Биология ва тиббиёт муаммолари 2018, №3 (102)
143
УДК: 612.017.1+616-007.95
ПОСТНАТАЛЬНОЕ СТАНОВЛЕНИЕ ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ ОРГАНОВ ИММУННОЙ
СИСТЕМЫ ПОТОМСТВА В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПЕСТИЦИДОВ
ЧЕРЕЗ ОРГАНИЗМ МАТЕРИ
Н.К. ТУХТАЕВ
Ташкентская медицинская академия, Республика Узбекистан, г. Ташкент
ОНА ОРГАНИЗМИ ОРҚАЛИ ПЕСТИЦИДЛАР ТАЪСИР ЭТТИРИЛГАН ШАРОИТДА
ПЕРИФЕРИК ИММУН АЪЗОЛАРНИНГ ПОСТНАТАЛ ШАКЛЛАНИШИ
Н.Қ. ТЎХТАЕВ
Тошкент Тиббиёт Академияси, Ўзбекистон Республикаси, Тошкент ш.
POSTNATAL FORMATION OF PERIPHERAL ORGANS OF THE IMMUNE SYSTEM
OF OFFSPRING UNDER THE INFLUENCE OF PESTICIDES THROUGH
THE MOTHER'S ORGANISM
N.K. TUKHTAEV
Tashkent Medical Academy, Republic of Uzbekistan, Tashkent
Тадқиқот мақсади – она организми орқали пестицидлар таъсир эттирилган шароитда
периферик иммун аъзоларнинг постнатал ўсиши ва шаклланишининг структур-функционал
хусусиятларини аниқлаш. Тажрибалар вояга етган урғочи оқ каламушларда олиб борилиб, улар
ҳомиладорлик ва лактация даврларида ламбда-цигалотрин ёки фипронил пестицидлари билан
заҳарланди. Заҳарланган ва назорат гуруҳларидан туғилган авлоддан олинган материал туғилишнинг 3,
7, 14, 21 ва 30 кунларида морфологик, электрон микроскопик, иммуногистокимёвий ва биокимёвий
усуллар ёрдамида текширилди. Пестицидларнинг токсик самараси авлод периферик иммун аъзолари –
лимфа тугунлари ва талоқ шаклланиши суръатининг сезиларли даражада сусайиши билан
ифодаланиши аниқланди. Периферик иммун тизимга кўрсатилган токсик таъсир механизмида
ҳужайралар пролиферацияси ва апоптози орасидаги муносабатниг бузилиши (дисбаланс) асосий ўрин
тутиши, бу эса ўз навбатида, заҳарнинг бевосита таъсири билан бир қаторда, она ва болада
ривожланувчи гипотиреоз ва оксидланиш стресси билан чамбарчас боғлиқлиги очиб берилди. Буларнинг
бари ҳомиладор аёллар ва чақалоқларда гипотиреоз ва оксидланиш стресси ривожланишини эрта
аниқлашни ва уларни фармакологик йўл билан тезкор бартараф қилишни тақозо этади.
Калит сўзлар:
пестицидлар, иммун токсиклик, лимфа тугунлари, талоқ, ҳужайра апоптози ва
пролиферацияси.
The purpose of the work is to reveal the structural and functional features of postnatal growth and the
formation of peripheral organs of the immune system of offspring obtained under the influence of pesticides
through the mother's organism. The experiments were performed on white adult female rats, who respectively
received pesticides lambda-cyhalothrin or fipronil during pregnancy and lactation. Progeny from experimental
and control animals was studied on the 3rd, 7th, 14th, 21st and 30th days after birth using methods of mor-
phology, electron microscopy, immunohistochemistry and biochemistry. It has been shown that the toxic effect
of pesticide exposure during pregnancy and lactation is manifested in the form of growth retardation and for-
mation of the peripheral immune organs – lymph nodes and spleen. In the mechanism of toxic effect of pesti-
cides on the peripheral immune system the leading role is played by the imbalance between proliferation and
apoptosis of cells, caused both by direct toxic effects of drugs, both developing hypothyroidism and oxidative
stress in mother and offspring. This causes the need for early detection of hypothyroidism and oxidative stress
in pregnant women and newborns, followed by their pharmacological correction.
Key words:
pesticides, immunotoxicity, lymph nodes, spleen, apoptosis and cell proliferation.
Актуальность проблемы.
