О ВОЗМОЖНОСТИ ПРОФИЛАКТИРОВАНИЯ ЭКО-ПАТОГЕННЫХ ВЛИЯНИЙ НИКЕЛЯ С ПОМОЩЬЮ ПРИРОДНОГО НАНОПОРИСТОГО СОРБЕНТА ИРЛИТ

Албегова Жанна Куцуковна

канд. мед. наук, доцент СОГМА, г. Владикавказ

E-mail:

Брин Вадим Борисович

д-р. мед. наук, профессор СОГМА, г. Владикавказ

Гаглоева Эльвира Муратовна

канд. мед. наук, ассистент, СОГМА, г. Владикавказ

Изучение влияния тяжёлых металлов на состояние органов мочеполовой системы является одной из актуальных проблем современной медицины. В работах последних лет показано увеличение числа хронических заболеваний почек обусловленных экологическими и профессиональными факторами [2; 4]. Длительный контакт токсических веществ в эксперименте приводит к развитию хронической необратимой нефропатии, переходящей в почечную недостаточность [3; 7]. Так как процесс естественного очищения организма от поступающих в организм ксенобиотиков длителен, вопрос о возможностях и способах быстрейшего их удаления из организма является весьма актуальным.

Целью настоящего исследования было изучение сорбционных свойств природного нанопористого сорбента получаемого из цеолитоподобных минералов РСО-Алания – Ирлитов, анализ возможности их использования для выведения тяжелых металлов из организма и профилактики изменений электролито- водовыделительной функции почек на фоне хронической интоксикации хлоридом никеля.

Большие запасы и доступность Ирлитов, их ионообменные, сорбционные и молекулярно-ситовые свойства позволяют обосновать целесообразность их изучения и применения в качестве энтеросорбентов в условиях экспериментальных моделей интоксикации создаваемых введением в организм животных соединений тяжелых металлов [5, 6].

Материалы и методы. Опыты проводили на крысах – самцах линии Вистар. Хроническую никелевую интоксикацию у экспериментальных животных вызывали путем внутрижелудочного введения раствора хлорида никеля в дозе 25мг/кг. На фоне интоксикации через день в течение двух месяцев вводили сорбенты в виде 6% суспензии через специальный зонд в желудок из расчета 2,5% от массы тела крыс. У контрольных и опытных животных в условиях 6 часового спонтанного диуреза исследовали водовыделительную функцию почек, экскрецию элитролитов с мочой и содержание их в плазме крови через каждые две недели эксперимента.

Гранулометрический анализ Ирлитов проводили на лазерном дифракционном анализаторе размеров частиц ANALYSETTE 22 Nanotech (Fritsch) с использованием блока мокрого диспергирования в суспензиях.

Изучение процессов сорбции металла in vitro проводили в статических условиях методом отдельных навесок [1, с. 154] в 6% водных растворах сорбентов при непрерывном перемешивании на магнитной мешалке в течение 360 мин при температуре 20±2°С. Результаты сорбции ионов металла из водного раствора оценивали: концентрацией иона металла в исходном растворе (С₀) и в растворе в процессе сорбции (С, мг/дм3); Степень извлечения оценивали долей сорбированного вещества в % масс. от исходного [1].

Концентрацию никеля в изучаемых средах определяли на масс-спектрометре IСР-МS НР 4500 «Хьюлетт-Паккард». Результаты всех серий опытов обработаны статистически с использованием критерия Стьюдента.

Результаты и обсуждение. Опыты проведенные in vitro показали эффективность извлечения никеля (II) из водных растворов нанопористым сорбентом Ирлит. Было установлено, что степень извлечения металла из водного раствора соответствующего используемым для затравки животных дозам соли никеля (25 мг/дм³) составляет более 90 %.

Результаты гранулометрического анализа (Рис. 1) изучаемых сорбентов Ирлитов показали, что размер частиц в суспензиях составляет менее 20 нм (>80 %) .

 Рис.1. Гранулометрический анализ Ирлитов на лазерном дифракционном анализаторе размеров частиц ANALYSETTE 22 Nanotech (Fritsch) с использованием блока мокрого диспергирования в суспензиях.

