Підгостре отруєння біфентріном підвищує рівень інтерлейкіну 1ß у мишей нирок і печінки
Feb 27, 2022
Тло
Біфентрин відноситься до піретроїдних інсектицидів I типу, що взаємодіють з натрієвими каналами з напругою в мембранах нейронів [1–3]. Він нейротоксичний. Інтоксикація призводить до загибелі у організмів-мішеней. Вважалося, що піретроїди безпечні для ссавців, оскільки вони метаболізувалися впечінка(розщеплений у центрального естерового зв'язку). Метаболіти: цис-3-(2-хлор-3,3,3-трифторопроп-1-ен-1-іл)-2,2-диметилциклопропанкарбонова кислота (CFMP) і 3-феноксибензойна кислота (3-ПБА) вважаються відносно нетоксичними і передаються з сечею. Дослідження, проведені Вельгомасом та ін., показали, що піретроїдні ме-таболіти були виявлені в зразках сечі міських і сільських груп населення [4, 5]. Є дані, що піретроїдна інтоксикація у ссавців (людей і тварин) може призвести до проблем зі здоров'ям [6-8]. Гостре отруєння біфентріном у ссавців виробляє агресивні спаринги, чутливість до подразників і тремору [1, 9, 10]. Оскільки біфентрин використовується в сільському господарстві і садівництві для боротьби зі шкідниками, існує ризик хронічного впливу людини залишками пестицидів в харчових продуктах. З'єднання вважається помірно токсичним in vivo для хребетних, якщо порівнювати його з іншими піретроїдами [11]. Останнім часом з'являються повідомлення про можливу імунотоксичність і прозапальну дію піретроїдів у хребетних, що розвиваються внаслідок окисного стресу. Глутатіон-S трансферази (ГСТ) мають функцію в метаболізмі біфентрину. Біфен-трінь та інші піретроїди інгібують ГСТ в конкурентному механізмі впечінки,нецільових організмів, що виробляють окислювальний стрес [12–15]. Метою дослідження було перевірити, чи впливає підгостре отруєння біфентрином на прозапальний інтерлейкін 1ß і фактор некрозу пухлинα (ФНПα) вНирока такожпечінки,і функції цих органів.
Ключові слова:Біфентрин, інтерлейкін1ß, Прозапальні властивості, Нирки, печінка
CISTANCHE ПОКРАЩИТЬ ВИТІКАННЯ НИРОК/НИРОК
Методи
ПараметриНавчальний проект був схвалений Місцевим етичним комітетом у Любліні, Польща, та Інституційним комітетом з догляду та використання тварин медичного університету Любліна, Польща. Обидва автори пройшли навчання плануванню та проведенню дослідів на тваринах. Б'юфтрин був придбаний у формі Інституту органічної хімії (м. Аннополь, Варшава, Польща). Сольовий розчин був придбаний у компанії Glenmark Pharmaceuticals (Варшава, Польща). Експеримент проводився в Центрі екс-периментальної медицини при Люблінському медичному університеті. Були дотримані європейські, польські та видані Люблінським медичним університетом методичні рекомендації щодо використання тварин. Були стандартні лабораторні умови (12 год світлого/12 год темного циклу, температура 21–22 °С, ху-середня вологість повітря 55–60%). Тварин вивели в Центрі експериментальної медицини при Люблінському медичному університеті (селекціонер No 077 зареєстрований в Міністерстві науки і вищої освіти, Варшава, Польща). Тегерд виник з річки Шарль (Кельн, Німеччина). Миші мали вільний доступ до води (стерилізованої за допомогою ультрафіолету) і кормів для тварин ad libitum. Корм для гризунів був придбаний у компанії Altromin International (Lage, Німеччина).
