Изменения в печени джунгарских хомяков в условиях трехмесячного поступления водорастворимого кремния в различной концентрации
- Авторы: Григорьева Е.А.1, Гордова В.С.2, Сергеева В.Е.1, Михейкин Р.Д.1, Дедикина В.С.1, Браун Д.А.2
-
Учреждения:
- ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова»
- ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта»
- Выпуск: Том 24, № 1 (2024)
- Страницы: 97-106
- Раздел: Оригинальные исследования
- Статья опубликована: 11.09.2024
- URL: https://journals.eco-vector.com/MAJ/article/view/625800
- DOI: https://doi.org/10.17816/MAJ625800
- ID: 625800
Цитировать
Полный текст
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Аннотация
Обоснование. В организм человека кремний поступает с питьевой водой, воздухом и пищевыми продуктами. Известно, что наночастицы кремния, используемые в косметической, фармацевтической и пищевой промышленности, обладают биологической активностью. С учетом широкой распространенности соединений кремния актуален вопрос о безопасности его применения.
Цель — изучение воздействия водорастворимого кремния на морфологическое строение печени джунгарских хомяков в течение 3 мес.
Материалы и методы. Эксперимент проводили на джунгарских хомяках, которые находились в обычных условиях вивария при естественном освещении. Животные были разделены на три группы: контрольную, которая получала питьевую бутилированную воду; первую опытную, получавшую ту же самую воду, но с добавлением девятиводного метасиликата натрия в концентрации 10 мг/л в пересчете на кремний; вторую опытную, получавшую воду, но с концентрацией девятиводного метасиликата натрия, увеличенной вдвое (до 20 мг/л). Через 3 мес. животные были выведены из эксперимента. Срезы печени обрабатывали общими гистологическими (гематоксилином и эозином, методом Ван-Гизона, толуидиновым синим) и гистохимическим (моноаминоксидаза-позитивные клетки) методами.
Результаты. В печени хомяков обеих опытных групп выявлены изменения в микроморфологическом строении, такие как увеличение площади ядра, ядерно-цитоплазматического отношения гепатоцитов, диаметра синусоидных капилляров. При этом более выраженные изменения наблюдались в печени хомяков второй опытной группы, такие как полиморфно-клеточная инфильтрация портальных трактов, увеличение количества эозинофилов, деформация ядер гепатоцитов и появление апоптозных телец. Зафиксированы уменьшение площади тучных клеток и возрастание их количества, а также количества моноаминоксидаза-позитивных клеток в печени хомяков обеих опытных групп.
Заключение. Увеличение концентрации кремния, поступающего с питьевой водой, в обоих случаях отражается на микроморфологическом строении печени хомяков. Эти изменения более выражены в печени хомяков второй опытной группы.
Ключевые слова
Полный текст
Об авторах
Евгения Александровна Григорьева
ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова»
Email: shgrev@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3626-2750
SPIN-код: 9971-5435
ассистент кафедры медицинской биологии с курсом микробиологии и вирусологии
Россия, Чувашская Республика, 428015, Чебоксары, Московский пр., д. 15Валентина Сергеевна Гордова
ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта»
Email: crataegi@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-5109-9862
SPIN-код: 2527-1634
кандидат мед. наук, доцент кафедры фундаментальной медицины Высшей школы медицины образовательно-научного кластера «Институт медицины и наук о жизни»
Россия, 236041, Калининград, ул. А. Невского, 14Валентина Ефремовна Сергеева
ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова»
Email: kafedra-biology@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3471-5226
SPIN-код: 9827-3454
доктор биол. наук, профессор кафедры медицинской биологии с курсом микробиологии и вирусологии
Россия, Чувашская Республика, 428015, Чебоксары, Московский пр., д. 15Роман Денисович Михейкин
ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова»
Email: mikheykin2002@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-6731-7224
студент IV курса медицинского факультета
Россия, Чувашская Республика, 428015, Чебоксары, Московский пр., д. 15Валерия Сергеевна Дедикина
ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова»
Email: valary0d@gmail.com
ORCID iD: 0009-0005-5045-4291
студентка VI курса медицинского факультета
Россия, Чувашская Республика, 428015, Чебоксары, Московский пр., д. 15Дарья Альбертовна Браун
ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта»
Автор, ответственный за переписку.
Email: dashabraun1612@gmail.com
ORCID iD: 0009-0001-1809-1161
студентка V курса Высшей школы медицины
Россия, 236041, Калининград, ул. А. Невского, 14Список литературы
- Martin K.R. Silicon: the health benefits of a metalloid // Met Ions life Sci. 2013. Vol. 13. P. 451–473. doi: 10.1007/978-94-007-7500-8_14
- Martin K.R. The chemistry of silica and its potential health benefits // J Nutr Health Aging. 2007. Vol. 11, N 2. P. 94–97.
