Оценка влияния наночастиц оксида селена на морфофункциональное состояние печени (экспериментальные данные)

Автор: Рябова Юлия Владимировна, Сутункова Марина Петровна, Чемезов Алексей Игоревич, Минигалиева Ильзира Амировна, Бушуева Татьяна Викторовна, Шеломенцев Иван Глебович, Клинова Светлана Владиславовна, Сахаутдинова Рената Рашидовна

Журнал: Анализ риска здоровью @journal-fcrisk

Рубрика: Медико-биологические аспекты оценки воздействия факторов риска

Статья в выпуске: 1 (41), 2023 года.

Бесплатный доступ

Предприятия медеплавильной промышленности являются источниками поступления в окружающую среду аэрозоля сложного состава, включающего в том числе селенсодержащие наночастицы. Адекватная оценка опасности последних затруднена ввиду недостаточности данных, полученных в сравнительно небольшом числе экспериментальных исследований с несколько противоречивыми результатами. Таким образом, цель исследования состояла в уточнении токсических эффектов селенсодержащих наночастиц с особым вниманием к состоянию печени, являющейся жизненно важным органом и органом-мишенью для воздействия селена в солевой форме. В субхроническом эксперименте на белых аутбредных крысах-самцах изучено токсическое действие водной суспензии наночастиц оксида селена, полученной методом лазерной абляции из пластинок селена 99%-ной чистоты, на состояние печени. Методом электронной микроскопии оценены ультраструктурные изменения, проведена цитологическая и гистологическая оценка печени, выполнены биохимический анализ и метаболомный скрининг крови. У экспонированных животных обнаружены признаки повреждения печени и угнетения ее секреторных функций на разных уровнях, от молекулярного до организменного, а именно: снижение числа нормальных и нормально-везикулярных митохондрий в клетках печени на 7,78 %, p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }

Еще

Токсичность, оценка опасности, наночастицы, селен, печень, механизмы действия, in vivo, эксперимент

Короткий адрес: https://sciup.org/142237420

IDR: 142237420   |   DOI: 10.21668/health.risk/2023.1.14

Список литературы Оценка влияния наночастиц оксида селена на морфофункциональное состояние печени (экспериментальные данные)

