Эколого-токсикологическая оценка возможности применения селена для коррекции свинцовой интоксикации у крыс

В связи с загрязнением воды, почв, растений тяжёлыми металлами и, как следствие, избыточным поступлением этих элементов в рацион животных и человека с растительной пищей и водой, представляется актуальной разработка новых методов и изучение биохимических механизмов детоксикации в организме. Среди таких методов особое внимание заслуживает применение элементов-антагонистов, в частности, селена. Для оценки возможности применения селена для коррекции метаболических нарушений, развившихся в организме крыс линии Wistar под воздействием токсических доз свинца, был проведён подострый токсикологический эксперимент в течение 14 дней на крысах линии Wistar - половозрелых самцах. Эксперимент включал в себя 4 группы по 15 особей в каждой. Первая группа - интактные животные и опытные группы «Se», «Pb», «Pb+Se» с пероральным ежедневным введением соединений свинца и/или селена в дозе 1 мг/кг. После выведения животных из эксперимента и забора органов, методом индуктивно-связанной плазмы определяли содержание селена в них. В плазме крови определяли содержание веществ низкой и средней молекулярной массы, свидетельствующих о симптомах интоксикации, и биохимические показатели, характеризующие функциональное состояние печени и почек. Показатели перекисного окисления липидов и активность ферментов антиоксидантной активности определяли в гомогенатах печени и почек. Изменения функции печени и почек у животных групп «Se» и «Pb» связаны с нарушением энергетического обмена, развитием гипоксии и оксидативного стресса, приводящего к интенсификации процессов пероксидации и нарушению мембранных структур органов. Введение перорально крысам селенсодержащих препаратов на фоне соединений свинца способствует активизации антиоксидантной системы. Однако всё же отмечается как явление гипоксии, так и нарушение энергетического обмена. Об этом свидетельствует повышение уровня молочной кислоты, глюкозы. Кроме того, отмечается увеличение активности аспартатаминотрансферазы. Результаты исследования вносят вклад в понимание биохимических аспектов действия свинца и селена в организме животных. Полученные сведения могут послужить основой для разработки патогенетически обоснованных методов коррекции микроэлементозов, основанных на взаимовлиянии селена и тяжёлых металлов.

Excessive intake of heavy metals (HM) into the diet of animals and humans with plant food and water is due to water, soil, and plants contamination with HM. In this regard, it seems relevant to develop new methods and study of biochemical mechanisms of detoxification in the body. The use of antagonist elements, in particular selenium, deserves special attention. To assess the possibility of selenium application for correction of metabolic disorders caused by toxic doses of lead in the body, a subacute experiment was conducted for 14 days on male Wistar rats. The animals were divided into four groups of 15 rats each. The first group was the control (intact animals). The experimental groups “Se”, “Pb”, “Pb+Se” received daily oral administration of 1 mg/kg lead or/and selenium compounds. After the experiment, the organs of the animals were examined for selenium content using a fluorometric method. The blood plasma was examined for the content of biochemical indicators characterizing liver and kidney function, as well as the content of substances with low and medium molecular weight. The activity of antioxidant enzymes and indicators of lipid peroxidation were determined in the liver and kidney homogenates. Our results showed that changes in liver and kidney function in the “Se” and “Pb” groups were associated with impaired energy metabolism, hypoxia, and oxidative stress, leading to intensified peroxidation processes and disruption of organ membrane structures. The administration of selenium-containing compounds on the background of lead compounds promotes activation of the antioxidant system. However, both hypoxia and impaired energy metabolism are still observed, as evidenced by increased levels of lactate, glucose, and aspartate aminotransferase activity. The results contribute to understanding the biochemical aspects of lead and selenium action in animals. The obtained data can serve as a basis for developing pathogenetically justified methods for correcting micronutrient imbalances based on the interaction between selenium and HM.