- Athinarayanan J., Alshatwi A.A., Periasamy V.S., Al-Warthan A.A. Identification of nanoscale ingredients in commercial food products and their induction of mitochondrially mediated cytotoxic effects on human mesenchymal stem cells // J Food Sci. 2015. Vol. 80, N 2. P. 459–464. doi: 10.1111/1750-3841.12760
- Lotfipour F., Shahi S., Farjami A., et al. Safety and toxicity issues of therapeutically used nanoparticles from the oral route // Biomed Res Int. 2021. Vol. 2021. P. e9322282. doi: 10.1155/2021/9322282
- Martin K.R. Dietary Silicon: Is Biofortification Essential? // J Nutr Food Sci Forecast. 2018. Vol. 1, N 2. P. 1006.
- Jugdaohsingh R., Anderson S.H.C., Tucker K.L., et al. Dietary silicon intake and absorption // Am J Clin Nutr. 2002. Vol. 75. P. 887–893. doi: 10.1093/ajcn/75.5.887
- Каменецкая Д.Б. Кремний в природных водных объектах: формы соединений и методы контроля (обзор) // Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. 2022. № 6. С. 15–22. EDN: IGIDQG doi: 10.35627/2219-5238/2022-30-6-15-22
- Firouzamandi M., Hejazy M., Mohammadi A., et al. In vivo toxicity of oral administrated nano-SiO2: Can food additives increase apoptosis? // Biol Trace Elem Res. 2023. Vol. 201, N 10. P. 4769–4778. doi: 10.1007/s12011-022-03542-7
- Джоши Д., Кин Д., Брин Э. Наглядная гепатология: учебное пособие / пер. с англ. Ю.О. Шульпековой; под ред. Ч.С. Павлова. Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2018. 168 с.
- Мяделец О.Д., Лебедева Е.И. Функциональная морфология и элементы общей патологии печени. Витебск: ВГМУ, 2018. 339 с. EDN: YXKBZJ
- Зайцева Н.В., Землянова М.А., Звездин В.Н., и др. Влияние наночастиц диоксида кремния на морфологию внутренних органов у крыс при пероральном введении // Анализ риска здоровью. 2016. № 4. С. 80–94. EDN: XHTTDD doi: 10.21668/health.risk/2016.4.10
- Юкина Г.Ю., Сухорукова Е.Г., Половников И.В., Крыжановская Е.А. Влияние наночастиц диоксида кремния на морфологию печени крысы при парентеральном введении // Журнал анатомии и гистопатологии. 2021. Т. 10, № 4. С. 85–88. EDN: GLZFDO doi: 10.18499/2225-7357-2021-10-4-85-88
- Tassinari R., Martinelli A., Valeri M., Maranghi F. Amorphous silica nanoparticles induced spleen and liver toxicity after acute intravenous exposure in male and female rats // Toxicol Ind Health. 2021. Vol. 37, N 6. P. 328–335. doi: 10.1177/07482337211010579
- Azouz R.A., Korany R.M.S. Toxic impacts of amorphous silica nanoparticles on liver and kidney of male adult rats: an in vivo study // Biol Trace Elem Res. 2021. Vol. 199, N 7. P. 2653–2662. doi: 10.1007/s12011-020-02386-3
- Liang Q., Sun M., Ma Y., et al. Adverse effects and underlying mechanism of amorphous silica nanoparticles in liver // Chemosphere. 2023. Vol. 311, N Pt 1. P. 136955. doi: 10.1016/j.chemosphere.2022.136955
- Badawy M.M., Sayed-Ahmed M.Z., Almoshari Y., et al. Magnesium supplementation alleviates the toxic effects of silica nanoparticles on the kidneys, liver, and adrenal glands in rats // Toxics. 2023. Vol. 11, N 4. P. 381. doi: 10.3390/toxics11040381
- Mahmoud A.M., Desouky E.M., Hozayen W.G., et al. Mesoporous silica nanoparticles trigger liver and kidney Injury and fibrosis via altering TLR4/NF-κB, JAK2/STAT3 and Nrf2/HO-1 signaling in rats // Biomolecules. 2019. Vol. 9, N 10. P. 528. doi: 10.3390/biom9100528
- Sun M., Zhang J., Liang S., et al. Metabolomic characteristics of hepatotoxicity in rats induced by silica nanoparticles // Ecotoxicol Environ Saf. 2021. Vol. 208. P. 111496. doi: 10.1016/j.ecoenv.2020.111496
- Sadek S.A., Soliman A.M., Marzouk M. Ameliorative effect of Allolobophora caliginosa extract on hepatotoxicity induced by silicon dioxide nanoparticles // Toxicol Ind Health. 2016. Vol. 32, N 8. P. 1358–1372. doi: 10.1177/0748233714561075
