СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ОБЕДНЕННЫМ УРАНОМ Российский патент 2015 года по МПК G09B23/28 

Предмет настоящего изобретения относится к области медицины, в частности к экспериментальной токсикологии. Способ моделирования может быть использован при исследовании механизмов токсического действия урана на функциональное состояние выделительной, иммунной систем и других органов.

Уран (U) является естественным альфа- и бета-излучающим радиоактивным элементом из второго «интерпериодического узла» актиноидов таблицы химических элементов Д.И. Менделеева. Обедненный уран (U²³⁸, ОУ) получают промышленным путем, максимально удаляя из урановой руды изотопы U²³⁵ и U²³⁴ [Diarmid M.A. Depleted uranium and public health // BMJ. - 2001. - Vol. 322. - P. 123-124]. В тоже время ОУ является не только радионуклидом, но и политропным токсическим веществом. При этом для ОУ в виде растворимых солей эффекты химической токсичности превалируют над радиологическими [Галибин Г.П., Новиков Ю.В. Токсикология промышленных соединений урана. Под ред. проф. Ю.И. Москалева. М.: Атомиздат, 1976. - 184 с.]. Как поллютант, ОУ явился предметом экологических исследований (контаминация почв и грунтовых вод в зоне военных действий) и ряда медицинских проблем, особенно в связи с последствиями войны в Персидском заливе 1991 года, инкорпорированием в зонах повышенного естественного содержания элемента (урановорудные регионы), производства по переработке руды и при захоронениях в «хвостохранилищах». Впервые токсичность ОУ как политропного яда комбинированного токсического типа действия была системно описана в рамках «Синдрома Войны в Заливе» по результатам первого официального массового применения ОУ в боевых действиях в войне в Ираке в 1990/1991 году в составе боекомплекта танковых войск, штурмовой авиации и крылатых ракет сил НАТО. Попадая в организм человека, уран накапливается в печени, почках, способствуя возникновению онкологических заболеваний, а также вызывает различные поражения внутренних органов. Доказанная химическая токсичность урана при остром отравлении прежде всего проявляется нарушениями функций почек (ведущая патология). Механизмы и угрозы хронической интоксикации ОУ пока недостаточно изучены.

Анализ литературных данных по экспериментальному изучению токсичности соединений ОУ показал, что при моделировании острого и хронического отравления использовались различные суточные дозы исходных веществ, содержащих уран, или дозы по радиоактивности (в основном уранила нитрат, уранила ацетат, гексафторид урана, вживленные под кожу фрагменты оружия) [Toxicological profile for uranium, U.S. Department of health and human services - Public Health Service Agency for Toxic Substances and Disease Registry, ATSDR. - 1999. - 462 p. Toxicological profile for uranium, U.S. Department of health and human services - Public Health Service Agency for Toxic Substances and Disease Registry, ATSDR. - 2013. - P. 526]. Различались и пути введения - от подкожного введения и ингаляции до введения с питьевой водой и имплантации частиц снарядов в подкожную жировую клетчатку. Работ, в которых была бы четко приведена суточная доза поступающего урана по элементу, мало, что затрудняет как интерпретацию результатов, сравнение различных исследований между собой, так и оценку суточного поступления элемента. При добавлении в питьевую воду соединения урана меняют органолептические характеристики воды и могут изменять пищевое поведение и потребление воды животными, и, как следствие, приводить к различным формам и степеням проявления интоксикации. Все перечисленные выше аспекты свидетельствуют о разрозненности данных о токсичности ОУ.

В рекомендациях ВОЗ указано, что необходимы: «уточнение тяжести ренальных нарушений, выражающихся в изменениях функционирования мочевыделительной системы у населения, подвергшегося воздействию обедненного урана в различных дозах; проверка имеющихся научных представлений об изучении патологических состояний при воздействии урана с экстраполяцией результатов на ОУ, что требует дополнительных дальнейших исследований; скоординированности усилий разных стран в отношении проведения токсикологических исследований для получения беспристрастной информации, объективно характеризующей опасность ОУ для здоровья» [Фактологический бюллетень ВОЗ №257 январь 2001, Резолюция, принятая Генеральной Ассамблеей 65/55. Последствия применения оружия и боеприпасов, содержащих обедненный уран. Пункт 97d повестки дня. Генеральная Ассамблея ООН. 13 января 2011. - 2 с.].

