Trovanje subacutom Bifentrinom povećava nivo Interleukina 1ß kod miševa bubrega i jetre
Feb 27, 2022
Pozadinu
Bifenthrin pripada piretoidnim insekticidima tipa I koji su u interakciji s naponom zagađenim natrijskim kanalima u neuronim membranama [1–3]. Neurotoksičan je. Opijenost dovodi do smrti u ciljnih organizama. Vjerovalo se da su pirehroidi sigurni za sisavce dok su metabolizirani ujetra(cleaved at the central ester bond). Metaboliti: cis-3-(2-hloro-3,3,3-trifluorop-1-en-1-yl)-2,2-dimethy Ciklopropanska karboksilna kiselina (CFMP) i 3-fenoksibenzoična kiselina (3-PBA) smatraju se relativno netoksična i prosleđuje se mokraćom. Studije koje je sproveo Wielgomas et al. pokazale su da su pirehroidni me-tabuliti otkriveni u uzorcima urina urbane i ruralne populacije [4, 5]. Postoje dokazi da pirehroidna intoksikacija kod sisara (ljudi i životinja) može dovesti do zdravstvenih problema [6–8]. Akutno trovanje bifentrinom kod sisara proizvodi agresivno sparing, osjetljivost na podražaje i tremor [1, 9, 10]. Kako se bifenthrin koristi u poljoprivredi i hortikulturi za kontrolu štetocina, postoji opasnost od hronične izloženosti ljudi sa ostacima pesticida u hrani. Spoj se smatra umjereno otrovnim in vivo za kralješce ako se u odnosu na druge pirehroide [11]. Postoje nedavni izvještaji o mogućoj imunotoksičnosti i proinflammativnom efektu piretoida kod kičmenjaka koji se razvijaju zbog oksidativnog stresa. Glutathione-S transferaze (GST) imaju funkciju u metabolizmu bifentrana. Bifen- thrin i drugi pirehroidi inhibiraju GST-e u konkurentnom mehanizmu ujetraod neciljanih organizama koji proizvode oksidativni stres [12–15]. Cilj studije je bio provjeriti da li trovanje subatutom bifentrinom utječe na proinflammatory interleukin 1ß i faktor nekroze tumora (TNFα) ububrezikao ijetrai funkciju ovih organa.
Ključne reci:Bifenthrin, interleukin1ß, Pro-upalna svojstva, Bubreg, jetra
CISTANCHE ĆE POBOLJŠATI FUKCIJU BUBREGA/BUBREGA
Metode
PostavkeProjekat studija odobrio je Lokalni etički komitet u Lublinu, Poljskoj i Institucionalnom odboru za njegu i upotrebu životinja na Medicinskom univerzitetu Lublin u Poljskoj. Oba autora su imala obuku u planiranju i provođenju eksperimenata na životinjama. Bifenthrin je kupljen u obliku Institut za organsku hemiju (Annopol, Varšavska, Poljska). Saline je kupljen od Glenmark Pharmaceuticals (Varšavska, Poljska). Eksperiment je obavljen u Centru za ex-perimentalnu medicinu na Medicinskom univerzitetu Lublin. Slijedili su evropski, poljski i izdani od strane Medicinskog univerziteta u Lublinu smjernice za korištenje životinja. Postoje standardni laboratorijski uslovi (12h svjetlo/12 h tamni ciklus, temperatura 21–22 °C, air hu-midity 55–60%). Životinje su uzgajane u Centru za eksperimentalnu medicinu na Medicinskom univerzitetu u Lublinu (uzgajivač br. 077 registrovan u Ministarstvu nauke i visokog obrazovanja, Varšavska, Poljska). Theherd je nastao iz rijeke Charles (Keln, Njemačka). Miševi su imali slobodan pristup vodi (sterilizirani sa UV) i ad libitum životinjske hrane. Feed za glodavce je kupljen od Altromin International (Lage, Njemačka).
