Токсическое влияние рутильной формы диоксида титана на морфологические характеристики органов иммунной системы

Цель. Изучение влияния рутильной формы диоксида титана при её пероральном введении на морфофункциональное состояние органов иммунной системы крыс.

Материал и методы. В данной работе с использованием классических морфологических подходов и специфичных маркеров: пролиферации — Ki-67, PCNA, апоптоза — белка p53 и макрофагов — CD68, позволяющих адекватно идентифицировать не только сами клетки, но и их функциональное состояние, проведено исследование селезёнки и тимуса крыс после перорального введения (10 мг/кг массы тела животного, 28 дней) нанодисперсной формы TiO₂ (рутильная форма, 40–60 нм), полученной разведением порошка TiO₂ в дистилированной воде. Агрегацию наночастиц предотвращали обработкой суспензии нанодисперсного TiO₂ в ультразвуковой ванне. Крысам контрольной группы перорально вводили дистиллированною воду в том же объёме.

Результаты. При пероральном введении рутильной формы нанодисперсного TiO₂ наблюдается умеренная акцидентальная инволюция тимуса, редукция белой пульпы селезёнки, обусловленная снижением пролиферативного потенциала и усилением апоптоза.

Обнаруженные морфофункциональные изменения лимфоидных органов можно трактовать с позиции индуцированного вторичного иммунодефицита, развивающегося на фоне воздействия НЧ TiO₂ рутильной модификации.

Ограничения исследования. При исследовании влияния диоксида титана (рутил, 40–60 нм, 10 мг/кг массы тела животного) на морфологические характеристики органов иммунной защиты объём выборки составил 12 крыс линии Вистар (Wistar), максимальная длительность воздействия — 28 дней.

Заключение. Обнаруженные морфофункциональные изменения лимфоидных органов можно трактовать с позиции индуцированного вторичного иммунодефицита, развивающегося на фоне воздействия НЧ TiO₂ рутильной модификации. 

1. Хотимченко С.А., Бессонов В.В., Багрянцева О.В., Гмошинский И.В. Безопасность пищевой продукции: новые проблемы и пути решений. Медицина труда и экология человека. 2015; 4: 7-14.

2. Гмошинский И.В., Шипелин. В.А., Хотимченко С.А. Наноматериалы в пищевой продукции и ее упаковке: сравнительный анализ рисков и преимуществ. Анализ риска здоровью. 2018; 4: 134-42.

3. Шарафутдинова Л.А., Замула Ю.С., Хисматуллина З.Р., Даминов М.Р., Валиуллин В.В. Структурные и биомеханические характеристики нейтрофилов крови на фоне воздействия наночастиц диоксида титана (исследование с помощью атомно-силовой микроскопии). Морфология. 2018; 154(4): 40-5.

4. Smith M.A., Michael R., Aravindan R.G. Anatase titanium dioxide nanoparticles in mice: evidence for induced structural and functional sperm defects after short-, but not long-, term exposure. Asian J. Androl. 2014; 17(2): 261-8.

5. Xu Y. Hadjiargyrou M., Rafailovich M., Mironava T. Cell-based cytotoxicity assays for engineered nanomaterials safety screening: exposure of adipose derived stromal cells to titanium dioxide nanoparticles. J. Nanobiotechnology. 2017; 15(1): 50.

6. Бгатова Н.П., Макарова О.П., Пожидаева А.А., Бородин Ю.И., Рачковская Л.Н., Коненков В.И. Влияние наноразмерных частиц лития на локальные и системные структурно-функциональные преобразования в организме при опухолевом росте. Успехи наук о жизни. 2014; 9: 17-34.

7. Зайратьянц О.В., Берщанская A.M. Строение и развитие вилочковой железы. В кн.: Харченко В.Г., Саркисов Д.С., Ветшев П.С., Галил-Оглы Г.А., Зайратьянц О.В. Болезни вилочковой железы. М.: «Триада-Х». 1998: 6-46.

8. Косырева А.М., Макарова О.В., Осмоловская Е.Ю. Возрастные особенности и половые различия морфофункциональных изменений тимуса у крыс вистар при системном воспалительном ответе. Клиническая и экспериментальная морфология. 2016; 1(17): 18-26.

9. Макарова О.В., Постовалова Е.А. Морфологические изменения тимуса, состава его клеток и субпопуляций лимфоцитов периферической крови при экспериментальном остром язвенном колите. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2017; 163(5): 641-6.

10. Хаитов Р.М., Пинегин Б.В. Иммуномодуляторы: классификация, фармакологическое действие, клиническое применение. Фарматека. 2004: 7: 10-5.

11. Постовалова Е.А. Морфофункциональные изменения иммунной системы при экспериментальном язвенном колите. Автореферат дисс. М. 2018.