toxreviewТоксикологический вестникToxicological Review0869-79223034-4611Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0869-7922-2023-31-1-24-29toxreview-672Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESИсследование влияния альгинат-пектинового сорбента на элиминацию кадмия из организма крысResearch of the alginate-pectin sorbent influence on the elimination of cadmium from the body of ratshttps://orcid.org/0000-0001-6062-0437ШемаевМихаил ЕвгеньевичShemaevMikhail Evgen’evich

Младший научный сотрудник ФГБУ НКЦТ им. С.Н. Голикова ФМБА России, 192019, Санкт-Петербург.

e-mail: shemaevm@mail.ru

Junior Researcher of Federal State budgetary institution «Scientific and Clinical Center of Toxicology named after Academician S.N. Golikov Federal Medical and Biological Agency», 192019, St. Petersburg, Russian Federation.

e-mail: shemaevm@mail.ru

shemaevm@mail.ruМаловАлександр МихайловичMalovAlexandr Mikhajlovich

Кандидат биол. наук, ведущий научный сотрудник ФГБУ НКЦТ им. С.Н. Голикова ФМБА России, 192019, Санкт-Петербург, Российская Федерация.

e-mail: malexmish@rambler.ru

malexmish@rambler.ruГлушковРудольф КонстантиновичGlushkovRudol’f Konstantinovich

Кандидат хим. наук, химик-эксперт ФГБУ НКЦТ им. С.Н. Голикова ФМБА России, 192019, Санкт-Петербург, Российская Федерация.

e-mail: institute@toxicology.ru

institute@toxicology.ruКрасновКонстантин АндреевичKrasnovKonstantin Andreevich

Кандидат хим. наук, ведущий научный сотрудник ФГБУ НКЦТ им. С.Н. Голикова ФМБА России, 192019, Санкт-Петербург, Российская Федерация.

e-mail: krasnov_tox@mail.ru

krasnov_tox@mail.ruЩеголихинДмитрий КонстантиновичShchegolihinDmitrij Konstantinovich

Младший научный сотрудник ФГБУ НКЦТ им. С.Н. Голикова ФМБА России, 192019, Санкт-Петербург, Российская Федерация.

e-mail: shchegolihind@gmail.com

shchegolihind@gmail.comЛапинаНаталия ВадимовнаLapinaNatalia Vadimovna

Кандидат мед. наук, заведующий отделом токсикологии ФГБУ НКЦТ им. С.Н. Голикова ФМБА России, 192019, Санкт-Петербург, Российская Федерация.

e-mail: lapina2005@inbox.ru

lapina2005@inbox.ruФГБУ «Научно-клинический центр токсикологии имени академика С.Н. Голикова Федерального медико-биологического агентства»РоссияFederal State budgetary institution «Scientific and Clinical Center of Toxicology named after Academician S.N. Golikov Federal Medical and Biological Agency»Russian Federation2023230220233112429Copyright © Шемаев М.Е., Малов А.М., Глушков Р.К., Краснов К.А., Щеголихин Д.К., Лапина Н.В., 20232023Шемаев М.Е., Малов А.М., Глушков Р.К., Краснов К.А., Щеголихин Д.К., Лапина Н.В.Shemaev M.E., Malov A.M., Glushkov R.K., Krasnov K.A., Shchegolihin D.K., Lapina N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.toxreview.ru/jour/article/view/672Введение

Введение. Тяжёлые металлы оказывают серьезную токсическую нагрузку на организм человека. Наличие адекватных моделей элиминации токсикантов и испытание на их основе энтерсорбентов позволит улучшить качество терапии отравлений.

Материал и методы

Материал и методы. Для оценки эффективности сорбента использована формализованная модель, основанная на данных о кумулятивном выведении кадмия с мочой и калом в течение 20 сут. Внутримышечное введение ацетата кадмия осуществляли в течение первых трех дней эксперимента в суточной дозе 3 мг/кг, энтеросорбент в ходе исследования вводили перорально в дозе 100 мг/кг. Содержание кадмия в биосредах определяли методом инверсионной вольтамперометрии.

Результаты

Результаты. В течение эксперимента у животных обеих групп выведено не более 3% вводимого токсиканта. Энтеросорбент в условиях эксперимента не изменял количество выведенного кадмия, но влиял на перераспределение между ренальным и интестинальным потоками элиминации.

