Preview

Журнал анатомии и гистопатологии

Расширенный поиск

Структурные особенности и чувствительность клеток гиппокампа к эндотелиальному сосудистому фактору роста на фоне интраназального введения наночастиц диоксида титана

https://doi.org/10.18499/2225-7357-2018-7-4-94-101

Полный текст:

Аннотация

Цель работы: изучение структурных характеристик и чувствительности клеток гиппокампа крыс к эндотелиальному фактору роста сосудов на фоне интраназального введения наночастиц (НЧ) TiO2 (рутильная форма, 40–60 нм, ежедневно, 10 мг/кг массы тела животного, 30 дней).

Материал и методы. Исследование проведено на крысах-самцах линии Вистар (n=10). При изучении влияния исследуемых НЧ на морфологические характеристики гиппокампа животным опытной группы ежедневно интраназально вводили суспензию НЧ TiO2 (1.5 мл), крысам контрольной группы – дистиллированную воду в том же объеме. Животных выводили из эксперимента через 30 дней передозировкой диэтилового эфира и извлекали головной мозг для гистологического и электронно-микроскопического исследований. Использованы классические морфологические подходы, метод электронной микроскопии и иммуногистохимическое окрашивание антителами к маркеру чувствительности клеток – рецептору к эндотелиальному сосудистому фактору роста VEGFR-1/Flt-1.

Результаты. Установлено, что на фоне интраназального введения НЧ TiO2 в пирамидном слое СА1 и СА3 полях гиппокампа наблюдается снижение плотности нейронов, уменьшение площади ядра и перикариона клеток по сравнению с контролем. Обнаружены ультраструктурные изменения, свидетельствующие о повреждении структур энергетического и белоксинтетического аппаратов нейронов. Иммуногистохимическое исследование выявило повышение чувствительности эндотелиальных клеток сосудов и макроглии гиппокампа экспериментальной группы животных к эндотелиальному фактору роста сосудов.

Заключение. Интраназальное ведение НЧ TiO2 приводит к негативным изменениям структурных характеристик зон СА1, СА3 гиппокампа, ультрамикроскопических особенностей, а также к повышению чувствительности ряда клеток к VEGF, что свидетельствует об их (НЧ) возможном нейротоксическом эффекте.

Об авторах

Л. А. Шарафутдинова
ФГБОУ ВО «Башкирский государственный университет»
Россия

Шарафутдинова Люция Ахтямовна – канд. биол. наук, доцент кафедры физиологии и общей биологии биологического факультета

450076, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Заки Валиди, дом 32



В. В. Валиуллин
ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия

Валиуллин Виктор Владимирович – д-р биол. наук, профессор кафедры гистологии

г. Казань



Список литературы

1. Рославцева В. В., Салмина А. Б., Прокопенко С. В., Пожиленкова Е. А., Кобаненко И. В., Резвицкая Г. Г. Сосудистый эндотелиальный фактор роста в регуляции развития и функционирования головного мозга: новые молекулы-мишени для фармакотерапии. Биомедицинская химия. 2016; 62 (2): 124–133.

2. Тырсина Е. Г., Никулицкий С. И. Роль регуляторной VEGF/VEGF-R1-системы в опухолевом ангиогенезе (обзор литературы). Онкогинекология. 2015; 4: 4–12.

3. Фатхутдинова Л. М., Халиуллин Т. О., Залялов Р. Р., Ткачев А. Г., Бирч М. Э., Шведова А. А. Гигиеническая оценка аэрозоля многослойных углеродных нанотрубок в производственных условиях. Российские нанотехнологии. 2016; 11 (1–2): 85–90.

4. Cho W. S., Kang B. C., Lee J. K., Jeong J., Che J. H., Seok S. H. Comparative absorption, distribution, and excretion of titanium dioxide and zinc oxide nanoparticles after repeated oral administration. Part Fibre Toxicol. 2013; 10(9).

5. Disdier C., Devoy J., Cosnefroy A., Chalansonnet M., Herlin-Boime N., Brun E. Tissue biodistribution of intravenously administrated titanium dioxide nanoparticles revealed blood-brain barrier clearance and brain inflammation in rat. Part Fibre Toxicol. 2015; 12:27. doi: 10.1186/s12989-015-0102-8.

6. Geraets L., Oomen A. G., Krystek P., Jacobsen N. R., Wallin H., Laurentie M., Verharen H. W., Brandon E. F., de Jong W. H. Tissue distribution and elimination after oral and intravenous administration of different titanium dioxide nanoparticles in rats. Part Fibre Toxicol. 2014; 11:1. doi: 10.1186/1743-8977-11-30.