Имеются различные способы моделирования воздействия ураном. Наиболее близкими к заявляемому изобретению являются следующие. В монографии «Токсикология промышленных соединений урана» [Галибин Г.П., Новиков Ю.В. Токсикология промышленных соединений урана. Под ред. проф. Ю.И. Москалева. М.: Атомиздат, 1976. - 184 с.] проведено обобщение экспериментальных данных по токсичности большинства соединений урана при различных путях введения. Авторами было проведено исследование на 90 крысах самцах с исходной массой 150 г. С помощью металлического зонда животным натощак однократно вводили в желудок диуранат аммония в дозе 120 мг/кг [там же, стр. 24-26]. Было показано, что при однократном введении в желудок диуранат аммония всасывается в небольших количествах. При внутривенном введении диураната аммония в дозах 10-20 мг/кг патоморфологические изменения были наиболее выраженными. В клинической картине поражения преобладали признаки, характерные для урановых отравлений - снижение массы тела, олигоанурия, жажда, отказ от пищи, заторможенность, гибель при явлениях общего паралича. Для ингаляционной затравки крысам с массой 200 г проводили экспозицию в течение 4 часов с средней концентрацией аэрозоля 10,1 мг/м³ по урану. Было установлено, что в легкие крыс поступает 280 мкг урана, таким образом, через 10-15 минут в организме крыс задерживается 14% урана, поступившего при вдыхании. Однако после однократного ингаляционного поступления количество не отражает общего содержания урана в организме. Также изучено влияние смешанного оксида урана при остром воздействии. Эксперименты проводили на половозрелых крысах самцах с массой 160-180 г. Для перорального введения использовали дозу 200 мг/кг, для ингаляции с экспозицией 60 минут концентрация аэрозоля в затравочной камере составляла 30 мг/м³ [там же, стр. 52-59]. Показано, что после введения в желудок через 3-6 часов в организме крыс обнаруживается около 0,21% от введенной дозы. При ингаляции в организме крыс сразу же после воздействия обнаружено 25% оксида урана, при этом 60% задержанной дозы выводится с эффективным периодом не более 2 суток, а 30% - 30-40 дней, оставшиеся 10% с периодом 250-300 дней. Максимальное количество урана, откладываемое в почках и печени, отмечается через 24-48 часов и равно 0,7% от проингалированного. При подкожном введении собакам нитрата уранила в дозе 4 мг/кг LeBrie S.J. обнаружил урановую нефропатию, которая сопровождалась трехкратным увеличением тока лимфы в почках с уменьшением уровня белка в лимфе. Гистологически у животных с урановой нефропатией отмечено поражение дистального сегмента проксимальных канальцев почек. Лебедева Н.К. в условиях острого отравления крыс нитратом уранила использовала дозу 10 мг/кг при подкожном введении и установила в моче животных все фракции белков сыворотки крови, а также некоторые фракции белков почек [там же, стр. 76-77]. Степанова С.А. и Белова Р.С. показали, что дистрофические и некробиотические изменения эпителия мочевых канальцев появляются в основном при введении любым путем больших доз урана в первые 2-5 дней [там же, стр. 77]. Также авторы отмечают неравномерность глубины поражения почек животных, получивших одинаковое количество урана, что, по их мнению, объясняется различной индивидуальной чувствительностью.