Развивающаяся
иммунная система, наряду с эндокринной и нерв-
ной системами, является наиболее чувствитель-
ной к действию различных загрязнителей эколо-
гической среды. Иммунотоксичность пестицидов
является глобальной проблемой, и наша Респуб-
лика в этом плане также не является исключени-
ем. За последние годы во всем мире проводятся
широкомасштабные исследования по выявлению
механизмов отрицательного эффекта пестицидов
различных классов на иммунную систему челове-
ка и животных, по разработке способов ранней
диагностики ИВ и их профилактики.
Следует отметить, что подавляющее боль-
шинство этих работ проведены у взрослых людей
или половозрелых особях животных. Выявление
закономерностей роста и становления иммунной
системы потомства в этих условиях, несомненно,
представляет существенный научно-прикладной
интерес.
Постнатальное становление периферических органов иммунной системы потомства в …
144 2018, №3 (102) Проблемы биологии и медицины
Целью работы
было выявление структур-
но-функциональных особенностей постнатально-
го роста и становления периферических органов
иммунной системы потомства, полученного в
условиях воздействия пестицидов через организм
матери.
Материал и методы.
Опыты проводились
на белых половозрелых нерожавших крысах сам-
ках Вистар массой тела 150-180 г, половозрелые
крысы самцы использовались только для оплодо-
творения. Крысы самки были разделены на три
группы по 45 крыс в каждой. Первой (I опытной)
группе крыс вводили через рот с использованием
зонда разбавленный в физиологическом растворе
ламбда-цигалотрин (ЛСТ) из расчета 8
мг/кг/ежедневно. Второй (II опытной) группе
крыс таким же способом вводили фипронил
(ФПН) из расчета 3,6 мг/кг/ежедневно, что со-
ставляло 1/100 часть от ЛД
50
препарата. Третья
группа (контрольная) получала равный объем
стерильного физиологического раствора. Введе-
ние обоих пестицидов опытным группам крыс
проводилось ежедневно в течение 75 дней вплоть
до окончания экспериментов. На 31 день опытов
самки всех групп соединялись с самцами для
оплодотворения. Наступление беременности кон-
тролировали по наличию сперматозоидов во вла-
галищных мазках. После наступления беременно-
сти самки отделены от самцов и помещены в от-
дельные клетки для дальнейших исследований.
Забой потомства от всех групп животных было
произведено на 7, 14, 21 и 30 дни после рождения,
в утренние часы, натощак, под легким эфирным
наркозом. Мезентериальные лимфатические узлы
(МЛУ) и селезенку (Сел) изучали с помощью
морфометрических,
электронно-
микроскопических и иммуногистохимических
методов [11, 12]. Все цифровые данные статисти-
чески обработаны с использованием пакета ком-
пьютерных программ, достоверными считались
различия, удовлетворяющие P<0,05.
Результаты и их обсуждение.
Исследова-
ния показали, что воздействие пестицидов через
организм матери приводит к существенному
нарушению постнатального роста и становления
мезентериальных лимфатических узлов (МЛУ) у
потомства.
Формирование
структурно-
функциональных Т- и В-зависимых зон МЛУ у
опытных крысят значительно отставала, осу-
ществляясь на 7-10 дней позднее по сравнению с
контролем. Причем, замедление темпов становле-
ния зон МЛУ было более выраженным при ин-
токсикации ФПН по сравнению с воздействием
ЛСТ. Электронно-микроскопические исследова-
ния выявили высокую функциональную актив-
ность макрофагов и деструктивные изменения
субклеточных органелл лимфоидных клеток. Эти
изменения преимущественно наблюдались в Т-
зависимых зонах (корковое плато и паракорти-
кальная зона) органа и встречались значительно
чаще при воздействии ФПН. Морфометрические
исследования МЛУ также показали существенное
снижение темпов роста и становления органа у
потомства, полученного в условиях воздействия
пестицидов через организм матери. Абсолютная
площадь лимфатических фолликулов в МЛУ во
все сроки наблюдения оставалась достоверно
меньшей по сравнению с контролем. Темпы при-
роста этого показателя при воздействии ЛСТ на
10-20%, а при воздействии ФПН – на 15-30% от-
ставали от контроля (P
1
, P
2
<0,05). Анализ соот-
ношений различных структурно-функциональных
зон МЛУ показал, что в условиях воздействия
пестицидов через организм матери в наибольшей
степени страдает формирование тимусзависимых
(Т-зависимых коркового плато и паракортикаль-
ной зоны) зон МЛУ потомства. Темпы прироста
площади Т-зависимых зон МЛУ при воздействии
ЛСТ на 15-25%, а при воздействии ФПН – на 25-
35% отставали от показателей контроля (P
1
,
P
2
<0,05). Иммуногистохимические исследования
показали, что воздействие пестицидов приводит к
ингибированию пролиферативной активности
лимфоидных клеток МЛУ, особенно, в Т-
зависимых зонах органа. При воздействии ЛСТ
пролиферативный индекс клеток в этих зонах на
10-15%, а при воздействии ФПН – на 15-30% был
ниже показателей контроля (P
1
, P
2
<0,05). В то же
время внутриутробное и раннее постнатальное
воздействие пестицидов привело к значительному
увеличению степени апоптоза клеток. Апоптоз-
ные клетки наиболее часто встречались в пара-
кортикальной (Т-зависимой) зоне, по сравнению с
лимфатическими фолликулами (В-зависимые зо-
ны). Наибольшее повышение индекса апоптоза
наблюдалось на 14-21 сутки после рождения, ко-
гда показатели опытных животных в 3,2-4,3 раза
превышали контрольные показатели. При этом
индукция апоптоза клеток проявлялась в суще-
ственно более высокой степени при воздействии
ФПН, нежели при интоксикации ЛСТ.
