Н.В. Лапина, С.Д. Иванов, Л. А. Муковский, Р. И. Глухова

МОРФОЛИД ПЕЛАРГОНОВОЙ КИСЛОТЫ -
ГЕНОТОКСИЧНОСТЬ И ВЛИЯНИЕ НА РЕПРОДУКТИВНУЮ ФУНКЦИЮ
ФГУН Институт токсикологии ФМБА РФ г. Санкт-Петербург

Цель: оценка возможных генотоксических эффектов и влияния на репродуктивную функцию лабораторных животных смеси, содержащей морфолид пеларгоновой кислоты (МПК)

Материал и методы: Исследования проведены на беспородных белых крысах-самках с исходной массой 180-200 г. Объектом исследования служила жидкая смесь, содержащая морфолид пеларгоновой кислоты, приготовленная на основе типовых рецептур, применяемых для снаряжения газового оружия самообороны.
Генотоксичностъ оценивали после однократного воздействия, исследуемой рецептуры в дозе 1/100 ЛД50 величине индекса ДНК лейкоцитов и гематологическим показателям.
Эксперименты по изучению воздействия МПК на репродуктивную функцию проводились на беременных самках крыс, которые получали смесь с МПК внутрижелудочно ежедневно в дозе 1/20 ЛД50 в течение всего периода беременности. Оценка эмбриотоксичности проводилась по показателям доимплантационной и постимплантационной гибели плодов, общей эмбриональной смертности, а также массы и длины плодов. Показателем комплексного воздействия химического фактора служил коэффициент индуцированной гибели эмбрионов.

Результаты: Однократное внутрибрюшинное воздействие смеси с МПК приводило к увеличению количества лимфоцитов периферической крови до 60% через 24 часа и сниже­нию индекса ДНК (через 24 часа и 30 суток).
Общая эмбриональная смертность увеличена в 2,3 раза, в том числе доимплантационная в 2,2 раза, постимплантационная — 3,2 раза. Выявлен высокий процент индуцированной гибели.

Выводы: Проведенные исследования показали, что даже однократное внутрибрюшинное введение рецептуры в дозе 1/100 ЛД50 оказывало относительно пролонгированное генотоксическое воздействие на организм самок лабораторных животных. В свою очередь ежедневное воздействие в малых дозах смеси, содержащей МПК, на беременных самок крыс вызывало достоверное нарушение репродуктивной функции.

Морфолид пеларгоновой кислоты МПК) — раздражающее вещество, обладающее избирательным действием на рецепторы чувствительных нервных окончаний слизистых оболочек глаз, верхних дыхательных путей и кожи человека. Раздражающее Действие МПК, присущее ему уже в «значительной концентрации — 0,00001 мг/л, оказывается достаточным для кратковременного выведения человека из строя [9]. Характерным для раздражающего действия
МПК является отсутствие скрытого периода отравления и довольно быстрое стихание острых явлений раздражения после прекращения контакта с ним. В настоящее время МПК в виде жидкого аэрозоля широко при­меняется на территории России в качестве снаряжения газового оружия самообороны. Установлено, что из применяемых в этих целях раздража­ющих средств МПК наиболее длительно сохраняется в окружающей среде, не теряя при этом своей био­логической активности [4, 8]. В свя­зи с этим очевидна необходимость в детальном изучении токсических свойств ирританта. Целью настоящего экспериментального исследования явилась оценка возможных генотоксических эффектов и влияния на реп­родуктивную функцию лабораторных животных.

Материалы и методы. Опыты проведены на беспородных белых крысах-самках с исходной массой 180-200 г, содержащихся в условиях вивария на стандартном рационе. Объектом исследования служила жидкая смесь, содержащая МПК, приготовленная на основе типовых рецептур применяемых для снаряжения газового оружия самообороны.
Предварительно определяли параметры острой токсичности рецептуры при внутрижелудочном и внутрибрюшинном введении крысам.
Оценку генотоксичности рецептуры проводили способом ускоренного биотестирования эффективности при внутрибрюшинном введении тестируемой смеси в дозе 1/100 ЛД50. Объем вводимой рецептуры, в 40% растворе этанола составлял 0,1 мл на 150 г массы тела крыс. Животные контрольной группы в этом эксперименте получали внутрибрюшинно соответствующий объем раствора этанола. Кровь для гематологического и биохимического анализа получали прижизненно из хвостовой вены жи­вотных дважды: через 1 и 30 суток после введения. Гематологические параметры (число лейкоцитов и формулу крови) определяли с исполь­зованием обычных методов. Изменение содержания ДНК в расчете на лейкоцит — величины индекса ДНК (ИД) осуществляли в пробах крови после определения содержания полинуклеотида с помощью флуоресцентного красителя 4,6-диамидино-2-фенилиндола [3].
Для исследования репродуктивной функции в эксперимент отбирали самок, имеющих устойчивый эстральный цикл продолжительностью 46 дней. Для спаривания брали животных в стадии проэструс; высаживание для спаривания с самцами проводили в соотношении 1:2 в ночное время. Беременность определялась по наличию сперматозоидов в вагинальном мазке на следующий день. Животные распределялись по группам контрольной и опытной. Смесь МПК в растительном масле вводили в желудок в дозе 1/20 ЛД50, в объеме 0,5 мл на 100 г массы тела. Контрольная группа получала энтерально растительное масло в тех же объемах и в те же сроки.
По окончании эксперимента животных умерщвляли путем декапитации, определяли количество желтых тел беременности, плацент и плодов; расчитывали до- и постаимплантационную гибель, измеряли и взвешивали плоды и плаценты. Определяли средний кранио-каудальный размер в мм, массу плодов, среднее количество плодов в помете, который являлся первичной экспериментальной единицей для статистического расчета [5]. На основании результатов вскрытия определяли ряд показателей эмбриотоксического эффекта для каждой самки: доимплантационная гибель, постимплантационная гибель, общая эмбриональная (внутриутробная) гибель, показатель внутриутробной выживаемости, плодоплацентарный индекс, коэффициент масса/длина плода. Показателем комплексного воздействия химического фактора служила индуцированная гибель эмбрионов, определяемая как частное отношений суммарного количества плодов к суммарному количеству желтых тел в опыте и контроле, выраженное в процентах. [7] Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием t-критерия Стьюдента [1].