Veličina uzorka
Na početku istraživanja korišteno je ukupno 32 od 6-tjednih (bili su mladi ne-trudni odrasli) ženski Albino švicarski miševi teški 20–26g. Bili su nasumično podijeljeni u 4 grupe po 8: – kontrole koje su primale saline dnevno i.p. 28 dana – životinje koje su primale bifenthrin i.p. u dozi od 1,61 mg/kg 28 dana (grupa 1) – životinje koje primaju bifentrin i.p. u dozi od 4,025 mg/kg 28 dana (grupa 2) – životinje koje primaju bifentrin i.p. u dozi od 8,05 mg/kg 28 dana (grupa 3). Doze su odabrane prema našem prethodnom iskustvu sa ovim piretoidom [15]. Doza od 8,05 mg/kg smatrana je 0,5 LD 50 [15].
Testovi i mjerenja
29. dana životinje su žrtvovane odrubljivanjem glave. Prije nije bilo anestezija jer smo bili zabrinuti za biokemijski parametre krvi. Dobiveni su uzorci vene krvi. Ujetraibubrezibili su potegani laboratorijskim vagama za vaganje (MFD manu- factured by A&D CO., LTD, Seoul, Korea). Organi su homogenizirani mehaničkim mikserom MPW-120 (MPW Med. Instruments, Varšavska, Poljska) u 0,1mol puferu Tris-HCl, od pH 7,4. Uzorak od 0,5 g tkiva je bio uklopljen u 5ml bafera. Homogenati su centrifugiran 15 min (5000×g) dva puta. Korištena je centrifuga Sigma1-6P (Polygen, Engelwood, NY, USA). Supernatant je korišten za mjerenje koncentracija IL-1ß i TNFα sa ELISA testovima. Paketi IL-1ß i TNFα ELISA kupljeni su od themanufacturera (Cloud-Clone Corp., Houston, TX, USA). Koncentracija kreatinina i aktivnost alanin transaminaze (ALT) u seri u krvi mjereni su sa ErbaMannheim XL-600 analizatorom biohemije (Mannheim, Njemačka).
Statistička analiza
Rezultati su analizirani sa IBM SPSS Statistics (v. 21) (Statsoft Sp.zo.o., Cracow, Poljska). U skladu sa distribucijom varijabli sa hipotetičko normalnom distribucijom provjerena je sa Shapiro-Wilk testom normalnosti. Dobiveni rezultati su predstavljeni koristeći osnovne elemente opisne statistike (srednja ± SD kao rezultati su normalno raspoređeni). Komparativna analiza za proučenim varijablama je izvršena uz upotrebu parametrička statistička ispitivanja. Za kvantitativno obilježje kontinuiranog karaktera sa normalnim distribucijama, korišten je parametrički Studentov t-test, upoređujući rezultate iz dvije grupe. U preostalim slučajevima, Mann-Whitney U je korišten za dva uzorka za kvantitativne osobine. Opažene razlike su smatrane statistički značajnima na p<>
Rezultate
Bubregmasa se nije razlikovala među grupama. Bilo je (Mean± SD) 0,16 ±0,02 g u kontrolama, 0,16± 0,01 g u skupini 1, 0,16 ±0,03 g u grupi 2 i 0,16± 0,04 g u skupini 3. Nije nijetramasa kako je bila 1,24 ±0,18g u kontrolama, 1,33 ±0,16 g u grupi 1, 1,35 ±0,2 g u grupi 2, 1,35± 0,2g u grupi 3. Koncentracija kreatinina se nije razlikovala među grupama i bila je 0,2± 0,0mg/dl u kontrolnoj grupi, 0,2± 0,02mg/dl u skupini 1, 0,2± 0,03mg/dl u skupini 2 i 0,2 ±0,04 mg/dl u skupini 3. Aktivnost ALT-a je bila 51± 12U/l u kontrolama, 60±13 U/l u skupini 1, 80±9 U/l u skupini 2 i 135± 20U/l u skupini 3. Razlika između grupe 3 i kontrola bila je statistički značajna (p<0.05). the="" interleukin="" 1ß="" concentration="" in="" the="">jetrakontrola je bilo 53,5 ±23,9 pg/ml, u skupini 1–54,1± 33,5pg/ml, 2–59,1± 60,0pg/ml (p<0.05), 3–99="" ±79.9="" pg/ml="" (p=""><0.05 vs="" controls).="" in="" the="">bubreziod kontrola bila je 3,9±2,3 pg/ml, grupa 1–6,8 ± 10,6 pg/ml, 2–9,8± 7,9pg/ml i 3–11,2 ±5,2pg/ml. Postojao je statistički značajna razlika između kontrola grupe 1,2 i 3 vs (p<0.05). the="" tnfα="" levels="" did="" not="" significantly="" differ="" in="" the="" groups="" exposed="" to="" bifenthrin="" in="" comparison="" with="" controls="" neither="" in="" the="">jetraniti ububrezi. Ujetraoštećeni biomarkeri su to pokazali Tablica 1 ibubregbiomarkeri u tabeli 2.
