Online ISSN: 3007-0244,
Print ISSN:  2410-4280
THE COMBINED EFFECT OF LOW-DOSE RADIATION AND HEAVY METALS ON THE OXIDATIVE STATUS IN THE ORGANS OF IMMUNOGENESIS AND ITS CORRECTION IN THE EXPERIMENT
The influence of ionizing radiation and heavy metals on the state of the organs of immunogenesis remains poorly understood. One of the negative effects may be the activation of free radical processes and damage to immunocompetent cells, as well as violations of their function. Purpose of the study: Determination of indicators of lipid peroxidation and antioxidant protection under separate and combined effects on the body of a low dose of gamma radiation and lead oxide, including when corrected by a phytocomposition. Materials and methods: Study design is experimental study "experiment-control" on animals. The studies were carried out on 300 white outbred mature rats, divided into 5 categories "experiment-control", 30 individuals each. The effects of gamma radiation at a dose of 0.2 Gy, PbO2 and K2Cr2O7 seeding for 14 days and a combination of irradiation with seeding, as well as the use of a phytocomposition for the prevention and correction of negative effects for 14 days, were carried out. The content of primary and secondary lipid peroxidation products in thymus and spleen tissues, as well as the activity of enzymes of the antioxidant system: glutathione peroxidase, glutathione reductase, and catalase, were studied. Research results. An increase in the content of lipid peroxidation products was determined in all experimental groups against the background of multidirectional dynamics of enzyme activity. Long-term exposure caused more pronounced disturbances in all studied parameters. The greatest effect of activation of lipid peroxidation and inhibition of antioxidant mechanisms was found with combined exposure. There were features of the content of products and activity of enzymes depending on the studied tissues. The use of the phytocomposition did not lead to a complete normalization of the studied parameters, but provided partial compensation for the combined effects of ionizing radiation and heavy metals. Conclusions: 1. Separate and combined effects on the body of ionizing radiation and metals with variable valence cause the activation of lipid peroxidation and multidirectional processes in the enzymatic link of the antioxidant system in the organs of immunogenesis. 2. The combined effect leads to a sharp increase in violations of all the studied parameters. 3. The use of the phytocomposition under the combined effect of ionizing radiation and metals of variable valence provides a significant prevention of lipid peroxidation disorders and antioxidant protection in the organs of immunogenesis.
Galiya Т. Nurmadiyeva1, https://orcid.org/ 0000-0001-8720-349X Ainur Sh. Kydyrmoldina2, https://orcid.org/0000-0002-0903-1546 Gulmira M. Tokesheva1, https://orcid.org/ 0000-0002-5812-8088 Аizhan Е. Мusakhanova1, https://orcid.org/0000-0001-7274-2079 Ainur S. Krykpayeva1, http://orcid.org/0000-0001-7701-9832 Yersin T. Amralinov1, https://orcid.org/0009-0004-2645-733X Anel K. Karmen1, https://orcid.org/0009-0005-8850-846X Bekbolat А. Zhetpisbaev3, https://orcid.org/ 0000-0002-8903-8560 1 NCJSC «Semey Medical University», Semey city, Republic of Kazakhstan; 2 Nazarbayev Intellectual School of Physics and Mathematics, Semey c., Republic of Kazakhstan; 3 L.N. Gumilyov Eurasian National University, Astana, Republic of Kazakhstan.
1. Абдулкадер А. Характеристика митохондриального окисления селезенки крыс // Проблемы здоровья и экологии. 2007. 4. С.78-81. 2. Аклеев А.А., Долгушин И.И. Особенности иммунного статуса у людей, перенесших хронический лучевой синдром, в отдалённые сроки. Радиация и риск (Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра). 2018. 27(2): 23-29. 3. Бакуев М.М., Магомедов К.К., Шахбанов Р.К., Магомедов М.А. Состояние антиоксидантных систем при различных патологических состояниях организма // Известия Дагестанского государственного педагогического университета // Естественные и точные науки. 2012. №6. С.28-43. 4. Воронина Е.В, Дулов Е.Н., Иванова А.Г., Бикчантаев М.М. Физические основы дозиметрии. Радиационная безопасность. Учебное пособие к общему физическому практикуму, раздел ядерной физики, для обучающихся по направлениям естественнонаучного профиля. – Казань, 2017. – 24 с. 5. Гаврилов В.Б., Мишкорудная М.И. Спектрофотометрическое определение содержания гидроперекисей липидов в плазме крови // Лаб. дело. 1983. №3. С.33-35. 6. Гланц С. Медико-биологическая статистика. Пер. с англ. – М., Практика, 1998. – 459 с. 7. Дворник А.М., Аверин В.С., Гулаков А.В. Безопасность жизнедеятельности человека. Радиационная безопасность. Гомель, 2016: 83 с. 8. Журавская А.Н. Биологические эффекты малых доз ионизирующих излучений (обзор) // Наука и образование. 2016. 2. С.94-102. 9. Ильин А.А., Горощенова О.А. Свинец: история и современность // Молодежный вестник ИРГТУ. 2022. 12(3): 539-547. 