Другим подробным документом является отчет «Toxicological profile for uranium» комиссии ATSDR, Центр контроля заболеваемости и профилактики США, изданный в 1999 с пересмотром в 2013 г. [Toxicological profile for uranium, U.S. Department of health and human services - Public Health Service Agency for Toxic Substances and Disease Registry, ATSDR. - 2013. - P. 526]. Материалы отчета содержат подробнейшие сведения о действии урана на организм человека и животных, токсикокинетике урана, методах аналитического определения элемента в биосредах и объектах окружающей среды, биомаркерах воздействия и эффектов из научных статей за период с 1946 по 2010 гг. Накожное воздействие соединений урана также не выявило иммунотоксических проявлений в тестах на животных. В исследованиях на животных, подвергавшихся воздействию пыли из диураната аммония, содержащих 6,8 мг U/м³ в течение 6 часов/день, 5 дней/неделю в течение 30 дней обнаружен рост нейтрофилов, уменьшение лимфоцитов, умеренное падение лейкоцитов и увеличение числа эозинофилов. Крысы, подвергавшиеся воздействию с воздухом уранила нитрат гексагидрата, содержащего 9,5 мг U/м³ 8 часов/день, 5 дней/неделю в течение 30 дней, показали начальное увеличение с последующим уменьшением абсолютного числа лимфоцитов и нейтрофилов. Фокальный некроз селезенки и лимфатических узлов слепой кишки был выявлен у крыс после воздействия в течение 30 дней по 6 часов/день до 0,4 и 4 мг U/м³ тетрафторида урана. Тем не менее, эти эффекты не наблюдались при воздействии 18 мг U/м³, поэтому значение этого вывода остается неясным [там же, стр. 99]. Существует лишь ряд доказательств из исследований на животных, что воздействие ураном может повлиять на иммунную систему. Повышение активности макрофагов связано с локализованными альфа-треками во всех пяти долях легких у F344 крыс, подвергавшихся воздействию 6,825.5 нКи/м³ при вдыхании диоксида обогащенного урана в течение 100 минут. Радиоактивная концентрация смеси оценивалась как 1,91 кБк /мг (51,6 нКи /мг). Число и размер макрофагов в легких увеличивалось во времени после воздействия. При оральном введении урана до 40 мг/кг крысам не было зарегистрировано иммунологических нарушений, а при накожном нанесении вообще не было отмечено поражения системы иммунитета. Никакие другие специфические иммунологические тесты не проводились. Данные исследования были проведены в период 1949-1998 г. [там же, стр. 98-100, стр. 151-152, стр. 174].

В протеомных исследованиях на крысах при введении уранил нитрата было показано изменение в содержании около 14 белков под воздействием урана. Эти изменения включали увеличение уровня в моче альбумина, альфа-1-антитрипсина, транстиретина, церулоплазмина и трансферрина; снижение в моче уровня эпидермального фактора роста, контраспиноподобного протеазного ингибитора и панкреатической альфа-амилазы [Malard V., Gaillard J.C., Berenguer F., et al. 2009. Urine proteomic profiling of uranium nephrotoxicity // Biochim. Biophys. Acta. - 2009. - Vol. 1794 (6). - P. 882-891]

Известен метод моделирования токсического поражения почек при внутримышечном введении смеси глицерина и уранил ацетата, при котором формируется смешанный миоглобинурический нефрит и острый токсический нефрит, которые обратимы и непродолжительны во времени [Хушбактова З.А., Сыров В.Н. Фармакотерапевтический эффект фитоэкдистероидов и неробола при токсическом поражении почек в эксперименте // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2001. - №4. - С. 56-58]. Недостатками указанного способа является узкая специфичность, невозможность экстраполяции указанных данных в отношении воздействия на организм ОУ, так как в результате моделирования у животных формируются краш-синдром, отягощенный нефротоксическим действием урана на канальцы почек.

Описанные способы моделирования имеют важное значение для токсикологии урана, однако они не в полной мере отражают все аспекты действия ОУ на организм, особенно комбинированного по путям введения, что максимально бы приближало условия экспериментов к реальным клиническим ситуациям.

Задача настоящего изобретения направлена на создание способа моделирования острого комбинированного воздействия обедненным ураном в эксперименте на животных, воспроизводящего острое комбинированное воздействие обедненным ураном у человека в условиях пребывания в зоне военных конфликтов с использованием оружия и брони, содержащих обедненный уран (вдыхание пыли оксидов урана, попадание в желудок, накожное воздействие), а также в условиях проживания в эндемических зонах урановых месторождений, урановых хвостохранилищ.

Решение этой задачи позволяет расширить представления о патогенезе острого комбинированного воздействия ОУ, его токсического действия на анатомо-морфологические и функциональные особенности почек, клеток иммунной системы, эндокринные и метаболические процессы и позволит проводить поиск и разработку способов профилактики и терапии отравлений.

