Создание базы данных исторического контроля биохимических показателей сыворотки крови крыс с целью интерпретации результатов санитарно-токсикологических исследований действующих веществ пестицидов

ВВЕДЕНИЕ

Государственную регистрацию пестицидного препарата в России осуществляют на основании анализа данных, полученных при проведении регистрационных испытаний, которые предполагают токсиколого-гигиеническую оценку препарата в батарее токсикологических тестов. В соответствии с действующим методическим руководством Организации международного сотрудничества и развития (ОЭСР) по проведению токсикологических тестов в области регуляторной токсикологии, применяемых во всем мире и утверждённых в Российской Федерации в виде Руководства Р 1.2.3156−13 «Оценка токсичности и опасности химических веществ и их смесей для здоровья человека»¹, основным критерием для установления эффекта и интерпретации результатов исследования объекта испытаний является сравнение значений, полученных для экспериментальных групп, со значениями, полученными для группы сопутствующего контроля, не подвергавшейся экспозиции объектом испытаний [1, 2].

Однако бывают случаи, когда наблюдаемый эффект или отсутствие его ошибочны (ложноположительный или ложноотрицательный результаты). Эта проблема определяет необходимость изучения показателей нормы у лабораторных животных, основанной на данных исторического внутрилабораторного контроля каждого изучаемого эффекта. Актуальность внутрилабораторного контроля показателей нормы заключается в том, чтобы на основании исторических данных лаборатории корректно оценивать влияние действующего вещества, отделив его от действия случайных факторов [3, 4].

Для этого лабораторные центры собирают собственные значения, полученные при токсикологических исследованиях, создавая исторический контроль, данные которого непрерывно обновляются и охватывают период, близкий к датам исследования [4, 5].

Цель исследования — создание базы данных исторического контроля биохимических показателей сыворотки крови крыс при санитарно-токсикологических исследованиях действующих веществ пестицидов различной химической структуры. 

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В соответствии с запланированной целью создана база данных биохимических показателей сыворотки крови контрольных животных, использованных в хронических санитарно-токсикологических исследованиях 12 образцов действующих веществ пестицидов различной химической структуры. Исследования проведены в испытательной биологической лаборатории ФБУН «ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзора согласно руководству Р1.2.3156–13.

Оценка состоит из пяти этапов: I этап — взятие крови у лабораторных животных (крысы); II этап — разделение крови на фракции; III этап — определение биохимических показателей сыворотки крови на биохимическом анализаторе; IV — статистическая обработка полученных результатов; V — хранение результатов санитарно-токсикологических исследований на электронном носителе.

Длительность хронического эксперимента — 12 мес. Объект исследования — беспородные белые крысы-самцы, масса тела которых перед началом опыта составляла 180–200 г, а возраст — 3 мес.

Опытная и контрольная группы состояли из 20 животных. Действующие вещества пестицидов вводили крысам ежедневно, за исключением выходных. Выбор доз для проведения хронического опыта обоснован результатами острого эксперимента, а также данными литературы о токсическом действии действующего вещества. Контрольным животным вводили растворитель (дистиллированную воду или растительные масла) в равном объёме.

Крыс содержали в стандартных клетках по 10 особей в каждой. Условия вивария были одинаковыми: температура воздуха 20–26°С, относительная влажность 30–70%, цикл «день — ночь» 12/12. По окончании эксперимента проводили эвтаназию животных.

Результаты исследований обработаны общепринятыми статистическими методами с использованием t-критерия Стьюдента в программе Microsoft Excel [6].

РЕЗУЛЬТАТЫ

Биохимические исследования выполняли на автоматическом биохимическом анализаторе. Определяли 15 биохимических показателей сыворотки крови: аланинаминотрансферазу (АЛТ), аспартатаминотрансферазу (АСТ), альбумин, общий белок, мочевую кислоту, мочевину, глюкозу, щелочную фосфатазу (ЩФ), триглицериды, холестерин, лактатдегидрогеназу (ЛДГ), холинэстеразу, креатинин, амилазу, хлориды. Использованы данные биохимических показателей сыворотки крови животных контрольных групп, полученные при санитарно-токсикологических исследованиях действующих веществ пестицидов в 2017–2023 гг.

Результаты исследований представлены в таблице.

Анализ данных таблицы показывает, что в исследованных образцах сыворотки крови контрольных групп животных выявлена тенденция к повышению с возрастом таких биохимических показателей, как активность ЛДГ на 9,84%, АЛТ на 7,05%, АСТ на 29,12%, и снижение активности α-амилазы на 11,4%. Данные представлены через 12 мес от начала исследования по сравнению с показателями через 1 мес.

Полученные биохимические показатели сыворотки крови крыс-самцов не противоречат данным, представленным ранее в аналогичных исследованиях других лабораторий на беспородных крысах и крысах линии SHR [7, 8].

Выявленные изменения необходимо учитывать при изучении действующих веществ пестицидов в хронических санитарно-токсикологических исследованиях.

ОБСУЖДЕНИЕ

Предлагаемая база основана на исторических контрольных данных (ИКД) биохимических показателей сыворотки крови контрольных животных, использованных в хронических санитарно-токсикологических исследованиях испытательной биологической лабораторией ФБУН «ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзора.

ИКД дают представление о фоновой изменчивости биохимических показателей сыворотки крови у животных одного вида и одной линии в одинаковых условиях лаборатории при оценке токсических эффектов при повторном (многократном) введении действующих веществ пестицидов. Данные используются для интерпретации конечных точек исследования при установлении критических неблагоприятных эффектов в используемой тест-системе, полученной из той же лаборатории. ИКД постоянно обновляются и охватывают период, близкий к дате исследований. Наши исследования продолжаются и пополняют базу исторических контрольных данных².

Ограничения исследования. В данной статье представлена база данных исторического контроля биохимических показателей сыворотки крови крыс-самцов. Физиологические показатели крыс-самцов в аналогичных исследованиях будут представлены в следующих публикациях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные результаты будут использованы как контрольные наряду с сопутствующими контрольными данными, полученными при санитарно-токсикологических исследованиях действующих веществ пестицидов с целью обоснования максимальных  недействующих доз для установления допустимых суточных доз, гигиенических нормативов изучаемых соединений в продуктах питания и объектах окружающей среды.

¹ Оценка токсичности и опасности химических веществ и их смесей для здоровья человека: Руководство Р1.2.3156–13. М.; 2014. 639 с.

² Патент на промышленный образец RU 141604 от 26.01.2024 года. Схема «Процедура создания базы данных исторического контроля биохимических показателей сыворотки крови с целью интерпретации результатов санитарно-токсикологических исследований действующих веществ пестицидов» / Ракитский В.Н., Кузьмин С.В., Епишина Т.М. и др. Бюл. № 5. Заявка № 2024500383 от 26.01.2024; Свидетельство о государственной регистрации базы данных RU 2024620617 от 07.02.2024 «База данных исторического контроля биохимических показателей сыворотки крови с целью интерпретации результатов санитарно-токсикологических исследований действующих веществ пестицидов» / Ракитский В.Н., Кузьмин С.В., Епишина Т.М. и др. Заявка № 2024620234 от 25.01.2024.