The constant pollution of the environment increases the content of xenobiotics in the air, soil, water and contributes to their entry into the organism. Increased content of molybdenum in the environment has pathogenic effect on the human organism. It is known that the excretion of metals is mainly via the kidney, while the content of the xenobiotics in the urine may have pathogenic effects on renal function. It is of interest to study the renal functions in conditions of inflow metals in the organism. The aim of this work was to study the effect of experimental hypocalcaemia on uropoisis renal function at the chronic molybdenum intoxication. Materials and methods. Experiments were carried out on Wistar-rats. Chronic molybdenum intoxication in experimental animals was caused by intragastric injection of ammonium molybdate solution in the dose of 50mg/kg. during 1 month. Experimental hypocalcaemia was created by the parathyroidectomy. Results. It was noted that when a stand-alone injection of ammonium molybdate glomerular filtration rate is reduced. In the model combined with parathyroidectomy this indicator comes back to normal. Tubular water reabsorption, urinary excretion of calcium and protein are less pronounced than in the isolated introduction ammonium molybdate. Urine osmolarity also had a tendency to decrease. Conclusions. Experimental hypocalcaemia reduces the renal manifestations of chronic molybdenum intoxication.
heavy metals, hypoparathyroisis, hypocalcaemia, ammonium molybdate
Молибден относится к эссенциальным микроэлементам. Являясь составной частью ряда ферментов (ксантинок-сидаза, альдегидоксидаза, сульфитоксидаза), он влияет на многие стороны обмена веществ в организме. Однако поступление в организм молибдена в количествах, превышающих ПДК, является фактором риска для здоровья населения [3,5]. Повышенное содержание этого ксенобиотика в биосредах оказывает патогенное влияние, прежде всего на почки, как главный экскреторный орган [1].
Известно влияние измененного гомеостазиса кальция на токсические эффекты и накопление в тканях свинца и кадмия [2,4].
Цель исследования - изучение влияния экспериментальной гипокальциемии на мочеобразовательную функцию почек при хронической молибденовой интоксикации.
Материалы и методы исследования. Работа проведена на крысах-самцах линии Вистар массой 200-300 г. Опытные животные в период исследований содержались на стандартном рационе в условиях свободного доступа к воде и пище. Световой режим - естественный.
Крысы были разделены на 4 группы:
- Интактные крысы;
- Крысы с интрагастральным введением молибдата аммония в дозе 50 мг/кг;
- Крысы с экспериментальным гипопаратиреозом;
- Крысы с интрагастральным введением молибдата аммония на фоне экспериментальной гипокальциемии (гипопаратиреоз).
При проведении экспериментов руководствовались статьей 11-й Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (1964), «Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с использованием животных» (1985) и Правилами лабораторной практики в Российской Федерации (приказ МЗ РФ №267 от 19.06.2003 г.).
Модель гипопаратиреоза в эксперименте у крыс создавали путем удаления паращитовидных желёз электрокауте-ром под тиопенталовым наркозом. Раствор молибдата аммония вводили через месяц после паратиреоидэктомии внутрижелудочно в дозировке 50 мг/кг. Для сбора мочи животные помещались в обменные клетки на 6 часов. В условиях спонтанного диуреза определяли объем диуреза, скорость клубочковой фильтрации по клиренсу эндогенного креати-нина, рассчитывали канальцевую реабсорбцию воды. Содержание Na и К в моче и плазме определяли методом пламенной фотометрии, с помощью пламенного анализатора жидкостей ПФА-378, концентрацию кальция, креатинина, белка определяли спектрофотометрически (PV 1251С) с помощью наборов «Кальций-Арсеназо-Агат», «Креатинин-Агат», ООО «Агат-Мед» (г. Москва, Россия.) Результаты обработаны статистически с применением t-критерия Стьюдента с использованием программы Prism 5.0 и Excel.
Результаты и их обсуждение. В ходе изучения водо-выделительной функции почек было установлено (табл.), что у крыс при моделировании хронической молибденовой интоксикации в течение месяца происходило, относительно фоновых значений, достоверное (р<0,001) увеличение объема 6-часового спонтанного диуреза за счет снижение канальцевой реабсорбции воды (р<0,001), несмотря на одновременное уменьшение скорости клубочковой фильтрации (р<0,01).
При изучении ионовыделительной функции почек выявлялось, несмотря на уменьшение фильтрационного заряда натрия (р<0,01), повышение его экскреции (р<0,05), вследствие достоверного (р<0,01) снижения канальцевой реабсорбции катиона (рис.1). Содержание натрия в плазме крови имело тенденцию к снижению. Экскреция кальция у крыс на фоне хронической молибденовой интоксикации увеличивалась (р<0,001) в результате снижения его канальцевой реабсорбции (рис. 2), при этом содержание кальция в плазме крови было повышено.
Одновременно с этими изменениями отмечалась про-теинурия (рис. 3) и уменьшение осмолярность мочи [1].
Опыты показали (табл.), что паратиреоидэктомия уже через 1 месяц приводит к увеличению объема 6-часового спонтанного диуреза (р<0,001) вследствие достоверного снижения канальцевой реабсорбции воды (р<0,001), что соответствует данным полученным ранее в нашей лаборатории при воспроизведении модели гипопаратиреоза [2]. У оперированных крыс отмечалась (рис.2 ) гипокальциурия (р<0,05) при уменьшении фильтрационного заряда кальция (р<0,05) вследствие гипокальциемии, относительно фоновых значений. Содержание белка в моче увеличивалось относительно фоновых значений (рис. 3). Осмолярность мочи у паратиреоидэктомированных крыс уменьшалась.
1. Albegova ZhK, Brin VB, Gagloeva EM, Zaks TV, Botsieva NV. Pochechnye proyavleniya khronicheskoy molibdenovoy intoksikatsii. Vestnik mezhdunarodnoy akademii nauk ekologii i bezopasnosti zhiznedeyatel´nosti. 2010;15(4):85-8. Russian.
2. Akhpolova VO, Brin VB. Svintsovaya nefropatiya v uslo-viyakh izmenennogo kal´tsievogo obmena. Germaniya: Lab Lambert Academic Publishing. GmbH @ Co.; 2013. Russian.
3. Reutova NV. Analiz zabolevaemosti naseleniya v rayone raspolozheniya vol´fram-molibdenovogo kombinata. Gigiena i sanitariya. 2007;4:13-5. Russian.
4. Khadartseva MP. Brin VB. Kadmievaya nefropatiya v usloviyakh izmenennogo obmena kal´tsiya. Germaniya: Lab Lambert Academic Publishing. GmbH @ Co.; 2012. Russian.
5. Sherkhov ZKh, Sherkhov KhI, Shavaeva FV, Sherkhova LK. Izmenenie adaptivnykh vozmozhnostey serdtsa pod deystviem molibdena. International on Immunorehabilitation. 2009;ll(l):148-9. Russian.