Розмір вибірки
Всього було використано 32 з 6-тижневих (це були молоді невагомі дорослі особини) самців-альбіносів швейцарських мишей вагою 20-26г на початку дослідження. Їх випадковим чином розділили на 4 групи по 8: – контролює отримання фізіологічного розчину щодня і.п. протягом 28 днів – тварини, які отримували біфентрин і.с. у дозі 1,61 мг/кг протягом 28 днів (група 1) – тварини, які отримують біфентрин і.с. у дозі 4,025 мг/кг протягом 28 днів (група 2) – тварини, які отримують біфентрин і.п. у дозі 8,05 мг/кг протягом 28 днів (група 3). Дози були обрані відповідно до нашого попереднього досвіду роботи з цим піретроїдом [15]. Доза 8,05 мг/кг вважалася 0,5 ЛД 50 [15].
Випробування і вимірювання
На 29 день тварин приносили в жертву обезголовленням. Раніше не було анестезії, оскільки нас турбували біохімічні показники крові. Були отримані зразки венозної крові. Упечінки,іНирокбули зважені лабораторними ваговими шкалами (MFD manu- фактурований A&D CO., LTD, Сеул, Корея). Органи гомогенізували механічним блендером MPW-120 (MPW Med. Instruments, Варшава, Польща) в буфері 0,1моль Tris-HCl, pH 7,4. Зразок 0,5 г тканини змішували в 5мл буфера. Гомогенати центрифугували по 15 хв (5000×г) двічі. Використовувалася центрифуга Sigma1-6P (Polygen, Engelwood, NY, USA). Супернатант використовувався для вимірювання концентрацій ІЛ-1ß і ФНП за допомогою тестів на ІФА. Комплекти IL-1ß і TNFα ELISA були придбані у themanufacturer (Cloud-Clone Corp., Houston, TX, США). Концентрація креатиніну та активність аланінтрансамінази (АЛТ) у сироватках крові вимірювалися аналізатором біохімії ErbaMannheim XL-600 (Мангейм, Німеччина).
Статистичний аналіз
Результати були проаналізовані за допомогою IBM SPSS Statistics (т. 21) (Statsoft Sp.zo.o., Краків, Польща). Відповідність розподілу змінних гіпотетичному нормальному розподілу перевірялася за допомогою тесту на нормальність Шапіро-Вілка. Отримані результати були представлені з використанням основних елементів описової статистики (середнє значення ± СД, оскільки результати зазвичай розподілялися). Порівняльний аналіз досліджуваних змінних проводився з використанням параметричних статистичних тестів. Для кількісних ознак неперервного характеру з нормальними розподілами використовувався параметричний т-тест Стьюдента, порівнюючи результати з двох груп. В інших випадках Манн-Вітні У використовувався для двох зразків за кількісними ознаками. Спостережувані відмінності вважалися статистично значущими при р<>
Результатів
Ниркамаса не відрізнялася серед угруповань. Це було (Середнє± СД) 0,16 ±0,02 г в елементах управління, 0,16± 0,01 г в групі 1, 0,16 ±0,03 г в групі 2 і 0,16± 0,04 г в групі 3. Так само як іпечінкамаса як становила 1,24 ±0,18г в органах управління, 1,33 ±0,16 г в групі 1, 1,35 ±0,2 г в групі 2, 1,35± 0,2г в групі 3. Концентрація креатиніну не відрізнялася між групами і становила 0,2± 0,0 мг/дл у контрольній групі, 0,2± 0,02 мг/дл у групі 1, 0,2± 0,03 мг/дл у групі 2 та 0,2 ±0,04 мг/дл у групі 3. Активність АЛТ становила 51± 12U/л в елементах управління, 60±13 Од/л в групі 1, 80±9 У/л в групі 2 і 135± 20U/л в групі 3. Різниця між групою 3 і контрольними була статистично значущою (р<0.05). the="" interleukin="" 1ß="" concentration="" in="" the="">печінки,контролю становила 53,5 ±23,9 пг/мл, у групі 1–54,1± 33,5pg/мл, 2–59,1± 60,0pg/мл (р<0.05), 3–99="" ±79.9="" pg/ml="" (p=""><0.05 vs="" controls).="" in="" the="">Нирокзасобів контролю він становив 3,9±2,3 пг/мл, групи 1–6,8 ± 10,6 пг/мл, 2–9,8± 7,9pg/мл та 3–11,2 ±5,2pg/мл. Існувала статистично значуща різниця між групою 1,2 і 3 проти контрольних (р<0.05). the="" tnfα="" levels="" did="" not="" significantly="" differ="" in="" the="" groups="" exposed="" to="" bifenthrin="" in="" comparison="" with="" controls="" neither="" in="" the="">печінки,ні вНирок. Упечінкапошкоджень біомаркерів була показана його таблиця 1 іниркабіомаркери в таблиці 2.
