Біологія тварин

НЕЙРОФІЗІОЛОГІЧНІ ПОРУШЕННЯ У САМИЦЬ ЩУРІВ ТА ЇХ ПОТОМСТВА ЗА ІНТОКСИКАЦІЇ ХЛОРПІРИФОСОМ ДО ЗАПЛІДНЕННЯ

С. В. Грабовська

Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Інститут біології тварин НААН,
вул. В. Стуса, 38, м. Львів, 79034, Україна

Хлорпірифос (ХПФ) є одним з найпопулярніших фосфорорганічних пестицидів. Основним механізмом його дії є незворотне інгібування ацетилхолінестерази, що призводить до нейротоксичних ефектів. Відомо, що ХПФ-інтоксикація матерів незадовго до або в період вагітності може спричинити нейрокогнітивні порушення у їх дітей.

Метою цієї роботи було дослідити вплив інтоксикації ХПФ самиць щурів до запліднення на нейроповедінкові, біохімічні та гематологічні параметри їхнього потомства. Для дослідження було використано нейроповедінкові методи (тести «Відкрите поле», «Темно-світла камера», «Екстраполяційне позбавлення»), а також біохімічні (вимірювання активностей ацетилхолінестерази, аспартат- та аланінамінотрансфераз, лужної фосфатази, вмісту загального білка, холестерину, тригліцеридів та креатиніну), гематологічні (підрахунок кількісних показників червоної, білої крові, тромбоцитів) та морфометричні методи. Самицям білих лабораторних щурів лінії Вістар одноразово за допомогою перорального зонда вводили препарат ХПФ у вигляді олійного розчину у дозах 15, 30 та 60 мг/кг.

У самиць щурів, інтоксикованих ХПФ, виявлено зниження активності ацетилхолінестерази та зростання активності лужної фосфатази, що є характерним для отруєння фосфорорганічними сполуками. Спостерігали зниження їхньої вертикальної рухової активності та кількості актів короткого грумінгу в тесті «Відкрите поле». У потомства інтоксикованих самиць було виявлено збільшення смертності у ранній постнатальний період, а поведінкові тести, проведені у віці 1,5 місяця, показали аномальну реакцію цих тварин на помірний стрес: у тесті «Темно-світла камера» вони значно більше часу проводили в освітленій частині установки. Також у плазмі крові потомства щурів дослідної групи було виявлено зниження активності лужної фосфатази.

Одержані результати свідчать про наявність впливу інтоксикації самиць щурів ХПФ перед їх вагітністю на нейрофізіологічні показники їх потомства. Механізми такого впливу потребують детальнішого вивчення та є перспективним напрямком подальших досліджень.

Ключові слова: ХЛОРПІРИФОС, ЩУРИ, ДРУГЕ ПОКОЛІННЯ, ПОВЕДІНКА, ЦНС

1. Aldridge J. E., Levin E. D., Seidler F. J., Slotkin T. A. Developmental exposure of rats to chlorpyrifos leads to behavioral alterations in adulthood, involving serotonergic mechanisms and resembling animal models of depression. Environ. Health Perspect., 2005, vol. 113, no. 5, pp. 527–31. https://doi.org/10.1289/ehp.7867
2. European convention for the protection of vertebrate animals used for experim. and other scientific purposes. Coun. of Europe, Strasbourg, 1986.
3. Gitelzon I. I., Terskov I. A. The erythrogram as a method of clinical investigation of the blood. Krasnoyarsk, Scientific academy of USSR, Siberia department, 1959, 246 p. (in Russian).
4. Grabovska S., Salyha Y. ADHD-like behaviour in the offspring of female rats exposed to low chlorpyrifos doses before pregnancy. Archives of Industrial Hygiene and Toxicology, 2015, vol. 66, no. 2, pp. 121–127. https://doi.org/10.1515/aiht-2015-66-2624
5. Ivanov G. Modification of spectrophotometric method for determining the oxygen hemoglobin dissociation curves. Bul. Exp. Biol. and Medicine, 1975, vol. 11, pp. 122–125. (in Russian) https://doi.org/10.1007/BF00835200
6. Karpyshtshenko A. Medical laboratory technologies and diagnostics. A handbook. St. Petersburg, Intermedica, 1999, 656 p. (in Russian)
7. Mullen B. R., Khialeeva E., Hoffman D. B., Ghiani C. A., Carpenter E. M. Decreased Reelin Expression and Organophosphate Pesticide Exposure Alters Mouse Behavior and Brain Morphology. ASN Neuro., 2012, vol. 5, no.1, e00106.
8. Rauh V., Arunajadai S., Horton M., Perera F., Hoepner L., Barr D. B., Whyatt R. Seven-year neurodevelopmental scores and prenatal exposure to chlorpyrifos, a common agricultural pesticide. Environ Health Perspect., 2011, vol. 119, no. 8, pp. 1196–201. https://doi.org/10.1289/ehp.1003160
9. Rauh V. A., Perera F. P., Horton M. K., Whyatt R. M., Bansal R., Hao X., Liu J., Barr D. B., Slotkin T. A., Peterson B. S. Brain anomalies in children exposed prenatally to a common organophosphate pesticide. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 2012, vol. 109, no. 20, pp. 7871–7876. https://doi.org/10.1073/pnas.1203396109
10. Salyha Y. T., Rosalovsky V. P. Effects of chlorpyrifos intoxication on biochemical and erythrocytal parameters of rat blood. Lviv University Bulletin: Biological series, 2016, vol. 71, pp. 56–64. (in Ukrainian)
11. Shelton J. F., Hertz-Picciotto I., Pessah I. N. Tipping the Balance of Autism Risk: Potential Mechanisms Linking Pesticides and Autism. Environ. Health Perspect., 2012, vol. 120, no. 7, pp. 944–951. https://doi.org/10.1289/ehp.1104553
12. Terry A. V. Jr, Beck W. D., Warner S., Vandenhuerk L., Callahan P. M. Chronic impairments in spatial learning and memory in rats previously exposed to chlorpyrfos or diisopropylfluorophosphate. Neurotoxicol. Teratol., 2012, vol. 34, no. 1, pp. 1–8. https://doi.org/10.1016/j.ntt.2011.08.015
13. Yan C., Jiao L., Zhao J., Yang H., Peng S. Repeated exposures to chlorpyrifos lead to spatial memory retrieval impairment and motor activity alteration. Neurotoxicol. Teratol., 2012, vol. 34, no. 4, pp. 442–449. https://doi.org/10.1016/j.ntt.2012.05.053

скачати повний текст статті в форматі PDF