У заявляемого изобретения имеются следующие преимущества: воздействие осуществляется доступными, встречаемыми в техногенной сфере формами обедненного урана - пылью оксида урана (U₃O₈), уранил ацетатом дигидратом, цинк уранил ацетатом, которые легко могут быть получены производственным путем; создаваемое острое воздействие обедненным ураном является воспроизводимым и приводит к формированию патологических изменений, соответствующих почечной недостаточности, тубулопатии, поражению системы иммунитета.

У заявляемого изобретения имеются следующие существенные признаки: однократно животным вводят через трахею суспензию оксида урана; накожную аппликацию осуществляют путем погружения хвоста на 2/3 его длины в раствор уранил ацетата дигидрата; перорально через атравматический желудочный зонд вводят раствор уранил ацетата дигидрата или цинк уранил ацетата в дипазоне доз 1-100 мг/кг, предпочтительно 15-60 мг/кг по элементу с целью создания острого воздействия ОУ. В связи с относительно низкой (не более 1-3%) абсорбцией из желудочно-кишечного тракта и легких урана воздействие можно расценивать как низкодозовое. В результате моделирования у животных развиваются: токсическая нефропатия, тубулоинтерстициальный нефрит (за счет химической токсичности), увеличение числа мононуклеаров в стадиях раннего и позднего апоптоза (за счет химической и радиологической токсичности ОУ).

Данный способ осуществляется следующим образом.

В качестве токсикантов используют доступные водорастворимые соединения шестивалентного урана с изотопной чистотой не менее 99% U²³⁸ и 0.4% U²³⁵ - уранил ацетат дигидрат (УАД) и цинк-уранил ацетат (ЦУА) составов UO₂(CH₃COO)₂×2H₂O, М.м. 424,146 г/моль и ZnUO₂(CH₃COO)₄, М.м. 571,59 г/моль, производитель - Fluka (Brand, Германия), Sigma-Aldrich (США), а также смешанный оксид урана (продукты сгорания металлического урана). Чистота и состав веществ описан в паспортах качества (сертификат анализа) на данные реактивы. Радиоактивность 1 мкг соединений находилась в пределах 0.31-0.40 пико-Кюри. Оксид урана получают известным способом из солей уранила [Исмагилов З.Р., Кунцевич С.В., Кузнецов В.В., Шикина Н.В., Керженцев М.А., Рогов В.А., Ушаков В.А. Исследование новых катализаторов на основе оксидов урана // Кинетика и Катализ, 2007. - Т. 48. - №4. - С. 544-553].

В деионизированной воде приготовляют раствор соли урана с содержанием 1,00 г/л по элементу (для приготовления раствора, вводимого лабораторным животным). Концентрацию элемента U²³⁸ в растворах для введения и биожидкостях животных определяют методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой [Иваненко Н.Б., Наволоцкий Д.В., Иваненко А.А., Соловьев Н.Д., Блаженникова И.В. Определение урана в моче методом масс-спектрометрии высокого разрешения с индуктивно связанной плазмой // www.medline.ru, том 13, токсикология, 12 сентября 2012. - С. 871-880].

Работу с лабораторными животными проводят в соответствии с «Санитарными правилами по устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев)» (РФ, утв. 06.04.1973); «Руководством по содержанию и использованию лабораторных животных» (USA, National Academy Press, Washington, D.C., 1996); «Руководством по содержанию и использованию лабораторных животных» (FELASA, 2010); «Лабораторные животные» (положение и руководство. Российская Академия Медицинских Наук, Москва, 2003).

Моделирование острого воздействия включает в себя следующие признаки. Для введения животным через дыхательные пути используют интратрахеальное или ингаляционное введение анестезированным крысам пыли оксида урана в дозовом диапазоне от 1 до 100 мг/кг. Внутрижелудочно вводят растворы соединений урана в диапазоне доз 1-100 мг/кг. Накожную аппликацию осуществляют путем погружения хвоста на 2/3 его длины в раствор 0,5 г/л урана в течение 10-60 минут. Создают комбинированное воздействие ураном на лабораторных животных путем последовательного введения соединений урана, что имитирует острое комбинированное воздействие обедненным ураном у человека в условиях пребывания в зоне военных конфликтов с использованием оружия и брони, содержащих обедненный уран (вдыхание пыли оксидов урана, попадание в желудок, накожное воздействие). В контрольных группах животным вводят эквивалентное количество плацебо (растворитель, вода очищенная).

