По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 316.642.4: 591.1: 57.043:57.044: 612: 613: 616 DOI:10.33920/med-08-2509-03

Оценка комбинированного воздействия физических и химических факторов на вариабельность биохимических показателей крови в хроническом эксперименте на лабораторных животных

Савченко Олег Андреевич канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник отдела токсикологии с санитарно-химической лабораторией, ФБУН «Новосибирский научно-исследовательский институт гигиены» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 630108, г. Новосибирск, ул. Пархоменко, д. 7, e-mail: savchenko_oa@niig.su, https://orcid.org/0000-0002-7110-7871
Новикова Ирина Игоревна д-р мед. наук, профессор, директор, ФБУН «Новосибирский научно-исследовательский институт гигиены» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 630108, г. Новосибирск, ул. Пархоменко, д. 7, e-mail: novikova_ii@niig.su, https://orcid.org/0000-0003-1105-471X
Потеряева Елена Леонидовна д-р мед. наук, профессор, заведующая кафедрой неотложной терапии с эндокринологией и профпатологией, ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный медицинский университет» (630091, Новосибирск, ул. Красный проспект, 52), главный научный сотрудник отдела гигиенических исследований, ФБУН «Новосибирский НИИ гигиены» Роспотребнадзора (630108, Новосибирск, ул. Пархоменко, 7), e-mail: sovetmedin@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-1422-4211
Савченко Ольга Анатольевна канд. мед. наук, доцент кафедры госпитальной педиатрии с курсом ДПО, ФГБОУ ВПО «Омский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 640099, г. Омск, ул. Ленина, д. 12, e-mail: Olgasav1978@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-2035-5653
Плотникова Ольга Владимировна д-р мед. наук, доцент, заведующая кафедрой гигиены труда, профпатологии, ФГБОУ ВПО «Омский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 640099, г. Омск, ул. Ленина, 12, e-mail: olga.plotnikova7@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-0696-3516
Чуенко Наталья Федоровна научный сотрудник отдела токсикологии с санитарно-химической лабораторией, ФБУН «Новосибирский научно-исследовательский институт гигиены» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 630108, г. Новосибирск, ул. Пархоменко, д. 7, e-mail: natali26.01.1983@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-1961-3486

Этические и технические проблемы, возникающие при проведении долгосрочных исследований на человеке, делают актуальным использование в качестве доступной экспериментальной модели мелких лабораторных животных. Изучение особенностей изменений биохимических показателей крови у крыс линии Wistar, потенцируемых комбинированным воздействием физических и химических факторов (на уровне 1,5 ПДК, ПДУ) в модельных условиях (180-дневного хронического эксперимента), способствует диагностике начальных клинических проявлений заболеваний связанных с воздействием факторов производственной среды, влияющей на развитие ускоренного клеточного старения. Цель исследования: оценка комбинированного воздействия физических и химических факторов на вариабельность биохимических показателей крови лабораторных животных в условиях хронического эксперимента, характеризующего стадии протекания процесса адаптации. Объект исследования: белые лабораторные крысы линии Wistar (n = 90), сгруппированные в три группы: две опытные, содержащиеся в условиях периодического комбинированного воздействия физических (вибрации, шума), а также физических (вибрации, шума) и химических (4-компонентной смеси ароматических углеводородов) факторов на уровне 1,5 ПДК, ПДУ, и одну контрольную (интактные животные) – в комфортных условиях (обычный фотопериодизм и температура +22–24 °С). Исследовались биохимические показатели крови по протоколу Laboratory Animals Ltd., Laboratory Animals (1998). Статистический анализ проводился с помощью стандартных прикладных программ Statistica 10.0 с расчетом медианы (Ме) и перцентильного интервала. Допустимым уровнем достоверности результатов считалась вероятность различий в 95 % и выше (p ≤ 0,05). В ходе исследования были определены границы вариабельности биохимических показателей крови у лабораторных крыс Wistar в зависимости от продолжительности и вида комбинированного воздействия физических (общая вибрация, шум) и химических (4-компонентная аэрозоль углеводородов) факторов, в сравнении с контрольной группой. На основании оценки результатов эксперимента установлены риски кумулятивного действия данных факторов и маркеры биохимических показателей крови, увеличивающие риски развития острых и хронических заболеваний, отравлений способствующих запуску механизмов преждевременного старения организма у животных опытных групп, по сравнению с группой контроля. Изучение комплексного периодического воздействия физических и химических факторов (1,5 ПДК, ПДУ) на постоянство параметров биохимических показателей крови у модельных животных, как биологических (живых) систем, способствует изучению механизмов преждевременного старения для снижения рисков стресс-индуцированных патологических состояний, способствующих развитию профессиональных заболеваний у работающих в условиях факторов производственной вредности.

