Изменения поведенческих и морфологических показателей у крыс при свинцовой интоксикации, отягощенной лекарственным гипотиреозом

Актуальность. Металлы переносятся стоками от населенных пунктов и промышленных предприятий и накапливаются в отложениях водоемов. Свинец обнаруживается в высокой концентрации в почве сельскохозяйственных земель. Свинец может попадать с водой, морепродуктами, продукцией животноводства и растениями в организм человека. Интоксикация может развиваться у работающих и населения, контактирующих со свинцом. В то же время, гипотиреоз является широко распространенным заболеванием, часто обусловлен проживанием на территориях, эндемичных по дефициту йода в воде и почве. Латентный гипотиреоз может отягощать эффекты воздействия тяжелых металлов у работающих в контакте с ними на производстве.
Цель – изучение изменений поведенческих реакций и морфологических показателей у крыс при свинцовой интоксикации, отягощенной лекарственным гипотиреозом.
Методология. Исследования выполнены на 32 белых беспородных половозрелых крысах-самцах. Свинцовую интоксикацию вызывали ацетатом свинца в дозе 60 мг/кг массы тела в поилках с питьевой водой ежедневно в течение 30 сут. Моделирование гипотиреоза у крыс выполняли с 9-х суток эксперимента, в желудок ежедневно вводили взвесь тиреостатика тирозола в дозе 30 мг/кг в течение 21 сут. Изучение поведенческих реакций у крыс осуществляли по тесту открытое поле, записи обследований обрабатывали с применением программы Real Timer. Для морфологического анализа приготавливали послойные серийные срезы ткани головного мозга и окрашивали по методу Ниссля, визуализацию препаратов срезов проводили с использованием метода обзорной микроскопии.
Результаты и их анализ. При свинцовой интоксикации у животных происходили угнетение ориентировочно-исследовательских и локомоторных реакций и повышение тревожности, которые нарастали при интоксикации в сочетании с гипотиреозом. Гистологический анализ подтвердил на клеточном уровне изменения в головном мозге крыс после воздействия свинца. У них возросло число дегенеративно измененных нейронов и актов нейронофагии, происходил глиоз. В условиях сочетанного действия свинца и тирозола выявлены новые результаты гистологического анализа: увеличение встречаемости погибших нейронов, снижение числа клеток астроглии, чем у животных после воздействия свинца. Это указывает на преобладание необратимых нейродегенеративных процессов в мозге крыс, вызванных комбинированным воздействием металла и тиреостатика.
Заключение. Установлено, что в условиях сочетанного воздействия свинца и тирозола тиреостатик усугублял снижение исследовательской и локомоторной активности и нейродегенеративные процессы в мозге крыс, вызванные влиянием металла.

1. Балакирев Н.А., Дельцов А.А., Максимов В.И. [и др.]. Поведенческая активность крыс при экспериментальном гипотиреозе и его коррекции йодсодержащими препаратами // Рос. сельскохозяйственная наука. 2019. № 1. C. 58–61. DOI: 10.31857/S2500-26272019158-61.

2. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Д.П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. М. : Высшая шк., 1991. 400 с.

3. Гамма Т.В., Катюшина О.В., Коренюк И.И. [и др.]. Модификация поведения крыс при интоксикации организма тяжелыми металлами // Таврический мед.-биол. вестн. 2012. Т. 15, № 1 (57). С. 341–344.

4. Горбачёва Л.Р., Помыткин И.А., Сурин А.М. [и др.]. Астроциты и их роль в патологии центральной нервной системы // Рос. педиатр. журн. 2018. Т. 21, № 1. С. 46–53. DOI: 10.18821/1560-9561-2018-21-1-46-53.

5. Дёмин Д.Б. Эффекты тиреоидных гормонов в развитии нервной системы (обзор) // Журн. мед.-биол. исслед. 2018. № 2. С. 115–127. DOI: 10.17238/issn2542-1298.2018.6.2.115.

6. Камилов Ф.Х., Ганеев Т.И., Козлов В.Н. [и др.]. Выбор способа применения и дозы тиамазола для моделирования гипотиреоза у лабораторных крыс // Биомедицина. 2018. № 1. С. 59–70.

7. Синицына Ю.В., Котова С.М., Точилов В.А. Распространенность депрессии при гипотиреозе // Вестн. Сев.-Зап. гос. мед. ун-та им. И.И. Мечникова. 2015. Т. 7, № 3. С. 108–112.

8. Ambrogini P., Cuppini R., Ferri P. Thyroid Hormones Affect Neurogenesis in the Dentate Gyrus of Adult Rat // Neuroendocrinology. 2005. Vol. 81, N 4. P. 244–253. DOI: 10.1159/000087648.

9. Ashraf S., Ahmed A. Effects of Cadmium (Cd) and Lead (Pb) on the Structure and Function of thyroid gland // African Journal of Environmental Science and Technology. 2009. N 4. P. 78–85. DOI: 10.5897/AJEST08.157.

10. Bouyatas M.M., Abbaoui A., Gamrani H. Neurobehavioral effects of acute and chronic lead exposure in a desert rodent Meriones shawi: Involvement of serotonin and dopamine // Journal of Chemical Neuroanatomy. 2019. Vol. 102. Art. 101689. DOI: 10.1016/j.jchemneu.2019.101689.

11. Briffa J., Sinagra E., Blundell R. Heavy metal pollution in the environment and their toxicological effects on humans // Heliyon. 2020. Vol. 6, N 9. e04691. DOI: 10.1016/j.heliyon.2020.e04691.

12. Mousa A.M.A., Elshahat M.A., Renno W.M. Effect of developmental lead exposure on neurogenesis and cortical neuronal morphology in Wistar rats // Toxicology and Industrial Health. 2018. Vol. 34, N 10. P. 665–678. DOI: 10.1177/0748233718781283.

13. Saleh S., Meligy F. Study on Toxic Effects of Lead Acetate on Cerebellar Cortical Tissue of Adult Albino Rats and the Role of Vitamin E as a Protective Agent // Ain Shams Journal of Forensic Medicine and Clinical Toxicology. 2018. N 31. P. 110–118. DOI: 10.21608/ajfm.2018.15884.

14. Shvachiy L., Geraldes V., Amaro-Leal A., Rocha I. Intermittent low-level lead exposure provokes anxiety, hypertension, autonomic dysfunction and neuroinflammation // Neurotoxicology. 2018. N 69. P. 307–319. DOI: 10.1016/j.neuro.2018.08.001.

15. Villa-Cedillo S.A., Nava-Hernaˆndez M.P., Saucedo-Caˆrdenas O. [et al.]. Neurodegeneration, demyelination, and astrogliosis in rat spinal cord by chronic lead treatment // Cell Biology International. 2019. Vol. 43, N 6. P. 706–714. DOI: 10.1002/cbin.11147.