Критериями оценки формирования воздействия ураном являются следующие: клиническая картина, включающая общее состояние животных, состояние кожных покровов и видимых слизистых, потребление корма и воды, температура тела. Биохимические показатели определяют с помощью готовых наборов фирм «Ольвекс Диагностикум» (Россия), «Randox» (Великобритания), «Immundiagnostik» (Германия). Активность аланин-, аспартатаминотрансферазы и лактатдегидрогеназы, уровень мочевины и креатинина определяли оптимизированными кинетическими методами. Показатели эндогенной интоксикации оценивали по общепринятому методу М.Я. Малаховой. Измерения проводят на автоматическом биохимическом анализаторе «KeyLab» фирмы «BPC + BioSed s.r.l» (Италия), мультифункциональном фотометре «Synergy-2» фирмы «BioTek Instruments, Inc.» (США). Апоптоз оценивают следующим образом. Используют суспензию мононуклеарных клеток крови (моноциты + лимфоциты), выделенных путем центрифугирования в градиенте плотности. Оценку уровня апоптотических клеток проводят с помощью процедуры окрашивания с использованием меченого флюоресцеинизотиоцианатом (FITC) аннексии V, специфически связывающимся с остатками фофатидилсерина на мембранах апоптотических клеток (маркер раннего апоптоза), и пропидиум йодида (PI) - флюоресцентого красителя ДНК, позволяющего дифференцировать клетки с интактной и проницаемой мембраной (маркер позднего апоптоза, нитевых разрывов ДНК), долю некротизированных клеток оценивают по наличию обоих маркеров. Клетки выделяют на среде Lympholite-Rat (Cedarlane, Канада), центрифугируя их при 400×g в течение 40 минут. Образовавшееся в интерфазе кольцо снимают пипеткой. Полученную клеточную взвесь отмывают 3 раза PBS. 1-кратным Annexin V Binding Buffer (BD Pharmingen) доводят концентрацию клеток до 106 кл/мл. Затем в цитометрические пробирки добавляют по 100 мкл полученного раствора, 5 мкл FITC Annexin V (BD Pharmingen) и 5 мкл PI (BD Pharmingen). Суспензию клеток инкубируют в темноте при комнатной температуре в течение 15 минут. Добавляют 400 мкл 1-кратного Annexin V Binding Buffer (BD Pharmingen). Цитометрию проводят на проточном цитофлуориметре BD FACSCalibur™ с анализом данных в программе CellQuest.PrO. В каждой пробе просчитывают не менее 10000 клеток.

Все исследования проводят в соответствии с современными правилами клинико-лабораторной диагностики. Функциональную и морфологическую характеристику почек животных оценивают по показателям азотемии, эндогенной интоксикации и гистологической картины срезов ткани или нефробиоптатов.

Статистический анализ проводят с помощью доступных программ статистической обработки данных, предпочтительно пакета программ Statistica. При анализе данных прежде всего проводят проверку согласия показателей с нормальным распределением (критерии Шапиро-Уилка, Лиллиефорса). При малых выборках предпочтительно используют непараметрические статистики. Уровень значимости везде выбирают 0,05. При оценке ряда параметров в дозовых группах используют дескриптивные статистики, а для сравнения - ранговый дисперсионный анализ Краскела-Уоллиса.

Пример. Моделируют острое воздействие ОУ в опыте на крысах. Формируют следующие группы животных (крысы) по 6 особей в каждой:

1-я группа - интактные животные;

2-я группа - контроль 1 плацебо, интратрахеальное введение дистиллированной воды;

3-я группа - опытная группа, 1 мгU/кг оксид урана интратрахеально;

4-я группа - опытная группа, 10 мгU/кг оксид урана интратрахеально;

5-я группа - опытная группа, 100 мгU/кг оксид урана интратрахеально;

6-я группа - контроль 2 плацебо, внутрижелудочное введение дистиллированной воды;

7-я группа - опытная группа, 1 мгU/кг ЦУА, внутрижелудочно;

8-я группа - опытная группа, 30 мгU/кг ЦУА, внутрижелудочно;

9-я группа - опытная группа, 100 мгU/кг ЦУА, внутрижелудочно;

10-я группа - контроль 3 плацебо, накожное нанесение дистиллированной воды;

