniversityНовокузнецкий институт (филиал) ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет»Novokuznetsk Clinical Oncology DispensaryГБУЗ «Новокузнецкий клинический онкологический диспансер»1507201998774474725102024Copyright ©; 2019, Mikhailova N.N., Zhukova A.G., Gorokhova L.G., Bugaeva M.S., Yadykina T.K., Kiseleva A.V.Copyright ©; 2019, Михайлова Н.Н., Жукова А.Г., Горохова Л.Г., Бугаева М.С., Ядыкина Т.К., Киселева А.В.2019Mikhailova N.N., Zhukova A.G., Gorokhova L.G., Bugaeva M.S., Yadykina T.K., Kiseleva A.V.Михайлова Н.Н., Жукова А.Г., Горохова Л.Г., Бугаева М.С., Ядыкина Т.К., Киселева А.В.https://journals.eco-vector.com/0016-9900/article/view/639632

Introduction. Fluorine and its compounds are industrial pollutants that cause the development of chronic fluorine intoxication (CFI) during long-term intake. It has been shown that in CFI there are disturbances in metabolic processes and morphological changes in various organs. Therefore, the search for organ protective prevention and correction of damage caused by CFI remains relevant in occupational health and medicine. The perspective direction is the assessment of the possibility of prevention and correction of CFI related disorders by means of the remedies of plant origin possessing adaptogenic action, one of which is Rhodiola Rosea L.

The objective of the research. To evaluate the effectiveness of organ protective prevention of chronic fluoride intoxication with an adaptogenic drug-containing Rhodiola Rosea L in the experiment conditions

Material and methods. The work was carried out on 45 white male rats weighing 200-250 g. Animals were divided into groups of 15 animals: control rats; rats with chronic exposure to sodium fluoride (NaF) for 12 weeks; rats who received NaF solution while administering of Rhodiola Rosea L. extract. Determination of biochemical indices of metabolism in blood serum and histologic studies of the organs (liver and kidneys) were performed.

Results. The use of an adaptogenic drug-containing Rhodiola Rosea L. was shown to be effective in preventing the disorders caused by chronic exposure to fluorine compounds, since it normalizes oxidative metabolism in tissues, reduces the manifestation of degenerative, dystrophic and necrotic changes in the liver and kidneys, restores the synthetic and detoxication functions of the liver, and also preserves the homeostatic function of the kidneys.

Conclusion. The use of an adaptogenic drug-containing Rhodiola Rosea L. for the prevention of damage caused by the chronic effects of fluorine compounds on the body is effective.

Введение. Фтор и его соединения являются производственным загрязнителем, вызывающим при длительном поступлении в организм развитие хронической фтористой интоксикации (ХФИ). Показано, что при ХФИ наблюдаются нарушения в обменных процессах и морфологические изменения в различных органах. Поэтому поиск органопротекторной профилактики и коррекции повреждений, вызываемых ХФИ, остаётся актуальным в гигиене и медицине труда. Перспективным направлением является оценка возможности профилактики и коррекции повреждений при ХФИ с помощью средств растительного происхождения, обладающих адаптогенным действием, одним из которых является Rhodiola rosea L.

Цель исследования. В эксперименте оценить эффективность органопротекторной профилактики хронической фтористой интоксикации адаптогенным препаратом, содержащим Rhodiola rosea L.

Материал и методы. Работа проведена на белых крысах-самцах массой 200–250 г. Животные в количестве 45 были разделены на группы по 15 особей: контрольные крысы; крысы с хроническим воздействием фторида натрия (NaF) в течение 12 нед; крысы, получавшие раствор NaF с одновременным введением экстракта Rhodiola rosea L. Проводили определение биохимических параметров метаболизма в сыворотке крови и гистологические исследования органов – печени и почек.

