Определение относительных рисков возникновения отдаленных последствий тяжелых острых отравлений метанолом на основе экспериментальных данных
Автор: П.К. Потапов, Е.Б. Шустов, М.В. Мельникова, А.А. Бондаренко, А.В. Бельская, Д.А. Пшенникова, М.Е. Шемаев, Л.Г. Кубарская, И.В. Маркин, И.Б. Бугорский
Журнал: Анализ риска здоровью @journal-fcrisk
Рубрика: Медико-биологические аспекты оценки воздействия факторов риска
Статья в выпуске: 4 (51), 2025 года.
Бесплатный доступ
Отравления метанолом нередко приобретают массовый характер и отличаются тяжелыми последствиями интоксикации для пострадавших. За последнее десятилетие только в Российской Федерации произошло не менее пяти массовых (более 50 отравленных в каждом случае) отравлений метанолом с летальными исходами. Патогенетические механизмы и клинические проявления интоксикации метанолом достаточно хорошо изучены. Однако у лиц, перенесших острые отравления, нередко обнаруживаются различные патологические состояния в отдаленном периоде, а патогенез их остается недостаточно изученным. Помощью в решении данной проблемы должны стать биологические модели с большой вариативностью методов оценки состояния лабораторных животных. В результате проведенного экспериментального исследования установлено, что некоторые методы характеризуются высокой дифференцирующей способностью (специфичностью) в отношении отдельных проявлений отдаленных последствий острых отравлений метанолом. Так, скоростной бег животных на тредбане, время пребывания животных в темной камере при проведении теста УРПИ, а также отдельные гематологические показатели (объем ретикулоцитов, содержание моноцитов и лимфоцитов) с разной статистической значимостью могут дифференцировать животных с отдельными признаками отдаленных последствий острых отравлений метанолом. Поэтому обоснованным выглядит применение критериального подхода с расчетом интегральной балльной оценки выраженности проявлений отдаленных последствий, что позволяет оценивать процесс их формирования в ходе биомоделирования. При определении относительного риска для оценки силы связи между воздействием фактора риска (наличие признаков патологического симптомокомплекса) и исходом (появление отдаленных последствий) было выявлено, что наиболее высоко оценивается риск развития отдаленных последствий после тяжелого острого отравления метанолом в случае наличия признаков психоорганического и психастенического симптомокомплексов. Результаты экспериментального исследования могут иметь особое значение в раскрытии патогенетических механизмов формирования отдаленных последствий тяжелых острых отравлений метанолом.
Метанол, формальдегид, муравьиная кислота, биологическое моделирование, интоксикация, отравление, отдаленные последствия, экспериментальные методы, риск
Короткий адрес: https://sciup.org/142246705
IDR: 142246705 | УДК: 616-099+616.24-005.98 | DOI: 10.21668/health.risk/2025.4.13
Текст научной статьи Определение относительных рисков возникновения отдаленных последствий тяжелых острых отравлений метанолом на основе экспериментальных данных
Проблема острых отравлений метанолом остается весьма актуальной как во всем мире, так и в Российской Федерации [1, 2]. Особо обращают на себя внимание трагические события, унесшие большое количество жизней1:
– самое массовое отравление в современной истории России произошло в г. Иркутске в 2016 г., когда пострадали 123 человека (76 умерли)2;
– в 2021 г. 44 жителей Екатеринбурга умерли из-за отравления метиловым спиртом, всего пострадал 51 человек;
– также в 2021 г. в трех районах Оренбургской области и в г. Орске в результате отравления метиловым спиртом пострадали 56 человек, 36 из них умерли;
– отравление метанолом в 2023 г. – 106 пострадавших (36 погибших) – произошло в разных регионах страны (Удмуртия, Ульяновская, Пензенская, Нижегородская, Курганская, Самарская области) после употребления «Мистера Сидра»;
– в Ленинградской области в 2025 г. 46 человек погибли от употребления суррогатного алкоголя, содержащего метанол.
Отравления метанолом случаются не только при употреблении его в составе алкогольсодержащей продукции. Метанол (метиловый спирт, карбинол, «спирт Колумба», древесный спирт) – бесцветная прозрачная жидкость, не отличающаяся по внешнему виду, запаху и вкусу от этилового спирта [3]. Метанол широко используется в промышленности, медицине и в быту и обладает свойствами нейротропного яда [3, 4].