Литература:

1. Wang B., Han L., Wang K., Zhou Y., Pu Y, Zhang J., Zhu B. Gender differences in hematotoxicity of benzene-exposed workers, three cross-sectional studies on 218,061 subjects. Environ Sci Pollut Res Int. 2021; 28: 57297‑57307. doi: 10.1007/s11356‑021‑14657‑0.

2. Zhang H., Li H., Peng Z., Cao J., Bao J., Li L., Chen Z. Meta-analysis of the effect of low-level occupational benzene exposure on human peripheral blood leukocyte counts in China. J Environ Sci (China). 2022; 114: 204‑210. doi: 10.1016/j.jes.2021.08.035.

3. Baudin C., Lefévre M., P. Champelovier P., Lambert J., Laumon B., Evrard A. S. Champelovier. Self-rated health status in relation to aircraft noise exposure, noise annoyance or noise sensitivity: the results of a crosssectional study in France. BMC Public Health. 2021; 21: 1‑11. doi: 10.1186/s12889‑020‑10138‑0

4. Савченко О. А., Новикова И. И., Плотникова О. В. О производственных факторах и преждевременном старении (обзор литературы). Сибирский научный медицинский журнал. 2024; 44 (3): 41‑48. doi: 10.18699/SSMJ20240304.

5. Descatha A. Retirement, arduousness, premature aging: the role of occupational health practitioners and physicians. Arch Maladies Prof Environnement. 2023; 84 (2): 101807. doi: 10.1016/j.admp.2023.101807.

6. Descatha A. Working longer goes with working in better conditions. Lancet Reg Health Eur. 2023; 28:100634. doi: 10.1016/j.lanepe.2023.100634.

7. Long working hours increasing deaths from heart disease and stroke: WHO, ILO. WHO; 2021. https:// www.who.int/news/item/17‑05‑2021‑long-working-hours-increasing-deaths-from-heart-diseaseand-stroke-who-ilo. (accessed 2 Juni 2025).

8. Савченко О. А., Новиков Е. А., Новикова И. И., Чуенко Н. Ф., Свечкарь П. Е. Влияние производственных факторов на гематологические и биохимические показатели крови у лабораторных мышей линии ICR в зависимости от вида и продолжительности их воздействия. Медицина в Кузбассе. 2024; 23 (1): 28‑34. doi: 10.24412/2687‑0053‑2024‑1‑28‑34.

9. Bryda E. C. The Mighty Mouse: the impact of rodents on advances in biomedical research. Mo Med. 2013;110 (3): 207‑11.

10. Кидун К. А., Литвиненко А. Н., Угольник Т. С., Голубых Н. М., Солодова Е. К. Изменение биохимических показателей сыворотки крови крыс линии Вистар при хроническом стрессе. Проблемы здоровья и экологии. 2019; 62 (4): 62‑67.