Иммунная функция селезенки (Сел) осу-
ществляется главным образом ее белой пульпой,
состоящей из лимфатических фолликулов, мякот-
ных тяжей (В-зависимые зоны), а также периар-
териолярной зоны (Т-зависимая зона). В ранние
сроки (3 сутки) после рождения в паренхиме се-
лезенки отсутствует сформированная лимфоидная
ткань и преобладают процессы эритро-, грануло-
цито- и тромбоцитопоэза. Формирование белой
пульпы начинается с 7 суток постнатального он-
тогенеза и характеризуется высокой пролифера-
тивной
активностью
клеток
лимфо-
моноцитопоэза и микроокружения, дифференци-
ровкой маргинальной и периартериолярной зон
лимфатических узелков. Воздействие пестицидов
Н.К. Тухтаев
Биология ва тиббиёт муаммолари 2018, №3 (102)
145
через организм матери приводит к существенно-
му нарушению постнатального роста и становле-
ния белой пульпы Сел и ее структурно-
функциональных зон у потомства. Эти изменения
в принципе носили однотипный характер с изме-
нениями, описанными выше в МЛУ. Формирова-
ние структурно-функциональных Т- и В-
зависимых зон Сел у опытных крысят значитель-
но отставала от контроля. Как и в МЛУ, замедле-
ние темпов становления белой пульпы Сел было
более выраженным при интоксикации ФПН по
сравнению с воздействием ЛСТ. Электронно-
микроскопические исследования выявили высо-
кую функциональную активность макрофагов и
деструктивные изменения субклеточных органелл
лимфоидных клеток белой пульпы. Эти измене-
ния преимущественно наблюдались в периарте-
риолярной (Т-зависимой) зоне органа. Абсолют-
ная площадь белой пульпы Сел во все сроки
наблюдения оставалась достоверно меньшей по
сравнению с контролем. Темпы прироста этого
показателя при воздействии ЛСТ на 15-18%, а при
воздействии ФПН – на 20-25% отставали от кон-
троля (P
1
, P
2
<0,05). Темпы прироста площади Т-
зависимой зоны Сел при воздействии ЛСТ на 15-
20%, а при воздействии ФПН – на 20-25% отста-
вали от показателей контроля (P
1
, P
2
<0,05). Ана-
логично в МЛУ, воздействие пестицидов приво-
дило к ингибированию пролиферативной актив-
ности лимфоидных клеток белой пульпы Сел,
особенно, в Т-зависимой ее зоне. При воздей-
ствии ЛСТ пролиферативный индекс клеток в
этих зонах на 15-20%, а при воздействии ФПН –
на 20-25% был ниже показателей контроля (P
1
,
P
2
<0,05). Так же, как и в МЛУ, воздействие пе-
стицидов привело к значительному увеличению
степени апоптоза клеток. Апоптозные клетки
наиболее часто встречались в периартериолярной,
Т-зависимой зоне, по сравнению с другими участ-
ками белой пульпы. Наибольшее повышение ин-
декса апоптоза наблюдалось на 14-21 сутки после
рождения, когда показатели опытных животных в
3,5-4,5 раза превышали контрольные показатели.
Аналогично в МЛУ, индукция апоптоза клеток
проявлялась в существенно более высокой степе-
ни при воздействии ФПН, нежели при интоксика-
ции ЛСТ.
