Субакутно тровање бифентрином повећава ниво интерлеукина 1ß у бубрезима и јетри мишева

edmund.chen@wecistanche.com

Позадина

Бифентрин припада пиретроидним инсектицидима типа И који ступају у интеракцију са волтажним натријумским каналима у неуронским мембранама [1–3]. Неуротоксично је. Интоксикација доводи до смрти циљних организама. Веровало се да су пиретроиди безбедни за сисаре јер се метаболишу ујетра(поцепан на централној естарској вези). Метаболити: цис-3-(2-хлоро-3,3,3-трифлуоропроп-1-ен-1-ил)-2,{ {8}}диметилциклопропан карбоксилна киселина (ЦФМП) и 3-феноксибензојева киселина (3-ПБА) се сматрају релативно нетоксичним и излучују се урином. Студије које су спровели Виелгомас ет ал. показала је да су пиретроидни метаболити детектовани у узорцима урина урбане и руралне популације [4, 5]. Постоје докази да тровање пиретроидима код сисара (људи и животиња) може довести до здравствених проблема [6–8]. Акутно тровање бифентрином код сисара доводи до агресивног спаринга, осетљивости на надражаје и тремора [1, 9, 10]. Како се бифентрин користи у пољопривреди и хортикултури за контролу штеточина, постоји ризик од хроничне изложености људи остацима пестицида у прехрамбеним производима. Ово једињење се сматра умерено токсичним ин виво за кичмењаке у поређењу са другим пиретроидима [11]. Постоје недавни извештаји о могућој имунотоксичности и проинфламаторном дејству пиретроида код кичмењака који се развијају услед оксидативног стреса. Глутатион-С трансферазе (ГСТ) имају функцију у метаболизму бифентрина. Бифентрин и други пиретроиди инхибирају ГСТ у компетитивном механизму ујетренециљаних организама који производе оксидативни стрес [12–15]. Циљ истраживања био је да се провери да ли субакутно тровање бифентрином утиче на проинфламаторни интерлеукин 1ß и фактор туморске некрозе (ТНФ) убубрезидобро каојетреи функције ових органа.

Кључне речи:Бифентрин, интерлеукин1ß, Проинфламаторна својства, Бубрези, јетра

ЦИСТАНЦХЕ ЋЕ ПОБОЉШАТИ ФУНКЦИЈУ БУБРЕГА/БУБРЕГА

Методе

ПодешавањаСтудијски пројекат су одобрили Локални етички комитет у Лублину, Пољска и Институционални комитет за негу и употребу животиња на Медицинском универзитету у Лублину, Пољска. Оба аутора су имала обуку у планирању и извођењу експеримената на животињама. Бифентрин је купљен од Института за органску хемију (Анопол, Варшава, Пољска). Физиолошки раствор је купљен од Гленмарк Пхармацеутицалс (Варшава, Пољска). Експеримент је спроведен у Центру за експерименталну медицину на Медицинском универзитету у Лублину. Праћене су европске, пољске и смернице Медицинског универзитета у Лублину за коришћење животиња. Постојали су стандардни лабораторијски услови (циклус 12х светлости/12х тама, температура 21-22 степена, влажност ваздуха 55-60 процената). Животиње су узгајане у Центру за експерименталну медицину на Медицинском универзитету у Лублину (узгајивач бр. 077 регистрован у Министарству науке и високог образовања, Варшава, Пољска). Тхехерд потиче из реке Цхарлес (Келн, Немачка). Мишеви су имали слободан приступ води (стерилизованој УВ) и сточној храни ад либитум. Храна за глодаре набављена је од Алтромин Интернатионал-а (Лаге, Немачка).

