Патоморфологічні зміни у легенях, міокарді та головному мозку експериментальних тварин за умови впливу зважених частинок ультрадисперсного діапазону промислового аерозолю
DOI:
https://doi.org/10.26641/1997-9665.2025.1.67-74Ключові слова:
зважені частинки ультрадисперсного діапазону, робоча зона, патоморфологічні зміни, зварювальник.Анотація
Мета. Провести оцінку патоморфологічних змін у легенях, міокарді та головному мозку експериментальних тварин за умов впливу зважених частинок (ЗЧ) ультрадисперсного діапазону промислового аерозолю. Методи. Відбір ЗЧ промислового аерозолю проводили на робочому місці зварювальника за допомогою пробовідбірника ТАЙФУН Р-20-2 з використанням поглинача Зайцева, що містив деіонізовану воду. Для відокремлення ЗЧ (≤ 100 нм) отриманий колоїдний розчин фільтрували через шприц з приєднаним фільтротримачем з мембранним дисковим фільтром з розміром пор 100 нм. Методом атомно-емесійної спектрометрії з індуктивно зв’язаною плазмою визначали їх хімічний склад. Для визначення негативної дії ЗЧ в дослідженні використовували модель субхронічної інтоксикації на щурах лінії Wistar. Піддослідним тваринам вводили ультрадисперсні ЗЧ у колоїдному розчині внутрішньоочеревинно протягом 6 тижнів 5 разів на тиждень у розрахунку 1 мл на 100 гр. маси тіла тварини. Кількісні показники окремих структурних елементів внутрішніх органів проводилися за допомогою програми морфометрії Відеотест - Морфологія 5.2.0.158.ось із використанням мікроскопу Axio Scope A1 «Carl Zeiss» (Німеччина) з камерою Jenoptik Рrogres gryphax® серии SUBRA (Німеччина). Результати. Встановлено, що до складу ультрадисперсних ЗЧ входили залізо, мідь, нікель, молібден, вольфрам, кремній, титан та ванадій в різних концентраціях. Через 6 тижнів від початку експозиції морфологічні зміни у внутрішніх органах (легені, серце, головний мозок) не відрізнялися від контрольних спостережень. Через 12 тижнів від початку експерименту патологічні зміни спостерігалися у всіх досліджуваних органах, серед яких найбільші зміни спостерігалися у легеневій тканині. Підсумок. Встановлено, що зважені частинки ультрадисперсного діапазону, які утворюються під час зварювання металу, призводять до розвитку дистрофічних, дисциркуляторних, запальних, склеротичних змін в структурі внутрішніх органів (легені, серце, головний мозок). Максимально виражені зміни в структурі всіх органів виявлялися на 12 тиждень експерименту.
Посилання
Downward GS, van Nunen EJHM, Kerckhoffs J, Vineis P, Brunekreef B, Boer JMA, Messier KP, Roy A, Verschuren WMM, van der Schouw Y, Sluijs I, Gulliver J, Hoek G, Vermeulen R. Long-Term Exposure to Ultrafine Particles and Incidence of Cardiovascular and Cerebrovascular Disease in a Prospective Study of a Dutch Cohort. Environmental health perspectives. 2018;126(12):127007. https:// doi.org/10.1289/EHP3047
Zou B, Wu P, Luo J, Li L, Zhou M. Analysis of the global burden of cardiovascular diseases linked to exposure to ambient particulate matter pollution from 1990 to 2019. Frontiers in Public Health. 2024;12. DOI 10.3389/fpubh.2024.1391836
Leikauf GD, Kim SH, Jang AS. Mechanisms of ultrafine particle-induced respiratory health effects. Experimental & molecular medicine. 2020;52(3):329–37. https://doi.org/10.1038/s12276-020-0394-0
Marcias G, Fostinelli J, Catalani S, Uras M, Sanna AM, Avataneo G, De Palma G, Fabbri D, Paganelli M, Lecca LI et al. Composition of Metallic Elements and Size Distribution of Fine and Ultrafine Particles in a Steelmaking Factory. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2018;15(6):1192. https://doi.org/10.3390/ijerph15061192
Viitanen A-K, Uuksulainen S, Koivisto AJ, Hämeri K, Kauppinen T. Workplace Measurements of Ultrafine Particles - A Literature Review. Ann. Work Expo Heal. 2017;61:749–58. DOI: 10.1093/annweh/wxx049
Sharavara LP, Dmytrukha NM, Andrusyshyna IM. Ultrafine industrial aerosol as a risk factor for the health of smelting shop workers at a machine-building enterprise. Zaporozhye Medical Journal. 2024;26(1):44-52. https://doi.org/10.14739/ 2310-1210.2024.1.290499
Sharavara LP. [Assessment of industrial aerosol content at the workplace of a metal and alloy smelter in machine-building production]. Ukrainian journal on problems of occupational medicine. 2021;17(4):245-52. Ukrainian. https://doi.org/ 10.33573/ujoh2021.04.245
Nyuk LM, Nan Z, Wilson TLY, Suzana M, Fatimah H, Chin FS, Gim PL, Wanxi P, Christian S. Use, exposure and omics characterisation of potential hazard in nanomaterials. Materials Today Advances. 2023;17:100341. https://doi.org/10.1016/j.mtadv.2023.100341
Francesca B, Ilaria P. Nanotoxicity assessment: A challenging application for cutting edge electroanalytical tools. Analytica Chimica Acta. 2019;1072:61-74. https://doi.org/10.1016/ j.aca.2019.04.035
Schraufnagel DE. The health effects of ultrafine particles. Exp Mol Med. 2020;52:311-7. https://doi.org/10.1038/s12276-020-0403-3
Weichenthal S, Lloyd M, Ganji A, Simon L, Xu J, Venuta A, Schmidt A, Apte J, Chen H, Lavigne E, Villeneuve P, Olaniyan T, Tjepkema M, Burnett RT, Hatzopoulou M. Long-Term Exposure to Outdoor Ultrafine Particles and Black Carbon and Effects on Mortality in Montreal and Toronto, Canada. Research report (Health Effects Institute). 2024;217:1–63.