Патогенетические и патофизиологические механизмы отравления метанолом хорошо изучены. Первичным продуктом окисления метанола является формальдегид, который частично связывается белками, а частично окисляется до муравьиной кислоты [5]. Муравьиная кислота преимущественно воздействует на сетчатку, зрительный нерв и центральную нервную систему (ЦНС) [6]. Трансформация формальдегида в муравьиную кислоту протекает быстро, в то время как муравьиная кислота окисляется очень медленно. Наряду с муравьиной кислотой образуются и другие органические кислоты, например, молочная и глюкуроновая, что ведет к развитию у пострадавших тяжелого ацидоза [3].
Следует отметить, что у людей, переживших отравление метанолом, наблюдаются нарушения когнитивных функций и памяти в отдаленном периоде [7]. Также нередки случаи развития психоорганического синдрома, проявляющегося депрессив- ным состоянием [8]. Однако механизмы формирования отдаленных последствий на сегодняшний день остаются недостаточно изученными.
Учитывая вышеизложенное, целесообразным видится создание биологических моделей отдаленных последствий тяжелых острых отравлений метанолом с целью изучения патогенеза возникающих патологических состояний [9]. В настоящее время большинство доклинических исследований выполняют на грызунах, которые с учетом анатомофизиологических особенностей строения нервной системы и относительно низкой стоимости исследований признаны оптимальными тест-объектами для скрининговой оценки нейротоксичности [10, 11].
Цель исследования – выявление методов, позволяющих достоверно дифференцировать проявления отдаленных последствий острых отравлений нейротропным токсикантом метанолом и оценить риск их развития.
Материалы и методы. В исследовании использовались белые крысы-самцы с массой тела 180–220 г, которые после завершения 14-дневного карантина были распределены по трем направлениям:
-
– предварительное исследование (определение ЛД50 метанола по методу В.Б. Прозоровского)3;
-
– основное исследование;
– «спутниковое» (параллельное) исследование по отдельным методикам, необходимость которого связана с технической и методической невозможностью одновременного выполнения у животных основного исследования различных дополнительных воздействий, например, предельно переносимых физических нагрузок, сниженная переносимость которых может быть признаком отдаленных последствий острого отравления метанолом.
Животные, включенные в основное и «спутниковое» исследование, были распределены на две группы для каждого направления – контрольную и опытную (по 15 голов в каждой группе).
Моделирование острого отравления проводили путем однократного внутрижелудочного введения метанола в виде 75 % водного раствора. Введение токсиканта считали 1-м днем исследования. Контрольные группы в основном и «спутниковом» исследовании не подвергались токсическому действию, животным этих групп внутрибрюшинно вводили воду для инъекций.
В основном и «спутниковом» исследовании ежедневно оценивались признаки токсического действия (общее состояние животных, особенности их поведения, интенсивность и характер двигательной активности, частота и глубина дыхательных движений и т.д.), показатели выживаемости, еженедельно – потребление корма и воды, масса крыс [12].
В основном исследовании во 2-й, 15-й, 29-й дни проводились тесты «Открытое поле» и «Сила хвата», на 6–7-й и 28–29-й дни для оценки когнитивных и сенсорных функций использовался метод «Оценка условного рефлекса пассивного избегания (УРПИ)» [13]. Процедуру забора крови осуществляли на 30-й день исследования для гематологического анализа крови.
В «спутниковом» исследовании на 2-й, 15-й, 29-й дни проводилось изучение двигательной активности и выносливости методикой «Бег грызунов на тредбане», на 30-й и 34-й день оценивалась устойчивость лабораторных животных к гипоксии и гипертермии.
Животных взвешивали на электронных весах фирмы Cas Corporation LTD (Южная Корея) до начала исследования (0-й день) и еженедельно в последующем. Оценка кормо- и водопотребления проводилась на клетку содержания с расчетом среднего значения на одно животное до начала исследования (0-й день), далее еженедельно.
Методика «Открытое поле» использовалась для оценки поведения животных в стимульной ситуации путем помещения его в открытую ярко освещенную камеру в изоляции от привычной группы животных. «Открытое поле» представляет собой автоматическую систему VideoMot 2 фирмы TSE (Германия). Обработка данных осуществлялась с помощью штатного программного обеспечения к установке. Регистрировали семь компонентов поведения животных в течение 2 мин наблюдения: вертикальную активность (стойки), двигательную активность на периферии и в центре, общую двигательную активность, расстояние, пройденное животным в течение эксперимента, скорость движения животных, груминг [14].