11. de Kort M., Weber K., Wimmer B., Wilutski K., Neuenhahn., Allingham. and others. Historical control data on hematological parameters obtained as a result of toxicity studies conducted on various lines of Wistar rats: acceptable ranges of values, determination of severity and transport effects. Toxicol Res App. 2020; 4:1‑32 doi: 10.1177/2397847320931484.

12. Andreollo N. A., Santos E. F., Araujo M. R., Lopez L. R. Rat age and human age: what is the connection? Arq Bras Cir Dig. 2012; 25 (1):49‑51. doi: 10.1590/s0102–67202012000100011.

13. Jackson S.J., Andrews N., Ball D., Bellantuono I., Gray J., Khachumi L. et al. Does age matter? The influence of rodent age on the results of the study. Lab Anim. 2017; 51 (2): 160‑169. doi: 10.1177/0023677216653984.

14. Kennedy A. D., Ford L., Wittmann B., Conner J., Wulff J., Mitchell M., Evans A. M., Toal D. R. Global biochemical analysis of plasma, serum and whole blood collected using various anticoagulant additives. PLoS One. 2021; 16 (4): e0249797. doi: 10.1371/journal.pone.0249797.

15. Гудинова Ж. В., Жернакова Г. Н., Толкова Е. И. Понятная статистика. Статистический анализ медицинских баз данных: пошаговые инструкции. Омск: Омский государственный медицинский университет. 2014. 112 с.

16. Европейская конвенция о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях ETS N 123 (Страсбург, 18 марта 1986 г.) ГАРАНТ (garant.ru). URL: https:// base.garant.ru/4090914/?ysclid=lx32x1xmrq588324754.

17. National Research Council (US) Committee for the Update of the Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. Washington: National Academies Press; 2011

18. Савченко О.А., Новикова И.И., Савченко О.А. Сравнительная оценка изолированного влияния физических и химических факторов на относительную длину теломер лабораторных животных в модельных условиях. Анализ риска здоровью. 2025; 1:106‑113. doi: 10.21668/health.risk/2025.1.10.

19. Савченко О. А., Новикова И. И. Оценка влияния производственных факторов на состояние внутренних органов модельных животных в 180‑дневном эксперименте. Сибирский научный медицинский журнал. 2025; 45 (1): 109‑121. doi: 10.18699/SSMJ20250112.

20. Савченко О. А., Новикова И. И., Чуенко Н. Ф., Савченко О. А. Оценка влияния производственных факторов на физиологические показатели, поведенческие реакции и ускоренное старение лабораторных животных в условиях хронического эксперимента. Санитарный врач. 2024;11: 780‑793. doi: 10.33920/med-08‑2411‑03.

21. Patel S, Patel S, Kotadiya A, Patel S, Shrimali B, Joshi N, Patel T, Trivedi H, Patel J, Joharapurkar A, Jain M. Age-related changes in hematological and biochemical profiles of Wistar rats. Lab Anim Res. 2024; 40 (1): 7. doi: 10.1186/s42826‑024‑00194‑7.

1. Wang B., Han L., Wang K., Zhou Y., Pu Y, Zhang J., Zhu B. Gender differences in hematotoxicity of benzene-exposed workers, three cross-sectional studies on 218,061 subjects. Environ Sci Pollut Res Int. 2021; 28: 57297‑57307. doi: 10.1007/s11356‑021‑14657‑0.

2. Zhang H., Li H., Peng Z., Cao J., Bao J., Li L., Chen Z. Meta-analysis of the effect of low-level occupational benzene exposure on human peripheral blood leukocyte counts in China. J Environ Sci (China). 2022; 114: 204‑210. doi: 10.1016/j.jes.2021.08.035.

3. Baudin C., Lefévre M., P. Champelovier P., Lambert J., Laumon B., Evrard A. S. Champelovier. Self-rated health status in relation to aircraft noise exposure, noise annoyance or noise sensitivity: the results of a crosssectional study in France. BMC Public Health. 2021; 21: 1‑11. doi: 10.1186/s12889‑020‑10138‑0

4. Savchenko O. A., Novikova I. I., Plotnikova O. V. On production factors and premature aging (literature review). Siberian Scientific Medical Journal. 2024; 44 (3): 41‑48. (in Russian) doi: 10.18699/SSMJ20240304.

