Завантажити повний текст у PDF

Bìol. Tvarin. 2023; 25 (1): 32–38.
https://doi.org/10.15407/animbiol25.01.032
Received 14.08.2022 ▪ Revision 28.10.2023 ▪ Accepted 19.02.2023 ▪ Published online 31.03.2023

---

Вплив етилтіосульфанілату у поєднанні з вітаміном Е на окремі біохімічні параметри крові та гематологічні показники щурів за дії Cr(VI)

Б. І. Котик

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

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

---

Метою роботи було з’ясувати вплив етилтіосульфанілату, представника класу сполук тіосульфонатів, у поєднанні з вітаміном Е на стан окремих гематологічних показників, біохімічних параметрів крові та вміст Хрому у печінці щурів за впливу Cr(VI). Лабораторних щурів розділили на 8 груп по 5 тварин у кожній. Тваринам І групи (інтактний контроль) вводили 150 мкл фізрозчину щоденно внутрішньоочеревинно впродовж 7-ми діб. Щури ІІІ/IV груп отримували внутрішньоочеревинне щоденне введення K₂Cr₂O₇ (розведений у фізіологічному розчині у дозі 2,5 мг Cr(VI)/кг) впродовж 7-ми/14-ти діб. Тваринам II дослідної групи вводили 1000 мкл соняшникової олії внутрішньошлунково щоденно протягом 14-ти діб. Щури V/VI дослідних груп отримували щоденне внутрішньошлункове введення 1000 мкл олійного розчину вітаміну Е (20 мг/кг)/вітаміну Е (20 мг/кг) у поєднанні з етилтіосульфанілатом (100 мг/кг) протягом 14-ти діб. Тваринам VII/VIII дослідних груп внутрішньошлунково щоденно вводили 1000 мкл олійного розчину вітаміну Е (20 мг/кг) у поєднанні з етилтіосульфанілатом (100 мг/кг) протягом 14-ти діб, після чого проводили 7-/14-добовий цикл внутрішньоочеревинного щоденного введення K₂Cr₂O₇. Вплив Cr(VI) призводив до зниження числа еритроцитів, лейкоцитів, вмісту гемоглобіну, фосфоліпідів, загального протеїну на фоні накопичення вмісту загальних ліпідів, моно- та диацилгліцеролів, неестерифікованих жирних кислот, креатиніну крові щурів. Концентрація Хрому значно зростала у печінці щурів після введення Cr(VI). Поєднаний ефект вітаміну Е та етилтіосульфанілату сприяв частковій стабілізації Cr(VI)-індукованого порушення кількості лейкоцитів, вмісту фосфоліпідів, неестерифікованих жирних кислот, загального протеїну у крові та зниженню відсоткового накопичення Хрому у печінці щурів, яким вводили Cr(VI).

Ключові слова: етилтіосульфанілат, хром шестивалентний, гематологічні показники, ліпіди, класи ліпідів, креатинін

