Патоморфологические исследования внутренних органов лабораторных крыс при изучении хронической токсичности кормовой добавки кобаметин

Как известно микроэлементы входят в состав целого ряда ферментов и гормонов поэтому играют значительную роль в питании животных и птицы [9]. По многолетним данным исследований ветеринарных специалистов и ученых одной из главных причин расстройств обмена веществ и, соответственно, здоровья продуктивных животных является хронический комплексный дефицит микроэлементов как кобальт, марганец железо, цинк, медь [1, 2, 4].

Традиционно применяемая минеральная основа компонентного состава корма в виде неорганических солей не является оптимальной для обеспечения жизнедеятельности животных, в виду возможного антагонизма между микроэлементами, их низкой биодоступности, инактивации витаминов [7, 8].

Недостаток кобальта замедляет процесс кроветворения, приводит к эндемическому заболеванию-акобальтозу, ингибированию фермента транскарбоксилазы, фермента оказывающее большое значение в реакциях окисления лейцина [3, 6].

Поэтому включение органических форм микроэлементов в комбикорм позволяет сократить ввод отдельных неорганических кормовых добавок, повысить экономическую эффективность сельскохозяйственного производства за счет улучшения продуктивности животных [8].

А. В. Сорокина с соавторами считает, что «Данные, получаемые в ходе клинико-лабораторных исследований, в частности патоморфологических, представляют особую ценность при составлении полной картины токсического действия препарата при его многократном введении, поскольку позволяют идентифицировать органы-мишени воздействия препарата, оценить степень и обратимость эффектов и, соответственно, спрогнозировать возможные нежелательные явления при клинических исследованиях» [5].

В связи с этим целью данной работы стало определение влияния кормовой добавки кобаметин на органы и ткани лабораторных животных в ходе изучения хронической токсичности.

Материал и методы исследований. Исследования на лабораторных животных проводились на базе научно-испытательного центра токсико-фармакологических исследований и разработки лекарственных средств ветеринарного применения, кормовых добавок и дезинфектантов (НИЦ Ветфармбиоцентр), являющийся структурным подразделением ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина». Патоморфологические исследования проводили в лаборатории патоморфологии кафедры анатомии, ветеринарного акушерства и хирургии Кубанского ГАУ.

В качестве объекта исследований использовали     кормовую     добавку кобаметин, которая предоставляет собой комплексное соединение кобальта с 2 амино-метил-тио-(S-оксо-S-амино) масляной кислоты.

Изучение параметров хронической токсичности кормовой добавки проводили на половозрелых крысах разного пола в течение 90 дней. Для исследования было сформировано три группы крыс в возрасте 3-3,5 месяцев, с массой тела, в среднем, 228,33 г (две опытные и одна контрольная) по десять животных в каждой, по пять самок и пять самцов.

В остром опыте величина LD50 была установлена на уровне дозы 1533,4 мг/кг, отправным моментом для выбора доз в первой опытной группе животных явилась 1/10 от LD50, установленной в остром опыте – 153 мг/кг массы тела, второй опытной группе 1/5 или 307 мг/кг массы тела. Третья группа лабораторных крыс служила биологическим контролем. Схема опыта предусматривала однократное ежедневное применение      кормовой      добавки внутрижелудочно через специальный зонд. Животным     контрольной     группы аналогичным     способом     задавали дистиллированную воду.

Патологоанатомические          и патогистологические         исследования проводили по общепринятой методике, с фиксацией материала в 10 %-ном растворе формалина.    Все манипуляции с лабораторными крысами проводили с соблюдением международных рекомендаций с Европейской директивой 2010/63 согласно методике вскрытия и извлечения органов лабораторных животных (крысы).

Результат исследований. В результате анализа полученных результатов при длительном внутрижелудочном введении лабораторным животным кормовой добавки, установлено, что добавка в испытанных дозах оказывает определенное патологическое воздействие на организм лабораторных животных: в 1-й опытной группе был зафиксирован падеж 1-й головы на 14-й день эксперимента), во 2-й опытной группе зафиксирован падеж 1-й крысы на 9-й день эксперимента, в контрольной группе сохранность составила 100 %. У павших животных за 14-38 часов до гибели отмечались учащенное дыхание, снижение двигательной активности, отказ от воды и корма. У выживших животных 1-й опытной группы отмечалось лёгкое угнетение спустя 10 дней после начала хронического опыта, продолжительностью от 2-х до 4-х суток, у животных 2-й опытной группы начиная с 4-х суток эксперимента также отмечалось угнетение и снижение двигательной активности продолжительностью до 7-и суток.