Таким образом, полученные данные свиде-
тельствуют, что воздействие пестицидов через
организм матери (внутриутробно и через мате-
ринское молоко) приводит к существенному
нарушению процесса постнатального роста и ста-
новления периферических органов (МЛУ и Сел)
иммунной системы. Они проявляются в виде за-
медления роста и формирования лимфоидной
ткани органов и их структурно-функциональных
зон. Изменения, наблюдаемые в лимфоидной тка-
ни МЛУ и Сел, носят однотипный характер при
воздействии обоих использованных пестицидов.
Однако, степень выраженности иммунотоксично-
го действия пестицида пиразолового ряда ФПН
значительно выше, по сравнению с пиретроидным
пестицидом ЛСТ.
Иммунотоксическое воздействие пестици-
дов на развивающуюся иммунную систему
потомства в условиях их поступления через орга-
низм матери может быть реализовано нескольки-
ми механизмами. Нельзя исключить, что оно в
какой-то мере является результатом прямого ток-
сического действия пестицидов и их метаболитов
на иммунные клетки формирующихся органов.
Однако, как показали наши предыдущие исследо-
вания, пестициды вызывают в организме матери и
потомства существенные изменения гормональ-
ного гомеостаза, а также выраженный окисли-
тельный стресс [7, 8]. Прежде всего, следует от-
метить тиреоид-разрушающее действие пестици-
дов, приводящее к гипотиреозу у матери и потом-
ства [9, 10]. Тироидные гормоны играют важную
роль в регуляции процессов пролиферации и
апоптоза клеток [4, 13]. Снижение уровня гормо-
нов щитовидной железы в сочетании с накопле-
нием свободных радикалов, образующихся при
окислительном стрессе, ингибируют пролифера-
цию клеток и одновременно стимулируют про-
цесс их гибели – апоптоз [11, 12]. Этот дисбаланс
между процессами пролиферации и апоптоза
лимфоидных клеток в периферических органах
иммунной системы и является основным меха-
низмом, приводящим к замедлению формирова-
ния структурно-функциональных зон МЛУ и Сел.
Более выраженное замедление темпов формиро-
вания Т-зависимых зон органов по сравнению с
их В-зависимыми зонами, на наш взгляд, объяс-
няется нарушениями гормон-продуцирующей и
Т-лимфопоэтической функций тимуса. В основе
этих нарушений также ведущую роль играют ги-
потиреоз и окислительный стресс, приводящие к
дисбалансу между процессами пролиферации и
апоптоза [12].
Выводы:
1.
Воздействие пестицидов через организм мате-
ри приводит к замедлению постнатального роста
лимфоидной ткани мезентериальных лимфатиче-
ских узлов и селезенки, а также формирования их
структурно-функциональных зон.
2.
В основе механизма нарушений постнатально-
го иммуногенеза лежат гипотиреоз и окислитель-
ный стресс, которые приводят к подавлению про-
лиферации клеток при одновременной стимуля-
ции их гибели – апоптоза.
3.
Нарушения постнатального иммуногенеза при
иммунотоксическом воздействии пестицидов че-
рез организм матери могут быть основной причи-
ной вторичных иммунных дефицитов у новорож-
денных и грудных детей, что обусловливает
Постнатальное становление периферических органов иммунной системы потомства в …
146 2018, №3 (102) Проблемы биологии и медицины
необходимость проведения целенаправленной
фармакологической коррекции.
Литература:
1.
Corsini E, Sokooti M, Galli CL, Moretto
c
A,
Colosio C.
Pesticide induced immunotoxicity in
humans: A comprehensive review of the existing
evidence//Toxicology. – 2013. - Vol. 307. – pp.123–
135.
2.
Dhouib I, Jallouli M, Annabi A, Marzouki S, et al.
From immunotoxicity to carcinogenicity: the effects
of carbamate pesticides on the immune system.
//Environ Sci Pollut Res Int. – 2016. – Vol.23. – pp.
9448-9458.
3.
Fukuyama, T., Kosaka, T., Tajima, Y.,Ueda, H., et
al. Prior exposure to organophosphorus and
organochlorine pesticides increases the allergic
potential of environmental chemical allergens in a
local lymph node assay. //Toxicol. Lett. – 2010. –
Vol. 199. – pp. 347-356.
4.
Lin HY, Glinsky GV, Mousa SA, Davis PJ.
Thyroid hormone and anti-apoptosis in tumor cells.
//Oncotarget. - 2015. -Vol.17. - pp. 14735-14743.
5.