Тест «Сила хвата» использовался для оценки состояния срединного нерва, отвечающего за хватку передних конечностей [11]. Регистрацию проводили на приборе для определения силы хвата Gripstrengthmeter 303500 series фирмы TSE (Германия). Регистрировали максимальную силу ( p ), прикладываемую животным при отпускании решетки, на которой установлен высокочувствительный датчик. Измерения повторялись 3 раза, среднее значение использовалось для статистической обработки результатов.
Методика «Оценка условного рефлекса пассивного избегания (УРПИ)» основана на выработке ус- ловной реакции пассивного избегания в челночной камере у крыс в ответ на безусловный электрокож-ный болевой раздражитель, предъявляемый в предпочитаемом грызунами темном отсеке камеры [15]. Для исследования отбирались животные, демонстрирующие отчетливые проявления норкового рефлекса. После предварительного обучения избеганию электротокового воздействия при выполнении теста УРПИ через 2 и 24 ч в течение 2 мин регистрировали следующие параметры: латентный период первого захода (ЛП), общее время пребывания в светлой (СК) и темной (ТК) камерах. Дополнительно рассчитывалось количество обученных крыс (не зашедших в темную камеру на протяжение 2 мин) в процентах от общего количества животных4.
Тест «Бег грызунов на тредбане» предназначен для оценки влияния на физическую работоспособность (выносливость) крыс при нагрузке аэробной мощности [16]. Тест выполнялся с использованием тредбана Exer-3/6 Treadmill фирмы Columbus Instruments (США). Параметры работы установки: угол наклона ленты – 20 о, скорость движения ленты в аэробном режиме – 23 м/мин, в смешанном аэробно-анаэробном режиме, требующем высокого уровня локомоторной координации – 43 м/мин. В испытаниях определялось время от начала бега до момента развития у животного состояния окончательного отказа от выполнения физической нагрузки5. Так как для крыс бег является стрессовой нагрузкой, выполнение которой возможно не у всех животных, на этапе рандомизации животных «спутниковой» группы выполнялось их обучение бегу и фоновое тестирование для включения в экспериментальные группы.
Методика « Оценка устойчивости экспериментальных животных к высотной гипоксии » выполнялась с использованием гипобарической камеры фирмы «Высота» (Польша) объемом 50 л. Скорость подъема – 120–180 м/с, высота составляла 11 000 м, максимальное время нахождения животных в камере – 30 мин. Контролируемые показатели: расход воздуха в камере; влажность в камере; концентрация углекислого газа. Критерии оценки – длительность гипоксического воздействия до принятия животным бокового положения [17].
Методика «Оценка устойчивости животных к гипертермии» выполнялась с использованием термокамеры фирмы Stericell (Чехия) объемом 55 л. Температура содержания животных в камере – +40 °С, максимальное время нахождения – 30 мин. Влажность воздуха и содержание углекислого газа в камере не регулировалось. Критерии оценки – внешние признаки гипертермии, выживаемость в течение 24 ч [18].
Методика «Оценка клеточного состава крови» применялась на 30-й день исследования. Кровь крыс в количестве 1,0 мл отбиралась в пробирки для отбора крови с ЭДТА. Использовали автоматический гематологический анализатор Advia 2120i компании Siemens (Германия).
Статистическая обработка полученных экспериментальных данных осуществлялась в процессоре электронных таблиц Excel с использованием пакета прикладных программ «Анализ данных» и специализированной программы статистического анализа Statistica v.10. Для оценки достоверности различий между группами для качественных признаков (летальность) применялся метод точной вероятности Фишера (различия в частотах выявления признака), при блочной количественной оценке – непараметрический ранговый критерий Уайта, в остальных случаях – метод дисперсионного анализа (ANOVA). Различия группы считались достоверными при уровне значимости p < 0,05, тенденция к статистическим различиям выявлялась при уровне значимости p < 0,1.
Для расчета относительного риска возникновения отдаленных последствий на основании наличия изменений в состоянии лабораторных животных (в том числе по данным ранее выполненных нами экспериментальных исследований [19] в целях уравновешивания численности групп) использовалась следующая методика (табл. 1) [20].