Ограничения исследования

Ограничения исследования. Оценка влияния препарата на элиминацию токсиканта проведена на ограниченном промежутке времени. Дополнительные эксперименты с более длительными сроками наблюдений и, возможно, с другими металлами и их дозировками позволили бы детальнее раскрыть полезные свойства изучаемого препарата.

Заключение

Заключение. Отмечено значительное влияние энтеросорбента на содержание кадмия в печени. Возможно вторичное поступление кадмия в кровь из кишечника и негативное действие этого процесса на почки.

Соблюдение этических стандартов. Исследования соответствовали принципам гуманности, изложенных в Директиве Европейского парламента и Совета Европейского союза (2010/63/ЕU).

Участие авторов

Участие авторов. Все соавторы внесли равнозначный вклад в исследование и подготовку статьи к публикации.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Финансирование

Финансирование. Исследование выполнено в рамках государственного задания ФГБУ НКЦТ им. С.Н. Голикова ФМБА России.

Поступила в редакцию

Поступила в редакцию: 01июля 2022 / Принята в печать: 2023 / Опубликована: 28 февраля 2023

Introduction

Introduction. Heavy metals have a serious toxic effect on the human body. The availability of adequate models for the elimination of toxicants and the testing of enterosorbents based on them will improve the quality of poisoning therapy.

Material and methods

Material and methods. To assess the effectiveness of the sorbent, a formalized model based on data on the cumulative excretion of cadmium in urine and feces for 20 days was used. Intramuscular priming with cadmium acetate was carried out during the first three days of the experiment at a daily dose of 3 mg/ kg, the enterosorbent was administered orally at a dose of 100 mg/kg during the study. The cadmium content in the biological media was determined by methods of inversion voltammetry.

Results

Results. During the experiment, no more than 3% of the injected toxicant was removed from the animals of both groups. The enterosorbent in the conditions of the experiment did not change the amount of cadmium excreted, but affected the redistribution between the renal and intestinal elimination streams. A significant effect of the enterosorbent on the cadmium content in the liver was noted.

Limitations

Limitations. Evaluation of the effect of the drug on the elimination of the toxicant was carried out for a limited period of time. Additional experiments with longer observation periods and other metals and their dosages would allow to reveal in more detail the beneficial properties of the studied drug.

Conclusion

Conclusion. A significant effect of the enterosorbent on the cadmium content in the liver was noted. There may be a secondary intake of cadmium into the blood from the intestine and a negative effect of this process on kidneys.

Compliance with ethical standards. The study was carried out according to the principles of humanity set out in the Directive of the European Parliament and of the Council of the European Union (2010/63/EU).

Author contribution

Author contribution. All co-authors made an equal contribution to the research and preparation of the article for publication.

Conflict of interest

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest 

Acknowledgments

Acknowledgments. The study was carried out within the framework of the state task of Federal State budgetary institution «Scientific and Clinical Center of Toxicology named after Academician S. N. Golikov Federal Medical and Biological Agency».

Received

Received: July 1, 2022 / Accepted: January 2023 / Published: February 28, 2023

 