7. Hu R. P., Zheng L., Zhang T. et al. Molecular mechanism of hippocampal apoptosis of mice following exposure to titanium dioxide nanoparticles. J. Hazard Mater. 2011; 191(1–3): 32–40.

8. Krawczyńska A., Dziendzikowska K., Gromadzka-Ostrowska J., Lankoff A., Herman A. P., Oczkowski M., Królikowski T., Wilczak J., Wojewódzka M., Kruszewski M. Food Chem Toxicol. 2015; 85: 96–105. doi: 10.1016/j.fct.2015.08.005.

9. Long T. C., Saleh N., Tilton R. D., Lowry G. V., Veronesi B. Environ Sci Technol. 2006; 40:4346– 4352. doi: 10.1021/es060589n.

10. Long T. C., Tajuba J., Sama P., Saleh N., Swartz C., Parker J., Hester S., Lowry G. V., Veronesi B. Environ Health Perspect. 2007; 115: 1631–1637. doi: 10.1289/ehp.10216.

11. Mushtaq G., Khan J. A., Joseph E., Kamal M. A. Nanoparticles, Neurotoxicity and Neurodegenerative Diseases. Curr Drug Metab. 2015; 16 (8): 676– 684.

12. Sharafutdinova L. A., Valiullin V. V. Morphological Characteristics of Hippocampus under the Action of Titan Dioxide Nanoparticles in Rats. Nanotechnologies in Russia, 2018; 13 (3–4): 211– 214.

13. Shibuya M. et al. Nucleotide sequence and expression of a novel human receptor-type tyrosine kinase gene (flt) closely related to the fms family// Oncogene. 1990; 5: 519–524.

14. Shrivastava R., Raza S., Yadav A., Kushwaha P., Flora S. J S. Drug Chem Toxicol. 2014; 37: 336– 347. doi: 10.3109/01480545.2013.866134.

15. Wang J., Chen C., Liu Y., Jiao F., Li W., Lao F., Li Y., Li B., Ge C., Zhou G., Gao Y., Zhao Y., Chai Z. Potential neurological lesion after nasal instillation of TiO2 nanoparticles in the anatase and rutile crystal phases. Toxicol Lett. 2008; 183 (1–3): 72–80.

16. Wu J. H., Liu W., Xue C. B., Zhou S. C., Lan F. L., Bi L., Xu H., Yang X., Zeng F. D. Toxicity and penetration of TiO2 nanoparticles in hairless mice and porcine skin after subchronic dermal exposure. Toxicol Lett. 2009; 191(1): 1–8. doi: 10.1016/j.toxlet.2009.05.020.

17. Yang Z., Liu Z.W., Allaker R. P., Reip P., Oxford J., Ahmad Z., Ren G. A review of nanoparticle functionality and toxicity on the central nervous system. Journal of the Royal So. 2010; 17(4): 411– 422.

18. Yeh T. K., Chen J. K., Lin C. H., Yang M. H., Yang C. S., Chung S. Y., Fong I. C., Jinn J. P., Mei Y. W., Wan H. C., Ming H. T., Hui T. T. Kinetics and tissue distribution of neutron-activated zinc oxide nanoparticles and zinc nitrate in mice: effects of size and particulate nature. Nanotechnology. 2012; 23(8).

19. Yin J., Kang C., Li Y., Li Q., Zhang X., Li W. Toxicol Res (Cambridge, U K). 2014; 3: 367–374.


Рецензия

Для цитирования:


Шарафутдинова Л.А., Валиуллин В.В. Структурные особенности и чувствительность клеток гиппокампа к эндотелиальному сосудистому фактору роста на фоне интраназального введения наночастиц диоксида титана. Журнал анатомии и гистопатологии. 2018;7(4):94-101. https://doi.org/10.18499/2225-7357-2018-7-4-94-101

For citation:


Sharafutdinova L.A., Valiullin V.V. Structure Features and Sensitivity of Hippocampal Cells to the Endothelial Vascular Growth Factor Against the Background of Intranasal Administration of Titanium Dioxide Nanoparticles. Journal of Anatomy and Histopathology. 2018;7(4):94-101. (In Russ.) https://doi.org/10.18499/2225-7357-2018-7-4-94-101

Просмотров: 244


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2225-7357 (Print)