Результаты и их обсуждение. Для выполнения экспериментального исследования было необходимо провести определение LD 50 метанола для выбранного пути введения. В соответствии с литературными данными значение дозы для метанола при внутрижелудочном пути введения – 6,31 г/кг6.
В ходе предварительного этапа исследования было выполнено определение значений LD 50 экспресс-методом по Прозоровскому. Установлено, что в отношении конкретной выборки лабораторных животных при внутрижелудочном зондовом введении метанола ЛД 50 = 11,45 ± 0,96 г/кг.
С учетом литературных данных и фактического определения значения LD 50 для метанола в качестве дозы, вызывающей тяжелое острое отравление, была определена его среднелетальная доза – 11,5 г/кг.
Установлено, что суммарно в основном и спутниковом исследовании метанол в дозе 11,5 мг/кг вы- зывает гибель животных с вероятностью 33 %, несмотря на то что в предварительной серии исследований введенная доза соответствовала среднелетальной дозе (LD50) для однократного введения.
Выраженность симптомов интоксикации метанолом у выживших животных характеризуется быстрым подъемом на протяжении первых суток после введения токсиканта, снижением – на протяжении следующих двух суток к уровню минимальных признаков интоксикаций и волнообразными колебаниями на уровне легких проявлений токсичности с незначительным дальнейшим снижением на 4-й неделе периода наблюдения.
Анализ динамики показателей суточной прибавки в весе у выживших после острой интоксикации показал, что в острой постинтоксикационной фазе (1-я неделя) метанол существенно замедляет рост массы тела животных, что является признаком его общетоксического действия. На 3-й неделе отмечается компенсаторное повышение скорости роста массы тела животных с дальнейшим приближением к уровню животных контрольной группы (табл. 2).
Выявлено, что под влиянием метанола в соматогенную фазу интоксикации повышается потребление корма и воды ( p < 0,05). Однако на этапе формирования отдаленных последствий острых отравлений (4-я неделя) эти показатели достоверно не отличаются от данных контрольной группы.
Данный метод оценки спонтанного поведения животных основан на выявлении кратковременных локомоторных признаков поисково-исследовательской активности (ПИА) и ориентировочных реакций животных. При этом вертикальная активность (стойки) и периферическая горизонтальная активность суммарно характеризуют ПИА, а преобладание горизонтальной активности в центре площадки над периферической – стресс-индуцированное подавление ПИА. Дополнительно регистрируемые показатели суммарной горизонтальной активности (периферическая + центральная часть площадки) отражают общую двигательную активность (ОДА), также как и суммарную длину (L) и скорость (V) перемещений животного за период наблюдения. Кроме локомоторной активности, в тесте открытого поля также фиксируется груминг – специфические движения животных по уходу за шерсткой. Интерпретация данного показателя нелинейна. Снижение
Таблица 1
Методика расчета величины относительного риска возникновения отдаленных последствий
|
Наличие изменений |
Отдаленные последствия |
Всего |
Кумулятивность отдаленных последствий |
Величина относительного риска |
|
|
есть |
нет |
||||
|
Есть |
а |
b |
a + b |
a / ( a + b ) = E |
E / F |
|
Нет |
с |
d |
c + d |
c / ( c + d ) = F |
|
Примечание: a , b , c , d – количество животных (абсолютные единицы).
Таблица 2
Динамика суточного прироста массы тела, потребления корма и воды в группах лабораторных животных по периодам эксперимента (средние по группе, M ± m )
|
Группа |
1-я неделя |
2-я неделя |
3-я неделя |
4-я неделя |
|
Суточный п |
рирост массы тела, г/сут |
|||
|
Контроль |
5,8 ± 0,5 |
4,5 ± 0,5 |
3,1 ± 0,4 |
2,9 ± 0,3 |
|
Метанол |
3,1 ± 0,5 -47 % *, р = 0,0006 |
4,5 ± 0,4 |
4,1 ± 0,2 +32 % *, р = 0,02 |
2,2 ± 0,4 |
|
Потребление корма, г/сут |
||||
|
Контроль |
21,8 |
21,6 |
21,9 |
21,0 |
|
Метанол |
22,3 |
25,0* |
25,0* |
23,2 |
|
Потребление воды, мл/сут |
||||
|
Контроль |
26,9 |
25,6 |
27,5 |
28,1 |
|
Метанол |
29,1 |
35,5* |
35,0* |
30,0 |
Примечание: * – по отношению к контрольной группе, F -критерий дисперсионного анализа.
