Цитоморфологические и биохимические показатели у крыс линии Wistar под влиянием молибденсодержащих наночастиц

Цитоморфологические и биохимические показатели у крыс линии Wistar под влиянием молибденсодержащих наночастиц

Автор: Сизова Е.А., Мирошников С.А., Калашников В.В.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Наночастицы металлов: биологические эффекты

Статья в выпуске: 6 т.51, 2016 года.

Бесплатный доступ

Несмотря на широкое применение наночастиц Mo в различных отраслях промышленности и в медицине, информация о последствиях взаимодействия вновь создаваемых на их основе наноматериалов и биологических объектов ограничена. Анализ накопленных данных о молибденсодержащих наночастицах позволяет предположить наличие у них токсического действия. Нами впервые выполнено сравнительное исследование биологических эффектов наночастиц Mo и его оксида в отношении модельных теплокровных животных. Для этого мы изучили состояние метаболических процессов и обмен химических элементов у крыс линии Wistar под влиянием наночастиц молибдена (Mo НЧ) в дозе 1 и 25 мг/кг живой массы и его оксида (MoO3 НЧ) в дозе 1,2 и 29 мг/кг живой массы при внутрибрюшинном введении. Морфологические показатели крови и гематокрит определяли с использованием автоматического гематологического анализатора, состояние антиоксидантной системы (активность какталазы, супероксиддисмутазы), а также функцию основных ферментов метаболизма (активность аланинаминотрансферазы - АлАТ, аспартатаминотрансферазы - АсАТ, лактатдегидрогеназы - ЛДГ, g-глутамилтрансферазы - ГГТ, креатинкиназы) и ряд биохимических показателей (концентрация креатинина, билирубина, мочевины) - на автоматическом биохимическом анализаторе в динамике (на 1-е, 7-е и 14-е сут). Концентрацию микроэлементов определяли методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии. При введении Mo НЧ и MoO3 НЧ уже на 1-е сут содержание лейкоцитов снижалось на 11,3 % (Р 3 НЧ в дозе 29 мг/кг (54,5 %, Р 3 НЧ. При максимальных дозировках наночастиц число тромбоцитов увеличивалось к 14-м сут, что приводило к повышению вязкости крови и затруднению перфузии через микрососуды. Полученные результаты показали возрастание активности сывороточных аминотрансфераз (АлАТ, АсАТ), а также ГГТ и ЛДГ, наличие признаков окислительного стресса, анемии, капиллярно-трофической недостаточности у животных, получавших высокие дозы молибдена и его оксида. Со временем наблюдаемые эффекты прогрессировали, наиболее заметно проявляясь в случае MoO3 НЧ. Таким образом, Mo НЧ (при сопоставимости доз введения) менее токсичны, чем MoO3 НЧ.

Еще

Каталаза, супероксиддисмутаза, g-глутамилтрансфераза, лактатдегидрогеназа, аминотрансферазы, наночастицы молибдена, наночастицы оксида молибдена

Короткий адрес: https://sciup.org/142213998

IDR: 142213998   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2016.6.929rus

Список литературы Цитоморфологические и биохимические показатели у крыс линии Wistar под влиянием молибденсодержащих наночастиц

