A bifentrin szubakut mérgezése növeli az interleukin 1ß szintjét az egerek veséjében és májában

edmund.chen@wecistanche.com

Háttér

A bifentrin az I. típusú piretroid inszekticidek közé tartozik, amelyek kölcsönhatásba lépnek a neuronmembránok feszültségfüggő nátriumcsatornáival [1–3]. Ez neurotoxikus. A mérgezés a célszervezetekben halálhoz vezet. Úgy gondolták, hogy a piretroidok biztonságosak az emlősök számára, mivel a szervezetben metabolizálódnakmáj(a központi észterkötésnél hasad). A metabolitok: cisz-3-(2-klór-3,3,3-trifluorprop-1-en-1-il)-2,{ A {8}}dimetil-ciklopropán-karbonsav (CFMP) és a 3-fenoxibenzoesav (3-PBA) viszonylag nem mérgezőnek tekinthetők, és a vizelettel távoznak. Wielgomas et al. kimutatták, hogy piretroid metabolitokat mutattak ki városi és vidéki lakosság vizeletmintáiban [4, 5]. Bizonyíték van arra, hogy az emlősök (emberek és állatok) piretroidmérgezése egészségügyi problémákhoz vezethet [6–8]. A bifentrin akut mérgezése emlősökben agresszív ingerlékenységet, ingerekre való érzékenységet és remegést okoz [1, 9, 10]. Mivel a bifentrint a mezőgazdaságban és a kertészetben kártevők elleni védekezésre használják, fennáll annak a veszélye, hogy az emberek krónikusan ki vannak téve az élelmiszerekben található növényvédőszer-maradványoknak. A vegyületet in vivo mérsékelten mérgezőnek tekintik a gerincesekre, összehasonlítva más piretroidokkal [11]. A közelmúltban jelentek meg a piretroidok lehetséges immuntoxicitásáról és proinflammatorikus hatásáról az oxidatív stressz miatt fejlődő gerincesekben. A glutation-S transzferázok (GST-k) szerepet játszanak a bifentrin metabolizmusában. A bifentrin és más piretroidok kompetitív mechanizmusban gátolják a GST-ket amájakoxidatív stresszt termelő nem célszervezetek [12–15]. A vizsgálat célja annak ellenőrzése volt, hogy a bifentrin szubakut mérgezése hatással van-e a proinflammatorikus interleukin 1ß-ra és a tumor nekrózis faktorra (TNF ).veseszinténmájakés e szervek működése.

Kulcsszavak:Bifentrin, interleukin1ß, gyulladásgátló tulajdonságok, vese, máj

A CISTANCHE JAVÍTJA A VESE/VESE MŰKÖDÉSÉT

Mód

BeállításokA tanulmányi projektet a lengyelországi lublini helyi etikai bizottság és a lengyelországi Lublini Orvostudományi Egyetem Állatgondozási és -használati intézményi bizottsága hagyta jóvá. Mindkét szerző képzésben részesült az állatokon végzett kísérletek tervezésében és lebonyolításában. A bifentrint a Szerves Kémiai Intézettől (Annopol, Varsó, Lengyelország) vásárolták. A sóoldatot a Glenmark Pharmaceuticals-tól (Varsó, Lengyelország) vásároltuk. A kísérletet a Lublini Orvostudományi Egyetem Kísérleti Orvostudományi Központjában végezték. Az állatok felhasználására vonatkozó európai, lengyel és a Lublini Orvostudományi Egyetem által kiadott irányelveket követték. Normál laboratóriumi körülmények voltak (12 óra világos/12 óra sötét ciklus, hőmérséklet 21-22 fok, páratartalom 55-60 százalék). Az állatokat a Lublini Orvostudományi Egyetem Kísérleti Orvostudományi Központjában tenyésztették (a 077-es számú tenyésztő a Tudományos és Felsőoktatási Minisztériumban, Varsó, Lengyelország). A csorda a Charles Riverből (Köln, Németország) származott. Az egerek szabadon hozzáfértek vízhez (UV-vel sterilizált) és állati takarmányhoz ad libitum. A rágcsálóknak szánt takarmányt az Altromin International-től (Lage, Németország) vásároltuk.