Величина узорка

Употребљено је укупно 32 6-недељне (биле су младе одрасле особе које нису трудне) женке албино швајцарских мишева тежине 20–26 г на почетку студије. Они су насумично подељени у 4 групе од по 8: – контроле које су дневно примале физиолошки раствор ип током 28 дана – животиње које су примале бифентрин ип у дози од 1,61 мг/кг током 28 дана (група 1) – животиње које су примале бифентрин ип у дози од 4,025 мг /кг током 28 дана (група 2) – животиње које су примале бифентрин ип у дози од 8,05 мг/кг током 28 дана (група 3). Дозе су одабране на основу нашег претходног искуства са овим пиретроидом [15]. Доза од 8,05 мг/кг сматрана је 0,5 ЛД 50 [15].

Испитивања и мерења

29. дана животиње су жртвоване одсецањем главе. Раније није било анестезије јер смо били забринути за биохемијске параметре крви. Добијени су узорци венске крви. Тхејетреибубрезипондерисани су лабораторијском вагом (МФД произвођача А&Д ЦО., ЛТД, Сеул, Кореја). Органи су хомогенизовани механичким блендером МПВ-120 (МПВ Мед. Инструментс, Варшава, Пољска) у 0.1 мол пуферу Трис-ХЦл, пХ 7,4. Узорак од 0.5 г ткива помешан је у 5 мл пуфера. Хомогенати су центрифугирани два пута 15 мин (5000 × г). Коришћена је Сигма{12}}П центрифуга (Полиген, Енгелвоод, НИ, УСА). Супернатант је коришћен за мерење концентрација ИЛ-1ß и ТНФ помоћу ЕЛИСА тестова. ИЛ-1ß и ТНФ ЕЛИСА комплети су купљени од произвођача (Цлоуд-Цлоне Цорп., Хјустон, Тексас, САД). Концентрација креатинина и активност аланин трансаминазе (АЛТ) у крвним серумима мерене су биохемијским анализатором ЕрбаМаннхеим КСЛ-600 (Маннхеим, Немачка).

Статистичка анализа

Резултати су анализирани помоћу ИБМ СПСС Статистицс (в. 21) (Статсофт Сп.зо.о., Краков, Пољска). Усклађеност дистрибуције варијабли са хипотетичком нормалном дистрибуцијом проверена је Схапиро-Вилковим тестом нормалности. Добијени резултати су представљени коришћењем основних елемената дескриптивне статистике (средња вредност ± СД пошто су резултати нормално распоређени). Компаративна анализа за проучаване варијабле спроведена је уз употребу параметарских статистичких тестова. За квантитативне карактеристике континуираног карактера са нормалним дистрибуцијама коришћен је параметарски Студентов т-тест, упоређујући резултате из две групе. У преосталим случајевима, Манн-Вхитнеи У је коришћен за два узорка за квантитативне особине. Уочене разлике су сматране статистички значајним на стр<>

Резултати

Бубрегмаса се није разликовала међу групама. Било је (средња вредност± СД) {{0}}.16 ±0.02 г у контролама, 0.16± 0.{101} {14}}1 г у групи 1, 0.16 ±0,03 г у групи 2 и 0,16±0,04 г у групи 3. Нитијетрамаса као што је била 1,24 ±0.18 г у контролама, 1,33 ±0,16 г у групи 1, 1,35 ±0,2 г у групи 2, 1,35± {{16 }}.2г у групи 3. Концентрација креатинина се није разликовала међу групама и износила је 0.2± 0.0мг/дл у контролној групи, 0 .2± 0.02мг/дл у групи 1, {{30}}.2± 0.03мг/дл у групи 2 и 0.2 ±0.04 мг/дл у групи 3. Активност АЛТ је била 51±12У/л у контролној групи, 60±13 У/л у групи 1, 80±9 У/л у групи 2 и 135±20У/л у групи 3. Разлика између групе 3 и контроле била је статистички значајна (стр<0.05). the="" interleukin="" 1ß="" concentration="" in="" the="">јетреконтрола је била 53,5 ±23,9 пг/мл, у групи 1–54,1± 33,5 пг/мл, 2–59,1± 60,0 пг/мл (п<0.05), 3–99="" ±79.9="" pg/ml="" (p=""><0.05 vs="" controls).="" in="" the="">бубрезиконтрола је био 3,9±2,3 пг/мл, група 1–6,8 ± 10,6 пг/мл, 2–9,8± 7,9 пг/мл и 3–11,2 ±5,2 пг/мл. Постојала је статистички значајна разлика између група 1,2 и 3 у односу на контролу (стр<0.05). the="" tnfα="" levels="" did="" not="" significantly="" differ="" in="" the="" groups="" exposed="" to="" bifenthrin="" in="" comparison="" with="" controls="" neither="" in="" the="">јетренити убубрези. Тхејетрабиомаркерима оштећења приказани су то Табела 1 ибубрегабиомаркери у табели 2.

