Экспериментальные модели хронической патологии животных для оценки рисков здоровью чувствительных групп населения

Файл статьи: 
Иконка PDF health-risk-analysis-2022-2-17.pdf
УДК: 
[615.9+612.014.46]: 546.43
DOI: 
10.21668/health.risk/2022.2.17
Авторы: 

Е.В. Дроздова1, С.И. Сычик1, В.А. Грынчак1, С.Н. Рябцева2

Организация: 

1Научно-практический центр гигиены, Республика Беларусь, 220012, г. Минск, ул. Академическая, 8
2Институт физиологии Национальной академии наук Беларуси, Республика Беларусь, 220072, г. Минск, ул. Академическая, 28

Аннотация: 

Методологии оценки рисков здоровью и гигиенического нормирования химических веществ не принимают во внимание такую уязвимую группу населения, как лица с хроническими неинфекционными заболеваниями. По данным ВОЗ, для многих стран европейского региона характерны высокие уровни данной патологии, поэтому неучтенность груза заболеваний в популяции может снижать точность проводимых оценок. Однако введение слишком высоких коэффициентов запаса при разработке гигиенических регламентов веществ в различных средах приводит к высокой не-определенности и избыточным ограничениям.

Осуществлены научное обоснование и апробация методологии применения экспериментальных моделей патологии для повышения надежности гигиенического нормирования и точности оценок риска здоровью для чувствительных групп населения при воздействии химических веществ природного генеза. Результаты проведенной апробации применительно к питьевой воде свидетельствуют, что в условиях хронической 6-месячной экспериментальной экспозиции животных модельными веществами их токсическое действие для моделей патологии (спонтанной артериальной гипертензии и экспериментально индуцированной гентамицином нефропатии), в сравнении с классической моделью на здоровых животных, было достоверно более выраженным.

Это позволило рекомендовать использование экспериментальных моделей врожденной и индуцированной патологии животных с учетом органов-мишеней токсического действия изучаемых химических веществ при обосновании гигиенических нормативов, в том числе с учетом рисков здоровью, на этапе установления дозозависимых реакций (определение недействующих и / или пороговых уровней) в дополнение к исследованиям на «здоровых» животных. Наиболее целесообразно применение данного подхода при выполнении следующих условий: 1) объект исследования – химические вещества природного генеза, широко распространенные в окружающей среде вследствие при-родных особенностей ее формирования; 2) мишенями биологического действия тестируемых веществ являются органы (системы), патология которых широко распространена в популяции (заболевания системы кровообращения, выделительной системы и т.д.).