Таблица 1 – Масса внутренних органов и массовые коэффициенты у крыс при изучении хронической токсичности кормовой добавки, г

Орган	Группа
	контроль	опыт 1	опыт 2
Желудок, г	2,144±0,121	1,919±0,063	2,016±0,108
м.к., %	0,702±0,037	0,640±0,019	0,674±0,042
Селезенка, г	1,341±0,027	1,276±0,026	1,133±0,044
м.к., %	0,440±0,008	0,426±0,009	0,378±0,015*
Почки, г	2,174±0,072	2,177±0,046	2,284±0,136
м.к., %	0,712±0,008	0,726±0,008	0,760±0,041
Легкие, г	3,350±0,214	3,231±0,228	3,196±0,222
м.к, %	1,098±0,067	1,076±0,069	1,064±0,066
Сердце, г	1,325±0,052	1,33±0,032	1,247±0,035
м.к., %	0,434±0,013	0,444±0,009	0,416±0,009
Печень, г	10,31±0,296	11,682±0,263	12,751±0,563
м.к., %	3,378±0,017	3,898±0,094*	4,246±0,133*

Результаты достоверны по отношении к группе биологического контроля: * - P≤0,05

С целью проведения патологоанатомического исследования внутренних органов и тканей и определения массовых коэффициентов (м.к.) в конце эксперимента была проведена некропсия пяти животных из каждой экспериментальной группы. Результаты определения масс и массовых коэффициентов внутренних органов представлены в таблице 1.

Масса внутренних органов опытных крыс находились в пределах физиологических показателей для данного вида животных. Стоит отметить достоверную разницу в показателях массового коэффициента печени между животными контрольной и опытных групп: в 1-й группе данный показатель был выше, чем в контроле на 15,39 %, во 2-й опытной группе на 25,70 % (при P≤0,05). Также зафиксирована достоверная разница между контрольной и 2-й опытной группой по разнице массовых коэффициентов селезенки: в опытной группе данный показатель оказался ниже на 16,4 % (при P≤0,05).

В целях сравнительного анализа паталогических изменений в органах и тканях относительно павших животных опытных групп была выведена из эксперимента одна крыса контрольной группы на 15 день опыта путем декапитации. Существенных изменений в патологической картине при изучении состояния внутренних органов у крысы контрольной группы не зарегистрировано.

В почках отмечали хроническую венозную гиперемию, которая характеризовалась атрофией канальцев в результате активной диффузной пролиферации молодых клеток соединительной ткани. Большинство эпителиоцитов канальцев находились в состоянии зернистой дистрофии, а часть из них была подвергнута некрозу. При этом повсеместно отмечали отложения пигмента гемосидерина (Рисунок 6).

В миокарде сердца определяли хроническую венозную гиперемию, которая характеризовалась бурой индурацией с атрофией кардиомиоцитов в результате пролиферации молодых клеток соединительной ткани, образованием пигмента гемосидерина и некрозом отдельных кардиомиоцитов (Рисунок 7).

Рисунок 1 - Миокард сердца крысы контрольной группы. Окраска гематоксилином и эозином, ув. 400 (об. 40, ок. 10)

Рисунок 2 – Печень крысы контрольной группы. Окраска гематоксилином и эозином, ув. 400 (об. 40, ок. 10)

Рисунок 3 – Желудок крысы контрольной группы. Окраска гематоксилином и эозином, ув. 400 (об. 40, ок. 10)

Рисунок 4 – Почка крысы контрольной группы. Окраска гематоксилином и эозином, ув. 400 (об. 40, ок. 10)

В печени отмечали хроническую венозную гиперемию. В результате чего происходила тотальная дискомплексация балок, атрофия, зернистая дистрофия и некроз гепатоцитов, образование пигмента гемосидерина, пролиферация молодых клеток соединительной ткани (Рисунок 8).

В селезенке диагностировали хроническую венозную гиперемию, которая характеризовалось пролиферацией молодых клеток соединительной ткани со стороны капсулы и трабекул, атрофией фолликулов и образование значительного количества гемосидерина в красной пульпе (Рисунок 9).

В желудочных и брыжеечных лимфоузлах отмечали процессы экссудации, которые сопровождались расширением краевых, корковых и мозговых синусов, а также пролиферацию отдельных небольших групп полибластов со стороны капсулы и трабекул.

У крысы первой опытной группы явления нарушения гемодинамики протекали хронически и характеризовались бурой индурацией с накоплением пигмента гемосидерина в легких, печени, почках и увеличением его количества в селезенке. Кроме того, в печени и почках отмечали преобладание процессов острой и хронической альтерации в виде некроза, белковой и жировой дистрофии.