Результаты. Показано, что применение адаптогенного препарата, содержащего Rhodiola rosea L., для профилактики повреждений, вызываемых хроническим воздействием соединений фтора на организм, является эффективным, поскольку: нормализует окислительный метаболизм в тканях; сокращает выраженность дегенеративных, дистрофических и некротических изменений в печени и почках; восстанавливает синтетическую и детоксикационную функции печени, а также сохраняет гомеостатическую функцию почек.

Заключение. Применение адаптогенного препарата, содержащего Rhodiola rosea L., для профилактики повреждений, вызываемых хроническим воздействием соединений фтора на организм, является эффективным.

chronic fluoride intoxicationpreventionRhodiola Rosea L. adaptogenmetabolismmorphologyliverkidneysхроническая фтористая интоксикацияпрофилактикаадаптоген Rhodiola rosea L.метаболизмморфологияпеченьпочкиAgalakova N.I., Gusev G.P. Effect of inorganic fluoride on living organisms of different phylogenetic level. Zhurnal evolyutsionnoy biokhimii i fiziologii. 2011; 47(5): 337-47. (in Russian)Агалакова Н.И., Гусев Г.П. Влияние неорганических соединений фтора на живые организмы различного филогенетического уровня. Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2011; 47(5): 337-47.Roslaya N.A., Likhachyova E.I., Oransky I.E., Odinokaya V.A., Plotko E.G., Zhovtyak E.P. et al. Clinical and pathogenetic aspects of the chronic occupational intoxication with fluorine compounds in modern reality. Meditsina truda i promyshlennaia ekologiia. 2012; (11): 17-22. (in Russian)Рослая Н.А., Лихачева Е.И., Оранский И.Е., Одинокая В.А., Плотко Э.Г., Жовтяк Е.П. и др. Клинико-патогенетические особенности хронической профессиональной интоксикации соединениями фтора в современных условиях. Медицина труда и промышленная экология. 2012; (11): 17-22.Zhou Z., Wang H., Zheng B. et al. A rat experimental study of the relationship between fluoride exposure and sensitive biomarkers. Biol Trace Elem Res. 2017; Published online: 12 March 2017. https://doi.org/10.1007/S12011-017-0984-4Barbier O., Arreola-Mendoza L., Del Razo L.M. Molecular mechanisms of fluoride toxicity. Chem Biol Interact. 2010; 188(2): 319-33. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2010.07.011.Barbier O., Arreola-Mendoza L., Del Razo L.M. Molecular mechanisms of fluoride toxicity. Chem Biol Interact. 2010; 188(2): 319-33. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2010.07.011Chouhan S., Lomash V., Flora S.J. Fluoride-induced changes in haem biosynthesis pathway, neurological variables and tissue histopathology of rats. J. Appl. Toxicol. 2010; 30(1): 63-73. https://doi.org/10.1002/jat.1474Mikhailova N.N., Zakharenkov V.V., Bugaeva M.S., Bondarev O.I., Kazitskaya A.S., Kizichenko N.V. et al. Specificity of morphologic changes in target organs associated with exposure to coal rock dust and fluorine compounds. Meditsina truda i promyshlennaia ekologiia. 2016; (5): 11-5. (in Russian)Михайлова Н.Н., Захаренков В.В., Бугаева М.С., Бондарев О.И., Казицкая А.С., Кизиченко Н.В. и др. Специфичность морфологических изменений в органах-мишенях, ассоциированных с воздействием на организм угольно-породной пыли и соединений фтора. Медицина труда и промышленная экология. 