CISTANCHE ПОКРАЩИТЬ БІЛЬ У НИРКАХ/НИРКАХ
Обговорення
У нашому експерименті було показано, що відбулося значне збільшення інтерлейкіну 1ß у мишейпечінки,іНирок. Він був пропорційний дозі біфентрину, що використовується в експериментальній моделі підгострого отруєння. УНирокбільше постраждали від ксенобіотика, ніжпечінки.У дослідженні Pawar et al. було пояснено, що інтоксикація піретроїдами виробляла окислювальний стрес вНирок.Це було підтверджено виявленням значного зниження рівня тіолів вНироктварин, що зазнали впливу піретроїда. Інтоксикація ксенобіотиком викликала значне зниження супероксиддисмутази (СОД) і активності каталази вНирок.Гістопатологічна оцінкаНироквиявлені крововиливи в корі і ядрі, трубчасті дегенеративні зміни із закриттям просвіту і зменшенням капсульного простору Боумена [16]. У нашому дослідженні через обмежені фінансові ресурси ми не могли провести гістопатологічне обстеження внутрішніх органів. Гепатотоксичний ефект біфентрину був помітний у нашому дослідженні, оскільки ми виявили підвищену активність АЛТ у групі, що зазнала найвищої дози пестициду, та значне збільшення концентрації інтерлейкіну 1ß у групі. ІЛ-1β і ФНПα синтезуються в макрофагах і моноцитах. Вони виділяються в кров, завдяки чому надають системну дію. TNFα є одним з перших цитокінів, які з'явилися при запаленні [17]. TNFα стимулює збільшення вироблення інтерлейкіну 1ß, що відбувається при окислювальному стресі, що триває довше [18]. Це може пояснити, чому в ході нашого експерименту тривалістю протягом 28 днів TNFα істотно не відрізнявся серед експериментальних груп, а інтерлейкін 1ß це зробив. В іншому дослідженні, проведеному на нашому відділенні, було показано, що підгостре отруєння іншим піретроїдом лямбдаціхалотрином також спричинило значне збільшення інтерлейкіну 1ß у мишейНирокіпечінки,[19].
У аналогічному дослідженні з біфентрином він застосовувався в дозі 8 мг/кг і знижував рухову активність у мишей, що підтверджує його нейротоксичну дію. Крім того, це підвищило активність АЛТ у мишачих кров'яних сироваток і призвело до мації інфільтратів лімфоцитів упечінки,після підгострого отруєння, яке показує, що крім нейронів, отруєння біфентрином виробляєпечінканесправність теж [15]. У цьому дослідженні ми не могли провести гістопатологічне обстеження, але, дізнавшись з цитованої публікації, ми очікували аналогічних змін упечінки,Упечінказ великою ймовірністю пошкоджується всіма ксенобіотиками, які метаболізуються в цьому органі. Біфентрінундерг окислювальний метаболізм призводить до утворення 4′-гідрокси-біфентрину і гідролізу печінкових мікросом у гризунів, а також у людини [20, 21]. У нашому дослідженні ми використовували молодих дорослих мишей, так як молоді гризуни мають меншу здатність метаболізувати піретроїди. У дитинчат гризунів, схильних до впливу біфентріну, пестицид може перетинати їх гематоенцефалічний бар'єр, накопичуватися в мозку і виробляти колоду тривалого нейробегавіорального дефіциту [22]. Дар та ін., введені біфентрин щурам до 30 днів, індукували окислювальний стрес упечінку, Нирокі легені [23]. Є публікації про імунотоксичну дію біфентріну на ембріони даніо реріо. В експерименті, проведеному Цзінь та ін., було показано, що вплив біфентріну підвищило рівень інтерлейкіну 1ß, інтерлейкіну 8, каспази 9 і 3 у ембріонів, що зазнали впливу S-цис- біфентрину [14]. Park et al. підтвердили, що біфентрин ін- токсикація під час ембріогенезу даніо індукувала токсичність у розвитку, запалення і зменшувала ангіогенез [20].