  • Experimental research into metallic and metal oxide nanoparticle toxicity in vivo / B.A. Katsnelson, L.I. Privalova, M.P. Sutunkova, I.A. Minigalieva, V.B. Gurvich, V.Ya. Shur, E.V. Shishkina, O.H. Makeyev [et al.] // Bioactivity of Engineered Nanoparticles. - 2017. - Chapter 11. - P. 259-319.
  • Maroney M.J., Hondal R.J. Selenium versus sulfur: Reversibility of chemical reactions and resistance to permanent oxidation in proteins and nucleic acids // Free Radic. Biol. Med. - 2018. - Vol. 127. - P. 228-237. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2018.03.035
  • Use of an antiarrhythmic drug against acute selenium toxicity / Y.U. Mercan, Y. Ba^bugan, A. Uyar, A.U. Komuro-glu, O.F. Kele§ // J. Trace Elem. Med. Biol. - 2020. - Vol. 59. - Р. 126471. DOI: 10.1016/jjtemb.2020.126471
  • Redox-active selenium compounds - from toxicity and cell death to cancer treatment / S. Misra, M. Boylan, A. Sel-vam, J.E. Spallholz, M. Bjornstedt // Nutrients. - 2015. - Vol. 7, № 5. - Р. 3536-3556. DOI: 10.3390/nu7053536
  • Полубояринов П.А., Елистратов Д.Г., Швец В.И. Метаболизм и механизм токсичности селенсодержащих препаратов, используемых для коррекции дефицита микроэлемента селена // Тонкие химические технологии. - 2019. -Т. 14, № 1. - С. 5-24. DOI: 10.32362/2410-6593-2019-14-1-5-24
  • Steinbrenner H., Duntas L.H., Rayman M.P. The role of selenium in type-2 diabetes mellitus and its metabolic comorbidities // Redox Biol. - 2022. - Vol. 50. - Р. 102236. DOI: 10.1016/j.redox.2022.102236
  • Selenium neurotoxicity in humans: Bridging laboratory and epidemiologic studies / M. Vinceti, J. Mandrioli, P. Borella, B. Michalke, A. Tsatsakis, Y. Finkelstein // Toxicol. Lett. - 2014. - Vol. 230, № 2. - Р. 295-303. DOI: 10.1016/j.toxlet.2013.11.016
  • A selenium species in cerebrospinal fluid predicts conversion to Alzheimer's dementia in persons with mild cognitive impairment / M. Vinceti, A. Chiari, M. Eichmuller, K.J. Rothman, T. Filippini, C. Malagoli, J. Weuve, M. Tondelli [et al.] // Alzheimers Res. Ther. - 2017. - Vol. 9, № 1. - Р. 100. DOI: 10.1186/s13195-017-0323-1
  • Long-term selenium exposure / C.J. Diskin, C.L. Tomasso, J.C. Alper, M.L. Glase, S.E. Fliegel // Arch. Intern. Med. -1979. - Vol. 139, № 7. - P. 824-826.
  • The Functions of Selenium and Selenoproteins Relating to the Liver Diseases / N. Shang, X. Wang, Q. Shu, H. Wang, L. Zhao // J. Nanosci. Nanotechnol. - 2019. - Vol. 19, № 4. - Р. 1875-1888. DOI: 10.1166/jnn.2019.16287
  • Toxicological effects of nanoselenium in animals / I. Bano, S. Skalickova, S. Arbab, L. Urbankova, P. Horky // J. Anim. Sci. Biotechnol. - 2022. - Vol. 13, № 1. - P. 72. DOI: 10.1186/s40104-022-00722-2
  • Comparison of short-term toxicity between Nano-Se and selenite in mice / J. Zhang, H. Wang, X. Yan, L. Zhang // Life Sci. - 2005. - Vol. 76, № 10. - P. 1099-1109. DOI: 10.1016/j.lfs.2004.08.015
  • Wang H., Zhang J., Yu H. Elemental selenium at nano size possesses lower toxicity without compromising the fundamental effect on selenoenzymes: comparison with selenomethionine in mice // Free Radic. Biol. Med. - 2007. -Vol. 42, № 10. - P. 1524-1533. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2007.02.013
  • Zhang J., Wang X., Xu T. Elemental Selenium at Nano Size (Nano-Se) as a Potential Chemopreventive Agent with Reduced Risk of Selenium Toxicity: Comparison with Se-Methylselenocysteine in Mice // Toxicol. Sci. - 2008. - Vol. 101, № 1. - Р. 22-31. DOI: 10.1093/toxsci/kfm221
  • Effects of Sub-Lethal Doses of Selenium Nanoparticles on the Health Status of Rats / L. Urbankova, S. Skalickova, M. Pribilova, A. Ridoskova, P. Pelcova, J. Skladanka, P. Horky // Toxics. - 2021. - Vol. 9, № 2. - P. 28. DOI: 10.3390/toxics9020028
  • Systematic acute and subchronic toxicity evaluation of polysaccharide-protein complex-functionalized selenium nanoparticles with anticancer potency / Z. Zhang, Y. Du, T. Liu, K.H. Wong, T. Chen // Biomater. Sci. - 2019. - Vol. 7, № 12. -P. 5112-5123. DOI: 10.1039/c9bm01104h
  • Toxicity of selenium nanoparticles in male Sprague-Dawley rats at supranutritional and nonlethal levels / Y. He, S. Chen, Z. Liu, C. Cheng, H. Li, M. Wang // Life Sci. - 2014. - Vol. 115, № 1-2. - P. 44-51. DOI: 10.1016/j.lfs.2014.08.023
  • Absorption, distribution, metabolism and excretion of selenium following oral administration of elemental selenium nanoparticles or selenite in rats / K. Loeschner, N. Hadrup, M. Hansen, S.A. Pereira, B. Gammelgaard, L.H. M0ller, A. Mortensen, H.R. Lam, E.H. Larsen // Metallomics. - 2014. - Vol. 6, № 2. - P. 330-337. DOI: 10.1039/c3mt00309d
  • Synthesis and comparative assessment of antiradical activity, toxicity, and biodistribution of к-carrageenan-capped selenium nanoparticles of different size: in vivo and in vitro study / M. Lesnichaya, R. Shendrik, E. Titov, B. Sukhov // IET nano-biotechnology. - 2020. - Vol. 14, № 6. - P. 519-526. DOI: 10.1049/iet-nbt.2020.0023