Ключевые слова: 
экспериментальные модели патологии, нефропатия, животные со спонтанной гипертензией, оценка рисков, гигиеническое нормирование, чувствительные группы населения, методические подходы, барий, минерализация
Экспериментальные модели хронической патологии животных для оценки рисков здоровью чувствительных групп населения / Е.В. Дроздова, С.И. Сычик, В.А. Грынчак, С.Н. Рябцева // Анализ риска здоровью. – 2022. – № 2. – С. 185–195. DOI: 10.21668/health.risk/2022.2.17
Список литературы: 
  1. Uncertainty factors: Their use in human health risk assessment by UK Government. – Leicester: Institute for Envi-ronment and Health, 2003. – 73 p.
  2. Шур П.З., Хасанова А.А. Аналитический обзор подходов к обеспечению безопасности при обосновании гиги-енических нормативов содержания химических веществ в атмосферном воздухе // Анализ риска здоровью. – 2021. – № 2. – С. 156–167. DOI: 10.21668/health.risk/2021.2.15
  3. Calabrese E.J. Uncertainty factors and interindividual variation // Regul. Toxicol. Pharmacol. – 1985. – Vol. 5, № 2. – P. 190–196. DOI: 10.1016/0273-2300(85)90032-7
  4. Hattis D., Erdreich L., Ballew M. Human variability in susceptibility to toxic chemicals – a preliminary analysis of pharmacokinetic data from normal volunteers // Risk Anal. – 1987. – Vol. 7, № 4. – P. 415–426. DOI: 10.1111/j.1539-6924.1987.tb00479
  5. Dourson M.L., Felter S.P., Robinson D. Evolution of science-based uncertainty factors in noncancer risk assessment // Regul. Toxicol. Pharmacol. – 1996. – Vol. 24, № 2. – P. 108–120. DOI: 10.1006/rtph.1996.0116
  6. Scheuplein R., Charnley G., Dourson M.L. Differential sensitivity of children and adults to chemical toxicity: I. Bio-logical basis // Reg. Toxicol. Pharmacol. – 2002. – Vol. 35, № 3. – P. 429–447. DOI: 10.1006/rtph.2002.1558
  7. Dourson M.L., Charnley G., Scheuplein R. Differential sensitivity of children and adults to chemical toxicity: II. Risk and regulation // Reg. Toxicol. Pharmacol. – 2002. – Vol. 35, № 3. – P. 448–467. DOI: 10.1006/rtph.2002.1559
  8. Approaches for assessing risks to sensitive populations: lessons learned from evaluating risks in the pediatric population / R.N. Hines, D. Sargent, H. Autrup, L.S. Birnbaum, R.L. Brent, N.G. Doerrer, E.A. Cohen Hubal, D.R. Juberg [et al.] // Toxicol. Sci. – 2010. – Vol. 113, № 1. – P. 4–26. DOI: 10.1093/toxsci/kfp217
  9. Genetic polymorphisms in assessing interindividual variability in delivered dose / L.T. Haber, A. Maier, P.R. Gentry, H.J. Clewell, M.L. Dourson // Regul. Toxicol. Pharmacol. – 2002. – Vol. 35, № 2 (Pt 1). – P. 177–197. DOI: 10.1006/rtph.2001.1517
  10. Data derived extrapolation factors for developmental toxicity: A preliminary research case study with perfluorooctanoate (PFOA) / M.L. Dourson, B. Gadagbui, C. Onyema, P.M. McGinnis, R.G. York // Regul. Toxicol. Pharmacol. – 2020. – Vol. 110. – P. 104502. DOI: 10.1016/j.yrtph.2019.104502
  11. Data derived Extrapolation Factors for developmental toxicity: A preliminary research case study with perfluorooc-tanoate (PFOA) / M.L. Dourson, B. Gadagbui, C. Onyema, P.M. McGinnis, R.G. York // Regul. Toxicol. Pharmacol. – 2019. – Vol. 108. – P. 104446. DOI: 10.1016/j.yrtph.2019.104446
  12. Грынчак В.А., Сычик С.И. Особенности токсического действия пластификатора диизононилфталата на экспери-ментальных моделях // Гигиена и санитария. – 2018. – Т. 97, № 5. – С. 474–477. DOI: 10.18821/0016-9900-2018-97-5-474-477
  13. Dorne J.L.C.M. Human variability in hepatic and renal elimination: implications for risk assessment // Journal of Ap-plied Toxicology. – 2007. – Vol. 27, № 5. – P. 411–420. DOI: 10.1002/jat.1255
  14. A new approach method for characterizing inter-species toxicodynamic variability / S.D. Burnett, M. Karmakar, W.J. Murphy, W.A. Chiu, I. Rusyn // J. Toxicol. Environ. Health A. – 2021. – Vol. 84, № 24. – P. 1020–1039. DOI: 10.1080/15287394.2021.1966861
