Pathophysiological mechanisms of hepatic immune reactivity in prolonged experimental exposure of the body to sodium fluoride

Abstract

В условиях непрерывного воздействия неблагоприятных факторов окружающей и производственной среды на человека особую актуальность приобретает изучение механизмов, поддерживающих гомеостаз организма. Длительное поступление фторидов в организм приводит к формированию хронической фтористой интоксикации, патогенез которой вызывает многочисленные споры и дискуссии. До сих пор недостаточно внимания уделяется изучению висцеральной патологии, обусловленной нарушениями иммунного статуса в условиях воздействия на организм соединений фтора. Практически отсутствуют исследования по изучению иммунной реактивности, определяющей морфофункциональный характер ответной реакции печени на ранних стадиях развития фтористой интоксикации. Цель работы - изучение действий патофизиологических механизмов иммунной реактивности печени при субхроническом действии на организм соединений фтора. Методика. Опыты проведены на 210 лабораторных крысах-самцах массой 180-220 г., разделенных на 2 группы: контрольную (n=80) и группу животных с субхроническим действием фторида натрия (n=130). Экспериментальные животные в течение 12 нед имели свободный доступ к водному раствору фторида натрия (концентрация 10 мг/л, что составляет суточную дозу фтора 1,2 мг/кг массы тела). Для изучения иммунологических и биохимических показателей забирали кровь из хвостовой вены через 1, 3, 6, 9, 12 нед от начала эксперимента. Для оценки состояния гуморального звена иммунитета определяли уровень сывороточных иммуноглобулинов (IgA, IgG, IgM) иммуноферментным анализом с помощью наборов реактивов ЗАО «Вектор-Бест» (Новосибирск). Уровень сывороточных цитокинов: TNF-α, IL-1β, 2, 4, 6, 10 определяли на анализаторе Multiskan EX методом иммуноферментного анализа с использованием наборов «Вектор Бест» (Новосибирск). Подсчет общего количества лейкоцитов произведен классическим способом в камере Горяева, анализ лейкоцитарной формулы - в окрашенных мазках периферической крови. Метаболические изменения оценивали по активности ферментов в ткани печени: щелочной фосфатазы (ЩФ), аланин- и аспартатаминотрансфераз (АЛТ, АСТ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), гаммаглутамилтранспептидазы (γ-ГТ). Активность ферментов определяли унифицированными методами с помощью наборов реактивов ЗАО «Вектор-Бест» (Новосибирск) на фотометре PM-750 (Германия). Гистологические исследования печени осуществляли после декапитации крыс, проводимой под эфирным наркозом. Результаты. Показано, что субхроническое воздействие фторида натрия сопровождается формированием внутриклеточных и внутрисосудистых повреждений печени. Активация медиаторов воспаления и развитие иммунологических нарушений в динамике эксперимента способствуют формированию системной воспалительной реакции, которая приводит к появлению стойких морфологических нарушений в печени и изменению активности ферментов основных метаболических путей. Заключение. Полученные результаты могут быть использованы при разработке и проведении профилактических мероприятий в условиях воздействия на организм высоких концентраций фтора с последовательным применением детоксикационной, иммуномодуляторной и органопротекторной коррекции. Studying mechanisms, which maintain the body homeostasis, is particularly important in the conditions of continuous impact of adverse environmental and manufacturing factors. Long-term exposure to fluorides leads to chronic fluoric intoxication, the pathogenesis of which is a subject of multiple controversy and discussions. Not enough attention is still paid to elucidating the visceral pathology associated with fluorine-induced immune disorders. There are virtually no studies of immune reactions that define the morphofunctional nature of the liver response to early stages of fluoric intoxication. Aim. To study pathophysiological mechanisms of hepatic immune reactivity in subchronic exposure of the body to fluorine compounds. Methods. Experiments were performed on 210 male rats weighing 180-220 g. The animals were divided into two groups: 1) control (n=80) and 2) subchronic exposure to sodium fluoride (n=130). The rats had free access to a 10 mg/l aqueous solution of sodium fluoride (daily dose, 1.2 mg/kg body weight) for 12 weeks. Blood was withdrawn from the caudal vein at 1, 3, 6, 9, and 12 weeks of the experiment for immunological and biochemical tests. Histological study of the liver was performed after decapitation of rats under ether anesthesia. Results. The subchronic exposure to sodium fluoride was associated with intracellular and intravascular damage of the liver. Activation of inflammatory mediators and development of immunological disorders during the experiment contributed to a systemic inflammatory reaction, which resulted in persistent morphological injuries of the liver and changes in enzyme activities in major metabolic pathways. Conclusion. The study results can be used for development and implementation of preventive measures against the effects of high fluorine concentrations, which would include a successive use of detoxification, immunomodulation and organ protection.