1. ---

   Abdel-Daim, MM, Abushouk AI, Donia T, Alarifi S, Alkahtani S, Aleya L, Bungau SG. The nephroprotective effects of allicin and ascorbic acid against cisplatin-induced toxicity in rats. Sci. Pollut. Res. 2019; 26: 13502–13509. DOI: 10.1007/s11356-019-04780-4.
2. Atsumi H, Kitada M, Kanasaki K, Koya D. Reversal of redox-dependent inhibition of diacylglycerol kinase by antioxidants in mesangial cells exposed to high glucose. Med. Rep. 2011; 4 (5): 923–927. DOI: 10.3892/mmr.2011.524.
3. Bashandy SA, Salama A, Fayed AM, Omara EA, El-Toumy, SA, Salib JY. Protective effect of mandarin (Citrus reticulata) peel extract on potassium dichromate induced hepatotoxicity and nephrotoxicity in rats. Plant Arch. 2020; 20 (1): 2231–2242.
4. Boşgelmez İİ. An overview on the potential mechanisms of action of N-acetyl-l-cysteine in hexavalent chromium-induced toxicity. Toxicol. 2021; 397–408. DOI: 10.1016/B978-0-12-819092-0.00039-X.
5. Boşgelmez İİ, Güvendik G. N-acetyl-L-cysteine protects liver and kidney against Chromium(VI)-induced oxidative stress in mice. Trace El. Res. 2017; 178: 44–53. DOI: 10.1007/s12011-016-0901-2.
6. Cheng B, Li T, Li F. Use of network pharmacology to investigate the mechanism by which allicin ameliorates lipid metabolism disorder in HepG2 cells. Bas. Compl. Alt. Med. 2021; 2021: 3956504. DOI: 10.1155/2021/3956504.
7. DesMarias TL, Costa M. Mechanisms of chromium-induced toxicity. Op. Toxicol. 2019; 14: 1–7. DOI: 10.1016/j.cotox.2019.05.003.
8. El-Demerdash FM, El-Sayed RA, Abdel-Daim MM. Hepatoprotective potential of Rosmarinus officinalis essential oil against hexavalent chromium-induced hematotoxicity, biochemical, histological, and immunohistochemical changes in male rats. Environmental Science and Pollution Research. 2021; 28: 17445–17456. DOI: 10.1007/s11356-020-12126-8.
9. Feng H, Feng Q, Xiao T, Liu T, Guan B, Firdous SM, Huang J. Ipomoea staphylina attenuates potassium dichromate-induced nephrotoxicity in Wistar rats via antioxidant and antiapoptotic effects. Biochem. Biophys. 2021; 499: 289–295. DOI: 10.1134/S1607672921040074.
10. Folch J, Lees M, Stanley GH. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues. Biol. Chem. 1957; 226 (1): 497–509. DOI: 10.1016/S0021-9258(18)64849-5.
11. Gkini E, Anagnostopoulos D, Mavri-Vavayianni M, Siafaka-Kapadai A. Metabolism of 2-acylglycerol in rabbit and human platelets. Involvement of monoacylglycerol lipase and fatty acid amide hydrolase. Platelets. 2009; 20 (6): 376–385. DOI: 10.1080/09537100903121813.
12. Haney J Jr. Consideration of non-linear, non-threshold and threshold approaches for assessing the carcinogenicity of oral exposure to hexavalent chromium. Toxicol. Pharmacol. 2015; 73 (3): 834–852. DOI: 10.1016/j.yrtph.2015.10.011.
13. Hassan M, Abd-Elwahab W, Megahed R, Mohammed A. An evaluation of hepatotoxicity, nephrotoxicity, and genotoxicity induced by acute toxicity of hexavalent chromium and comparison of the possible protective role of selenium and vitamin E on these effects. Ain Shams J. Forensic Med. Clin. Toxicol. 2019; 33 (2): 48–58. DOI: 10.21608/ajfm.2019.36574.
14. He W, Xu Y, Ren X, Xiang D, Lei K, Zhang C, Liu D. Vitamin E ameliorates lipid metabolism in mice with nonalcoholic fatty liver disease via Nrf2/CES1 signaling pathway. Diseases Sci. 2019; 64: 3182–3191. DOI: 10.1007/s10620-019-05657-9.