Інтерлейкін 1 - сигнальна молекула, яка регулює імунну відповідь, опосередковує функціонування лейкоцитів, лімфоцитів, виступає в ролі пірогена і опосередковує розвиток хронічного запалення [24]. Тому він був обраний в нашому експерименті як маркер тканинного стресу і запальної реакції на ксенобіотик. TNFα також є прозапальним цитокіном, який відіграє роль в аутоімунних розладах і розвитку новоутворень. Результати нашого дослідження аналогічні результатам, отриманим Ваном та ін., які провели експеримент над мишами-самцями, що зазнали впливу біфентріну протягом 3 тижнів, і підтвердили імунотоксичну дію піретроїду [25]. Інше дослідження, опубліковане Wang et al. з'ясувало механізми імунотоксичності біфентріну в макрофагах мурину. Вплив біфентрину інгібував рівні транскрипції інтерлейкіну 6 і ФНПα внаслідок стимуляції ліпополізаком-харидом. Інтоксикація біфентрином збільшила реактивні види кисню і призвела до окисного стресу, пов'язаної з дисрегуляцією генів [26].
У нещодавній публікації Jin et al. підтвердили, що пероральний вплив мишей чоловічої статі на біфентрин в дозі 20 мг/кг протягом 3 тижнів підвищив рівень прозапальних цитокінів і знизив активність антиоксидантних ферментів (СОД, глутатіонпероксидаза) внаслідок окисного стресу в ході отруєння пиретроідом [27]. Багато інших авторів сходяться на думці, що піретроїди пошкоджують внутрішні органи через окислювальний стрес [28-30]. Також є дані про імуномодулюючу дію піретроїдів у людини. У дослідженні, проведеному Netaet al. численні прозапальні цитокіни вимірювалися в зразках крові, отриманих з пуповини при народженні від 300 новонароджених дітей (включаючи інтерлейкін 1ß, TNFα, інтерлейкін 6, інтерлейкін 10) з пренатальним впливом перметрину. Автори виявили зниження інтерлейкіну 10 у тих дітей, що може збільшити ризик алергічних захворювань та астми в подальшому житті [31]. Тим часом перметрин, як і біфентрин, що належить до піретроїдів I типу, рекомендований для профілактики малярії Всесвітньою організацією охорони здоров'я навіть вагітним жінкам [32]. Звичайно, користь від його використання повинна переважувати можливі побічні ефекти.
CISTANCHE ПОКРАЩИТЬ ЗАХВОРЮВАННЯ НИРОК/НИРОК
Наше дослідження показує, що навіть низька доза біфентрину викликає значне збільшення інтерлейкіну 1ß у мишейниркащо демонструє, що запалення вниркавиникає навіть при дуже низьких дозах. Вона пов'язана з тим, що метаболіти піретроїду виводяться з сечею. 3-ПБК є найбільш часто виявленим метаболітом сечі декількох піретроїдів [33]. Виявляється в сечі дітей і дорослих з сільської та міської місцевості, підтверджуючи повсюдний вплив людського населення на ці сполуки [4]. Дослідження на моделях тварин підтверджують це твердження. Амін та ін., підтвердили нефротоксичність дельтаметрину, у сома [34]. Абдель- Дайм та ін. також зафіксували нефротоксичну дію піретроїда при тилапії [35]. Хоча сучасні лабораторії здатні вимірювати різну імунотоксичність, гепатотоксичність і нефротоксичність біомаркерів, через обмеженість фінансових ресурсів ми відібрали лише ті нечисленні, показані вище.
Висновки
Підгостре отруєння біфентріном значно підвищує концентрацію інтерлейкіну 1ß впечінки,іНирокв дозо-пропорційному рівні. Воно супроводжується підвищенням АЛТ. Він підтверджує нефротоксичну і гепатотоксичну і прозапальну дію біфентрину в нецільових організмах.