ЦИСТАНЦХЕ ЋЕ ПОБОЉШАТИ БОЛ БУБРЕГА/БУБРЕГА

Дискусија

У нашем експерименту је показано да је дошло до значајног повећања интерлеукина 1ß код мишевајетреибубрези. Био је пропорционалан дози бифентрина коришћеном у експерименталном моделу субакутног тровања. Тхебубрезибили више погођени ксенобиотиком негојетре.У студији Павар ет ал. објашњено је да интоксикација пиретроидима изазива оксидативни стрес убубрези.То је потврђено детекцијом значајног смањења нивоа тиола убубрезиживотиња изложених пиретроиду. Интоксикација ксенобиотиком изазвала је значајно смањење активности супероксид дисмутазе (СОД) и каталазе убубрези.Хистопатолошка проценабубрезиоткривене хеморагије у кортексу и језгру, тубуларне дегенеративне промене са затварањем лумена и смањењем простора Бовманове капсуле [16]. У нашој студији, због ограничених финансијских средстава, нисмо могли да урадимо хистопатолошки преглед унутрашњих органа. Хепатотоксични ефекат бифентрина био је видљив у нашој студији јер смо открили повећану активност АЛТ у групи изложеној највећој дози пестицида и значајно повећање концентрације интерлеукина 1ß у групи. ИЛ-1 и ТНФ се синтетишу у макрофагима и моноцитима. Излучују се у крв, захваљујући чему имају системски ефекат. ТНФ је један од првих цитокина који се појављује током упале [17]. ТНФ стимулише повећање производње интерлеукина 1ß, што се дешава током дужег трајања оксидативног стреса [18]. Ово може објаснити зашто се током нашег експеримента који је трајао 28 дана ТНФ није значајно разликовао међу експерименталним групама, а интерлеукин 1ß јесте. У другој студији спроведеној на нашем одељењу показало се да субакутно тровање другим пиретроидним ламбдацихалотрином такође доводи до значајног повећања интерлеукина 1ß код мишева.бубрезиијетре [19].

У сличној студији са бифентрином коришћен је у дози од 8 мг/кг и смањеном локомоторном активношћу код мишева што потврђује његов неуротоксични ефекат. Штавише, повећао је активност АЛТ у крвним серумима мишева и довео до формирања инфилтрације лимфоцита ујетренакон субакутног тровања које показује да осим неурона, тровање бифентрином производијетратакође неисправан [15]. У овој студији нисмо могли да извршимо хистопатолошки преглед, али смо, поучивши из цитиране публикације, очекивали сличне промене ујетреТхејетраврло је вероватно да ће се оштетити свим ксенобиотицима који се метаболишу у том органу. Бифентрину се подвргава оксидативном метаболизму који доводи до формирања 4′-хидрокси-бифентрина и хидролизу јетрених микрозома код глодара, као и код људи [20, 21]. У нашем истраживању користили смо младе одрасле мишеве, јер млади глодари имају мању способност метаболизма пиретроида. Код штенаца глодара изложених бифентрину, пестицид може да пређе њихову крвно-мождану баријеру, да се акумулира у мозгу и произведе дуготрајне неуробихејвиоралне дефиците [22]. Дар ет ал. давање бифентрина пацовима до 30 дана изазвало је оксидативни стрес ујетра, бубрезии плућа [23]. Постоје публикације о имунотоксичним ефектима бифентрина на ембрионе зебрице. У експерименту који су спровели Јин ет ал. показано је да излагање бифентрину повећава ниво интерлеукина 1ß, интерлеукина 8, каспазе 9 и 3 код ембриона изложених С-цисбифентрину [14]. Парк и др. потврдили су да интоксикација бифентрином током ембриогенезе зебрице изазива развојну токсичност, упалу и смањује ангиогенезу [20].