  • Chen Y.X., Wu C.W., Kuo T.Y., Chang Y.L., Jen M.H., Chen I.W. Large-scale production of large-size atomically thin semiconducting molybdenum dichalcogenide sheets in water and its application for supercapacitor. Sci. Rep., 2016, 26(6): 26660 ( ) DOI: 10.1038/srep26660
  • Naylor C.H., Kybert N.J., Schneier C., Xi J., Romero G., Saven J.G., Liu R., Johnson A.T. Scalable production of molybdenum disulfide based biosensors. ACS Nano, 2016, 10(6): 6173-6179 ( ) DOI: 10.1021/acsnano.6b02137
  • Tadi K.K., Palve A.M., Pal S., Sudeep P.M., Narayanan T.N. Single step, bulk synthesis of engineered MoS2 quantum dots for multifunctional electrocatalysis. Nanotechnology, 2016, 27(27): 275402 ( ) DOI: 10.1088/0957-4484/27/27/275402
  • Паренаго О.П., Бакунин В.Н., Кузьмина Г.Н., Суслов А.Л., Веденеева Л.М. Наночастицы сульфидов молибдена -новый класс добавок к углеводородным смазочным материалам. ДАН, 2002, 383(1): 84-86.
  • Liu Q., Sun C., He Q., Liu D., Khalil A., Xiang T., Wu Z., Wang J., Song L. Ultrathin carbon layer coated MoO2 nanoparticles for high-performance near-infrared photothermal cancer therapy. Chem. Commun. (Camb.), 2015, 51(49): 10054-10057 ( ) DOI: 10.1039/c5cc02016f
  • Fakhri A., Nejad P.A. Antimicrobial, antioxidant and cytotoxic effect of Molybdenum trioxide nanoparticles and application of this for degradation of ketamine under different light illumination. J. Photochem. Photobiol. B, 2016, 159: 211-217 ( ) DOI: 10.1016/j.jphotobiol.2016.04.002
  • Zhang W., Shi S., Wang Y., Yu S., Zhu W., Zhang X., Zhang D., Yang B., Wang X., Wang J. Versatile molybdenum disulfide based antibacterial composites for in vitro enhanced sterilization and in vivo focal infection therapy. Nanoscale, 2016, 8(22): 11642-11648 ( ) DOI: 10.1039/c6nr01243d
  • Qureshi N., Chaudhari R., Mane P., Shinde M., Jadakar S., Rane S., Kale B., Bhalerao A., Amalnerkar D. Nanoscale Mo-MoO3 entrapped in engineering thermoplastic: inorganic pathway to bactericidal and fungicidal action. IEEE Transactions on NanoBioscience, 2016, 15(3): 258-264 ( ) DOI: 10.1109/TNB.2016.2535285
  • Sam J.S., Yuvakkumar R., Suriya P.R., Karunakaran G., Rajendran V., Hong S.I. Facile and novel synthetic method to prepare nano molybdenum and its catalytic activity. IET Nanobiotechnology, 2015, 9(4): 201-208 ( ) DOI: 10.1049/iet-nbt.2014.0015
  • Mendel R.R., Bittner F. Cell biology of molybdenum. BBA, 2006, 1763: 621-635 ( ) DOI: 10.1016/j.bbamcr.2006.03.013
  • McBride M.B., Richards B.K., Steenhuis T., Spiers G. Molybdenum uptake by forage crops grown on sewage sludge-amended soils in the field and greenhouse. J. Environ. Qual., 2000, 29: 848-854.
  • He Z.L.L., Yang X.E., Stoffella P.J. Trace elements in agroecosystems and impacts on the environment. J. Trace Elem. Med. Bio., 2005, 19: 125-140 ( ) DOI: 10.1016/j.jtemb.2005.02.010
  • Van Gestel C.A.M., Borgman E., Verweij R.A., Diez-Ortiz M. The influence of soil properties on the toxicity of molybdenum to three species of soil invertebrates. Ecotox. Environ. Safe., 2011, 74: 1-9 ( ) DOI: 10.1016/j.ecoenv.2010.10.001
  • Lebedev S., Yausheva E., Galaktionova L., Sizova E. Impact of molybdenum nanoparticles on survival, activity of enzymes, and chemical elements in Eisenia fetida using test on artificial substrata. Environ. Sci. Pollut. Res. Int., 2016, 23(18): 18099-18110.
  • Kosyan D., Rusakova E., Sizova E., Miroshnikov S., Skalniy A. Impact of nanoparticles of heavy metals and their oxides on Stylonychia mytilus. Ecology, Environment and Conservation, 2015, 21: 113-119.
