Особенности токсического действия нано- и микрочастицоксида алюминия при многократной ингаляционной экспозиции
Введение. Наночастицы оксида алюминия (НЧ Al2O3) имеют широкое практическое применение в сфере нанотехнологий, связанных с химической, пищевой, медицинской парфюмерно-косметической отраслями промышленности. В условиях развития наноиндустрии использование НЧ Al2O3 может обусловливать загрязнение атмосферного воздуха, формирующее риски для здоровья населения в условиях длительной аэрогенной экспозиции. Детальное исследование патогенетических особенностей токсического действия НЧ Al2O3 и сравнительный анализ с микроразмерным химическим аналогом при ингаляционной экспозиции направлены на повышение эффективности мер профилактики. Материалы и методы. Исследованы физические свойства нано- и микрочастиц Al2O3. В эксперименте на крысах линии Wistar выполнен сравнительный анализ и дана характеристика патогенетических особенностей токсического действия частиц при многократной ингаляционной экспозиции. Результаты. По параметрам размера, формы, площади поверхности и суммарного объёма пор изучаемый образец является наноматериалом, существенно отличающимся от микроразмерного аналога. Воздействие НЧ Al2O3 по сравнению с микрочастицами (МЧ) вызывает более выраженные изменения поведенческих реакций крыс. При экспозиции НЧ Al2O3 установлено статистически значимое увеличение концентрации алюминия относительно контроля в 1,62–55,2 раза в лёгких, печени, головном мозге и крови. При этом концентрация изучаемого элемента в данных органах выше в 1,55–7,65 раза в сравнении с МЧ. Экспозиция НЧ Al2O3 вызывает изменение биохимических показателей относительно контроля (повышение активности АЛТ, АСТ, ЩФ, ЛДГ, концентрации билирубина прямого, ГАМК, глутаминовой кислоты, МДА) и группы сравнения (АЛТ, АСТ, ЩФ, ГАМК, МДА, глутаминовая кислота). При воздействии НЧ Al2O3 патоморфологические изменения установлены в тканях лёгких, головного мозга, сердца и печени, тогда как при воздействии микрочастиц — только в тканях лёгких. Степень изменений значительнее при экспозиции НЧ, а изменения структуры тканей охватывают большее число органов. Ограничения исследования. Исследование выполнено только при многократной ингаляционной экспозиции НЧ и МЧ Al2O3 на крысах линии Wistar. Заключение. НЧ Al2O3 обладают большей степенью токсичности относительно микроразмерного химического аналога, о чём свидетельствуют большее число органов бионакопления, более выраженные патоморфологические и патофункциональные нарушения. Полученные результаты необходимо учитывать при разработке гигиенических рекомендаций, направленных на предупреждение и минимизацию негативных эффектов НЧ Al2O3 на здоровье человека. Соблюдение этических стандартов. Исследование выполнено в соответствии с Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных или в иных научных целях (ETS № 123), и требованиями этического комитета ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» (протокол № 5 от 20.01.2021 г.).