показателя по отношению к состоянию комфорта может свидетельствовать о снижении степени психологического комфорта животного, умеренное повышение – о его повышении. В то же время резкое повышение груминга, расширение вовлеченности в него областей тела является признаком невротической реакции, тревожности, кожного зуда.
Так как тест «Открытое поле» фиксирует реакцию животных на новую для них обстановку, то при повторном проведении теста его показатели, характеризующие ПИА, закономерно снижаются, что необходимо учитывать при интерпретации результатов динамических исследований, в том числе при изучении поведенческих эффектов нейротоксикантов и лекарственных средств.
Результаты оценки спонтанного поведения животных в тесте «Открытое поле» при моделировании отдаленных последствий острых отравлений нейротоксикантами представлены в табл. 3.
Представленные результаты теста «Открытое поле» показывают, что у крыс под влиянием метанола снижается как общая двигательная активность, так и локомоторные компоненты поисковой и стресс-реализующих реакций.
Результаты выполнения теста на силу хвата лап представлены в табл. 4.
При анализе материалов, полученных в контрольной группе, обращает на себя внимание тот факт, что существуют статистически достоверные различия между первым тестированием и остальными. Вероятно, первое тестирование животными воспринималось как стрессовое, в силу чего они стремились максимально удерживаться за сетку прибора тестирования. В сравнении с группой плацебо-контроля для метанола через сутки после острой интоксикации выявлено достоверное снижение силы хватки лап, что отражает характер токсического действия соединения на ЦНС (угнетение).
Для оценки когнитивных функций в динамике оценивалась устойчивость формирования памятного следа в тесте УРПИ. Результаты оценки теста УРПИ представлены в табл. 5 и 6.
Анализ данных в контрольной группе показывает, что за 8–10 дней от момента исходного обучения УРПИ воспроизводится у 63 % животных. При периоде наблюдения один месяц доля животных, сохранивших воспроизведение исходного памятного следа и имеющих потребность в повторном обучении, остается неизменной.
Таблица 3
Динамика показателей теста «Открытое поле» при моделировании отдаленных последствий острых отравлений нейротоксикантами (средние по группе, M ± m )
|
Показатели |
Контроль |
Метанол |
||||
|
1-е сутки |
через 2 недели |
через 4 недели |
1-е сутки |
через 2 недели |
через 4 недели |
|
|
ПИА, усл. ед. |
8,9 ± 1,6 |
6,0 ± 1,5 |
4,9 ± 1,0 |
3,1 ± 0,8, -70 % *, р = 0,01 |
4,5 ± 0,4 |
4,9 ± 1,0 |
|
ЛИС, усл. ед. |
0,6 ± 0,1 |
0,2 ± 0,1 |
0,3 ± 0,1 |
0,1 ± 0,1, -86 % *, р = 0,006 |
0,2 ± 0,1 |
0,3 ± 0,1 |
|
ОДА, усл. ед. |
6,3 ± 1,6 |
2,3 ± 0,8 |
3,3 ± 1,5 |
1,6 ± 0,6, -65 % *, р = 0,02 |
2,0 ± 0,5 |
2,6 ± 0,5 |
|
L , см |
776 ± 48 |
458 ± 76 |
366 ± 58 |
544 ± 53, -40 % *, р = 0,005 |
526 ± 57 |
502 ± 39, +4 % *, р = 0,07 |
|
V , см |
6,4 ± 0,4 |
3,8 ± 0,6 |
3,1 ± 0,5 |
4,5 ± 0,5, -40 % *, р = 0,012 |
4,4 ± 0,5 |
4,2 ± 0,3, +3 % *, р = 0,07 |
|
Груминг, акт |
2,0 ± 0,5 |
0,5 ± 0,3 |
0,5 ± 0,3 |
2,2 ± 0,6 |
1,1 ± 0,5 |
1,0 ± 0,4 |
Примечание: * – достоверность по F -критерию дисперсионного анализа (ANOVA) по отношению к контролю соответствующего периода; ЛИС – локомоторный индекс стресса.