11-я группа - опытная группа, 10 минут УАД, 0,5 г/л накожно;

12-я группа - опытная группа, 30 минут УАД, 0,5 г/л накожно;

13-я группа - опытная группа, 60 минут УАД, 0,5 г/л накожно;

14-я группа - опытная группа, комбинированное воздействие (3 пути введения): 1 мгU/кг оксида урана интратрахеально + 1 мгU/кг ЦУА внутрижелудочно + 10 минутные накожные аппликации УАД;

15-я группа - опытная группа, комбинированное воздействие (3 пути введения): 10 мгU/кг оксида урана интратрахеально + 1 мгU/кг ЦУА внутрижелудочно + 10 минутные накожные аппликации УАД;

16-я группа - опытная группа, комбинированное воздействие (3 пути введения): 100 мгU/кг оксида урана интратрахеально + 1 мгU/кг ЦУА внутрижелудочно + 10 минутные накожные аппликации УАД;

17-я группа - опытная группа, комбинированное воздействие (3 пути введения): 1 мгU/кг оксида урана интратрахеально + 30 мгU/кг ЦУА внутрижелудочно + 10 минутные накожные аппликации УАД;

18-я группа - опытная группа, комбинированное воздействие (3 пути введения): 1 мгU/кг оксида урана интратрахеально + 100 мгU/кг ЦУА внутрижелудочно + 10 минутные накожные аппликации УАД;

19-я группа - опытная группа, комбинированное воздействие (3 пути введения): 1 мгU/кг оксида урана интратрахеально + 10 мгU/кг ЦУА внутрижелудочно + 30 минутные накожные аппликации УАД;

20-я группа - опытная группа, комбинированное воздействие (3 пути введения): 1 мгU/кг оксида урана интратрахеально + 1 мгU/кг ЦУА внутрижелудочно + 60 минутные накожные аппликации УАД;

21-я группа - опытная группа, комбинированное воздействие (3 пути введения): 10 мгU/кг оксида урана интратрахеально + 30 мгU/кг ЦУА внутрижелудочно + 30 минутные накожные аппликации УАД;

22-я группа - опытная группа, комбинированное воздействие (3 пути введения): 100 мгU/кг оксида урана интратрахеально + 100 мгU/кг ЦУА внутрижелудочно + 60 минутные накожные аппликации УАД.

Сравнение проводят с 1-й группой животных, а также с 2-й, 6-й и 10-й группами, получавших плацебо. Значимых различий между группами плацебо и контроля не должно быть, что свидетельствует о правильности постановки экспериментальной модели.

При наблюдении за животными на 7-е сутки после воздействия отмечают развитие острого токсического «ответа» со стороны гематологических показателей, иммунной системы (некроз и апоптоз иммуноцитов), а также основного обмена (снижение уровней общего белка, гипергликемия, гиперазотемия). Гибель животных происходит от острой полиорганной недостаточности в пределах 4-10 суток от момента инкорпорирования при системном введении доз выше 30 мгU/кг массы тела. На 14-е сутки отмечают восстановление основных параметров у части выживших крыс. Комбинированная схема приводит к изменению всех изучаемых параметров как на 7-е, так и на 14-е сутки после воздействия.

Существенные изменения функционирования органов детоксикации (почек и, в меньшей степени, печени) в группах 1, 14, 17 и 21 представлены в таблицах 3 и 4. Накопление в плазме крови и на поверхности эритроцитов олигопептидов (ОП), в том числе нерегуляторных (продукты протеолиза, аутолиза, некроза и гипоксии тканей и органов мишеней), связано с повреждением детоксикационной функции организма. Накопление ОП и веществ низкой и средней молекулярной массы (ВНиСММ) в плазме крови и на эритроцитах при воздействии ураном связано с нарушением их утилизации почками. Изменения со стороны печени проявлялись в увеличении активности двух трансаминаз - аланиновой и аспарагиновой аминотрансферазы, что характеризовало развитие синдрома цитолиза. Анализ данных показал, что у всех опытных крыс развивалась почечная недостаточность с ретенцией конечных азотистых метаболитов - мочевины и креатинина.

Результаты распределения клеток иммунной системы, в частности лимфоцитов крови и спленоцитов селезенки, по стадиям некроза, раннего и позднего апоптоза после воздействия ураном представлены в таблице 5.

