Токсиколого-гігієнічна оцінка та профілактика шкідливого впливу наночастинок срібла, отриманих методом фотостимульованого синтезу (стр. 3 )

Наступним етапом дослідження стало вивчення підгострого впливу розчину НЧС декаедричної форми. Виявлено дозозалежні статистично достовірні зміни показників прооксидантно-антиоксидантної рівноваги. У результаті введення розчину срібних нанодекаедрів виявлено зростання рівня МА в крові на 37 % (р<0,05) та на 56 % (р<0,05) за доз 5 та 10 мг/кг відповідно, в тканині печінки щурів на 18 (р<0,05) та 25 % (р<0,05) відповідно за введення двох найбільших доз розчину НЧС (рис. 1). Каталазна активність крові зросла на 10 % (р<0,05) за дози 5 мг/кг та на 17 % (р<0,05) за максимально введеної дози. КАТ печінки зменшилася на 26 % за дози 1 мг/кг та на 36-37 % (р<0,05) за доз 5 та 10 мг/кг (рис. 2). Глутатіонпероксидазна активність крові знизилась на 27 % (р<0,05) за дози НЧС 5 мг/кг та на 58 % (р<0,05) за введення максимальної дози 10 мг/кг. ГП печінки достовірно зросла на 22-23 % (р<0,05) за дози НЧС 1 та 5 мг/кг та майже на 34 % (р<0,05) за дози НЧС 10 мг/кг. Активність лужної фосфатази була майже вдвічі більшою за дози 5 мг/кг і в 2,7 (р<0,05) рази за дози 10 мг/кг. Рівень холестеролу збільшився в 2,5 (р <0,05) і в 3 (р<0,05) рази відповідно із збільшенням дози НЧС декаедричної форми.

Рис. 1. Вміст малонового альдегіду в тканині печінки щурів за умов підгострого впливу різних доз НЧС декаедричної форми

Примітка: * - р < 0,05 відносно контролю

Рис. 2. Активність каталази в тканині печінки щурів за умов підгострого впливу різних доз НЧС декаедричної форми

Примітка: * - р < 0,05 відносно контролю

Проведені патоморфологічні дослідження внутрішніх органів піддослідних тварин за дози 0,1 мг/кг свідчать про відсутність патологічних змін. В органах тварин за дози 1 мг/кг помітні слабко виражені зміни лише з боку нирок.

За умов підгострої дії НЧС декаедричної форми розміром 45 нм дозою 5 та 10 мг/кг встановлено дистрофічні зміни у кірковій речовині нирок тварин, оборотне набухання епітелію звивистих канальців нирок (90 та 92%, р<0,05, відповідно), гепатоцитів (63 та 64%, р<0,05), інтенсивне злущення ендотелію з денудацією поверхні кровоносних судин у портальних трактах та центральних венах, оборотне набухання ядер кардіоміоцитів (16 та 22 %, р<0,05), інтенсивне злущення ендотелію з денудацією поверхні кровоносних судин міокарда, альтерацію епітелію бронхів різного калібру (96 та 98 %, р<0,05), повнокров'я кровоносних судин у стінках респіраторних відділів легень (80 та 84 %, р<0,05), каріопікноз у нейронах кіркової речовини мозку щурів (17 та 18 %, р<0,05), спазм артеріол з розвитком періартеріолярного набряку. Інтенсивність патоморфологічних змін під впливом НЧС декаедричної форми зростає в ряду: легені, нирки, печінка, серце, головний мозок.

Крім цього, за допомогою морфометричного аналізу виявлено статеву відмінність у поширеності патоморфологічних уражень у кірковій речовині нирок щурів, а саме, поширеність оборотного набухання епітелію звивистих канальців нирок у самок на 6-12 % (р<0,05) більша, ніж у самців внаслідок підгострого впливу срібних нанодекаедрів.

Кореляційний аналіз дозволив виявити наявність тісного зв’язку між поширеністю оборотного набухання епітелію звивистих канальців нирки і змінами МА крові (r=0,75, р<0,05), МА печінки (r=0,79, р<0,05), ативності ГП крові (r=-0,75, р<0,05), холестеролу (r=0,84, р<0,05), між оборотнім набуханням гепатоцитів і змінами ативності КАТ крові (r=0,75, р<0,05), МА (r=0,71 р<0,05), ГП печінки (r=0,89, р<0,05) (рис. 3), ЛФ (r=0,72, р<0,05), між поширеністю оборотного набухання ядер кардіоміоцитів (r=0,76, р<0,05) і змінами МА) крові (r=0,76, р<0,05) та ативності ЛФ (r=0,90, р<0,05), між поширеністю альтерації епітелію бронхів різного калібру та змінами ативності ГП крові (r=-0,73, р<0,05), між поширеністю каріопікнозу в нейронах кіркової речовини ативності ЛФ (r=0,83, р<0,05).

Регресійний аналіз дозволив спрогнозувати ймовірні зміни показників за допомогою рівнянь регресії.

Рис. 3. Регресійний аналіз залежності поширеності оборотного набухання гепатоцитів від змін активності глутатіонпероксидази печінки за умов впливу НЧС декаедричної форми у дозі 5 мг/кг

За допомогою люмінесцентної мікроскопії виявлено виражену дозозалежну інтенсивність люмінесценції у внутрішніх органах тварин за дози 1, 5 та 10 мг/кг. При дослідженні ниркової тканини помічена статева залежність, що характеризувалася більш інтенсивним світінням у препаратах нирок самок щурів. Інтенсивність світіння НЧС зростає в ряду: нирки, легені, печінка, серце, головний мозок.