5. Descatha A. Retirement, arduousness, premature aging: the role of occupational health practitioners and physicians. Arch Maladies Prof Environnement. 2023; 84 (2): 101807. doi: 10.1016/j. admp.2023.101807.

6. Descatha A. Working longer goes with working in better conditions. Lancet Reg Health Eur. 2023; 28: 100634. doi: 10.1016/j.lanepe.2023.100634.

7. Long working hours increasing deaths from heart disease and stroke: WHO, ILO. WHO; 2021. https:// www.who.int/news/item/17‑05‑2021‑long-working-hours-increasing-deaths-from-heart-disease-and-stroke-who-ilo (accessed 2 Juni 2025).

8. Savchenko O. A., Novikov E. A., Novikova I. I., Chuenko N. F., Svechkar P. E. The influence of production factors on hematological and biochemical blood parameters in laboratory mice of the ICR line depending on the type and duration of their exposure. Medicine in Kuzbass. 2024; 23 (1): 28‑34. (in Russian) doi: 10.24412/2687‑0053‑2024‑1‑28‑34.

9. Bryda E. C. The Mighty Mouse: the impact of rodents on advances in biomedical research. Mo Med. 2013; 110 (3): 207‑11.

10. Kidun K. A., Litvinenko A. N., Uholnyk T. S., Golubyh N. M., Solodova E. K. Changes in biochemical parameters of the blood serum of Wistar rats under chronic stress. Health and Ecology Issues. 2019; 62 (4): 62‑67 (in Russian).

11. de Kort M., Weber K., Wimmer B., Wilutski K., Neuenhahn., Allingham. and others. Historical control data on hematological parameters obtained as a result of toxicity studies conducted on various lines of Wistar rats: acceptable ranges of values, determination of severity and transport effects. Toxicol Res App. 2020; 4:1‑32 doi: 10.1177/2397847320931484.

12. Andreollo N. A., Santos E. F., Araujo M. R., Lopez L. R. Rat age and human age: what is the connection? Arq Bras Cir Dig. 2012; 25 (1): 49‑51. doi: 10.1590/s0102–67202012000100011.

13. Jackson S.J., Andrews N., Ball D., Bellantuono I., Gray J., Khachumi L. et al. Does age matter? The influence of rodent age on the results of the study. Lab Anim. 2017; 51 (2): 160‑9. doi: 10.1177/0023677216653984.

14. Kennedy A. D., Ford L., Wittmann B., Conner J., Wulff J., Mitchell M., Evans A. M., Toal D. R. Global biochemical analysis of plasma, serum and whole blood collected using various anticoagulant additives. PLoS One. 2021;16 (4): e0249797. doi: 10.1371/journal.pone.0249797.

15. Gudinova J.V., Zhernakova G. N., Tolkova E. I. Understandable Statistics. Statistical Analysis of Medical Databases: Step-by-Step Instructions. Omsk: Omsk State Medical University. 2014. 112 p. (in Russian).

16. European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and Other Scientific Purposes ETS No. 123 (Strasbourg, March 18, 1986) | GARANT (garant.ru). URL: https://base. garant.ru/4090914/?ysclid=m8s9lo34pa269934248 (accessed 2 Juni 2025) (in Russian).

17. National Research Council (US) Committee for the Update of the Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. Washington: National Academies Press; 2011.

18. Savchenko O. A., Novikova I. I., Savchenko O. A. Comparative assessment of the isolated influence of physical and chemical factors on the relative length of telomeres in laboratory animals under model conditions. Health risk analysis. 2025; 1:106‑113. (in Russian) doi: 10.21668/health.risk/2025.1.10.