15. Kandpal V, Kumar D. Ameliorative role of vitamin E against hexavalent chromium induced hepato-nephrotoxicity in laboratory chicks: a histopathological study. Adv. Sci. Res. 2020; 11 (1): 132–138. Available at: https://www.sciensage.info/index.php/JASR/article/view/420
16. Kandpal V, Kumar D, Bisht R. Protective effect of vitamin E on haematological parameters in chronic toxicity of hexavalent chromium in laboratory chicks. Drug Deliv. Therapeut. 2019; 9 (3): 388–392. DOI: 10.22270/jddt.v9i3.2889.
17. Kates M. Techniques of Lipidology. Isolation, Analysis and Identification of Lipids. Amsterdam, Elsevier, 1986: 464 p.
18. Kim JJ, Kim YS, Kumar V. Heavy metal toxicity: An update of chelating therapeutic strategies. Trace El. Med. Biol. 2019; 54: 226–231. DOI: 10.1016/j.jtemb.2019.05.003.
19. Kotyk, BI, Iskra RY, Slivinska OM, Liubas NM, Pylypets AZ, Lubenets VI, Pryimych VI. Effects of ethylthiosulfanylate and chromium(VI) on the state of pro/antioxidant system in rat liver. Biochem. J. 2020; 92 (5): 78–86. DOI: 10.15407/ubj92.05.078.
20. Kotyk B, Iskra R, Sushko O, Slivinska O, Klymets G, Buchko O, Pylypets A, Pryimych V. Effect of ethylthiosulfanylate and chrome(VI) on the pro/antioxidant system in rats blood. Bìol. Tvarin. 2019; 21 (4): 38–45. DOI: 10.15407/animbiol21.04.038.
21. Li X, He S, Zhou J, Yu X, Li L, Liu Y, Li W. Cr(VI) induces abnormalities in glucose and lipid metabolism through ROS/Nrf2 signaling. Environm. Saf. 2021; 219: 112320. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2021.112320.
22. Li Y, Zhao Y, Deng H, Chen A, Chai L. Endocrine disruption, oxidative stress and lipometabolic disturbance of Bufo gargarizans embryos exposed to hexavalent chromium. Environm. Saf. 2018; 166: 242–250. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2018.09.100.
23. Liubas N, Iskra R, Stadnytska N, Monka N, Havryliak V, Lubenets V. Antioxidant activity of thiosulfonate compounds in experiments in vitro and in vivo. Biointerface Res. Appl. Chem. 2022; 12 (3): 3106–3116. DOI: 10.33263/BRIAC123.31063116.
24. Long C, Hu G, Zheng P, Chen T, Su Z, Zhang Y, Ding C, PengF, Yu S, Wang T, Jia G. Analysis of serum metabolome of workers occupationally exposed to hexavalent chromium: a preliminary study. Lett. 2021; 349: 92–100. DOI: 10.1016/j.toxlet.2021.06.007.
25. Lowry OH, Rosebrough NJ, Farr AL, Randall RJ. Protein measurement with the Folin phenol reagent. Biol. Chem. 1951; 193 (1): 265–275. DOI: 10.1016/S0021-9258(19)52451-6.
26. Lubenets VI, Havryliak VV, Pylypets AZ, Nakonechna AV. Changes in the spectrum of proteins and phospholipids in tissues of rats exposed to thiosulfonates. Mech. Biosys. 2018; 9 (4); 495–500. DOI: 10.15421/021874.
27. Lubenets V, Stadnytska N, Baranovych D, Vasylyuk S, Karpenko O, Havryliak V, Novikov V. Thiosulfonates: The Prospective Substances against Fungal Infections. In: Silva de Loreto É, Simoni Moraes Tondolo J (eds). Fungal Infection. IntechOpen, 2019. DOI: 10.5772/intechopen.84436.
28. Ma Y, Li S, Tang S, Ye S, Liang N, Liang Y, Xiao F. Clusterin protects against Cr(VI)-induced oxidative stress-associated hepatotoxicity by mediating the Akt-Keap1-Nrf2 signaling pathway. Sci. Pollut. Res. 2022; 29 (34): 52289–52301. DOI: 10.1007/s11356-022-19118-w.