- Yu Y., Duan J., Li Y., et al. Silica nanoparticles induce liver fibrosis via TGF-β1/Smad3 pathway in ICR mice // Int J Nanomedicine. 2017. Vol. 12. P. 6045–6057. doi: 10.2147/IJN.S132304
- Григорьева Е.А. Морфологические особенности печени при воздействии водорастворимого соединения кремния // Медицинский академический журнал. 2016. Т. 16, № 4. С. 71–72. EDN: XWQLFH doi: 10.17816/MAJ16471-72
- Григорьева Е.А., Дедикина В.С., Михейкин Р.Д., и др. Комплексная оценка морфологических изменений в печени кроликов при воздействии водорастворимого кремния в течение трех месяцев // Acta Medica Eurasica. 2023. № 3. С. 84–93. doi: 10.47026/2413-4864-2023-3-84-93
- Smitha T., Sharada P., Girish H. Morphometry of the basal cell layer of oral leukoplakia and oral squamous cell carcinoma using computer-aided image analysis // J Oral Maxillofac Pathol. 2011. Vol. 15, N 1. P. 26–33. doi: 10.4103/0973-029X.80034
- Ильина Л.Ю., Сапожников С.П., Козлов В.А., и др. Количественная оценка сульфатирования тучных клеток // Acta medica Eurasica. 2020. № 2. С. 43–53.
- Пустыльняк В.О., Кирулли В., Джервази П.Д., и др. Влияние трифенилдиоксана на ферменты 1 фазы метаболизма ксенобиотиков в печени крыс и кроликов // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2006. Т. 141, № 6. С. 646–648. EDN: LJSVYL doi: 10.1007/s10517-006-0256-3
- Ardies C.M., Lasker J.M., Lieber C.S. Characterization of the cytochrome P-450 monooxygenase system of hamster liver microsomes. Effects of prior treatment with ethanol and other xenobiotics // Biochem Pharmacol. 1987. Vol. 36, N 21. P. 3613–3619. doi: 10.1016/0006-2952(87)90010-4
- Bhadoria P., Nagar M., Bharihoke V., Bhadoria A.S. Ethephon, an organophosphorous, a fruit and vegetable ripener: has potential hepatotoxic effects? // J Family Med Prim Care. 2018. Vol. 7, N 1. P. 179–183. doi: 10.4103/jfmpc.jfmpc_422_16
- Hussein W.F., Farahat F.Y., Abass M.A., Shehata A.S. Hepatotoxic potential of gibberellic acid (GA3) in adult male albino rats // Life Sci J. 2011. Vol. 8. P. 373–383.
- Юкина Г.Ю., Журавский С.Г., Паневин А.А., и др. Взаимодействие тканевых макрофагов и тучных клеток как начало органного ремоделирования в рамках хронической токсичности наночастиц кремнезема // Трансляционная медицина. 2016. Т. 3, № 2. С. 70–79. EDN: XBHQTN doi: 10.18705/2311-4495-2016-3-2-70-79
- Xu L., Yang Y., Wen Y., et al. Hepatic recruitment of eosinophils and their protective function during acute liver injury // J Hepatol. 2022. Vol. 77, N 2. P. 344–352. doi: 10.1016/j.jhep.2022.02.024
- Кондрашевская М.В. Гепарин тучных клеток – новые сведения о старом компоненте (обзор литературы) // Вестник Российской академии медицинских наук. 2021. Т. 76, № 2. P. 149–158. EDN: PJYAUA doi: 10.15690/vramn1284
- Юрина Н.А., Радостина А.И. Тучные клетки и их роль в организме: учебное пособие. Москва: Изд-во РУДН, 1977. 75 с.
- Гусельникова В.В., Пронина А.П., Назаров П.Г., Полевщиков А.В. Происхождение тучных клеток: современное состояние проблемы. В кн.: Вопросы морфологии XXI века. Вып. 2. Сборник научных трудов. К 80-летию со дня рождения проф. Алексея Андреевича Клишова. Санкт-Петербург: ДЕАН, 2010. С. 108–115.
- Горбунова А.В. Биогенные амины мозга и устойчивость сердечно-сосудистых функций к эмоциональному стрессу // Нейронауки. 2006. № 1. С. 3–19.
- Маянский А.Н., Пазюк Е.А., Макарова Т.П., и др. Механизм и диагностические возможности реакции восстановления нитросинего тетразолия нейтрофилами человека // Казанский медицинский журнал. 1981. Т. 62, № 4. С. 64–68. EDN: NGWVRW