Изучение функциональной способности почек у крыс на фоне интоксикации ксенобиотиком выявило достоверное увеличение объема 6 часового спонтанного диуреза во все сроки проведения экспериментов. При сопоставлении этих результатов с данными совместного введения хлорида никеля и Ирлита диурез был на 15,3 % меньше, то есть Ирлит уменьшал диуретическое действие хлорида никеля.

Изучение основных процессов мочеобразования показало, что причиной наблюдаемой полиурии было достоверное (р<0,001) уменьшение канальцевой реабсорбции воды. Введение крысам сорбента способствовало меньшему падению канальцевой реабсорбции воды, а гломерулярная фильтрация достоверно не менялась.

Изучение электролитовыделительной функции почек показало, что интоксикация крыс ксенобиотиком снижает содержание натрия в крови, но при этом его экскреция возрастала на 71,6 % (р<0,001), что было обусловлено достоверным (р<0,02) снижением канальцевой реабсорбции катиона, не смотря на его сниженный фильтрационный заряд (Рис. 2).

При совместном введении Ирлита и хлорида никеля использование сорбента сдерживало влияние металла на обмен натрия. Изменения экскреции катиона были обусловлены достоверными (р<0,05) колебаниями его канальцевой реабсорбции, которая была меньше результатов, полученных при введении Ирлита, но больше данных на фоне интоксикации крыс хлоридом никеля (Рис.2).

Рис. 2. Влияние природного сорбента Ирлита на почечную обработку натрия у крыс в условиях спонтанного диуреза при хронической интоксикации хлоридом никеля.

Применение Ирлита в качестве энтеросорбента, вводимого через зонд в желудок у животных на фоне хронической никелевой интоксикации способствовало снижению накопления металла в тканях печени и почек, уменьшению экскреции с мочой и резкому увеличению выведения металла из организма с калом. C помощью общегистологических методов исследования было выявлено уменьшение выраженности дистрофических и некробиотических изменений в исследуемых органах.

Таким образом, в условиях хронической никелевой интоксикации энтеральное введение Ирлита оказывает отчетливое протекторное воздействие, ограничивая всасывание металла из желудочно-кишечного тракта и усиливая его выведение из организма крыс, способствует уменьшению морфологических признаков токсического повреждения тканей и частичному восстановлению функции почек вследствие высокой сорбционной емкости и развитой удельной поверхности нанопористых сорбентов.

Список литературы:

1.Айвазов Б. В. Практикум по химии поверхностных явлений и адсорбции. М.:Высшая школа, 1973. – 208 с.

2.Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды и природных ресурсов РСО-Алания в 2005 году / под.ред. Мильдзихова Т.З. Министерство охраны окр. ср. и природных ресурсов РСО-Алания. Владикавказ, 2006. С. 102—109.

3.Дзугкоева Ф. С., Можаева И. В. Патогенетические механизмы формирования токсических ангио-нефропатий в экспериментах //Владикавказский медико-биологический вестник, 2009. Т.IX. № 15-16. - С. 87a—92.

4.Ершов Ю. А., Плетенева Т. В. Механизмы токсического действия неорганических соединений. М.: Медицина, 1989. - 272 с.

5.Тезиев Т. К., Осикина Р. В., Цогоев В. Б., Бритаев Б. Б. Ирлиты - природные сорбенты тяжелых металлов в организме и молоке коров / // Междунар. науч. - практ. конф. "Экол.-генет.пробл.животноводства и экол.безопас.технологии пр-ва продуктов питания". Дубровицы, 1998. - С. 173—174.

6.Brin V. B., Albegova N. R., Albegova Zh. K. Effects of different cobalt chloride doses and introduction pathways on renal excretion in Wistar line rats. Influence of Irlit-1 Zeolite entero-sorbent // Abstracts of Sixth International Nickel Conference. - Murmansk, 2002. - P. 79.

7.Gonick H. C. Nephropathies of heavy metal intoxication // Test-book of nephrology. Shaul, 1983. – Vol. I (6). – P. 184—186.