Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам 70-й Юбилейной итоговой научной студенческой конференции им. Н.И. Пирогова (г. Томск, 16-18 мая 2011 г.), под ред. В. В. Новицкого, Л. М. Огородовой. − Томск: Сибирский государственный медицинский университет, 2011. − 430 с.

 

Скачать сборник (формат MS Word, 7,3 мб)

Посмотреть основную информацию о сборнике, обложку и т.д.

 

Актуальность: риск, связанный с применением наноматериалов, зависит от экспозиции и определяется путем поступления в организм. Наночастицы могут проникать в организм через органы дыхания, а также желудочно-кишечный тракт при заглатывании. Предполагаются и такие пути поступления, как трансдермальный и интраназальный через ольфакторный тракт напрямую в центральную нервную систему [3]. Наночастицы могут достигать легких при системном введении или вдыхании случайным или преднамеренным образом. Преднамеренное поступление происходит при использовании наноразмерных частиц магнетита в качестве контрастного агента для МРТ или в терапевтических целях. Случайное попадание наночастиц может происходить при вдыхании аэрозолей, образующихся в процессе производства или упаковки наночастиц или наноструктурных материалов, а также обычного атмосферного воздуха [1]. Продемонстрирована возможность внелегочного распространения наночастиц, введенных в трахею животных: наночастицы оксида железа Fe₂O₃ попадали из легких в кровеносное русло в течение 10 минут после введения и распространялись в органах, богатых макрофагами (печень, селезенка, почки и семенники).Недавние исследования показали, что наночастицы могут накапливаться в областях с повышенной проницаемостью и проходить барьеры, такие, как слизистая оболочка и оболочка сосуда. Воздействия наноматериалов на различные системыорганизма может повлечь за собой серьезные патофизиологические эффекты, такие как повреждение ДНК, хроническое воспаление [2].

Цель: изучить влияние хронического ингаляционного введения аэрозоля наноразмерного оксида железа на сократительную активность гладкомышечных сегментов легочной артерии морских свинок.

Материалы и методы: в работе использовали 10 экспериментальных животных – половозрелых морских свинок-самцов. Животных подвергали ингаляционному воздействию аэрозоля наночастиц Fe₃O₄. Ингаляции нанопорошком проводили ежедневно в течение 60 минут курсом в 14 дней с помощью ультразвуковогонебулайзера «Муссон- 1М». После окончания курса ингаляции на 15 день животных умерщвляли. Животных контрольной группы ингалировали дистиллированной водой по аналогичной схеме. Для изучения сократительной активности приготавливали кольцевые сегменты легочной артерии: деэндотелизированные (эндотелий удаляли механически) или с сохраненным эндотелием. Методом механографии исследовали сократительную активность гладких мышц. Механическое напряжение сегментов изучали в условиях, близких к изометрическим. Эффект тестирующих препаратов оценивали в процентах от амплитуды контрольного сокращения нагиперкалиевый раствор Кребса (40 мМKCl), последнюю принимали за 100%. В качестве механоэлектрического преобразователя использован изометрический датчик силы FT10G.

Результаты: экспериментальную группу составляли сегменты легочной артерии животных, подвергавшихся ингалированию. В первой серии экспериментов было изучено влияние α-адреномиметика фенилэфрина(ФЭ)в концентрации 0,1нМ – 100 мкМ на механическое напряжение сегментов легочной артерии с сохраненным эндотелием. ФЭ вызывал дозозависимое сокращение сегментов легочной артерии. Максимальная амплитуда сокращения наблюдалась при концентрации фенилэфрина 100 мкМ и составляла 93,01% (n=7) в контрольной группе животных и 79,82 % (n=8) в экспериментальной группе. Во второй серии экспериментов было изучено влияние ФЭ на механическое напряжение деэндотелизированных легочной артерииконтрольной и экспериментальной групп морских свинок. При этом наблюдали сократительный ответ амплитудой 114,65% (n=18) у экспериментальной и 102,81% (n=22) у контрольной группы(Рис.1).

Рис.1. Зависимость механического напряжения (МН) деэндотелизированныхсегментов легочной артерии от концентрации ФЭ (lgC).

Примечание: а) Сплошная линия - сегменты контрольной группы, пунктирная линия – сегменты экспериментальной группы. б) Сплошная линия - сегменты контрольной группы, пунктирная линия – сегменты экспериментальной группы.

Максимальная амплитуда сокращения деэндотелизированныхсегментов ингалированныхживотных была выше амплитуды ответов сегментов контрольной группы. Аналогичная картина наблюдалась и для сегментов с сохраненным эндотелием. Амплитуда сократительных ответов сегментов, экспериментальной группы с сохраненным эндотелием и сегментов контрольной группы животных с удаленным эндотелием достоверно не отличалась.

Выводы: можно предположить, что сходство сократительных ответов деэндотелизированных сегментов легочной артерии контрольной группы и сегментов экспериментальной группы с сохраненным эндотелием обусловлено нарушением функциональной активности эндотелия, связанной с выработкой релаксирующих факторов. Это может являться следствием неспецифической воспалительной реакции стенки сосуда на ингаляторное введение аэрозоля наночастиц Fe₃O₄ [3].