29. Mehany HA, Abo-youssef AM, Ahmed LA, Arafa SA, Abd El-Latif HA. Protective effect of vitamin E and atorvastatin against potassium dichromate-induced nephrotoxicity in rats. Beni-Suef Univer. J. Basic Appl. Sci. 2013; 2 (2): 96–102. DOI: 10.1016/j.bjbas.2013.02.002.
30. Ozkan A, Fiskin K, Ayhan AG. Effect of vitamin E and selenium on antioxidant enzymes in brain, kidney and liver of cigarette smoke-exposed mice. Biologia. 2007; 62 (3): 360–364. DOI: 10.2478/s11756-007-0060-1.
31. Pylypets AZ, Iskra RY, Havryliak VV, Nakonechna AV, Novikov VP, Lubenets VI. Effects of thiosulfonates on the lipid composition of rat tissues. Biochem. J. 2017; 89 (6): 56–62. DOI: 10.15407/ubj89.06.056.
32. Rhee SJ, Jeong YC, Choi JH. Effects of vitamin E on phospholipase A₂ activity and oxidative damage to the liver in streptozotocin-induced diabetic rats. Annals Nutr. Metab. 2005; 49 (6): 392–396. DOI: 10.1159/000088930.
33. Saidi M, Aouacheri O, Saka S, Tebboub I, Ailane L. Nephron-protective effects of curcuma on oxidative damage and oxidative stress in rat under sub-chronic poisoning of chromium. J. Biosci. 2019; 15 (1): 242–251. DOI: 10.12692/ijb/15.1.242-251.
34. Shaw P, Mondal P, Bandyopadhyay A, Chattopadhyay A. Environmentally relevant concentration of chromium activates Nrf2 and alters transcription of related XME genes in liver of zebrafish. Chemosphere. 2019; 214: 35–46. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2018.09.104.
35. Suljević D, Sulejmanović J, Fočak M, Halilović E, Pupalović D, Hasić A, Alijagic A. Assessing hexavalent chromium tissue-specific accumulation patterns and induced physiological responses to probe chromium toxicity in Coturnix japonica Chemosphere. 2021; 266: 129005. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.129005.
36. Temiz MA, Temur A, Oguz EK. Antioxidant and hepatoprotective effects of vitamin E and melatonin against copper-induced toxicity in rats. J. Pharm. Res. 2018; 17 (6): 1025–1031. DOI: 10.4314/tjpr.v17i6.7.
37. Vlizlo VV, Fedoruk RS, Ratych IB. Laboratory methods of investigation in biology, stock-breeding and veterinary medicine. Lviv, Spolom, 2012: 761p. ISBN 976-966-665-677-6. (in Ukrainian)
38. Wani PA, Wani JA, Wahid S. Recent advances in the mechanism of detoxification of genotoxic and cytotoxic Cr(VI) by microbes. Environm. Chem. Eng. 2018; 6 (4), 3798–3807. DOI: 10.1016/j.jece.2018.05.042.
39. Wise JP Jr, Young JL, Cai J, Cai L. Current understanding of hexavalent chromium [Cr(VI)] neurotoxicity and new perspectives. Intern. 2022; 158: 106877. DOI: 10.1016/j.envint.2021.106877.
40. Yan J, Huang H, Liu Z, Shen J, Ni J, Han J, Wang R, Lin D, Hu B, Jin, L. Hedgehog signaling pathway regulates hexavalent chromium-induced liver fibrosis by activation of hepatic stellate cells. Lett. 2020; 320: 1–8. DOI: 10.1016/j.toxlet.2019.11.017.
41. Zhao Y, Yan J, Li AP, Zhang ZL, Li ZR, Guo KJ, Zhao KC, RuanQ, Guo L. Bone marrow mesenchymal stem cells could reduce the toxic effects of hexavalent chromium on the liver by decreasing endoplasmic reticulum stress-mediated apoptosis via SIRT1/HIF-1α signaling pathway in rats. Lett. 2019; 310: 31–38. DOI: 10.1016/j.toxlet.2019.04.007.
42. Zhao Y, Zhang H, Hao D, Wang J, Zhang D, Sun Z, Liu C. Selenium alleviates chromium(VI)-induced ileum damage and cecal microbial disturbances in mice. Trace El. Res. 2022; 200: 4750–4761. DOI: 10.1007/s12011-021-03061-x.