  • Fernandes A.P., Gandin V. Selenium compounds as therapeutic agents in cancer // Biochim. Biophys. Acta. - 2015. -Vol. 1850, № 8. - P. 1642-1660. DOI: 10.1016/j.bbagen.2014.10.008
  • Нарциссов Р.П. Применение n-нитротетразоли фиолетового для количественной цитохимии дегидрогеназ лимфоцитов человека // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - 1969. - Т. 56, № 5. - С. 85-91.
  • Correlated three-dimensional light and electron microscopy reveals transformation of mitochondria during apoptosis / M.G. Sun, J. Williams, C. Munoz-Pinedo, G.A. Perkins, J.M. Brown, M.H. Ellisman, D.R. Green, T.G. Frey // Nat. Cell Biol. -2007. - Vol. 9, № 9. - P. 1057-1065. DOI: 10.1038/ncb1630
  • Wojtczak L. Effect of long-chain fatty acids and acyl-CoA on mitochondrial permeability, transport, and energy-coupling processes // J. Bioenerg. Biomembr. - 1976. - Vol. 8, № 6. - P. 293-311. DOI: 10.1007/BF00765158
  • Accumulation of long-chain acylcarnitine and 3-hydroxy acylcarnitine molecular species in diabetic myocardium: identification of alterations in mitochondrial fatty acid processing in diabetic myocardium by shotgun lipidomics / X. Su, X. Han, D.J. Mancuso, D.R. Abendschein, R.W. Gross // Biochemistry. - 2005. - Vol. 44, № 13. - P. 5234-5245. DOI: 10.1021/bi047773a
  • Carnitine palmitoyltransferase 2 and carnitine/acylcarnitine translocase are involved in the mitochondrial synthesis and export of acylcarnitines / S. Violante, L. Ijlst, H. Te Brinke, I. Tavares de Almeida, R.J.A. Wanders, F.V. Ventura, S.M. Houten // FASEB J. - 2013. - Vol. 27, № 5. - P. 2039-2044. DOI: 10.1096/fj.12-216689
  • Selenium at the redox interface of the genome, metabolome and exposome / J. Fernandes, X. Hu, M. Ryan Smith, Y.-M. Go, D.P. Jones // Free Radic. Biol. Med. - 2018. - Vol. 127. - P. 215-227. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2018.06.002
  • Wu T., Tang M. Review of the effects of manufactured nanoparticles on mammalian target organs // J. Appl. Toxicol. -2018. - Vol. 38, № 1. - Р. 25-40. DOI: 10.1002/jat.3499
  • Joles J.A., Stroes E.S., Rabelink T.J. Endothelial function in proteinuric renal disease // Kidney Int. Suppl. - 1999. -Vol. 71. - P. S57-S61. DOI: 10.1046/j.1523-1755.1999.07115.x
  • Emerging roles of lysophospholipids in health and disease / S.T. Tan, T. Ramesh, X.R. Toh, L.N. Nguyen // Progress in Lipid Research. - 2020. - Vol. 80. - P. 101068. DOI: 10.1016/j.plipres.2020.101068
  • Qin X., Qiu C., Zhao L. Lysophosphatidylcholine perpetuates macrophage polarization toward classically activated phenotype in inflammation // Cell. Immunol. - 2014. - Vol. 289, № 1-2. - P. 185-190. DOI: 10.1016/j.cellimm.2014.04.010
  • Apoptotic Cells Induce Migration of Phagocytes via Caspase-3-Mediated Release of a Lipid Attraction Signal / K. Lauber, E. Bohn, S.M. Krober, Y. Xiao, S.G. Blumenthal, R.K. Lindemann, P. Marini, C. Wiedig [et al.] // Cell. - 2003. -Vol. 113, № 6. - P. 717-730. DOI: 10.1016/S0092-8674(03)00422-7
  • Lysophosphatidylethanolamine Affects Lipid Accumulation and Metabolism in a Human Liver-Derived Cell Line / Y. Yamamoto, T. Sakurai, Z. Chen, N. Inoue, H. Chiba, S.-P. Hui // Nutrients. - 2022. - Vol. 14, № 3. - P. 579. DOI: 10.3390/nu14030579
  • Darnell J.C., Osterman D.G., Saltiel A.R. Synthesis of phosphatidylinositol in rat liver microsomes is accompanied by the rapid formation of lysophosphatidylinositol // Biochim. Biophys. Acta. - 1991. - Vol. 1084, № 3. - P. 269-278. DOI: 10.1016/0005-2760(91)90069-t
  • Poccia D.L., Larijani B. Phosphatidylinositol metabolism and membrane fusion. // Biochem. J. - 2009. - Vol. 418, № 2. - P. 233-246. DOI: 10.1042/bj20082105
  • Pineiro R., Falasca M. Lysophosphatidylinositol signalling: new wine from an old bottle // Biochim. Biophys. Acta. -2012. - Vol. 1821, № 4. - P. 694-705. DOI: 10.1016/j.bbalip.2012.01.009
  • Arifin S.A., Falasca M. Lysophosphatidylinositol Signalling and Metabolic Diseases // Metabolites. - 2016. - Vol. 6, № 1. - P. 6. DOI: 10.3390/metabo6010006
  • Novel lysophosphoplipid receptors: their structure and function / K. Makide, A. Uwamizu, Y. Shinjo, J. Ishiguro, M. Okutani, A. Inoue, J. Aoki // J. Lipid Res. - 2014. - Vol. 55, № 10. - P. 1986-1995. DOI: 10.1194/jlr.R046920
  • The L-a-Lysophosphatidylinositol/G Protein-Coupled Receptor 55 System Induces the Development of Nonalcoholic Steatosis and Steatohepatitis / M.F. Fondevila, U. Fernandez, M.J. Gonzalez-Rellan, N. Da Silva Lima, X. Buque, A. Gonzalez-Rodriguez, C. Alonso, M. Iruarrizaga-Lejarreta [et al.] // Hepatology. - 2021. - Vol. 73, № 2. - P. 606-624. DOI: 10.1002/hep.31290
  • The oncogenic lysophosphatidylinositol (LPI) /GPR55 signaling / A. Calvillo-Robledo, R.D. Cervantes-Villagrana, P. Morales, B.A. Marichal-Cancino // Life Sci. - 2022. - Vol. 301. - P. 120596. DOI: 10.1016/j.lfs.2022.120596
Еще
Статья научная