кадмийкрысыэлиминациямочакалcadmiumratseliminationurinefecesReferencesВоробьева Р.С. Кадмий. (Серия «Научные обзоры советской литературы по токсичности и опасности химических веществ»). Под общ. ред. чл.-корр. АМН СССР Н.Ф. Измерова. М.: Центр международных проектов ГКНТ: ВИНИТИ; 1984: 60.Vorobyova R.S. Cadmium. (Series "Scientific reviews of Soviet literature on the toxicity and danger of chemicals"). Under the general ed. chl.-corr. AMN of the USSR N.F. Izmerova [Kadmij. (Seriya "Nauchnye obzory sovetskoj literatury po toksichnosti i opasnosti himicheskih veshchestv"). Pod obshch. red. chl.-korr. AMN SSSR N.F. Izmerova]. Moscow: Center for International Projects GKNT: VINITI; 1984: 60. (in Russian)Erdem H., Kınay A., Ozturk M., Tutus Y. Effect of cadmium stress on growth and mineral composition of two tobacco cultivars. Journal of Food, Agriculture & Environment. 2012; 10(1): 965–9.Erdem H., Kinay A., Ozturk M., Tutus Y. Effect of cadmium stress on growth and mineral composition of two tobacco cultivars. Journal of Food, Agriculture & Environment. 2012; 10 (1): 965–9.Малов А.М., Сибиряков В.К., Иваненко А.А. Накопление кадмия в некоторых органах и тканях крыс. Биомедицинский журнал Medline.ru. 2013; 14(22): 228–40.Malov A.M., Sibiryakov V.K., Ivanenko A.A Accumulation of cadmium in some organs and tissues of rats. Biomeditsinskiy zhurnal Medline.ru. 2013; 14: 228–40. (in Russian)Красовкий Г.Н., Юрасова О.И., Чарыев О.Г., Скрыпников А.И., Кретов Л.Г. К вопросу о распределении кадмия в организме. Гигиена и санитария. 1996; 10: 10–4.Krasovkiy G.N., Yurasova O.I., Charyyev O.G., Skrypnikov A.I., Kretov L.G. On the question of the distribution of cadmium in the body. Gigiyena i sanitariya. 1996; 10: 10–4. (in Russian)Островская С.С. Токсические эффекты кадмия. Вісник проблем біології і медицини (Вестник проблем биологии и медицины). 2014; 3(109)(2): 33–7. https://vpbm.com.ua/vpbm-2014-02-3/6003Ostrovskaya S.S. Toxic effects of cadmium. Вісник проблем біології і медицини (Vestnik problem biologii i meditsiny). 2014; 3(109)(2): 33–7. https://vpbm.com.ua/vpbm-2014-02-3/6003 (in Russian)Sabolić I. Common mechanisms in nephropathy induced by toxic metals. Nephron Physiol. 2006; 104 (3): 107–14.Sabolic I. Common mechanisms in nephropathy induced by toxic metals. Nephron Physiol. 2006; 104 (3). 107–14.Jung K., Pergande M., Graubaum H.J., Fels L.M., Endl U., Stolte H. Urinary proteins and enzymes as early indicators of renal dysfunction in chronic exposure to cadmium. Clin. Chem. 1993; 39: 757– 65.Jung K., Pergande M., Graubaum H.J., Fels L.M., Endl U., Stolte H. Urinary proteins and enzymes as early indicators of renal dysfunction in chronic exposure to cadmium. Clin. Chem. 1993; 39: 757–65.Murphy V. Cadmium: Acute and chronic neurological disorders. Mineral and Metal Neurutoxicology. Boca Raton, FL: CRC Press. 2000; 229–40.Murphy V. Cadmium: Acute and chronic neurological disorders. Mineral and Metal Neurutoxicology. Boca Raton. FL: CRC Press. 2000; 229–40.Ивницкий Ю.Ю., Краснов К.А., Рейнюк В.Л., Лапина Н.В., Мелихова М.В., Головко А.И., Краснова А.А. Пектины в профилактике острых отравлений. Токсикологический вестник. 2020; (2): 30–5.Ivnitskiy Yu.Yu., Krasnov K.A., Reynyuk V.L., Lapina N.V., Melikhova M.V., Golovko A.I., Krasnova A.A. Pectins in the prevention of acute poisoning. Toksikologicheskiy vestnik. 2020; (2): 30–5. (in Russian)Борисов В.П., Салецкая Л.И., Скоморрохова Т.Н. Оценка эффективности антидотов при интоксикации кадмием. Гигиена и санитария. 1982; 10: 82–4.Borisov V.P., Saletskaya L.I., Skomorrokhova T.N. Evaluation of the effectiveness of antidotes for cadmium intoxication. Gigiyena i sanitariya. 1982; 10: 82–4. (in Russian)Фомичев А.B., Сосюкин А.Е., Малышева Е.В., Литвинцев Б.С., Лапина Н.В., Пимбурский В.Ф., Чухарев А.Е. Настоящее и будущее применения энтеросорбентов в профилактике и лечении неблагоприятного воздействия соединений тяжёлых металлов. Токсикологический вестник. 