  • Fernández-Urrusuno R., Fattal E., Rodrigues J.M., Féger J., Bedossa P., Couvreur P. Effect of polymeric nanoparticle administration on the clearance activity of the mononuclear phagocyte system in mice. J. Biomed. Mater. Res., 1996, 31(3): 401-408.
  • Яушева Е.В., Мирошников С.А., Кван О.В. Оценка влияния наночастиц металлов на морфологические показатели периферической крови животных. Вестник Оренбургского государственного университета, 2013, 12(161): 203-207.
  • Ott H.C., Prior C., Herold M., Riha M., Laufer G., Ott G. Respiratory symptoms and bronchoalveolar lavage abnormalities in molybdenum exposed workers. Wien Klin Wochenschr., 2004, 116(1): 25-30.
  • Хантурина Г.Р., Ибраева Л.К., Лебедева Е.А. Биохимический анализ крови крыс при хроническом отравлении солями молибдена и хрома. Успехи современного естествознания, 2012, 12: 11-13.
  • Остроушко А.А., Данилова И.Г., Медведева С.Ю., Гетте И.Ф., Тонкушина М.О. Изучение безопасности молибденовых нанокластерных полиоксометаллатов, предназначенных для адресной доставки лекарственных веществ. Уральский медицинский журнал, 2010, 9(74): 114-117.
  • Остроушко А.А., Гетте И.Ф., Данилова И.Г., Медведева С.Ю., Тонкушина М.О., Прокофьева А.В. Исследование хронической токсичности молибденовых и железо-молибденовых нанокластерных полиоксометаллатов. Уральский медицинский журнал, 2011, 11(89): 75-79.
  • Asadi F., Mohseni M., Dadashi Noshahr K., Soleymani F.H., Jalilvand A., Heidari A. Effect of Molybdenum nanoparticles on blood cells, liver enzymes, and sexual hormones in male rats. Biol. Trace Elem. Res., 2016: 1-7 ( ) DOI: 10.1007/s12011-016-0765-5
  • Siddiqui M.A., Saquib Q., Ahamed M., Farshori N.N., Ahmad J., Wahab R., Khan S.T., Alhadlaq H.A., Musarrat J., Al-Khedhairy A.A., Pant A.B. Molybdenum nanoparticles-induced cytotoxicity, oxidative stress, G2/M arrest, and DNA damage in mouse skin fibroblast cells (L929). Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2015, 1(125): 73-81 ( ) DOI: 10.1016/j.colsurfb.2014.11.014
  • Hussain S.M., Hess K.L., Gearhart J.M., Geiss K.T., Schlager J.J. In vitro toxicity of nanoparticles in BRL 3A rat liver cells. Toxicol. in Vitro, 2005, 19(7): 975-983 ( ) DOI: 10.1016/j.tiv.2005.06.034
  • Akhtar M.J., Ahamed M., Alhadlaq H.A., Alshamsan A., Khan M.A., Alrokayan S.A. Antioxidative and cytoprotective response elicited by molybdenum nanoparticles in human cells. J. Colloid Interf. Sci., 2015, 457: 370-377 ( ) DOI: 10.1016/j.jcis.2015.07.034
  • Zhou S., Zhang C., Xiao Q., Zhuang Y., Gu X., Yang F., Xing C., Hu G., Cao H. Effects of different levels of molybdenum on rumen microbiota and trace elements changes in tissues from goats. Biol. Trace Elem. Res., 2016, 174(1): 1-8 ( ) DOI: 10.1007/s12011-016-0706-3
  • Bourke C.A. Molybdenum deficiency produces motor nervous effects that are consistent with amyotrophic lateral sclerosis. Front. Neurol., 2016, 7: 28 ( ) DOI: 10.3389/fneur.2016.00028
  • Huang X., Xie J., Cui X., Zhou Y., Wu X., Lu W., Shen Y., Yuan J., Chen W. Association between concentrations of metals in urine and adult asthma: a case-control study in Wuhan, China. PLoS ONE, 2016, 11(5): e0155818 ( ) DOI: 10.1371/journal.pone.0155818
  • Chan P.C., Herbert R.A., Roycroft J.H., Haseman J.K., Grumbein S.L., Miller R.Al. Lung tumor induction by inhalation exposure to molybdenum trioxide in rats and mice. Toxicol. Sci., 1998, 45(1): 58-65.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp