ПРОФИЛАКТИЧЕСКАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ
Введение. Цилиндроспермопсин (ЦСП) – токсин, вырабатываемый рядом видов цианобактерий, находящихся в водных объектах и усиленное размножение которых связано с климатическими изменениями на планете. В ряде зарубежных исследований указывается на возможность попадания ЦСП в организм человека как с питьевой водой, так и при условии рекреационного использования воды озёр и рек. Наряду с выявленными в экспериментах общетоксическими свойствами ЦСП, остаются малоизученными эффекты воздействия его малых доз на морфофункциональное состояние внутренних органов теплокровных животных в условиях длительного перорального поступления.
Цель исследования – изучить особенности морфофункциональных изменений внутренних органов животных при воздействии ЦСП на организм белых крыс при внутрижелудочном поступлении в условиях хронического эксперимента.
Материал и методы. Объектами исследования служили аналитический стандарт ЦСП, производство Испания, CAS 143545-90-8, внутренние органы беспородных белых крыс-самцов. Токсин вводили белым крысам-самцам внутрижелудочно в дозах 0,1 мкг/кг, 1,0 мкг/кг, 10,0 мкг/кг ежедневно на протяжении 90 сут. Морфофункциональные изменения внутренних органов изучали с использованием морфологических, морфометрических и стереометрических методов исследования.
Результаты. Установлено, что ЦСП только в дозе 10 мкг/кг в условиях хронического перорального воздействия вызывает у опытных животных следующие структурно-функциональные нарушения, выраженность которых по сравнению с контролем составила: в печени – жировая дистрофия в 2,1 раза, микронекрозов на 80%; в почках – некротические изменения в почечных клубочках в 2 раза; в желудке и толстом кишечнике – гиперсекрецию собственных желёз в 3,5 – 4 раза; в щитовидной железе – десквамацию тироцитов в 5 раз; в семенниках – выраженное разрежение сперматид и сперматозоидов при отсутствии в контрольной группе.
Ограничения исследования. Исследование ограничено условиями внутрижелудочного поступления в организм экспериментальных животных и использованием в эксперименте одного вида и пола теплокровных животных.
Заключение. Хроническое пероральное воздействие ЦСП в дозе 10 мкг/кг вызывает достоверные морфофункциональные изменения внутренних органов экспериментальных животных по сравнению с контролем, в наибольшей степени стимулирующего характера в желудке и толстом кишечнике, и структурно-функциональные отклонения в семенниках и щитовидной железе, а также нарушения некротического характера в печени и почках.
Соблюдение этических стандартов. Получено положительное заключение комиссии по биомедицинской этике ФБУН ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана (протокол № 03/22 от 21.11.2022 года).
Участие авторов:
Кузь Н.В. – концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала;
Турбинский В.В. – концепция и дизайн исследования, написание текста, редактирование;
Пушкарева М.В. – концепция и дизайн исследования, обобщение результатов, написание текста, редактирование;
Синицына О.О. – концепция и дизайн исследования, обобщение результатов, редактирование;
Масальцев Г.В. – обработка материала, написание текста;
Ширяева М.А., Вострикова М.В., Малиновская Н.Н., Беляева Н.Н. – сбор и обработка материала.
Все соавторы – утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследование выполнено в рамках реализации государственной программы «Обеспечение химической и биологической безопасности Российской Федерации» на 2021–2027 гг.
Поступила в редакцию: 27 февраля 2025 / Поступила после исправления: 27 мая 2025 / Принята в печать: 14 июля 2025 / Опубликована: 29 августа 2025
Введение. Для защиты населения в условиях полиметаллического загрязнения среды обитания используется метод энтеросорбции, целью которого является выведение из организма избыточного количества поступающих металлов. В специализированной литературе в основном описывается клиническая эффективность энтеросорбентов, тогда как информации об их сорбционной ёмкости крайне недостаточно. Одним из подходов для повышения сорбционной ёмкости моноэнтеросорбентов является использование комбинаций энтеросорбентов с различными механизмами сорбции.
Цель исследования — провести сравнительную оценку сорбционной ёмкости различных типов энтеросорбентов, поиск оптимальных комбинаций биополимерных и минеральных энтеросорбентов, характеризующихся более высокой эффективной сорбционной ёмкостью, по сравнению с моноэнтеросорбентами.
Материал и методы. Экспериментальным путём оценивали сорбционную ёмкость энтеросорбентов. Для создания комбинаций определяли сорбционную ёмкость основных типов биополимерных и минеральных энтеросорбентов. Из биополимерных энтеросорбентов, по результатам тестирования моноэнтеросорбентов, выбраны хитинсодержащие препараты «Хитозан» и «Микотон» для создания комбинаций. Были выбраны наиболее распространённые минеральные энтеросорбенты: диоктаэдрический смектит («Смекта»), мелкодисперсный диоксид кремния («Полисорб МП»), активированный уголь, гранулированный цеолит на основе минерала осадочно-вулканического происхождения с содержанием клиноптилолита до 95% — ZeoDetox. Для моделирования сложного состава внутренней среды организма предложено использование молочной сыворотки, которая представляет собой многокомпонентную матрицу, состоящую из воды с растворёнными в ней минералами и органической фракцией (белки, углеводы, жиры и витамины).
Результаты. Экспериментальным путём разработан способ получения комбинаций энтеросорбентов, позволяющий получать их оптимальную однородную смесь, с качественно новыми свойствами. Эффективность комбинаций энтеросорбентов достигалась в результате тестирования моноэнтеросорбентов, с оценкой сорбционной ёмкости. Показана возможность использования молочной сыворотки, моделирующей жидкую фазу, в которой осуществляются процессы сорбции в организме, для оценки сорбционной ёмкости комбинаций энтеросорбентов. Созданные комбинации энтеросорбентов показали более высокую сорбционную ёмкость в отношении исследуемых металлов, по сравнению с отдельными моноэнтеросорбентами.
Ограничения исследования. Эксперимент проводился in vitro, что, с одной стороны, снимает этические ограничения, но формирует определённые качественные ограничения трактовки результатов и эффективность полученных сорбционных материалов в качестве энтеросорбентов.
Заключение. При поступлении высоких концентраций металлов, оптимальным составом являются смеси, сочетающие биополимеры с установленной высокой сорбционной ёмкостью и один из минеральных энтеросорбентов. Так, комбинированный энтеросорбент на основе цеолита и активированного угля показал относительно высокую абсолютную эффективность, по сравнению с другими комбинациями минеральных энтеросорбентов. При этом он обладает высокой селективностью, что в сочетании с низкой гидрофильностью является оптимальным для регулярного применения.
Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует представления заключения комитета по биомедицинской этике или иных документов.
Участие авторов:
Тунакова Ю.А. – концепция и дизайн исследования;
Галимова А.Р. – проведение экспериментальных исследований;
Валиев В.С. – планирование исследования;
Файзуллин Р.И. – анализ и интерпретация полученных данных;
Шром И.А. – анализ литературы.
Все соавторы – утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Научные исследования проведены при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках исполнения обязательств по Соглашению № 075-03-2024-067 от 17.01.2024 г. (номер темы FZSU-2023-0005).
Поступила в редакцию: 24 декабря 2024 / Поступила после доработки: 31 марта 2025 / Принята в печать: 14 июля 2025 / Опубликована: 29 августа 2025
Введение. Апробация новых методических подходов к системе гигиенического нормирования химических веществ в воде на примере обоснования групповой ПДК бензойной кислоты и её производных (бензоата натрия, бензоата калия и бензилового спирта).
Цель исследования – обоснование групповой предельно допустимой концентрации (ПДК) бензойной кислоты и её производных (бензоата натрия, бензоата калия и бензилового спирта) в воде с учётом современных данных об их токсичности и новых методических подходов к существующей системе гигиенического нормирования химических веществ в воде.
Материал и методы. Материалом для исследования служили российские и зарубежные нормативные и методические документы, отечественные и зарубежные научные публикации, содержащие информацию о физико-химических свойствах, способности к биотрансформации и биоаккумуляции, влиянии на лабораторных животных и человека бензойной кислоты и её производных. Поиск исследований проводили с использованием баз данных научной литературы MedLine/PubMed/PubChem, Scopus, eLIBRARY.ru, базы данных WATERTOX (РАМН. НТЦ: 02296014904). Методы исследований включали поиск и сортировку информации, установление общих и отличных признаков токсичности веществ, сравнительный анализ и экспертную оценку.
Результаты. Пороговая концентрация бензойной кислоты и её производных (бензоата натрия, бензоата калия, бензилового спирта) по влиянию на органолептические свойства воды (ПКорг.) – 6,0 мг/л (по бензойной кислоте). Пороговая концентрация по влиянию на процессы самоочищения водных объектов (ПКсан.) для обоснования единой (групповой) ПДК бензойной кислоты и её производных – 0,1 мг/л (по бензойной кислоте). Обоснована величина (расчётная) максимальной недействующей концентрации бензойной кислоты и её производных по санитарно-токсикологическому показателю вредности – 20 мг/л (по бензойной кислоте).
Ограничения исследования. Ограниченные данные о параметрах токсикометрии бензойной кислоты и её производных (бензоата натрия, бензоата калия, бензилового спирта) в источниках литературы.
Заключение. Ввести групповой норматив на бензойную кислоту и её производные (бензоат натрия, бензоат калия, бензиловый спирт): 1) для воды водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования – 0,1 мг/л (по бензойной кислоте), 3-й класс опасности, лимитирующий показатель вредности – общесанитарный; 2) для воды питьевой систем централизованного, в том числе горячего, и нецентрализованного водоснабжения – 6 мг/л (по бензойной кислоте), 3-й класс опасности, лимитирующий показатель вредности – органолептический. Исходя из принципа «единство норматива и метода его контроля», для обеспечения групповой ПДК бензойной кислоты и её производных использовать методику определения бензойной кислоты в воде.
Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует представления заключения комитета по биомедицинской этике или иных документов.
Участие авторов:
Синицына О.О. – концепция и дизайн исследования, обобщение данных, написание и редактирование текста;
Турбинский В.В. – концепция и дизайн исследования, редактирование;
Тульская Е.А., Беляева Н.И. – сбор и обработка материала;
Пивнева О.С. – проведение экспериментов.
Все соавторы – ответственность за целостность всех частей статьи, утверждение окончательного варианта статьи.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.
Поступила в редакцию: 13 февраля 2025 / Поступила после исправления: 13 мая 2025 / Принята в печать: 14 июля 2025 / Опубликована: 29 августа 2025
Исследования токсикокинетики (ТК) являются ключевым аспектом доклинических исследований (ДКИ) безопасности лекарственных препаратов (ЛС). Регуляторные документы описывают методические подходы к изучению ТК, однако не отвечают на многие вопросы, возникающие при их планировании.
Целью данной работы стал анализ данных литературы, отечественных и зарубежных методических документов, касающихся доклинического изучения ТК лекарственных препаратов (ЛП), собственного опыта проведения подобных исследований для предложения возможных дизайнов экспериментов по изучению ТК в сопутствующих исследованиях и в исследованиях с формированием сателлитных групп.
Материалами исследования служили нормативные документы, источники литературы, руководства по доклиническому изучению ТК ЛП, находящиеся в открытом доступе (в том числе по данным электронных баз PubMed, Web of Science, РИНЦ (eLibrary.ru), Google scholar), которые подвергнуты дальнейшему анализу и обобщению.
Данные по ТК в составе регистрационного досье на ЛП необходимы для установления связи между выявленной токсичностью и введённой дозой препарата, имеют важное значение для планирования клинических исследований, способствуя определению пороговых значений вещества в плазме крови для оценки раннего воздействия на человека. Рассмотрены особенности планирования и экспериментального изучения ТК в различном формате, предложены дизайны таких исследований.
Проведён обзор литературных данных, нормативных документов, экспериментального опыта, касающихся изучения токсикокинетики, являющейся важным элементов создания ЛС.
Участие авторов:
Карлина М.В. – концепция работы, анализ отечественных и зарубежных методических документов, написание текста;
Косман В.М. – обсуждение данных, интеграция материалов собственного опыта, дополнения текста;
Макарова М.Н. – критический пересмотр рукописи;
Макаров В.Г. – утверждение окончательного варианта статьи.
Все соавторы – ответственность за целостность всех частей статьи.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.
Поступила в редакцию: 04 февраля 2025 / Поступила после исправления 12 марта 2025 / Принята в печать: 14 июля 2025 / Опубликована: 29 августа 2025
КЛИНИЧЕСКАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ
Введение. Отсутствие возможности аналитического определения токсичных химикатов в биосредах и объектах окружающей среды затрудняет оценку прогноза состояния отравленных и выбор врачебной тактики на передовых этапах медицинской эвакуации. Эта проблема крайне актуальна при отравлениях быстродействующими веществами в условиях, когда терапевтические мероприятия сильно ограничены во времени. С учетом этого предпринята попытка разработки алгоритма диагностики на основе математического метода бинарной дискриминации объективных признаков отравлений.
Материал и методы. Таблицы из 56 бивариантно манифестирующих (есть/нет) признаков 89 этиологических типов отравлений составлены с учётом национальных руководств и опыта авторов, при наличии аналитического подтверждения диагноза. С применением метода дискриминантной бинаризации были выбраны совокупности из 11 признаков, однозначно детерминирующих все типы отравлений, и составлено решающее правило для их экспресс-диагностики на передовых этапах медицинской эвакуации.
Результаты. Оценки наличия или отсутствия объективных проявлений интоксикации в формате редуцированной матрицы позволили сформировать вариант решающего правила для диагностики отравлений наиболее распространёнными типами боевых, промышленных и лекарственных токсикантов – современными наркотическими и психотропными препаратами, веществами природного происхождения. Составленный алгоритм в настоящее время проходит апробацию для определения объективных характеристик прогностической значимости в условиях оказания медицинской помощи при отравлении отравляющими веществами (ОВ) неизвестной структуры.
Ограничения исследования. Приемлемость бинарной дискриминации для объективизации данных о вероятном классе токсичных химикатов не распространяется на бытовые пищевые отравления и ятрогении, а методические возможности их интерпретации ограничены в условиях превентивного назначения средств симптоматической терапии.
Заключение. Метод множественной бинарной дискриминации альтернативно выраженных признаков применим в формировании экспрессных оценок состояния и прогнозе течения заболевания позволяет редуцировать избыточную информацию и составлять первичные диагностические алгоритмы, применимые до доступности аналитического подтверждения этиологии отравления.
Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует предоставления заключения по биомедицинской этике.
Участие авторов:
Чепур С.В. – концепция и дизайн исследования, написание текста. редактирование;
Винник П.М. – математическое решение прикладной задачи;
Юдин М.А., Мосин А.В. – составление матрицы на основе клинического материала;
Кобелев М.В., Краенков М.С. – численные решения.
Все соавторы – утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.
Поступила в редакцию: 17 октября 2024 / Принята в печать: 14 июля 2025 / Опубликована: 29 августа 2025
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ
Введение. Полифосфат аммония (ПФА) широко применяют в качестве антипирена, удобрения, пищевой добавки и эмульгатора, поэтому изучение его экотоксичности по отношению к водным и почвенным организмам является актуальным.
Материал и методы. В работе приведены результаты оценки токсического действия водных растворов при помощи ПФА в концентрациях 3,5, 17,5 и 35 мг/л, соответствующих 1, 5 и 10 предельно допустимой концентрации (ПДК) в воде для хозяйственно-питьевого водопользования, с помощью комплекса тест-организмов.
Результаты. Установлены видовые различия по воздействию водных растворов ПФА на тест-организмы и дозозависимые эффекты. Водный раствор с концентрацией ПФА 3,5 мг/л не оказывал воздействия на развитие зелёной водоросли Chlorella vulgaris Beijer и на жизнеспособность ветвистоусых рачков Daphnia magna Straus. В то же время наблюдали дозозависимое ингибирование (на 57,6 и 69,3%) роста колонии C. vulgaris Beijer при повышении концентрации ПФА в водных растворах до 17,5 и 35 мг/л и гибель D. magna Straus (53,3% через 72 ч) при максимальной тестируемой концентрации. Токсическое действие водных растворов, содержащих ПФА во всех исследованных концентрациях, на ряску малую (Lemna minor L.) проявилось через 7 сут. экспозиции в виде снижения числа растений и содержания хлорофилла в листецах, увеличения числа корней и листецов.