Таблица 4
Результаты выполнения теста на силу хвата лап (средние по группе, M ± m , ед.)
|
Период наблюдения |
Группы |
|
|
Контроль |
Метанол |
|
|
1-е сутки |
826 ± 17 |
755 ± 29, -5 % *, р = 0,05 |
|
2 недели |
556 ± 55 |
537 ± 44 |
|
4 недели |
555 ± 45 |
625 ± 56 |
Примечание: * – различия с контрольной группой.
Таблица 5
Динамика показателей теста УРПИ при моделировании отдаленных последствий острых отравлений нейротоксикантами у выживших животных (доля животных в группе, %)
|
Группа |
Показатель |
||
|
Сохранение исходной УРПИ |
Потребность в повторном обучении |
Не воспроизводят УРПИ через 24 ч после обучения |
|
|
Через 7–8 дней после острой интоксикации |
|||
|
Контроль |
63 |
37 |
37 |
|
Метанол |
30, р = 0,15 |
70, р = 0,15 |
50, р = 0,32 |
|
28–29-й день после острой интоксикации |
|||
|
Контроль |
63 |
37 |
13 |
|
Метанол |
60, р = 0,37 |
40, р = 0,37 |
30, р = 0,31 |
Таблица 6
Динамика показателей теста УРПИ при моделировании отдаленных последствий острых отравлений нейротоксикантами у выживших животных (средние по группе, M ± m , секунды)
|
Группа |
Показатель |
|
|
Латентный период захода в темную камеру |
Длительность нахождения в темной камере |
|
|
Через 7–8 дней после острой интоксикации |
||
|
Контроль |
78 ± 20 100 % |
29 ± 15 100 % |
|
Метанол |
49 ± 18 63 %, р = 0,30 |
35 ± 14 193 %, р = 0,76 |
|
28–29-й день после острой интоксикации |
||
|
Контроль |
108 ± 12 100 % |
4 ± 3 100 % |
|
Метанол |
85 ± 18 84 %, р = 0,39 |
24 ± 13 611 %, р = 0,18 |
Обращает на себя внимание, что метанол не проявил в тесте УРПИ статистически достоверных влияний на когнитивные функции животных в отдаленный период после острой интоксикации. Тем не менее с учетом вариативности признака «время нахождения в темной камере» у отдельных животных аномально высокие значения этого показателя на этапе 4 недель наблюдения могут рассматриваться как признак отдаленных последствий острого отравления метанолом.
Так как исходно не было известно, смогут ли животные в остром постинтоксикационном периоде выполнять тест бега на тредбане до отказа, то в первой контрольной точке было принято решение тестирование проводить в облегченном варианте (при скорости движения ленты 23 м/мин, что соответствует условиям фонового тестирования аэробной работоспособности). Так как все животные справились с указанной нагрузкой, то в более поздние сроки (2 и 4 недели после острой интоксикации) тестовая нагрузка соответствовала методическим рекомендациям
ФМБА России МР-21-43-2017 (43 м/мин)7. При этом в группе животных с введением метанола животные не справлялись со стандартной величиной нагрузки для здоровых: для срока 2 недели – в 100 % ( р = 6·10-4), для срока 4 недели – в 56 % случаев. Результаты оценки времени бега животных в постинтоксикационном периоде представлены в табл. 7.
Представленные в табл. 7 данные показывают, что способность животных к выполнению не свойственных им интенсивных физических нагрузок (бег с заданной высокой скоростью) существенно снижается в постинтоксикационный период, в ряде случаев – до полной невозможности выполнения теста. При интоксикации метанолом пик изменений этого показателя находится в середине периода наблюдения (2 недели), однако при более длительном периоде реабилитации примерно у половины животных восстанавливается способность к умеренной двигательной активности. Отсутствие такого восстановления может рассматриваться как признак отдаленных последствий острых отравлений.