19. Savchenko O. A., Novikova I. I. Assessment of the impact of production factors on the condition of internal organs in model animals in a 180‑day experiment. Siberian Scientific Medical Journal. 2025; 45 (1): 109‑121. (in Russian) doi: 10.18699/SSMJ20250112.

20. Savchenko O. A., Novikova I. I., Chuenko N. F., Savchenko O. A. Assessment of the impact of production factors on physiological indicators, behavioral responses, and accelerated aging of laboratory animals in chronic experimental conditions. Sanitary Doctor. 2024; 11: 780‑793. (in Russian) doi: 10.33920/med-08‑2411‑03.

21. Patel S, Patel S, Kotadiya A, Patel S, Shrimali B, Joshi N, Patel T, Trivedi H, Patel J, Joharapurkar A, Jain M. Age-related changes in hematological and biochemical profiles of Wistar rats. Lab Anim Res. 2024; 40 (1): 7. doi: 10.1186/s42826‑024‑00194‑7.

Производственные стрессоры химической [1, 2] и физической [3] природы на живой объект могут действовать как изолированно, так и в совокупности, вызывая ускоренное старение в органах и тканях [4]. Большое количество стрессоров в повседневной жизнедеятельности, способствует росту профессиональных заболеваний и ускоренному старению [5], по сравнению с теми работниками, у которых трудовая деятельность проходит в лучших условиях [6]. Кроме того, тенденция работать сверхурочно, подвергает еще большее количество работающих повышенным рискам профессиональной инвалидности и ранней смерти от сердечно-сосудистых заболеваний и инсульта [7].

Этические и технические проблемы, возникающие при проведении долгосрочных исследований на человеке, делают актуальным использование в качестве доступной экспериментальной модели мелких лабораторных животных. Изучение особенностей изменений биохимических показателей крови у крыс линии Wistar, потенцируемых комбинированным воздействием физических и химических факторов в модельных условиях (180‑дневного хронического эксперимента), способствует диагностике начальных клинических проявлений заболеваний, связанных с воздействием факторов производственной вредности, влияющих на развитие ускоренного клеточного старения [8].

Мыши и крысы, особенно полезны в исследованиях старения, поскольку тесно связаны с человеком и млекопитающими, имеют относительно небольшой размер и короткую продолжительность жизни, что делает их более пригодными для изучения по сравнению с более крупными и долгоживущими животными [9]. При старении в организме развиваются морфологические и функциональные изменения, сходные с теми, которые наблюдаются при стрессе, причём актуальным является оценка влияния хронического неспецифического стресса на изменение биохимических показателей сыворотки крови, в т.ч. в результате воздействия факторов производственной среды [10].

Физиологическое состояние и состояние показателей здоровья контрольных животных может варьироваться, поэтому важно определить приемлемые диапазоны контрольных биохимических параметров, чтобы лучше понять неблагоприятные и нежелательные эффекты исследуемых веществ и факторов [11]. Таким образом, биохимический анализ крови имеет важное значение для оценки вариаций физиологического и функционального профиля лабораторного животного. В некоторых случаях использование более старых животных может быть полезным для изучения процессов старения. Точное соотношение между возрастом животных и возрастом человека до сих пор является предметом дискуссий и споров. Выбор исследователями подходящего возраста животных для достижения целей конкретного эксперимента, также может гарантировать, что популяция модельных животных соответствует возрасту человека [12]. Повышенная научная строгость в выборе возраста грызунов может увеличить трансляцию моделей грызунов на человека [13].

Для Цитирования:
Савченко Олег Андреевич, Новикова Ирина Игоревна, Потеряева Елена Леонидовна, Савченко Ольга Анатольевна, Плотникова Ольга Владимировна, Чуенко Наталья Федоровна, Оценка комбинированного воздействия физических и химических факторов на вариабельность биохимических показателей крови в хроническом эксперименте на лабораторных животных. Санитарный врач. 2025;9.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: