Нанотоксикология: новые методы контроля и оценки

Рассмотрены изменения межэлементных взаимоотношений в мышечной ткани под воздействием перорального введения хлорида и наночастиц железа. Установлено, что дополнительное поступление в организм железа, независимо от его формы, приводит к накоплению данного элемента в мышечной ткани, а также сопровождается повышением содержания кобальта и меди.

Изучены физические и биологические свойства суспензий и золей наночастиц железа в воде. На модели Echerichia coli K12 TG1 исследовано ингибирование бактериальной биолюминесценции опытными образцами. Выявлен факт зависимости биологической активности исследуемых образцов железа от размерности агломератов и удельного содержания наночастиц в образце.

Исследованы элементный статус и биохимический состав крови лабораторных животных при введении меди в различных формах. Выявлено, что показатели минерального обмена зависят от физико-химической формы металла. Введение аспарагината меди сопровождается увеличением концентрации Co, Cu, Са, Р, Sr на фоне снижения I, Se, Pb. В то же время при введении наночастиц меди увеличивается концентрация Сu, Ca, P, Al, Sr на фоне снижения Pb и I. При введении в организм меди в наноформе биохимические показатели крови имеют более низкие значения, чем при введении аспаргината.

Изучено влияние многократного внутримышечного введения в организм наночастиц меди (НЧМ) диаметром 103 нм на показатель готовности клеток к апоптозу и структуру печени, селезенки, почек и сенсомоторной зоны коры большого мозга. Введение НЧМ проводили один раз в неделю на протяжении 12 недель. Изучаемые органы исследовали с использованием гистологических, иммуногистохимических и морфометрических методов. Установлено, что НЧМ распределяются по органам и тканям животных, вызывая специфические для каждой ткани структурные изменения. Токсичность по отношению к микроглиоцитам НЧМ проявляют в дозе 2 мг/кг, гепатотоксичность и нефротоксичность — 6 мг/кг. Увеличение нагрузки НЧМ на организм, вплоть до порогов токсического действия (максимально переносимой дозы), приводит к появлению признаков дистрофии и некроза тканей. Полученные данные позволяют предложить в качестве критерия для оценки безопасности введения НЧМ в организм показатель готовности клеток к апоптозу, определенный по экспрессии каспазы-3.