Красноярская государственная медицинская академия, Институт биофизики СО РАН г.Красноярск
Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Естествознание и гуманизм» (2006 год, Том 3, выпуск 4), под редакцией проф., д.б.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника
Влияние на организм различных биологических, химических и физических факторов вызывает целый комплекс адаптивно-приспособительных реакций, что обеспечивает с одной стороны гомеостаз (постоянство внутренней среды), а с другой – функциональную изменчивость, что в совокупности позволяет сохранить жизнеспособность особи и выживание вида в целом.
Целью нашего эксперимента была оценка воздействия наноалмазов на организм животных. В эксперименте использовали модифицированные наноалмазы детонационного синтеза (МДНА), полученные по технологии, разработанной в Институте биофизики СО РАН (г. Красноярск) (Бондарь В.С., Пузырь А.П., 2003; 2004). Особенностью модифицированных наноалмазов является то, что они образуют высоко устойчивые коллоидные растворы.
Для исследования были взяты беспородные белые мыши ICR (самцы массой около 25 г, в возрасте 2-3 месяца), которых распределили в контрольную группу (в течение всего периода исследований потребляли деионизованную или дистиллированную воду) и три опытных группы (вода в рационе была заменена на гидрозоли модифицированных наноалмазов с концентрациями 0,002 вес.%, 0,01 вес.%, 0,05вес.%. Через 30, 90 и 180 дней эксперимента часть животных из контрольной и опытных групп выводили из эксперимента.
Мы установили, что лейкоцитарный фон у подопытных животных при полной замене воды в рационе на гидрозоли МДНА в течение 6 месяцев носит однонаправленные изменения, что является, по сути, функциональным изменением, имеющим под собой определенный морфологический субстрат. Одним из важнейших органов, реагирующих на подобные изменения крови, является селезенка.
При гистологическом исследовании препаратов селезенки отмечается неравномерность соотношений между красной и белой пульпой. При вычислении относительного объема белой пульпы у мышей после 1 месяца эксперимента, отмечается что ее наименьший объем у животных контрольной группы – 53,73±0,79%, максимальный объем – 64,20±0,67% – у животных употреблявших гидрозоли наноалмазов средней концентрации (0,01 вес.%). В экспериментальных группах мышей употреблявших гидрозоли наноалмазов в концентрации 0,002 вес.% и 0,05 вес.%, достоверных отличий в объеме белой пульпы не отмечается, она занимает 60,10±0,80% и 60,88±0,70% от паренхимы селезенки, соответственно (при р<0,05).
Через 3 месяца эксперимента определяется достоверное увеличение объема белой пульпы до 56,55±0,86% в контрольной группе животных (при р<0,05). В экспериментальных группах мышей наблюдается достоверное снижение относительного объема белой пульпы селезенки. Объем белой пульпы селезенки у экспериментальной группы животных получавших гидрозоли МДНА в концентрации 0,002 вес.% – 47,30±0,68%, 0,01 вес.% – 55,90±0,76%, 0,05 вес.% – 48,68±0,83%. При сравнении объемов белой пульпы среди экспериментальных групп животных выявлено, что между группами мышей получавших 0,002 вес.% и 0,05вес.% достоверных отличий нет (при р<0,05), но как и в предыдущем измерении на 1 месяце эксперимента, показатели этих групп достоверно отличаются от данных, полученных в группе животных употреблявших гидрозоли наноалмазов 0,01 вес.% (при р<0,05). У группы мышей, употреблявших гидрозоли наноалмазов в концентрации 0,01 вес.%, и в контрольной группе достоверных отличий по значениям относительного объема белой пульпы селезенки не наблюдается (при р<0,05).
Через 6 месяцев эксперимента объем белой пульпы у животных контрольной группы 51,85±0,70%, то есть достоверно снижается по сравнению с предыдущим показателем (56,55±0,86%), но при этом не имеет достоверных отличий от аналогичного показателя через 1 месяц эксперимента (53,73±0,79%) (при р<0,05). В экспериментальной группе мышей, употреблявших гидрозоли МДНА в концентрации 0,002 вес.% в течение 6 месяцев отмечается тенденция к повышению объема белой пульпы селезенки (49,70±0,99%) по сравнению с данным показателем через 3 месяца эксперимента (47,30±0,68%), так как достоверных отличий при р<0,01 нет. В экспериментальной группе животных, употреблявших гидрозоли МДНА в концентрации 0,01 вес.% в течение 6 месяцев отмечается достоверное снижение объема белой пульпы селезенки (46,40±1,23%) по сравнению с данным показателем через 3 месяца эксперимента (55,90±0,76%) (при р<0,05). В экспериментальной группе, употреблявшей гидрозоли МДНА в концентрации 0,05 вес.% в течение 6 месяцев отмечается достоверное повышение объема белой пульпы селезенки (60,65±0,81%) по сравнению с данным показателем через 3 месяца эксперимента (48,68±0,83%), но не имеет достоверных отличий от аналогичного показателя через 1 месяц эксперимента (60,88±0,70%) (при р<0,05).
Таким образом, можно сделать вывод, что по истечении 6 месяцев замены в рационе животных воды на гидрозоли МДНА различной концентрации отмечается снижение относительного объема белой пульпы в селезенке по сравнению с результатами после первого месяца эксперимента в группах, принимавших гидрозоли в концентрации 0,01 вес.% и 0,002 вес.%. В контрольной группе, принимавшей чистую воду, и в опытной группе, принимавшей гидрозоли с максимальной концентрацией наночастиц существенных изменений в относительном объеме белой пульпы не произошло. По нашему мнению, это говорит, о том, что наиболее выраженное влияние на организм животных оказывают гидрозоли с более низкими концентрациями гидрозолей наноалмазов. Но колебания значений объема белой пульпы в группе животных, принимавших гидрозоли в концентрации 0,05 вес.%, позволяют предположить, что при продолжении эксперимента, наблюдалась бы дальнейшее динамическое изменения этого показателя.