CISTANCHE ĆE POBOLJŠATI BOL U BUBREGU/BUBREGU
Rasprava
U našem eksperimentu se pokazalo da je bilo značajno povećanje interleukina 1ß kod miševajetraibubrezi. Bio je proporcionalan dozi bifentrina korištenom u eksperimentalnom modelu trovanja subatom. Ububrezibili su više pogođeni ksenbiotikom negojetre.U istraživanju Pawar et al. objašnjeno je da je opijenost pirehroidima proizvela oksidativni stres ububrezi.Potvrđeno je otkrivanjem značajnog sniženja nivoa tiola ububreziživotinja izloženih pirehroidu. Intoksikacija ksenobiotikom prouzrokovala je značajno smanjenje superoksidne dismutaze (SOD) i aktivnost katalaze ububrezi.Histopatološka procjenabubreziotkrivena krvarenja u kori i jezgri, tubularne degenerativne promjene sa zatvaranjem lumena i smanjenjem Bowmanova prostora kapsula [16]. U našoj studiji, zbog ograničenih finansijskih resursa nismo mogli obaviti histopatološko ispitivanje unutrašnjih organa. Hepatotoksički efekat bifentra bio je vidljiv u našoj studiji jer smo otkrili povećanu aktivnost ALT-a u grupi izloženoj najvišem dozu pesticida i značajnom povećanju koncentracije interleukina 1ß u grupi. IL-1β i TNFα se sintetiziraju u makrofagama i monocitima. Oni se izlučuju u krv, zahvaljujući kojoj imaju sistemski učinak. TNFα je jedan od prvih citokina koji se pojavljuje tokom upale [17]. TNFα stimulira povećanje proizvodnje interleukina 1ß, što se događa tokom oksidativnog stresa koji traje duže vrijeme [18]. To može objasniti zašto se tokom našeg eksperimenta koji traje 28 dana TNFα nije značajno razlikovala među eksperimentalnim grupama, a interleukin 1ß je. U drugoj studiji sprovedenoj na našem odjelu pokazalo se da trovanje subakutom drugim piretaroidnim lambdacyhalothrinom također proizvodi značajno povećanje interleukina 1ß kod miševabubreziijetra[19].
U sličnoj studiji sa bifenkrinom korištena je u dozi od 8mg/kg i snizena aktivnost lokomotora kod miša potvrđujući njegov neurotoksički učinak. Štoviše, povećala je aktivnost ALT-a u sera miševe krvi i dovela do za-macije infiltracija limfocita ujetranakon trovanja subacuta pokazujuci da osim neurona trovanje bifentrinom proizvodijetraneispravno također [15]. U sadašnjoj studiji nismo mogli obaviti histopatološki pregled, ali učenje iz citirane publikacije, očekivali smo slične promjene ujetraUjetravrlo je moguce da ce se oštetiti svim ksenbioticima koji se metaboliziraju u tom organu. Bifenthrinundergoes oksidativni metabolizam dovodi do formiranja 4′-hidroksi-bifentrina i hidrolize jetrenih mikrosoma kod glodavaca kao i kod ljudi [20, 21]. U našoj studiji koristili smo mlade odrasle miševe, jer mladi glodavci imaju nižu sposobnost metabolizma piretoida. Kod mladunčeta glodara izloženih bifentrinu, pesticid može prijeći njihovu krvno-moždanu barijeru, akumulirati se u mozgu i proizvesti log koji traje neurobehavioralne deficite [22]. Dar et al. dao bifenthrin pacovima do 30 dana je inducirao oksidativni stres ujetra , bubrezii pluća [23]. Postoje publikacije o imunotoksiиnim uиecima bifentra na embrione zebrafiљa. U eksperimentu koji je sproveo Jin et al. pokazalo se da je izloženost bifenkrinu povećala razinu interleukina 1ß, interleukina 8, kaspaze 9 i 3 kod embrija izloženih S-cis- bifenthrinu [14]. Park et al. je potvrdio da je bifentrin u- toksikaciji tokom embriogeneze zebrafiša inducirao razvojnu toksičnost, upalu i snižava angiogenezu [20].