Результаты. Параметры острой токсичности исследуемой рецептуры при внугрибрюшинном и внутрижелудочном введении составили 1150,0 (1080,0-1450,0) мг/кг и 6500,0 (5500,0-9000,0) мг/кг соответственно. Согласно полученным данным, исследуемая рецетура относится к химическим соединениям 4 класса опасности - вещества малоопасные [2].  

Таблица 1

Показатели периферической крови самок крыс через 24 часа после внутрибрюшинного
введения исследуемой рецептуры с МПК

Примечание: * — достоверные отличия от контроля (р - < 0,05 )

Оценка генотоксического эффекта. Однократное внутрибрюшинное введение рецептуры в дозе 1/100 ЛД50 сопровождалось существенным увеличением общего числа белых клеток крови. Анализ формулы крови показал, что эти изменения были обусловлены повышением числа циркулирующих лимфоцитов примерно на 60% по сравнению с контролем растворителя (таблица 1). Повторное исследование, проведенное через 30 суток не выявило значимого изменения числа лейкоцитов в крови по сравнению с контрольной группой, что могло свидетельствовать о нормализации определяемого параметра. Определение биохимических показателей выявило наличие ранних изменений индекса ДНК лейкоцитов в крови самок через 24 часа после введения смеси с МПК (таблица 2). На основании имеющихся в литературе сведений, можно полагать, что полученные данные указывают на наличие выраженного генотоксического действия исследуемой рецептуры на организм самок. Определение через 30 суток содержания ДНК в лейкоцитах свидетельствовало о снижении величины этого параметра, как и в ранние сроки. Исходя из полученных данных, есть основания полагать, что исследуемая рецептура обладает относительно пролонгированным генотоксическим действием на организм самок.

Таблица 2

Изменения содержания ДНК лейкоцитов крови (отн.ед.) у самок крыс после внутрибрюшинного введения исследуемой рецептуры с МПК

Примечание:* достоверные отличия от котроля (р -< 0,05)

Таблица 3

Репродуктивная функция крыс и состояние потомства в антенатальном периоде при
ежедневном введении смеси с МПК

Примечание: * — достоверные отличия от контроля (р - < 0,05) ** — достоверные отличия от контроля (р - < 0,01)

Полученные данные о генотоксичности рецептуры, содержащей МПК, свидетельствуют о достаточно высокой реакционной способности ее компонентов, возможно, раздражающего вещества. Такие соединения потенциально могут вступать в реакцию с различными структурами клетки и приводить к распаду ДНК. Имеющиеся в литературе данные о вредном воздействии других раздражающих веществ, используемых в газовом оружии, свидетельствующие об их токсичности на генетическом уровне, противоречивы [7, 10].

Исследование действия рецептуры на репродуктивную функцию. Одной из предпосылок необходимости проведения исследований влияния на репродуктивную функцию химических веществ является их способность легкого и быстрого проникновения через плацентарный барьер.
Материалы исследования в обобщенном виде представлены в таблице 3. Воздействие смеси в указанном режиме приводило к достоверному нарушению репродуктивной функции почти по всем исследуемым показателям. Так, значительно — в 2,3 раза, была увеличена по сравнению контролем общая эмбриональная смертность, в том числе доимплантационная — в 2,2, а постимплантационная — 3,2 раза. Достоверно снижены показатели, характеризующие физическое развитие плодов: масса плодов и коэффициент масса/ длина плодов, снижена масса плаценты, что является косвенным показателем снижения ее барьерной функции объясняющей причину повышения эмбриональной смертности у подопытных самок. Достаточно высокий процент индуцированной гибели под действием смеси, и достоверное снижение индекса выживаемости свидетельствуют о вредном действии исследованного вещества на репродуктивную функцию лабораторных животных.

Выводы. Таким образом, проведенные исследования показали, что даже однократное внутрибрюшинное введение рецептуры в дозе 1/100 ЛД50, оказывало относительно пролонгированное генотоксическое воздействие на организм самок лабораторных животных. В свою очередь ежедневное воздействие в малых дозах смеси, содержащей морфолид пеларгоновой кислоты, на беременных самок крыс вызывало достоверное нарушение репродуктивной функции.

Выявленные генотоксические и эмбриотоксические эффекты у самок белых крыс при воздействии рецептуры с МПК, не позволяют однозначно экстраполировать эти данные на человека. Вместе с тем, результаты исследования свидетельствуют об определенной степени риска при воздействии компонентов снаряжения газового оружия для организма млекопитающих.

Список литературы