При моделировании комбинированного воздействия ураном отмечают накопление элемента в органах ретикулоэндотелиальной системы и их токсическое поражение. Комбинированное воздействие приводит к существенному увеличению числа клеток в стадиях как некроза, так и раннего и позднего апоптоза. То есть при комбинированном поступлении урана зарегистрировано синхронное поражение клеток иммунной системы (T- и B-лимфоцитов, моноцитов) на различных стадиях клеточной гибели на 14-е сутки. Превалирование процессов некроза свидетельствует о прямом цитотоксическом действии урана на клетки иммунной системы.

Влияние острого воздействия обедненным ураном на развитие патоморфологических изменений в почках.

Исследуют почки животных из групп плацебо и комбинированного острого воздействия ОУ. У крыс из 1-й группы корковый слой почки с сохранением типового гистологического строения, петли капилляров клубочков четко контурируются, равномерно полнокровны, мочевое пространство - капсула клубочка не расширена; эпителий извитых проксимальных и дистальных канальцев эозинофильный с равномерным прокрашиванием цитоплазмы, с наличием четких внутрицитоплазмотических гранул.

Установлено, что при воздействии доз менее 10 мгU/кг массы тела развиваются обратимые изменения в дистальных канальцах почек. Однократное воздействие ураном в дозе 15 мгU/кг приводит к поражению почек у 33% животных. В дозе 30 мгU/кг уран вызывает глубокие морфологические изменения в почках 100% животных.

При гистологическом изучении срезов почек опытных крыс (17 и 21 группа) выявлены следующие признаки. В клубочках петли капилляров коллабированы, с уменьшением в размере, полнокровие сосудов микроциркулятроного русла, неравномерно выраженный отек мезангия с отсутствием клеточной реакции, мочевое пространство неравномерно расширено, подоциты внутреннего листка капсулы Шумлянского-Боумена с неравномерно выраженными дистрофическими изменениями на различных этапах прогрессии, с признаками преимущественно смешанной жировой и белковой дистрофии, очаговым распадом ядер. Соединительная ткань интерстиция почки с выраженным отеком, неравномерно выраженными дистрофическими изменениями. Эпителий проксимальных извитых канальцев с выраженными дистрофическими и некробиотическими изменения на различных этапах прогрессии, распадом ядер, лизисом цитоплазмы, однако с сохранением структур базальной мембраны. Эпителий дистальных канальцев с умеренными дистрофическими изменениями на различных этапах прогрессии.

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной токсикологии. И может быть использовано при исследовании механизмов токсического действия урана на функциональное состояние почек и других органов и систем при комбинированном воздействии. Для этого моделирование острого воздействия обедненным ураном у анестезированных крыс осуществляют однократным последовательным введением различных форм урана. В виде пыли смешанного оксида урана (U₃O₈) уран вводят в легкие в дозовом диапазоне по элементу от 1 до 100 мг ²³⁸U/кг массы тела. Внутрижелудочное введение растворенной в деионизированной воде соли шестивалентного урана вводят также в дозовом диапазоне по элементу от 1 до 100 мг ²³⁸U/кг массы тела. Накожное введение урана осуществляют в виде аппликации путем погружения хвоста животного на 2/3 его длины в раствор 0,5 г/л урана в течение 10-60 минут. Способ воспроизводит острое комбинированное воздействие обедненным ураном, близкое к таковому у человека в условиях военных конфликтов, а также в условиях проживания в эндемических зонах урановых месторождений и хранилищ. 1 пр., 5 табл.

Способ моделирования комбинированного острого воздействия обедненным ураном, включающий парентеральное, накожное и внутрижелудочное введение токсикантов, при этом анестезированным крысам осуществляют однократное последовательное введение пыли смешанного оксида урана (U₃O₈) в легкие в дозовом диапазоне по элементу от 1 до 100 мг ²³⁸U/кг массы тела, внутрижелудочное введение растворенной в деионизированной воде соли шестивалентного урана также в дозовом диапазоне по элементу от 1 до 100 мг ²³⁸U/кг массы тела и накожное введение в виде аппликации путем погружения хвоста животного на 2/3 его длины в раствор 0,5 г/л урана в течение 10-60 минут.