Таблица 7
Показатели бега животных на тредбане при моделировании отдаленных последствий острых отравлений нейротоксикантами (средние по группе, M ± m )
|
Группа |
Время после отравления |
||
|
1 сутки |
2 недели |
4 недели |
|
|
Длительность бега, с |
|||
|
Скорость 23 м/мин |
Скорость 43 м/мин |
Скорость 43 м/мин |
|
|
Контроль |
1575 ± 97 |
370 ± 5 |
319 ± 10 |
|
Метанол |
1561 ± 10 |
Отказ от бега |
128 ± 60 -62 %, р = 0,09 |
|
Доля животных, не выполнивших тест бега, % * |
|||
|
Контроль |
0 |
0 |
0 |
|
Метанол |
0 |
100 р = 6-10 -4 |
56 р = 0,05 |
Примечание: * – для частот встречаемости достоверность различий оценивалась методом точной вероятности Фишера.
Исследование переносимости гипоксии и гипертермии выполнялось с выжившими после острой тяжелой интоксикации животными «спутниковой» серии на 30–34-й день после токсического воздействия метанолом.
По результатам тестирования переносимости гипоксии после 30 мин нахождения животных в камере бокового положения зафиксировано не было. Примерно на 3–5-й мин нахождения в камере у крыс во всех группах отмечался груминг, на 10-й мин появлялись видимое беспокойство, одышка. С 15-й мин животные укладывались на живот, отмечалась выраженная гиподинамия, но бокового положения зафиксировано не было. Различий между группами не было зафиксировано.
В условиях гипертермии существенной разницы между группами также не зафиксировано. В первые минуты у всех крыс наблюдалось видимое беспокойство и одышка. У погибших крыс, помимо этого, фиксировалось боковое положение, у выживших – гиподинамия. Гибель животных наблюдалась в среднем через 20–30 мин после извлечения из камеры. Летальность в контрольной группе жи- вотных составила 33 %, в группе после отравления метанолом – 28 %. Достоверных различий между показателями летальности не выявлено.
Следовательно, можно предположить, что за период реабилитации после острой интоксикации произошло прекращение действия метаболических и нейрофизиологических механизмов, снижающих устойчивость к этим экстремальным факторам, а отмечающиеся у животных отдельные признаки отдаленных последствий острых отравлений не имеют существенного влияния на уровень гипоксической и тепловой устойчивости при кратковременном воздействии неблагоприятных факторов.
Результаты определения показателей клеточного состава крови животных через 4 недели после тяжелого острого отравления нейротропными токсикантами представлены в табл. 8.
Представленные данные показывают, что основным статистически значимым признаком интоксикации метанолом было снижение объема ретикулоцитов при стабильном уровне их количества, что может отражать замену более старых ретикулоцитов на более юные формы.
Таблица 8
Показатели клеточного состава крови животных через 4 недели после острого отравления нейротропными токсикантами (средние по группе, M ± m )
|
Показатель |
Группа |
|
|
Контроль |
Метанол |
|
|
Лейкоциты |
9,9 ± 1,1 |
8,3 ± 0,6 |
|
Эритроциты |
7,9 ± 0,1 |
7,6 ± 0,1 |
|
Тромбоциты |
798,0 ± 67,0 |
918,0 ± 54,0 |
|
Нейтрофилы, % |
32,0 ± 2,0 |
37,0 ± 3,0 |
|
Лимфоциты, % |
60,0 ± 2,0 |
56,0 ± 3,0 |
|
Моноциты, % |
6,0 ± 2,0 |
5,0 ± 1,0; -26 % *, р = 0,09 |
|
Эозинофилы, % |
1,1 ± 0,1 |
1,2 ± 0,1 |
|
Нейтрофилы |
3,2 ± 1,4 |
3,1 ± 0,4 |
|
Лимфоциты |
5,9 ± 0,5 |
4,6 ± 0,4; -20 % *, р = 0,09 |
|
Моноциты |
0,6 ± 0,1 |
0,4 ± 0,1; -39 % *, р = 0,09 |
|
Ретикулоциты |
173,0 ± 17,0 |
160,0 ± 13,0 |
|
Объем ретикулоцита |
71,0 ± 1,0 |
75,0 ± 1,0; +6 % # , р = 0,001 |
Примечание: * – тенденция к статистическим различиям с контрольной группой; # – отличие от контрольной группы.