2020; (2): 42–7.Fomichev A.B., Sosyukin A.E., Malysheva E.V., Litvintsev B.S., Lapina N.V., Pimburskiy V.F.. Chukharev A.E. The present and future use of enterosorbents in the prevention and treatment of adverse effects of heavy metal compounds. Toksikologicheskiy vestnik. 2020; (2): 42–7. (in Russian)Сибиряков В.К., Семенов, Е.В., Малов, A.M., Глушков Р.К. Изучение детоксицирующих свойств различных пектинсодержащих препаратов при хронической затравке крыс ацетатом свинца. Здоровье и окружающая среда: сборник научных трудов. Минск: Республиканский научно-практический центр гигиены. 2008; Вып.11.Sibiryakov V.K., Semenov, E.V., Malov, A.M., Glushkov R.K. The study of detoxifying properties of various pectin-containing drugs in chronic rat priming with lead acetate. Health and the environment: a collection of scientific papers. [Zdorov’e i okruzhayushchaya sreda: sbornik naucnykh. Trudov]. Minsk: Resp. nauch.-prakt. centr gigieny. 2008; Vol. 11 (in Russian)Шемаев. М.Е., Малов А.М., Краснов К.А., Сибиряков В.К., Глушков Р.К. Влияние препарата лигногуминовых кислот ГК-01 на элиминацию свинца из организма крыс. В кн.: «Перспективы внедрения инновационных технологий в медицине и фармации: сборник материалов VI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 29 ноября 2019 г.». В 2 томах, под общ. ред. С.Г. Марданлы, В.В. Помазанова, В.А. Киселевой. Орехово-Зуево: ГГТУ; 2019: 229–36.Shemaev. M.E., Malov A.M., Krasnov K.A., Sibiryakov V.K., Glushkov R.K. The effect of the preparation of lignohumic acids GC-01 on the elimination of lead from the body of rats. In: "Prospects for the introduction of innovative technologies in medicine and pharmacy: a collection of materials of the VI All-Russian Scientific and Practical Conference with international participation, November 29, 2019." In 2 volumes, under the general eds. S.G. Mardanly, V.V. Pomazanova, V.A. Kiseleva [Perspektivy vnedreniya innovacionnyh tekhnologij v medicine i farmacii: sbornik materialov VI Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem, 29 noyabrya 2019 g.». V 2 tomah, pod obshch. red. S.G. Mardanly, V.V. Pomazanova, V.A. Kiselevoj]. Orekhovo-Zuyevo: GGTU; 2019: 229–36. (in Russian)Директивы 2010/63/ЕU Европейского парламента и Совета Европейского Союза по охране животных, используемых в научных целях (Соответствует требованиям Европейской экономической зоны) от 22 сентября 2010 года. Пер. с англ. СПб.: НП «Объединение специалистов по работе с лабораторными животными» (Rus-LASA); 2012: 48.Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of the European Union on the protection of animals used for scientific purposes (Meets the requirements of the European Economic Area) of September 22, 2010. Translated from the English. St. Petersburg: Association of specialists in working with laboratory animals (Rus-LASA, Russian Laboratory Animal Science Association); 2012: 48. (in Russian)Методика выполнения измерений содержания кадмия, свинца, меди, цинка в биообъектах (кровь, моча) методом инверсионной вольтамперометрии. Свидетельство о метрологической аттестации № 36–03 от 04.12.2003 г. Федеральный реестр Госстандарта (код регистрации – ФР.1.31.2004.01314). https://refdb.ru/look/1825407.htmlThe method of measuring the content of cadmium, lead, copper, zinc in biological objects (blood, urine) by inversion voltammetry [Metodika vypolneniya izmerenij soderzhaniya kadmiya, svintsa, medi, tsinka v bioob"ektah (krov', mocha) metodom inversionnoj vol'tamperometrii]. Certificate of metrological certification No. 36-03 dated 04.12.2003. Federal Register of Gosstandart (registration code – FR.1.31.2004.01314). https://refdb.ru/look/1825407.html (in Russian)Гланц С. Медико-биологическая статистика. Пер. с англ., М: Практика; 1999: 459.Glants S. Biomedical statistics. Translated from English [Medico-biologicheskaya statistika. Per. s angl.]. Moscow: Praktika; 1999; 459. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.