ГІСТОЛОГІЧНІ ЗМІНИ ПЕЧІНКИ, НИРОК ТА СЕЛЕЗІНКИ ТВАРИН ЗА УМОВИ ВВЕДЕННЯ НАНОЧАСТИНОК ОКСИДУ ЦИНКУ ТА ГЕРБІЦИДУ ГЛІФОСАТУ
DOI:
https://doi.org/10.11603/1811-2471.2023.v.i2.13949Ключові слова:
наночастинки оксиду цинку, гліфосат, печінка, нирки, селезінка, структурні зміниАнотація
РЕЗЮМЕ. Одними з найперспективніших видів наноматеріалів є високодисперсні наночастинки оксиду цинку, які все ширше використовуються в біомедицині. Незважаючи на широке застосування, їх безпека для людини досі не з’ясована. Потенційно небезпечною може бути ситуація, коли наночастинки потрапляють в організм разом із хімічними токсинами, наприклад, гербіцидами.
Мета – дослідити інтегральний вплив наночастинок оксиду цинку і гербіциду гліфосату на морфологічну структуру органів тварин.
Матеріал і методи. Білим щурам вводили перорально впродовж 14-и діб 0,5 мл суспензії наночастинок оксиду цинку в дозі 100 мг/кг маси тіла, 0,5 мл розчину гліфосату в дозі 250 мг/кг маси тіла або наночастинки і гліфосат у таких же дозах. На 15-у добу використовували тканини печінки, нирок і селезінки для морфологічних досліджень.
Результати. Введення експериментальним тваринам наночастинок оксиду цинку призводить лише до незначних змін судинного та паренхіматозного компонентів печінки, нирок і селезінки. Застосування гербіциду гліфосату викликає суттєві судинні розлади (розширення і повнокров’я вен, спазмування просвітів міжчасточкових артерій, розширення синусоїдів із явищами тромбозу, потовщення медії, набряк міоцитів, набряк периваскулярної сполучної тканини, повнокров’я гемокапілярів клубочків, стази і сладжі в перитубулярних капілярах) та порушення гістоархітектоніки досліджуваних органів (порушення балкового розміщення гепатоцитів, утрата контурів каріолеми, ознаки вакуольної дистрофії цитоплазми, гіпертрофія ниркових тілець, звуження просвіту капсули, деформація ниркових тілець, гідропічна дистрофія епітеліоцитів проксимальних канальців, набряк та дистрофія нефроцитів, підвищена гідратація основної речовини сполучної тканини, деструктуризація білої пульпи, активна проліферація лімфоцитів). У тварин, яким одночасно вводили токсикант гліфосат та наночастинки оксиду цинку, спостерігаються найвираженіші судинні, запальні та деструктивно-дегенеративні зміни усіх структурних компонентів печінки, нирок і селезінки.
Посилання
Bayda, S., Adeel, M., Tuccinardi, T., Cordani, M., & Rizzolio, F. (2019). The history of nanoscience and nanotechnology: from chemical–physical applications to nanomedicine. Molecules, 25(1), 112. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules25010112
Rahman, H. S., Othman, H. H., Abdullah, R., Edin, H. Y. A. S., & AL-Haj, N. A. (2022). Beneficial and toxicological aspects of zinc oxide nanoparticles in animals. Veterinary Medicine and Science, 8(4), 1769-1779. DOI: https://doi.org/10.1002/vms3.814
Jiang, J., Pi, J., & Cai, J. (2018). The advancing of zinc oxide nanoparticles for biomedical applications. Bioinorganic chemistry and applications, 2018. DOI: https://doi.org/10.1155/2018/1062562
Rasmussen, J. W., Martinez, E., Louka, P., & Wingett, D. G. (2010). Zinc oxide nanoparticles for selective destruction of tumor cells and potential for drug delivery applications. Expert opinion on drug delivery, 7(9), 1063-1077. DOI: https://doi.org/10.1517/17425247.2010.502560
Zhang, Z. Y., & Xiong, H. M. (2015). Photoluminescent ZnO nanoparticles and their biological applications. Materials, 8(6), 3101-3127. DOI: https://doi.org/10.3390/ma8063101
Xiong, H. M. (2013). ZnO nanoparticles applied to bioimaging and drug delivery. Advanced Materials, 25(37), 5329-5335. DOI: https://doi.org/10.1002/adma.201301732
Zhang, X., Sun, H., Zhang, Z., Niu, Q., Chen, Y., & Crittenden, J. C. (2007). Enhanced bioaccumulation of cadmium in carp in the presence of titanium dioxide nanoparticles. Chemosphere, 67(1), 160-166. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2006.09.003