Interleukin 1 je signalna molekula koja regulira imunološki odgovor, posreduje u funkcioniranju leukocita, limfocita, djeluje kao pirogen i posreduje razvoj hronične upale [24]. Stoga je izabran u našem eksperimentu kao marker stresa u tkivu i upalnog odgovora na ksenbiotik. TNFα je također proinflammatski citokin koji igra ulogu u auto-imunološkim poremećajima i razvoju neoplazme. Rezultati naše studije slični su rezultatima dobivenim od strane Wang et al. koji su proveli eksperiment na muškim mišem izloženim bifenkrinu 3 sedmice i potvrdili imunotoksički učinak piretoida [25]. Druga studija koju je objavio Wang et al. elucidirala je mehanizme imunotoksičnosti bifentrina u makrofagama murina. Izloženost bifenthrinu inhibirao je nivo transkripcije interleukina 6 i TNFα zbog stimulacije lipopolizaka-karida. Intoksikacija bifenkrinom je povećala reaktivne vrste kisika i dovela do disregulacija gena povezanih sa oksidativnim stresom [26].
U nedavnoj publikaciji Jin et al. Potvrđeno je da je oralna izloženost muških miševe bifentrinu u dozi od 20 mg/kg u 3 nedelje povećala nivo proinflammatoinske citokine i smanjene aktivnosti antioksidantnih enzima (SOD, glutation peroksidaze) zbog oksidativnog stresa tokom trovanja piretaroidom [27]. Mnogi drugi autori se slažu da pirehroidi štete unutrašnjim organima putem oksidativnog stresa [28–30]. Postoje i podaci o imunomodulirajućem efektu piretoida kod ljudi. U ispitivanju koje je proveo Netaet al. brojni proinflammatory citokini su izmjereni u uzorcima krvi dobivenim iz pupčane vrpce pri rođenju od 300 novorođene djece (uključujući interleukin 1ß, TNFα, interleukin 6, interleukin 10) s prenatalnom izloženosti permetrinu. Autori su pronašli umanjenje interleukina 10 kod one djece koja bi kasnije u životu mogla povećati rizik za alergijske bolesti i astmu [31]. U međuvremenu, permetrin, kao i bifentrin koji pripada piretroidima tipa I, preporučuje se za prevenciju malarije od strane Svjetske zdravstvene organizacije čak i za trudnice [32]. Sigurno korist od korištenja mora nadjacati moguće nuspojave.
CISTANCHE ĆE POBOLJŠATI BOLEST BUBREGA/BUBREGA
Naša studija pokazuje da čak niska doza bifentra uzrokuje značajno povećanje interleukina 1ß kod miševabubregšto pokazuje da upala ububregjavlja se čak i pri vrlo niskim dozama. Povezan je s činjenicom da se metaboliti piretoida eliminira mokraćom. 3-PBA je najčešće otkriveni mokraćni metabolit nekoliko piretrioida [33]. Detektira se u urinu djece i odraslih iz ruralnih i urbanih područja, što potvrđuje rasprostranjeno izlaganje ljudske populacije tim spojem [4]. Studije na životinjskim modelima podržavaju ovu izjavu. Amin et al. je potvrdio nefrotoksičnost deltametrina, kod soma [34]. Abdel- Daim et al. također je zabilježio pirehroidov nefrotoksik efekt u tilapiji [35]. Iako su moderne laboratorije u stanju mjeriti različitu imunotoksičnost, hepatotoksičnost i biomarkere nefrotoksičnosti, zbog ograničenih finansijskih resursa izabrali smo samo nekoliko gore prikazanih.
Zaključci
Trovanje subatom bifentrinom značajno povećava koncentraciju interleukina 1ß ujetraibubreziu dozi proporcionalnoj razini. Popraćen je alt povećanjem. Potvrđuje nefrotoksično i hepatotoksičko i pro-upalno dejstvo bifentrana u neciljanim organizmima.