Mokarizadeh A, Faryabi MR, Rezvanfar MA,
Abdollahi M. A comprehensive review of pesticides
and the immune dysregulation: mechanisms,
evidence and consequences. //Toxicol Mech
Methods. - 2015. Vol.25. – pp.258-278.
6.
Skolarczyk J, Pekar J, Nieradko-Iwanicka B.
Immune disorders induced by exposure to pyrethroid
insecticides. //Postepy Hig Med Dosw. - 2017. –
Vol.8. – pp. 446-453.
7.
Tukhtaev K. R., Tulemetov S. K., Zokirova N. B.,
Tukhtaev N. K. Effect of long term exposure low
doses of lambda-cyhalothrin on the level of lipid
peroxidation and antioxidant enzymes of the pregnant
rats and their offspring. //Medical and Health Science
Journal. – 2012. - Vol. 13. - pp. 93-98.
8.
Tukhtaev K. R., Tulemetov S. K., Zokirova N. B.,
Tukhtaev N. K. et al. Prolonged exposure of low
doses of Fipronil causes oxidative stress in pregnant
rats and their offspring. // The Internet Journal of
Toxicology. – 2013. – Vol. 10. - N. 1.
www.ispub.com /IJTO/10/1/14550.
9.
Tukhtaev K. R., Zokirova N. B., Tulemetov S. K.,
Tukhtaev N. K. Effect of prolonged exposure of low
doses of lamda-cyhalothrin on the thyroid function of
the pregnant rats and their offspring //Medical and
Health Science Journal – 2012. - Vol. 13. - pp. 86-92.
10.
Tukhtaev K. R., Zokirova N. B., Tulemetov S. K.,
Tukhtaev N. K. Effect of prolonged exposure low
doses of fipronil on thyroid function of pregnant rats
and their offspring. // The Internet Journal of
Toxicology. – 2013. – Vol. 10. - N. 1.
www.ispub.com /IJTO/10/1/14549.
11.
Tukhtaev N. K., Zokirova N. B. The influence of
in utero and early postnatal exposure to pesticides on
the process of cells apoptosis and proliferation in
immune and endocrine organs of the offspring
//European Science Review –Austria, Vienna, 2017. –
№3-4, – pp. 57-58.
12.
Tukhtaev N. K., Zokirova N. B., Tulemetov S. K.,
Tukhtaev K.R. The mechanisms of the toxic effect of
intrauterine and early postnatal exposure to pesticides
on the development of the immune system of
offspring//European Science Review –Austria,
Vienna, 2018. – №3-4, – pp. 196-199.
13.
Oripov
F.
S.
Morphology
of
neuroendocrineimmune system of jejunum in early
postnatal ontogenesis //European science review. –
2017. – №. 1-2. – С. 95-98.
ПОСТНАТАЛЬНОЕ СТАНОВЛЕНИЕ
ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ ОРГАНОВ
ИММУННОЙ СИСТЕМЫ ПОТОМСТВА В
УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПЕСТИЦИДОВ
ЧЕРЕЗ ОРГАНИЗМ МАТЕРИ
Н.К. ТУХТАЕВ
Ташкентская медицинская академия,
Республика Узбекистан, г. Ташкент
Цель работы
–
выявление структурно-
функциональных особенностей постнатального
роста и становления периферических органов им-
мунной системы потомства, полученного в усло-
виях воздействия пестицидов через организм ма-
тери. Эксперименты проведены на белых взрос-
лых самцах крыс, которые соответственно полу-
чали пестициды ламбда-цигалотрин или фипро-
нил в период беременности и лактации. Потом-
ство от экспериментальных и контрольных жи-
вотных изучался на 3, 7, 14, 21 и 30 дни после
рождения с использованием методов морфологии,
электронной микроскопии, иммуногистохимии и
биохимии. Выявлено, что токсический эффект
воздействия пестицидов во время беременности и
лактации проявляется в виде замедления роста и
формирования периферических иммунных орга-
нов потомства – лимфатических узлов и селезен-
ки. В механизме токсического действия пестици-
дов на периферическую иммунную систему, ве-
дущую роль играет дисбаланс между пролифера-
цией и апоптозом клеток, вызванный как прямым
токсическим действием препаратов, так развива-
ющимся гипотиреозом и окислительным стрессом
у матери и потомства. Это обуславливает необхо-
димость раннего выявления гипотиреоза и окис-
лительного стресса у беременных женщин и но-
ворожденных, с последующей их фармакологиче-
ской коррекцией.
Ключевые слова:
пестициды, иммуноток-
сичность, лимфатические узлы, селезенка,
апоптоз и пролиферация клеток.