Sun, H., Zhang, X., Zhang, Z., Chen, Y., & Crittenden, J. C. (2009). Influence of titanium dioxide nanoparticles on speciation and bioavailability of arsenite. Environmental Pollution, 157(4), 1165-1170. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2008.08.022
Gill, J. P. K., Sethi, N., & Mohan, A. (2017). Analysis of the glyphosate herbicide in water, soil and food using derivatising agents. Environmental Chemistry Letters, 15, 85-100. DOI: https://doi.org/10.1007/s10311-016-0585-z
Zhang, C., Hu, X., Luo, J., Wu, Z., Wang, L., Li, B., ... & Sun, G. (2015). Degradation dynamics of glyphosate in different types of citrus orchard soils in China. Molecules, 20(1), 1161-1175. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules20011161
Rueda-Ruzafa, L., Cruz, F., Roman, P., & Cardona, D. (2019). Gut microbiota and neurological effects of glyphosate. Neurotoxicology, 75, 1-8. DOI: https://doi.org/10.1016/j.neuro.2019.08.006
Brunetti, R., Maradey, J. A., Dearmin, R. S., Belford, P. M., & Bhave, P. D. (2020). Electrocardiographic abnormalities associated with acute glyphosate toxicity. HeartRhythm case reports, 6(2), 63-66. DOI: https://doi.org/10.1016/j.hrcr.2019.10.014
Mesnage, R., Renney, G., Séralini, G. E., Ward, M., & Antoniou, M. N. (2017). Multiomics reveal non-alcoholic fatty liver disease in rats following chronic exposure to an ultra-low dose of Roundup herbicide. Scientific reports, 7(1), 1-15. DOI: https://doi.org/10.1038/srep39328
Gunarathna, S., Gunawardana, B., Jayaweera, M., Manatunge, J., & Zoysa, K. (2018). Glyphosate and AMPA of agricultural soil, surface water, groundwater and sediments in areas prevalent with chronic kidney disease of unknown etiology, Sri Lanka. Journal of Environmental Science and Health, Part B, 53(11), 729-737. DOI: https://doi.org/10.1080/03601234.2018.1480157
International Agency for Research on Cancer. (2017). IARC monographs on the evaluation of the carcinogenic risks to humans-volume 112: Some organophosphate insecticides and herbicides.
Mesnage, R., Defarge, N., De Vendômois, J. S., & Séralini, G. E. (2015). Potential toxic effects of glyphosate and its commercial formulations below regulatory limits. Food and Chemical Toxicology, 84, 133-153. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fct.2015.08.012
Li, Y., Zhong, M., He, X., Zhang, R., Fu, Y., You, R., ... & Zhai, Q. (2023). The combined effect of titanium dioxide nanoparticles and cypermethrin on male reproductive toxicity in rats. Environmental Science and Pollution Research, 30(9), 22176-22187. DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-022-23796-x
Zhu, J., Zou, Z., Shen, Y., Li, J., Shi, S., Han, S., & Zhan, X. (2019). Increased ZnO nanoparticle toxicity to wheat upon co-exposure to phenanthrene. Environmental Pollution, 247, 108-117. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2019.01.046
Nounou, H., Attia, H., Shalaby, M., & Arafah, M. (2013). Oral exposure to zinc oxide nanoparticles induced oxidative damage, inflammation and genotoxicity in rat’s lung. Life Sci J, 10(1), 1969-79.
Haponenko, Ya. Yu., Letnyak, N. Ya., Korda, M. M. (2019). Zinc oxide nanoparticles enhance the hepatotoxic effect of the herbicide glyphosate. Medychna ta klinichna khimiya – Medicinal and Clinical Chemistry, 21(4), 32-36 [in Ukrainian]. DOI: https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2019.v.i4.10824
Haponenko, Y. Yu., Letnyak, N. Ya., Korda, M. M. (2020). Zinc oxide nanoparticles enhance the oxidative and nitrooxidative stress caused by the herbicide glyphosate. Zdobutky klinichnoyi ta eksperymentalnoyi medytsyny – Advances in Clinical and Experimental Medicine, 2, 77-82 [in Ukrainian].
Haponenko, Y. Yu., Korda, M. M. (2023). Potentiation of the negative effect of the herbicide glyphosate on the cytokine profile by zinc oxide nanoparticles. Visnyk medychnykh i biolohichnykh doslidzhen – Herald of medical and biological research, 1, 5-9 [in Ukrainian].