Minta nagysága

Összesen 32 6-hetes (fiatal, nem terhes felnőttek) nőstény albínó svájci egeret használtak, akik súlya 20–26 g volt a vizsgálat kezdetén. Véletlenszerűen 4, 8 fős csoportra osztották őket: – kontrollok, akik 28 napon keresztül iv. napi sóoldatot kaptak – 28 napon keresztül 1,61 mg/ttkg bifentrint intraperitoneálisan kapó állatok (1. csoport) – 4,025 mg bifentrint ip. /kg 28 napon keresztül (2. csoport) – 28 napon keresztül 8,05 mg/ttkg bifentrint intraperitoneálisan kapó állatok (3. csoport). A dózisokat a piretroiddal kapcsolatos korábbi tapasztalataink alapján választottuk ki [15]. A 8,05 mg/kg-os dózist 0,5 LD 50-nek tekintették [15].

Tesztek és mérések

A 29. napon az állatokat lefejezéssel leöltük. Korábban nem volt érzéstelenítés, mivel a vér biokémiai paraméterei miatt aggódtunk. Vénás vérmintákat vettek. Azmájakésveselaboratóriumi mérleggel (MFD, A&D CO., LTD, Szöul, Korea) súlyozták. A szerveket MPW-120 mechanikus keverővel (MPW Med. Instruments, Varsó, Lengyelország) homogenizáltuk 0,1 mol Tris-HCl pufferben, pH 7,4. A 0,5 g szövetmintát 5 ml pufferben összekevertük. A homogenizátumokat kétszer 15 percig centrifugáltuk (5000 x g). A Sigma1-6P centrifugát (Polygen, Engelwood, NY, USA) használtuk. A felülúszót az IL-1ß és TNF-koncentrációk ELISA tesztekkel történő mérésére használták. Az IL-1ß és TNF ELISA készleteket a gyártótól (Cloud-Clone Corp., Houston, TX, USA) vásároltuk. A vérszérum kreatininkoncentrációját és alanin-transzamináz (ALT) aktivitását ErbaMannheim XL-600 biokémiai analizátorral (Mannheim, Németország) mérték.

Statisztikai analízis

Az eredményeket az IBM SPSS Statistics (v. 21) (Statsoft Sp.zo.o., Krakkó, Lengyelország) segítségével elemeztük. A változók eloszlásának a hipotetikus normális eloszlással való megfelelését Shapiro-Wilk normalitásteszttel ellenőriztük. A kapott eredményeket a leíró statisztika alapvető elemeinek felhasználásával mutattuk be (átlag ± SD, mivel az eredmények normális eloszlásúak voltak). A vizsgált változók összehasonlító elemzését parametrikus statisztikai tesztek segítségével végeztem. A folytonos karakterű, normál eloszlású kvantitatív jellemzők esetében a parametrikus Student-féle t-próbát alkalmaztuk, amely két csoport eredményeit hasonlította össze. A fennmaradó esetekben a Mann-Whitney U-t használtuk két mintához a mennyiségi tulajdonságok meghatározásához. A megfigyelt különbségeket statisztikailag szignifikánsnak tekintettük p<>

Eredmények

Vesetömeg nem különbözött a csoportok között. Ez volt (átlag± SD) {{0}},16 ±0.02 g a kontrollokban, 0,16± 0.{101} {14}}1 g az 1. csoportban, 0,16 ± 0,03 g a 2. csoportban és 0,16 ± 0,04 g a 3. csoportban.májtömege 1,24 ±0,18 g volt a kontrollokban, 1,33 ±0,16 g az 1. csoportban, 1,35 ±0,2 g a 2. csoportban, 1,35 ± {{16 }},2 g a 3. csoportban. A kreatinin koncentráció nem különbözött a csoportok között, és 0,2± 0.0mg/dl volt a kontrollcsoportban, 0 0,2± 0.02 mg/dl az 1. csoportban, {{30}},2± 0,03 mg/dl a 2. csoportban és 0,2 ±0,04 mg/dl a 3. csoportban. Az ALT aktivitás 51±12U/l volt a kontrollokban, 60±13 U/l az 1. csoportban, 80±9 U/l a 2. csoportban és 135± 20U/l a 3. csoportban. a 3. csoport és a kontrollok között statisztikailag szignifikáns volt (p<0.05). the="" interleukin="" 1ß="" concentration="" in="" the="">májaka kontrolloknál 53,5 ± 23,9 pg/ml, az 1-54,1 ± 33,5 pg/ml csoportban, 2-59,1 ± 60,0 pg/ml (p<0.05), 3–99="" ±79.9="" pg/ml="" (p=""><0.05 vs="" controls).="" in="" the="">vesea kontrolloknál 3,9±2,3 pg/ml, 1-6,8±10,6 pg/ml, 2-9,8±7,9 pg/ml és 3-11,2 ±5,2 pg/ml volt. Statisztikailag szignifikáns különbség volt az 1., 2. és 3. csoport és a kontrollok között<0.05). the="" tnfα="" levels="" did="" not="" significantly="" differ="" in="" the="" groups="" exposed="" to="" bifenthrin="" in="" comparison="" with="" controls="" neither="" in="" the="">májaksem avese. Azmájkár biomarkerek mutatták azt 1. táblázat ésvesebiomarkerek a 2. táblázatban.