Интерлеукин 1 је сигнални молекул који регулише имуни одговор, посредује у функционисању леукоцита, лимфоцита, делује као пироген и посредује у развоју хроничне упале [24]. Због тога је изабран у нашем експерименту као маркер стреса ткива и инфламаторног одговора на ксенобиотик. ТНФ је такође проинфламаторни цитокин који игра улогу у аутоимуним поремећајима и развоју неоплазме. Резултати наше студије су слични резултатима које су добили Ванг ет ал. који је спровео експеримент на мушким мишевима изложеним бифентрину током 3 недеље и потврдио имунотоксични ефекат пиретроида [25]. Друга студија коју су објавили Ванг ет ал. разјаснили механизме имунотоксичности бифентрина у мишјим макрофагима. Излагање бифентрину инхибира нивое транскрипције интерлеукина 6 и ТНФ-а услед стимулације липополисахаридом. Интоксикација бифентрином је повећала реактивне врсте кисеоника и довела до дисрегулације гена повезаних са оксидативним стресом [26].

У недавној публикацији Јин ет ал. потврдили су да орално излагање мужјака мишева бифентрину у дози од 20 мг/кг током 3 недеље повећава нивое проинфламаторних цитокина и смањује активност антиоксидативних ензима (СОД, глутатион пероксидаза) услед оксидативног стреса у току тровања пиретроидом. [27]. Многи други аутори се слажу да пиретроиди оштећују унутрашње органе оксидативним стресом [28–30]. Такође постоје подаци о имуномодулирајућем дејству пиретроида код људи. У студији коју је спровео Нетает ал. бројни проинфламаторни цитокини су мерени у узорцима крви добијеним из пупчане врпце при рођењу од 300 новорођенчади (укључујући интерлеукин 1ß, ТНФ, интерлеукин 6, интерлеукин 10) уз пренатално излагање перметрину. Аутори су открили смањење интерлеукина 10 код те деце што би могло повећати ризик од алергијских болести и астме касније у животу [31]. У међувремену, перметрин, као и бифентрин који припада пиретроидима типа И, препоручује Светска здравствена организација за превенцију маларије чак и за труднице [32]. Сигурно је да корист од његове употребе мора бити већа од могућих нежељених ефеката.

ЦИСТАНЦХЕ ЋЕ ПОБОЉШАТИ БОЛЕСТИ БУБРЕГА/БУБРЕГА

Наша студија показује да чак и мала доза бифентрина изазива значајно повећање интерлеукина 1ß код мишевабубрегашто показује да запаљење убубрегајавља чак и при веома малим дозама. То је повезано са чињеницом да се метаболити пиретроида елиминишу урином. 3-ПБА је најчешће откривени метаболит неколико пиретроида у урину [33]. Открива се у урину деце и одраслих из руралних и урбаних средина, што потврђује широку изложеност људске популације овим једињењима [4]. Студије на животињским моделима подржавају ову изјаву. Амин ет ал. потврђена нефротоксичност делтаметрина, код сома [34]. Абдел-Даим ет ал. такође је забележен нефротоксични ефекат пиретроида код тилапије [35]. Иако су модерне лабораторије у стању да мере различите биомаркере имунотоксичности, хепатотоксичности и нефротоксичности, због ограничених финансијских средстава одабрали смо само неколико горе приказаних.

Закључци

Субакутно тровање бифентрином значајно повећава концентрацију интерлеукина 1ß ујетреибубрезиу дози пропорционалном нивоу. Прати га повећање АЛТ. Потврђује нефротоксични и хепатотоксични и проинфламаторни ефекат бифентрина код нециљаних организама.