  15. Evolution of chemical-specific adjustment factors (CSAF) based on recent international experience; increasing utility and facilitating regulatory acceptance / V.S. Bhat, M.E.B. Meek, M. Valcke, C. English, A. Boobis, R. Brown // Crit. Rev. Toxicol. – 2017. – Vol. 47, № 9. – Р. 729–749. DOI: 10.1080/10408444.2017.1303818
  16. Murray F.J., Schlekat C.E. Comparison of Risk Assessments of Boron: Alternate Approaches to Chemical-Specific Adjustment Factors // Human and Ecological Risk Assessment. – 2004. – Vol. 10, № 1. – Р. 57–68. DOI: 10.1080/10807030490280954
  17. The public health impact of chemicals: knowns and unknowns [Электронный ресурс] // World Health Organization. – 2016. – 13 р. – URL: http://www.who.int/ipcs/publications/chemicals-public-health-impact/en/ (дата обращения: 19.12.2021).
  18. Possible involvement of descending serotonergic systems in antinociception by centrally administered elcatonin in mice / H. Nakamoto, Y. Soeda, T. Seki, T. Watanabe, M. Satoh // Biol. Pharm. Bull. – 1999. – Vol. 22, № 7. – P. 691–697. DOI: 10.1248/bpb.22.691
  19. Nifedipine and arotinolol in combination for accelerated-malignant hypertension: results of one year follow-up / H. Nakamoto, H. Nemoto, S. Sugahara, H. Okada, H. Suzuki // Hypertens. Res. – 1999. – Vol. 22, № 2. – P. 75–80. DOI: 10.1291/hypres.22.75
  20. Nakamoto H., Hasegawa M. Targeted inactivation of the gene psaK encoding a subunit of photosystem I from the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 // Plant Cell Physiol. – 1999. – Vol. 40, № 1. – P. 9–16. DOI: 10.1093/oxfordjournals.pcp.a029479
  21. Журавлев Д.А. Модели артериальной гипертензии. Спонтанно-гипертензивные крысы // Артериальная гипер-тензия. – 2009. – Т. 15, № 6. – С. 721–723. DOI: 10.18705/1607-419X-2009-15-6-721-723
  22. Okamoto K., Aoki K. Development of a strain of spontaneously hypertensive rats // Jpn. Circ. J. – 1963. – Vol. 27. – P. 282–293. DOI: 10.1253/jcj.27.282
  23. Динамика артериального давления и количественных показателей эритроцитов у крыс SHR в ранние сроки фор-мирования артериальной гипертензии / М.Б. Плотников, О.И. Алиев, А.М. Анищенко, А.В. Сидехменова, А.Ю. Шаманаев, Е.П. Федорова // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. – 2015. – Т. 101, № 7. – С. 822–828.
  24. Динамика показателей тромбоцитов, лейкоцитов и функциональной активности эндотелия у молодых крыс линии SHR / А.В. Сидехменова, О.И. Алиев, А.М. Анищенко, А.Ю. Шаманаев, Е.П. Федорова, М.Б. Плотников // Си-бирский медицинский журнал (Томск). – 2015. – Т. 30, № 3. – С. 61–65. DOI: 10.29001/2073-8552-2015-30-3-61-65
  25. Применение животных со спонтанной гипертензией для моделирования метаболического синдрома / М.А. Ковалева, М.Н. Макарова, А.И. Селенева, В.Г. Макаров // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. – 2012. – Т. 10, № 4. – С. 91–94.
  26. Effects of high-cholesterol and atherogenic diets on vascular relaxation in spontaneously hypertensive rats / M. Cappelli-Bigazzi, S. Rubattu, C. Battaglia, R. Russo, I. Enea, G. Ambrosio, M. Chiariello, M. Volpe // Am. J. Physiol. – 1997. – Vol. 273, № 2. – P. H647–H654. DOI: 10.1152/ajpheart.1997.273.2.H647
  27. Acrolein inhalation alters arterial blood gases and triggers carotid body-mediated cardiovascular responses in hyper-tensive rats / C.M. Perez, M.S. Hazari, A.D. Ledbetter, N. Haykal-Coates, A.P. Carll, W.E. Cascio, D.W. Winsett, D.L. Costa, A.K. Farraj // Inhal. Toxicol. – 2015. – Vol. 27, № 1. – Р. 54–63. DOI: 10.3109/08958378.2014.984881
  28. Abdel-Rahman A.A. Alcohol abolishes the hypotensive effect of clonidine in spontaneously hypertensive rats // Hy-pertension. – 1994. – Vol. 24, № 6. – Р. 802–807. DOI: 10.1161/01.hyp.24.6.802
Получена: 
03.02.2022
Одобрена: 
20.05.2022
Принята к публикации: 
21.06.2022

Вы здесь

Главная