A CISTANCHE JAVÍTJA A VESE-/VESEFÁJDALÁST

Vita

Kísérletünkben kimutattuk, hogy szignifikánsan megemelkedett az interleukin 1ß egerekbenmájakésvese. Ez arányos volt a szubakut mérgezés kísérleti modelljében alkalmazott bifentrin dózisával. Azvesejobban érintette őket a xenobiotikum, mintmájak.Pawar et al. elmagyarázták, hogy a piretroidokkal való mérgezés oxidatív stresszt okozott avese.Megerősítette, hogy a tiolok szintjében jelentős csökkenést észleltek avesepiretroid hatásának kitett állatok esetében. A xenobiotikummal való mérgezés a szuperoxid-diszmutáz (SOD) és a kataláz aktivitás jelentős csökkenését okozta.vese.Hisztopatológiai értékelése avesevérzéseket tártak fel a kéregben és a magban, a tubuláris degeneratív elváltozásokat a lumen zárásával és a Bowman-kapszulatér csökkenésével [16]. Vizsgálatunkban a szűkös anyagi lehetőségek miatt nem tudtuk elvégezni a belső szervek kórszövettani vizsgálatát. Vizsgálatunk során a bifentrin hepatotoxikus hatása látható volt, mivel a legnagyobb dózisú peszticidnek kitett csoportban megnövekedett ALT aktivitást és szignifikáns interleukin 1ß-koncentráció növekedést észleltünk a csoportban. Az IL-1 és a TNF makrofágokban és monocitákban szintetizálódik. A vérbe választódnak ki, aminek köszönhetően szisztémás hatásuk van. A TNF az egyik első citokinek, amely a gyulladás során megjelenik [17]. A TNF serkenti az interleukin 1ß növekvő termelését, ami hosszabb ideig tartó oxidatív stressz során következik be [18]. Ez magyarázatot adhat arra, hogy 28 napig tartó kísérletünk során a TNF nem különbözött szignifikánsan a kísérleti csoportok között, az interleukin 1ß pedig igen. Egy másik, osztályunkon végzett vizsgálat kimutatta, hogy egy másik piretroid lambdacihalotrin szubakut mérgezése szintén szignifikánsan növelte az interleukin 1ß szintjét egerekben.veseésmájak [19].

Egy hasonló vizsgálatban a bifentrinnel 8 mg/ttkg dózisban alkalmazták, és csökkentette a mozgási aktivitást egerekben, ami megerősítette neurotoxikus hatását. Ezenkívül növelte az ALT aktivitást egerek vérszérumában, és limfocita beszűrődések kialakulásához vezetett amájakszubakut mérgezés után, amely azt mutatja, hogy a neuronokon kívül a bifentrin mérgezés is termelmájhibásan is működik [15]. Jelen tanulmányban nem tudtunk kórszövettani vizsgálatot végezni, de a hivatkozott publikációból tanulva hasonló változásokra számítottunk amájakAzmájnagy valószínűséggel károsodik az összes xenobiotikumtól, amely az adott szervben metabolizálódik. A bifentrin oxidatív metabolizmuson megy keresztül, ami 4'-hidroxi-bifentrin képződéséhez vezet, és rágcsálókban és emberekben is hidrolizál májmikroszómákat [20, 21]. Vizsgálatunkban fiatal felnőtt egereket használtunk, mivel a fiatal rágcsálóknak kisebb a piretroid metabolizáló képessége. A bifentrinnek kitett rágcsálókölykökben a peszticid átjuthat a vér-agy gáton, felhalmozódhat az agyban, és tartós idegrendszeri rendellenességeket okozhat [22]. Dar és mtsai. patkányoknak legfeljebb 30 napig adott bifentrin oxidatív stresszt váltott ki amáj, veseés a tüdő [23]. Vannak publikációk a bifentrin zebrahal embriókra gyakorolt ​​immuntoxikus hatásairól. Jin és munkatársai által végzett kísérletben. kimutatták, hogy a bifentrin expozíció növelte az interleukin 1ß, interleukin 8, kaszpáz 9 és 3 szintjét az S-cisz-bifentrinnek kitett embriókban [14]. Park et al. megerősítette, hogy a bifentrin-mérgezés a zebrahal embriogenezise során fejlődési toxicitást, gyulladást és csökkenti az angiogenezist [20].