Таблица 9
Показатели, которые могут характеризовать возникновение отдаленных последствий острых отравлений
|
Методика |
Показатель |
Интерпретация изменений |
Уровень значимости |
|
Потребление пищи (воды) |
Суточное потребление, г (мл)/сут |
Нарушение водно-пищевого поведения |
p < 0,05 |
|
Открытое поле |
Спонтанное поведение животных, усл. ед. |
Снижение как общей двигательной активности, так и локомоторных компонентов поисковой и стресс-реализующих реакций |
p < 0,05 |
|
УРПИ |
Длительность пребывания в темной камере, с |
Нарушение воспроизведения условных рефлексов |
p < 0,05 |
|
Бег на тредбане |
Длительность бега на скорости 43 м/мин |
Нарушение координации движений, выносливости, мотивации |
p < 0,05 |
|
Клеточный состав крови |
Объем ретикулоцитов, фл |
Нарушение кроветворения |
p < 0,05 |
Таблица 10
Относительный риск возникновения отдаленных последствий тяжелых острых отравлений метанолом
|
Наличие нарушений |
Отдаленные последствия (кол-во животных, абс. ед.) |
Всего |
Кумулятивность отдаленных последствий |
Величина относительного риска |
Уровень значимости |
|
|
есть |
нет |
|||||
|
Признаки психоастенического синдрома (поведение в открытом поле, изменение массы тела, водно-пищевое поведение) |
||||||
|
Есть |
30 |
30 |
60 |
0,5 |
10 |
p < 0,05 |
|
Нет |
3 |
57 |
60 |
0,05 |
||
|
Признаки психоорганического синдрома (воспроизведение условных рефлексов, координация движений, выносливость) |
||||||
|
Есть |
32 |
28 |
60 |
0,53 |
10,6 |
p < 0,05 |
|
Нет |
3 |
57 |
60 |
0,05 |
||
|
Нарушение кроветворения (объем ретикулоцитов) |
||||||
|
Есть |
18 |
42 |
60 |
0,42 |
6 |
p < 0,05 |
|
Нет |
3 |
57 |
60 |
0,05 |
||
Анализ результатов проведенного исследования показывает, что среди различных методик динамического исследования статистически достоверные изменения, фиксируемые у выживших после острого тяжелого отравления животных через 28 дней, имеются показатели, интерпретация которых может свидетельствовать о формировании отдаленных последствий перенесенной интоксикации (табл. 9).
Динамика других изученных показателей не позволяет прогнозировать их высокую информативность в оценке отдаленных последствий острых отравлений нейротоксикантами.
При расчете величин относительного риска возникновения отдаленных последствий были получены следующие результаты (табл. 10).
Анализ данных табл. 10 показывает, что при наличии выявленных нарушений в состоянии лабораторных животных вероятность возникновения отдаленных последствий отравления метанолом достоверно повышается.
Выводы. Таким образом, в результате проведенного экспериментального исследования было установлено, что метанол в дозе 11,5 г/кг вызывал кратковременное острое тяжелое отравление у лабораторных животных, что подтверждалось данными осмотра крыс и результатами выполненных тестов. Установлено, что отдельные показатели, выявляющие изменения функционального состояния лабораторных животных в острый период (динамика массы тела, потребления корма и воды, сила хвата лап, устойчивость к гипоксии и гипертермии, выработка
УРПИ), характеризуются низким уровнем чувствительности к отдаленным последствиям острых отравлений метанолом, что не позволяет проводить выявление отдаленных последствий острых отравлений метанолом на их основе при изолированном анализе. В то же время скоростной бег животных на тредбане, время пребывания животных в темной камере при проведении теста УРПИ, а также отдельные гематологические показатели (объем ретикулоцитов, содержание моноцитов и лимфоцитов) с разной статистической значимостью могут дифференцировать животных с отдельными признаками отдаленных последствий острых отравлений метанолом. Поэтому при создании экспериментальной модели отдаленных последствий тяжелых острых отравлений метанолом целесообразным видится применение критериального подхода к оценке результатов выполнения этих методик с расчетом интегральной балльной оценки выраженности проявлений отдаленных последствий.
Наиболее высоко оценивается риск развития отдаленных последствий после тяжелого острого отравления метанолом в случае наличия признаков психоорганического и психастенического симптомокомплексов.
Соблюдение этических стандартов. Исследование одобрено комиссией по биоэтике ФГБУ НКЦТ им. С.Н. Голикова ФМБА России (протокол № 4/24 от 04.04.2024).
Финансирование. Экспериментальная часть исследования выполнена в рамках Государственного задания ФМБА России № 388-00071-24-00 (код темы 64.004.24.800)