Провоспалительные цитокины и лактоферрин в крови крыс при остром отравлении дельтаметрином и энтеросорбции

Пестициды относятся к экотоксикантам, применение которых предусмотрено современными промышленными технологиями в животноводстве, растениеводстве, а также в лесном хозяйстве, в медицине и в быту (1). При контакте с пестицидами у животных и человека возникает риск иммунотоксических эффектов, что провоцирует развитие вторичных иммунодефицитов, усугубляющих течение аллергических, инфекционных, онкологических и других заболеваний (1, 2). Пестицидная нагрузка на организм затрудняет серологическую диагностику инфекционных болезней, становясь причиной ложноположительных или отрицательных результатов (3). Острые отравления животных и человека этими соединениями чрезвычайно опасны, так как токсикологическая характеристика большей части пестицидов недостаточно изучена, антидотная терапия не разработана, не установлены отдаленные последствия их действия. Лечение при интоксикациях базируется на методах эфферентной, симптоматической и патогенетической терапии.

В связи с этим представляло интерес изучение влияния интоксикации дельтаметрином с последующей энтеросорбцией на содержание провоспалительных цитокинов и лактоферрина в крови, что и послужило целью нашего исследования.

Методика. В эксперименте исследовали углеродный энтеросорбент, модифицированный аргинином. Исходным материалом был выбран энтеросорбент углеродный ЗООКАРБ (ТУ 9318-003-71069834-2006), разрабо- тайный и полученный в Институте проблем переработки углеводородов СО РАН (ИННУ СО РАН) по технологии матричного синтеза из пористого углеродного материала (4, 5).

Модифицирование проводили в несколько этапов: 1-й этап — пропитка углеродного сорбента 15 % раствором аргинина (рН 10,76) (соотношение сорбент:раствор — 1:5, время пропитки 1 ч, температура 20±2 ° С, перемешивание); 2-й — сушка пропитанного сорбента при температуре 105±2 ° С до постоянной массы; 3-й — термообработка высушенного сорбента в потоке инертного газа в течение 15 мин при температуре 160±2 ° С (для закрепления модификатора на углеродном материале); 4-й этап — повторная пропитка и сушка сорбента при условиях, аналогичных описанным для 1 -го и 2-го этапов модифицирования.

Эксперимент выполняли на белых беспородных крысах-самцах с массой тела 180-200 г. Из животных были сформированы три группы по 7 особей в каждой. В качестве токсиканта использовали Butox 50 («Intervet», Нидерланды) с содержанием 5 % синтетического пиретроида дель-таметрина. Нрепарат вводили в дозе 17,4 мг/кг по действующему веществу ( 1 /₅ LD₅₀) в соответствии с параметрами токсичности для крыс, представленными в базе данных физико-химических и экотоксикологических свойств пестицидов — Pesticide Properties Database, разработанной исследовательским отделом сельского хозяйства и окружающей среды (AERU — Agriculture & Environment Research Unit) в Университете Хартфордшира (the University of Hertfordshire, Великобритания). Животным из I и II групп вводили раствор пестицида внутрижелудочно однократно через зонд. Нри этом крысам из II группы через 1 сут после однократного введения пестицида был назначен курс энтеросорбции с применением модифицированного аргинином углеродного энтеросорбента в дозе 300 мг/кг один раз в сутки в течение 5 сут. Крысы из III группы были контрольными и получали внутрижелудочно через зонд сопоставимый объем питьевой воды. Через 5 сут животных выводили из опыта под эфирным наркозом.

Содержание цитокинов в плазме крови определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа на автоматическом ИФА-анализа-торе Multiscan-EX («Labsystems», Финляндия). Количество интерлейкина 1 в (IL-1 e ), хемокина — интерлейкина 8 (IL-8), фактора некроза опухоли (TNF- a ) и лактоферрина в плазме крови крыс определяли с применением наборов реагентов ООО «Нротеиновый контур» (г. Санкт-Нетербург).

Статистическую обработку данных проводили в программе Statis-tica v. 6.0 («StatSoft», США), в которой выполняли парный сравнительный анализ для независимых выборок (Mann-Whitney U test), при этом определяли медиану ( Me ) и межквартильный размах (P₂₅; P₇₅).

Результаты . Острое отравление животных сопровождалось развитием характерной клинической картины. У крыс отмечали повышенную саливацию, выраженное беспокойство, животные периодически зарывались в подстилку. Нериоды чрезмерного возбуждения сменялись угнетением, при этом крысы группировались и сохраняли неподвижность. В первые часы интоксикации наблюдали повышенную реакцию на звуковые и тактильные раздражители, груминг отсутствовал. Новедение интактных животных из III группы после введения им питьевой воды через зонд не изменилось, они проявляли интерес к предложенному корму и воде. На 2-е сут эксперимента клинически значимые различия между животными из опытных групп и интактными крысами практически отсутствовали. Особи в первых двух группах совершали груминг, интересовались свежими порциями корма, хотя оставались несколько менее активными.