American Society for Testing and Materials (ASTM): D7035-10 Standard Test Method for Determination of Elements in Airborne Particulate Matter by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES) West Conshohocken, Pa : ASTM; 2010.
Kozhemyakin YM, Chromov OS, Filonenko MA et al. [Scientific and practical recommendations for keeping laboratory animals and working with them]. Kyiv : Interservis; 2017. 186 p. Ukrainian.
Vakhnyuk TV. [Histology with the technique of histological research]. Kyiv : Medicine; 2018. 256 p. Ukrainian.
Traсhtenberg IM, Dmytrukha NM, Kozlov KP. Cardio-vasotoxic effect of heavy metalcompounds and their nanoparticles (review). Ukrainian Journal of Occupational Health. 2022;18 (3):237–52. Ukrainian. https://doi.org/10.33573/ujoh2022.03.237
Kuntic M, Kuntic I, Cleppien D, Pozzer A, Nußbaum D, Oelze M et al. Differential cardiovascular effects of nano- and micro-particles in mice: Implications for ultrafine and fine particle disease burden in humans. ChemRxiv. 2024. doi:10.26434/ chemrxiv-2024-hhn4v
Yavorovskyy OP, Stechenko LO, Solokha NV, Kryvosheyeva OI, Chukhray SM. [The effect of titanium nitride nanoparticles on the ultrastructure of the respiratory department of the lungs of rats in a chronic experiment]. Environment and health. 2017;2:4-7. Ukrainian.
Al-Hamadany NS, Alzubaidy MH. Evaluating the toxic oral doses of iron oxide nanoparticles in mice. Iraqi Journal of Veterinary Sciences. 2023;37(4):801-11. DOI: 10.33899/ijvs.2023.138368.2796
Song J, Han K, Wang Y, Qu R, Liu Y, Wang S, Wang Y, An Z, Li J, Wu H, Wu, W. Microglial Activation and Oxidative Stress in PM2.5-Induced Neurodegenerative Disorders. Antioxidants. 2022;11(8):1482. https://doi.org/10.3390/antiox11081482
De A, Ghosh S, Chakrabarti M, Ghosh I, Banerjee R, Mukherjee A. Effect of low-dose exposure of aluminium oxide nanoparticles in Swiss albino mice: Histopathological changes and oxidative damage. Toxicology and Industrial Health. 2020;36(8):567-79. https://doi.org/10.1177/ 0748233720936828
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0), яка дозволяє іншим особам вільно поширювати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому журналі.
Автори, направляючи рукопис до редакції журналу «Morphologia», погоджуються з тим, що редакції передаються права на захист і використання рукопису (переданого до редакції матеріалу, в тому числі таких об'єктів, що охороняються авторським правом, як фотографії автора, малюнки, схеми, таблиці і т.п.), в тому числі на відтворення в пресі і в мережі Інтернет; на поширення; на переклад рукопису на будь-які мови; експорту та імпорту примірників журналу зі статтею Авторів з метою поширення, доведення до загального відома. Зазначені вище права Автори передають Редакції без обмеження терміну їх дії і на території всіх країн світу без обмеження.
Автори гарантують, що вони мають виняткові права на використання матеріалів, переданих до редакції. Редактори не несуть відповідальності перед третіми особами за порушення гарантії, надані авторами. Розглянуті права передаються до редакції з моменту підписання поточної публікації для публікації. Відтворення матеріалів, опублікованих в журналі іншими особами та юридичними особами, можливе лише за згодою редакції, з обов'язковим зазначенням повної бібліографічного посилання первинної публікації. Автори залишають за собою право використовувати опублікований матеріал, його фрагменти і частини для навчальних матеріалів, усні презентації, підготовку дисертації дисертації з обов'язковою бібліографічною посиланням на оригінальну роботу. Електронна копія опублікованій статті, що завантажується з офіційного веб-сайту журналу в форматі .pdf, може бути розміщена авторами на офіційному веб-сайті їх установ, будь-яких інших офіційних ресурсах з відкритим доступом.