Ограничение исследования. Применение данных методов исследования возможно только в условиях специально оборудованной лаборатории при наличии квалифицированного персонала.
Заключение. Расширены сведения о токсичности ПФА. Показано токсическое действие его растворов по отношению к водным тест-организмам: C. vulgaris Beijer, D. magna Straus и L. minor L. и отсутствие токсического воздействия на почвенный тест-микроорганизм Dietzia maris АМ3.
Соблюдение этических стандартов. Протокол с использованием животных (Daphnia magna Straus) был одобрен Комитетом по этике научного медицинского центра ФГБОУ ВО «СГУ им. Н.Г. Чернышевского» (протокол № 12 от 23.12.2024 г.).
Участие авторов:
Демышева А.Д. – проведение экспериментальных исследований, написание текста;
Савенкова М.С., Кошелева И.С. – проведение экспериментальных исследований;
Гусев Ю.С. – дизайн эксперимента, обработка и обсуждение результатов;
Плешакова Е.В. – обсуждение результатов, написание текста, редактирование.
Все соавторы – утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Поступила в редакцию: 14 января 2025 / Поступила после исправления: 26 марта 2025 / Принята в печать: 14 июля 2025 / Опубликована: 29 августа 202
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Введение. В рамках разработки нового метода оценки гемосовместимости in vitro необходимо изучить совместимость с кровью различных медицинских изделий на тест-модели искусственного кровотока.
Материал и методы. Для изучения совместимости с кровью 13 полимерных и металлических изделий медицинского назначения был использован метод, в основе которого лежит тест-модель искусственного кровотока in vitro, имитирующая условия артериального кровотока человека. Изучались морфофункциональные показатели крови: уровни тромбоцитов, лейкоцитов, фрагмента протромбина F1+2, тромбин-антитромбинового комплекса III, бета-тромбоглобулина, тромбоксана B2 и белков расщепления комплемента C3 после инкубации с медицинскими изделиями, положительными и отрицательными контрольными образцами.
Результаты. Установлено, что степень изменений показателей, отражающих усиление процессов активации тромбоцитов и форменных элементов крови, системы комплемента и процессов коагуляции имеет зависимость от времени инкубации медицинских изделий с гепаринизированной кровью человека в тест-модели искусственного кровотока in vitro. После 20 мин инкубирования 13 медицинских изделий показатели крови статистически значимо не отличались от положительного контроля, однако при увеличении времени инкубации до 60 и 120 мин 6 из 13 изделий, как полимерных так и металлических, воздействовали на клеточные и гуморальные компоненты крови, что указывает на их менее выраженные гемосовместимые свойства.
Ограничение исследования. Исследование ограничено оценкой гемосовместимости полимерных и металлических медицинских изделий только с использованием динамической тест-модели искусственного кровотока in vitro.
Заключение. Все изученные полимерные и металлические изделия медицинского назначения после 20 мин инкубирования на тест-модели искусственного кровотока in vitro с использованием цельной гепаринизированной крови являлись совместимыми с кровью.
Соблюдение этических стандартов. Получено положительное заключение комиссии по биоэтике НИИ ГТ ЭВМ РЦГЭиОЗ (протокол от 29.03.2022 № 2). Все участники дали информированное добровольное письменное согласие на участие в исследовании.
Участие авторов:
Лаппо Л.Г. – сбор и обработка данных, написание текста, статистический анализ, редактирование;
Грынчак В.А. – концепция и дизайн исследования, редактирование;
Сычик С.И. – обработка материала, редактирование.
Все соавторы – ответственность за целостность всех частей статьи, утверждение окончательного варианта статьи.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследование выполнено в рамках задания 04.08. «Разработать метод оценки гемосовместимости in vitro изделий медицинского назначения на основе тест-модели искусственного кровотока» ГНТП «Научно-техническое обеспечение качества и доступности медицинских услуг» на 2021–2025 годы подпрограмма «Безопасность среды обитания человека» (№ гос. регистрации 20220371 от 28.03.2022).
Поступила в редакцию: 12 февраля 2025 / Поступила после доработки: 25 февраля 2025 / Принята в печать: 14 июля 2025 / Опубликована: 29 августа 2025
ISSN 3034-4611 (Online)