На 3-и сут и до окончания опыта видимых изменений в поведении животных всех трех групп не регистрировали (отметим, что специальных методик изучения поведенческих реакций мы не применяли).

В период эксперимента гибели животных не отмечали. Однако при отсутствии клинических признаков отравления регистрировали достоверные изменения иммунологических показателей (табл.), свидетельствующие о вовлечении иммунной системы в патологический процесс и нарушении гомеостаза у животных в моделируемых условиях.

Содержание (пг/мл) цитокинов и лактоферрина в плазме крови крыс при интоксикации и энтеросорбции ( n = 7)

______ Группа

I (дельтаметрин)

II (энтеросорбция на фоне интоксикации) III (контроль)

IL-Щ | IL-8

22,35* (21,5; 25,4)   6,04* (5,8; 6,9)

TNF-a | Лактоферрин 11,18* (10,9; 12,2)   140,11* (131,9; 153,4)

6,72** (5,9; 6,9)

2,74 (2,4; 2,9)

3,12** (2,9; 3,2)   5,08** (4,7; 5,9)     67,53** (63,2; 70,2)

2,62 (2,4; 2,9)     2,82 (2,4; 2,9)        48,27 (42,2; 56,8)

Примечание. IL-1 p , IL-8, TNF- a — соответственно интерлейкин 1 в , интерлейкин 8 и фактор некроза опухоли a . Приведены значения Me (P 25 ; P 75 ).

* P m-w < 0,01 (при сравнении с группой контроля),

** P m-w < 0,01 (относительно показателей животных, подвергшихся интоксикации).

Известно, что физиологическая роль провоспалительных цитокинов заключается в мобилизации адаптационных возможностей организма. Указанные цитокины стимулируют пролиферацию и кооперацию T- и В-лимфоцитов, повышают их функциональную активность, усиливают синтез адгезивных молекул, обладают пирогенными свойствами, активируют синтез белков острой фазы, принимают участие в реализации реакций как специфического, так и неспецифического иммунитета, способствуют кооперации иммунной, нервной и эндокринной систем (6, 7). Общее свойство этой группы иммунорегуляторных молекул — их участие в формировании каскада воспалительных реакций, но основная опасность при развитии патологического процесса заключается в чрезмерном увеличении концентрации провоспалительных цитокинов, когда их протективный иммуностимулирующий эффект нивелируется и начинают преобладать системные нежелательные процессы, сопровождающиеся гиперкатаболическим и гипердинамическим эффектами (8). Учитывая тесную взаимосвязь иммунной и нервной систем, следует предполагать потенцирование токсичности дельтаметрина — пестицида нейротоксического действия.

Лактоферрин плазмы крови синтезируется в нейтрофильных гранулах, откуда и поступает в системный кровоток, причем во время воспаления количество высвобождающегося лактоферрина возрастает в десятки раз (9, 10). Увеличение концентрации сывороточного лактоферрина при воздействии дельтаметрина можно расценивать как результат развития воспалительного процесса в качестве защитной реакции на инфекционную агрессию со стороны желудочно-кишечного тракта вследствие нарушения барьерной функции кишечника при остром пероральном отравлении. Комплексообразующая способность лактоферрина способствует осуществлению процессов детоксикации, транспорта и представляет собой один из элементов его антимикробной активности (11).

Для минимизации постинтоксикационных осложнений и восстановления иммунной реактивности была проведена энтеросорбция с применением модифицированного аргинином углеродного энтеросорбента, детоксицирующий эффект которого способствовал у животных II группы снижению количества провоспалительных цитокинов и лактоферрина, приближая эти показатели к значениям в контрольной группе. Известно, что один из принципов терапии при отравлениях — ускоренное выведение яда из организма (12). Однако энтеросорбция была назначена со 2-х сут после интоксикации, когда всасывание пестицида из желудочно-кишечного тракта в кровь уже произошло, что позволило оценить иммунокорригирующие эффекты модифицированного сорбента, которые обусловлены не непосредственной сорбцией токсиканта в желудочно-кишечном тракте, а его влиянием на интенсивность энтерогепатической и энтерогематической циркуляции пестицида как важной составляющей процессов естественной детоксикации организма (13). Кроме того, аргинин, высвобождающийся из матрицы сорбента, модулирует функционирование эндокринной и иммунной систем, снижает проницаемость интестинального барьера для бактерий (14, 15). При этом, будучи субстратом для продукции NO, аргинин стимулирует неоангиогенез (16), что способствует форсированному восстановлению кровеносного русла после острой интоксикации.

Таким образом, при интоксикации крыс дельтаметрином в дозе 17,4 мг/кг ( 1 / 5 LD₅₀) в сыворотке крови животных наблюдалось повышение концентрации IL-1 e , IL-8, TNF- a и лактоферрина. Энтеросорбция с использованием модифицированного аргинином энтеросорбента при остром отравлении дельтаметрином способствует снижению количества про-воспалительных цитокинов и лактоферрина, что указывает на возможность клинического применения энтеросорбции.