Az interleukin 1 egy jelzőmolekula, amely szabályozza az immunválaszt, közvetíti a leukociták, limfociták működését, pirogénként működik és közvetíti a krónikus gyulladás kialakulását [24]. Ezért kísérletünkben ezt választottuk a szöveti stressz és a xenobiotikumra adott gyulladásos válasz markereként. A TNF egy proinflammatorikus citokin is, amely szerepet játszik az autoimmun betegségekben és a neoplazma kialakulásában. Vizsgálatunk eredményei hasonlóak Wang és mtsai. aki 3 hétig bifentrinnek kitett hím egereken végzett kísérletet, és megerősítette a piretroid immuntoxikus hatását [25]. Egy másik tanulmány, amelyet Wang és munkatársai publikáltak. megvilágította a bifentrin immunotoxicitásának mechanizmusait egér makrofágokban. A bifentrinnek való kitettség gátolta az interleukin 6 és a TNF transzkripciós szintjét a lipopoliszacharid stimuláció miatt. A bifentrinnel való mérgezés növelte a reaktív oxigénfajtákat, és az oxidatív stresszhez kapcsolódó gének szabályozási zavarához vezetett [26].

Egy nemrégiben megjelent publikációban Jin et al. megerősítette, hogy a hím egerek orális expozíciója bifentrinnek 20 mg/ttkg dózisban 3 hétig növelte a gyulladást okozó citokinek szintjét és csökkentette az antioxidáns enzimek (SOD, glutation-peroxidáz) aktivitását az oxidatív stressz következtében a piretroid-mérgezés során. [27]. Sok más szerző egyetért abban, hogy a piretroidok az oxidatív stressz révén károsítják a belső szerveket [28–30]. Vannak adatok a piretroidok immunmoduláló hatásáról is emberekben. Netaet al. számos proinflammatorikus citokint mértek a születéskor, 300 újszülött köldökzsinórból vett vérmintáiban (beleértve az interleukin 1ß-t, TNF-et, interleukin 6-ot, interleukin 10-et), akik prenatálisan permetrinnek voltak kitéve. A szerzők az interleukin 10 csökkenését találták azoknál a gyermekeknél, amelyek növelhetik az allergiás betegségek és az asztma kockázatát az élet későbbi szakaszában [31]. Mindeközben a permetrint az I. típusú piretroidokhoz tartozó bifentrinhez hasonlóan az Egészségügyi Világszervezet malária megelőzésére ajánlja még terhes nők számára is [32]. Minden bizonnyal a használat előnyei felülmúlják a lehetséges mellékhatásokat.

A CISTANCHE JAVÍTJA A VESE-/VESEBETEGSÉGET

Vizsgálatunk azt mutatja, hogy a bifentrin már kis dózisban is jelentős interleukin 1ß növekedést okoz egerekbenveseamely bizonyítja, hogy a gyulladás avesemég nagyon alacsony dózisok esetén is előfordul. Összefügg azzal a ténnyel, hogy a piretroid metabolitjai a vizelettel ürülnek ki. A 3-PBA számos piretroid leggyakrabban kimutatott metabolitja a vizeletben [33]. Vidéki és városi területekről származó gyermekek és felnőttek vizeletében kimutatható, ami megerősíti, hogy az emberi populáció széles körben ki van téve ezeknek a vegyületeknek [4]. Állatmodelleken végzett vizsgálatok alátámasztják ezt az állítást. Amin et al. megerősítette a deltametrin nefrotoxicitását harcsában [34]. Abdel-Daim et al. a piretroid nefrotoxikus hatását is feljegyezték tilápiában [35]. Bár a modern laboratóriumok képesek különböző immunotoxicitási, hepatotoxicitási és nefrotoxicitási biomarkerek mérésére, a szűkös anyagi források miatt csak a fent bemutatott néhányat választottuk ki.

Következtetések

A bifentrin szubakut mérgezése jelentősen megnöveli az interleukin 1ß koncentrációjátmájakésvesedózisarányos szinten. Ezt az ALT növekedése kíséri. Megerősíti a bifentrin nefrotoxikus és hepatotoxikus és gyulladáskeltő hatását nem célszervezetekben.