Зміни прооксидантно-антиоксидантної рівноваги, за умов підгострого впливу НЧС сферичної форми 45 нм, характеризувались незначним зростанням прооксидантних сполук і помірною активацією антиоксидантного захисту. Разом з тим, виявлено достовірне зростання ХОЛ (в 1,5 раза, р<0,05) (рис. 4, 5).

Крім цього, за введення НЧС сферичної форми в дозі 5 мг/кг спостерігали наступні зміни у внутрішніх органах: виражене венозне повнокров’я кіркової та мозкової речовини і сосочку нирки, статевозалежне оборотне набухання епітелію звивистих канальців з поширеністю у вигляді гідропічного набухання (72 %, р<0,05), оборотне набухання гепатоцитів (44 %, р<0,05), виражене венозне повнокров’я центральних та периферійних печінкових часточок, оборотне набуханням ядер кардіоміоцитів (28 %, р<0,05), виражене венозне повнокров’я міокарда, нерівномірне венозне повнокров’я стінок респіраторних відділів легень (68 %, р<0,05). Причому, після введення НЧС у дозах 0,1, 1 та 5 мг/кг патоморфологічні зміни в мозковій тканині застосованими методами не виявлені. Інтенсивність патоморфологічних змін під впливом срібних наносфер зростає в ряду: серце, печінка, легені, нирки.

Рис.4. Зміни показників про-та антиоксидантної системи в крові щурів за введення НЧС декаедричної та сферичної форм за дози 5 мг/кг, %

Примітка: * - р < 0,05 відносно контролю

Рис.5. Зміни показників про-та антиоксидантної системи в тканині печінки щурів за введення НЧС декаедричної та сферичної форм за дози 5 мг/кг, %

Примітка: * - р < 0,05 відносно контролю

Кореляційний аналіз дозволив виявити наявність зв’язку тільки між МА крові та поширеністю оборотного набухання епітелію звивистих канальців нирки (r=0,79, р<0,05) і гепатоцитів печінки (r=0,72, р<0,05), змінами активності ГП крові та поширеністю оборотного набухання епітелію звивистих канальців нирки (r=0,79, р<0,05), змінами холестеролу та поширеністю оборотного набуханням гепатоцитів печінки (r=0,78, р<0,05) і кардіоміоцитів (r=0,72, р<0,05).

При кореляційному аналізі спостерігається більш виражений зв'язок між біохімічними показниками і показниками про - й антиоксидантної системи та змінами у досліджуваних внутрішніх органах. Відмінності біохімічних та патоморфологічних змін у внутрішніх органах досліджених тварин свідчать про більш виражену токсичну дію розчину НЧС декаедричної форми за однакової введеної дози 5 мг/кг маси тіла. Ймовірно, це пов’язано з тим, що розчини срібла з однаковою масовою концентрацією містять у 4 рази більшу кількість декаедрів, ніж сфер. Крім цього, нанодекаедри володіють більшою питомою площею поверхні, аніж НЧС сферичної форми. Так, за дози НЧС 5 мг/кг загальна питома площа поверхні декаедричних НЧС майже у 9 разів більша, ніж у сферичних у співвідношенні до маси тіла (табл. 2).

Таблиця 2

Порівняльна характеристика величини введених доз НЧС,

виражених різними одиницями вимірювання

доза	Декаедри, 45 нм	Сфери, 45 нм
Одиниці вимірювання дози
мг/кг	част/кг	Пит. площа нм-1/ кг	част/кг	Пит. площа нм-1/ кг
5	4,37*1013	1,18*10 13	1,02*1013	1,32*1012
1	8,74*1012	2,36*1012	2,04*1012	2,65*1011
0,1	8,74*1011	2,36*1011	2,04*1011	2,65*1010

Наступним етапом було дослідження профілактичного застосування альфа-ліпоєвої кислоти за умов підгострого впливу наночастинок срібла декаедричної форми.

Нами досліджено стан показників вільнорадикального окиснення ліпідів та активності ферментів про - та антиоксидантного захисту, які достовірно змінилися за введення НЧС декаедричної форми в дозі 5 мг/кг. Так, за введення АЛК у меншій дозі вміст МА крові зменшився на 15 % (р<0,05), а за дози 25 мг/кг - на 22 % (р<0,05); МА печінки - на 12 (р<0,05) та 19 % (р<0,05) відповідно порівняно з даним показником групи тварин, яким вводили НЧС декаедричної форми. Активність КАТ крові зменшилася практично до рівня контролю, на 9-10 % (р<0,05)за введення обох доз АЛК порівняно з даним показником у крові тварин, уражених дією НЧС. Активність КАТ печінки достовірно зростала за введення обох доз АЛК: на 28 % (р<0,05) за дози 12,5 та 22 % (р<0,05) за дози 25 мг/кг. Після введення АЛК показник ГП достовірно зростав у крові тварин, які зазнали впливу НЧС: на 31 % (р<0,05) за меншої та на 22 % (р<0,05) за більшої дози АЛК. ГП печінки зменшувалася за введення АЛК на 15 % (р<0,05) за дози 12,5 мг/кг та на 13 % (р<0,05) за дози НЧС 25 мг/кг порівняно з активністю даного показника в тканині печінки щурів, що зазнали впливу НЧС. Відмічено зменшення активності ЛФ в 0,5 раза (р<0,05) із введенням обох доз АЛК та ХОЛ в 2 рази (р<0,05) за дози АЛК 12,5 мг/кг і в 1,5 раза (р<0,05) за дози 25 мг/кг.