2016; (5): 11-5Basha M.P., Sujitha N.S. Chronic fluoride toxicity and myocardial damage: antioxidant offered protection in second generation rats. Toxicol. Int. 2011; 18(2): 99-104. https://doi.org/10.4103/0971-6580.84260Ulanova E.V., Mikhailova N.N., Danilov I.P., Anokhina A.S., Fomenko D.V., Kizichenko N.V. A method for the prevention of chronic fluoride osteopathy in the modeling fluoride intoxication in the experiment. Patent RF N 2300374; 2007. (in Russian)Уланова Е.В., Михайлова Н.Н., Данилов И.П., Анохина А.С., Фоменко Д.В., Кизиченко Н.В. Способ профилактики хронической фтористой остеопатии при моделировании фтористой интоксикации в эксперименте. Патент РФ № 2300374; 2007.Krasnov Ye.A. Flora of the Siberia is the source of biologically active preparations and drugs. Byulleten’ sibirskoy meditsiny. 2006; (Suppl. 2): 11-8. (in Russian)Краснов Е.А. Флора Сибири - источник биологически активных веществ и лекарственных средств. Бюллетень сибирской медицины. 2006; (Приложение 2): 11-8.Panossian A., Wikman G. Effects of adaptogens on the central nervous system and the molecular mechanisms associated with their stress-protective activity. Pharmaceuticals. 2010; 3(1): 188-224. https://doi.org/10.3390/ph3010188Vasant R.A., Narasimhacharya A.V. Ameliorative effect of Tamarind leaf on fluoride-induced metabolic alterations. Environ Health Prev Med. 2012; 17(6): 484-93. https://doi.org/10.1007/s12199-012-0277-7Wiegant F.A., Limandjaja G., de Poot S.A.H. et al. Plant adaptogens activate cellular adaptive mechanisms by causing mild damage. In: Lukyanova L., Takeda N., Singal P.K., eds. Adaptation Biology and Medicine: Health Potentials. Vol. 5. New Delhi: Narosa Publishers; 2008: 319-32.Panossian A., Wikman G., Kaur P., Asea A. Adaptogens exert a stress-protective effect by modulation of expression of molecular chaperones. Phytomedicine. 2009; 16 (6-7): 617-22. https://doi.org/10.1016/j.phymed.2008.12.003Alekhina D.A., Zhukova A.G., Sazontova T.G. Low dose of fluoride influences to free radical oxidation and intracellular protective systems in heart, lung and liver. Tekhnologii zhivykh sistem. 2016; 13(6): 49-56. (in Russian)Алехина Д.А., Жукова А.Г., Сазонтова Т.Г. Влияние малых доз неорганических соединений фтора на уровень свободнорадикального окисления и внутриклеточных защитных систем в сердце, лёгких и печени. Технологии живых систем. 2016; 13(6): 49-56.Zhukova A.G., Gorokhova L.G., Kiseleva A.V., Sazontova T.G., Mikhailova N.N. Experimental study of the impact of low fuorine concentrations on the tissue level of HSP family proteins. Gigiena i sanitariya [Hygiene and Sanitation, Russian journal]. 2018; 97(7): 604-8. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2018-97-7-604-608 (in Russian)Жукова А.Г., Горохова Л.Г., Киселёва А.В., Сазонтова Т.Г., Михайлова Н.Н. Экспериментальное исследование действия низких концентраций фтора на уровень белков семейства HSP в тканях. Гигиена и санитария. 2018; 97(7): 604-8. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2018-97-7-604-608Mikhailova N.N., Zhukova A.G., Gorokhova L.G., Kizichenko N.V., Bugaeva M.S. A method of preventing chronic fluoride intoxication when modeling in the experiment. Patent RF N 2673488; 2018. (in Russian)Михайлова Н.Н., Жукова А.Г., Горохова Л.Г., Кизиченко Н.В., Бугаева М.С. Способ профилактики хронической фтористой интоксикации при моделировании в эксперименте. Патент РФ № 2673488; 2018.Garcia-Montalvo E.A., Reyes-Pérez H., Del Razo L.M. Fluoride exposure impairs glucose tolerance via decreased insulin expression and oxidative stress. Toxicology. 