Рисунок 5 – Дуоденум крысы первой опытной группы. Хронический катаральный энтерит. Окраска гематоксилином и эозином, ув. 200 (об. 20, ок. 10)

Рисунок 6 – Почка крысы первой опытной группы. Хроническая венозная гиперемия. Окраска гематоксилином и эозином, ув. 200 (об. 20, ок. 10)

Рисунок 7 – Миокард сердца крысы первой опытной группы. Бурая индурация, кариолизис кардиомиоцитов. Окраска гематоксилином и эозином, ув. 400 (об. 40, ок. 10)

Рисунок 8 – Печень крысы первой опытной группы. Бурая индурация, зернистая дистрофия и кариолизис гепатоцитов.

Окраска гематоксилином и эозином, ув. 600

(об. 40, ок. 15)

Рисунок 9 – Селезенка крысы первой опытной группы. Бурая индурация.

Окраска гематоксилином и эозином, ув. 200 (об. 20, ок. 10)

Рисунок 10 – Миокард сердца крысы второй

Рисунок 11 – Легкое крысы второй опытной

опытной группы. Острая венозная гиперемия.

Окраска гематоксилином и эозином, ув. 400 (об.

группы. Острая венозная гиперемия и отек.

Окраска гематоксилином и эозином, ув. 400

40, ок. 10)

Рисунок 12 – Печень крысы второй опытной группы. Острая венозная гиперемия. Окраска гематоксилином и эозином, ув. 600 (об. 40, ок.

(об. 40, ок. 10)

Рисунок 13 – Почка крысы второй опытной группы. Острая венозная гиперемия. Окраска гематоксилином и эозином, ув. 600 (об. 40, ок. 15)

Рисунок 14 – Тонкий отдел кишечника крысы второй опытной группы. Острый катаральный энтерит. Окраска гематоксилином и эозином, ув. 200 (об. 20, ок. 10)

В миокарде сердца отмечали острое венозное полнокровие, которое характеризовалось расширением кровеносных сосудов, вследствие чего эндотелиальные клетки приобретали уплощенную и вытянутую форму (Рисунок 10).

В легких определяли острое венозное полнокровие сосудов, преимущественно капилляров, выпот отечной жидкости в бронхи, бронхиолы в альвеолы, в результате этого часть бронхов, бронхиол и альвеол была расширена, а альвеолярный эпителий десквамирован (Рисунок 11).

В печени выявляли острую венозную гиперемию междольковых капилляров, что обуславливало раздвигание и искривление печеночных балок. Некоторые балки находились в состоянии дискомплексации (Рисунок 12).

В почках выявляли острую венозную гиперемию, которая характеризовалась переполнением капилляров, расположенных между канальцами и их сдавливанием, в результате чего просветы канальцев ссужались (Рисунок 13).

В селезенке из-за острой венозной гиперемии в красной пульпе отмечается тотальное расширение синусов, в результате чего эндотелиальные клетки приобретали вытянутую форму и располагались на значительном расстоянии друг от друга.

В дуоденуме определяли острое катаральное воспаление, которое характеризовалось гиперсекрецией эпителиоцитов слизистой оболочки, в результате чего они увеличивались в размере, а затем разрывались и весь экссудат, состоящий из секрета и остатков эпителиоцитов, поступал в просвет кишечника и полностью его заполнял (Рисунок 14).

В бронхиальных и средостенных лимфоузлах отмечали острое венозное полнокровие, которое характеризовалось переполнением и расширением кровеносных сосудов, переполнением и расширением краевых, корковых и мозговых синусов, содержащих в себе элементы крови.

В желудочных и брыжеечных лимфоузлах отмечали экссудативное воспаление, которое характеризовалось переполнением и расширением краевых, корковых и мозговых синусов в результате экссудации серозного экссудата, содержащего в своем составе незначительное количество лимфатических клеток.

Заключение.

Патологоанатомические и гистологические исследования показали, что кормовая добавка кобаметин в дозах 153,0 мг/кг 307,0 мг/кг может вызывать нарушения гемодинамики и в различной степени выраженные альтеративные изменения во внутренних органах подопытных крыс. В контрольной группе животных патоморфологических изменений не установлено.

Полученные результаты следует учитывать при составлении полной картины хронического токсического действия добавки с учетом лабораторных данных общего анализа крови и биохимического профиля сыворотки крови в целях прогнозирования возможных побочных эффектов при выборе доз в клинических исследованиях.