2009; 263(2-3): 75-83. https://doi.org/10.1016/j.tox.2009.06.008Bergandi L., Aina V., Garetto S., Malavasi G., Aldieri E., Laurenti E. et al. Fluoride-containing bioactive glasses inhibit pentose phosphate oxidative pathway and glucose 6-phosphate dehydrogenase activity in human osteoblasts. Chem Biol Interact. 2010; 183(3): 405-15. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2009.11.021He Y.Q., Pan Y., Ying L.J., Zhao R. Differential expression ESTs associated with fluorosis in rats liver. Comparative and Functional Genomics. 2012; 2012: Article ID 208390, 7 pages. https://doi.org/10.1155/2012/208390Pereira H.A.B.dS., Leite A.dL., Charone S., Lobo J.G.V.M., Cestari T.M., Peres-Buzalaf C. et al. Proteomic analysis of liver in rats chronically exposed to fluoride. PLOS ONE. 2013; 8(11): e75343. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0075343Andreeva L.I., Boikova A.A., Nikiforova D.V. Evaluating adaptogenic properties of Rhodiola rosea extract in human mononuclear cell culture and rat tissues. Eksperimental’naya i klinicheskaya farmakologiya. 2013; 76(2): 23-7. (in Russian)Андреева Л.И., Бойкова А.А., Никифорова Д.В. Оценка адаптогенных свойств Родиолы розовой в культуре изолированных мононуклеарных клеток крови человека и в тканях крысы. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2013; 76(2): 23-7Chen Q., Wang Z., Xiong Y., Xue W., Kao X., Gao Y. et al. Selenium increases expression of HSP70 and antioxidant enzymes to lesser oxidative damage in Fincoal-type fluorosis. J. Toxicol. Sci. 2009; 34(4): 399-405.Chattopadhyay A., Podder S., Agarwal S. Fluoride-induced histopathology and synthesis of stress protein in liver and kidney of mice. Arch Toxicol. 2010; 85(4): 327-35.Andreeva L.I., Boikova A.A., Margulis B.A. Peculiarities of intracellular content and functional role of heat shock proteins 70 kDa under stress and adaptation. Tekhnologii zhivykh sistem. 2009; 6(3): 11-7. (in Russian)Андреева Л.И., Бойкова А.А., Маргулис Б.А. Особенности внутриклеточного содержания и функциональная роль белков теплового шока семейства 70 кДа при стрессе и адаптации. Технологии живых систем. 2009; 6(3): 11-7.Evdonin A.L., Medvedeva N.D. The extracellular heat shock protein 70 and its functions. Tsitologiya. 2009; 51(2): 130-7. (in Russian)Евдонин А.Л., Медведева Н.В. Внеклеточный белок теплового шока 70 и его функции. Цитология. 2009; 51(2): 130-7.Kola B., Boscaro M., Rutter G.A., Grossman A.B., Korbonits M. Expanding role of AMPK in endocrinology. Trends Endocrinol. Metab. 2006; 17(5): 205-15. https://doi.org/10.1016/j.tem.2006.05.006Huang S.C., Lee F.T., Kuo T.Y., Yang J.H., Chien C.T. Attenuation of long-term Rhodiola rosea supplementation on exhaustive swimming-evoked oxidative stress in the rat. Chin. J. Physiol. 2009; 52 (5): 316-24.Putker M., Madl T., Vos H.R., de Ruiter H., Visscher M., van den Berg M.C. et al. Redox-dependent control of FOXO/DAF-16 by transportin-1. Mol. Cell. 2013; 49(4): 730-42. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2012.12.014Webb A.E., Kundaje A., Brunet A. Characterization of the direct targets of FOXO transcription factors throughout evolution. Aging Cell. 2016; 15 (4): 673-85. https://doi.org/10.1111/acel.12479Sun X., Chen W.D., Wang Y.D. DAF-16/FOXO transcription factor in aging and longevity. Front. Pharmacol. 2017; 8: 548. https://doi.org/10.3389/fphar.2017.00548 eCollection 2017.