10. Кашкин К.П. Иммунная система: морфофункциональная организация периферических лимфоидных органов // Мед.иммунология. 2009. Т.1,№1-2. С.11-16. 11. Моин В.И. Простой и чувствительный метод определения глутатионпероксидазы в эритроцитах // Лаб. дело. 1986. №12. С.724-727. 12. Омарова М.Н., Оракбай Л.Ж., Черепанова Л.Ю., Глубоковских Л.К. современные аспекты комплексной оценки медико-экологической ситуации в мегаполисе (аналитический обзор) // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 12-5. С. 830-837. 13. Приказ Министра здравоохранения Республики Казахстан от 25 июля 2007 года №442. «Об утверждении Правил проведения доклинических исследований, медико-биологических экспериментов и клинических испытаний в Республике Казахстан». https://online.zakon.kz/Document/?doc_id=30121754. (Дата обращения: 14.06.2022) 14. Ракитский В.Н., Кузьмин С.В., Авалиани С.Л., Шашина Т.А., Додина Н.С., Кислицин В.А. Оценка и управление рисками здоровью: современные вызовы и пути решения. Анализ риска здоровью – 2020 совместно с Международной встречей по окружающей среде и здоровью RISE-2020 и круглым столом по безопасности питания. Материалы X Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (Пермь, 13-15 мая 2020 г.). Том 1. – С.15-20. 15. Робинсон Н.В., Труфакин В.А. Метаболическое обеспечение процессов пролиферации, миграции, апоптоза, дифференцировки лимфоцитов // Метаболические механизмы иммунореактивности: тезисы докл. науч.-практ. конференции. Красноярск, 2004. С. 92–94. 16. Рогожин В.В., Курилюк Т.Т., Кершенгольц Б.М. Способ определения концентрации малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты. Патент Российской Федерации № 2112241. 1998. 17. Рыспекова Н.Н., Нурмухамбетов А.Н., Аскарова А.Е., Аканов А.А. Роль тяжелых металлов в развитии анемий (обзор литературы) // Вестник КазНМУ. 2013. №3. С.46-51. 18. Скугорева С.Г., Ашихмина Т.Я., Фокина А.И., Лялина Е.И. Химические основы токсического действия тяжёлых металлов (обзор) // Теоретическая и прикладная экология. 2016. 1. С.4-13. 19. Теплая Г.А. Тяжелые металлы как фактор загрязнения окружающей среды (обзор литературы) // Астраханский вестник экологического образования. 2013. 4: 182-192. 20. Узбеков Д.Е., Кайрxанова Ы.О., Хоши M.М., Чайжунусова Н.Ж., Шабдарбаева Д.М., Саякенов Н.Б., Апбасова С.А., Толегенов М.М., Pахыпбеков Т.К. Влияние радиационного излучения на иммунную систему // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. 8(4): 538-541. 21. Ушаков И.Б., Володин А.С., Чикова С.С., Зуева Т.В. Защита здоровья населения от вредного воздействия факторов экологической обстановки // Экология человека. 2006. 8. С.3-8. 22. Черешнев В.А. Иммунофизиология. Екатеринбург, 2017. – 260 с. 23. Шиманов В.Г., Мукимов Т.Х., Кучинский С.Ю., Аслидинов С.Д., Халиков Р.А. Способ определения активности каталазы в биологических объектах. Патент Российской Федерации №2027171. – 1995. 24. Schraufnagel D.E., Balmes J.R., Cowl C.T. et al. Air Pollution and Noncommunicable Diseases: A Review by the Forum of International Respiratory Societies' Environmental Committee, Part 2: Air Pollution and Organ Systems. Chest. 2019 Feb. 155(2):417-426. doi: 10.1016/j.chest.2018.10.041. 25. Tiffon C. The Impact of Nutrition and Environmental Epigenetics on Human Health and Disease. Int J Mol Sci. 2018 Nov 1;19(11):3425. doi: 10.3390/ijms19113425. 26. Wendell P.Z. Distribution of glutathione reductase and detection of glutathionecystine transhydrogenax in rat tissues // Biochim. Biophys. Acta. 1968. Vol.159, №1. P.179-181. References: [1-23] 1. Abdulkader A. Kharakteristika mitokhondrial'nogo okisleniya selezenki krys [Characteristics of mitochondrial oxidation of the rat spleen]. Problems of health and ecology [Problems of health and ecology]. 2007. 4. pp.78-81. [in Russian] 2. Akleev A.A., Dolgushin I.I. Osobennosti immunnogo statusa u lyudey, perenesshikh khronicheskiy luchevoy sindrom, v otdalonnyye sroki [Features of the immune status in people who have undergone chronic radiation syndrome in the long term]. Radiatsiya i risk. Byulleten' Natsional'nogo radiatsionno-epidemiologicheskogo registra [Radiation and Risk. Bulletin of the National Radiation and Epidemiological Register. 2018. 27(2): 23-29. [in Russian] 3. Bakuev M.M., Magomedov K.K., Shakhbanov R.K., Magomedov M.A. Sostoyanie antioksidantnykh sistem pri razlichnykh patologicheskikh sostoyaniyakh organizma Estestvennye i tochnye nauki [The state of antioxidant systems in various pathological conditions Of the body]. Izvestiya Dagestanskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta [Proceedings of the Dagestan State Pedagogical University 2012. No. 6. P.28-43. [in Russian] 4. Voronina E.V., Dulov E.N., Ivanova A.G., Bikchantaev M.M. Fizicheskiye osnovy dozimetrii. Radiatsionnaya bezopasnost' [Basis of dosimetry. Radiation safety]. Uchebnoe posobie k obshchemu fizicheskomu praktikumu, razdel yadernoi fiziki, dlya obuchayushchikhsya po napravleniyam estestvennonauchnogo profilya [Textbook for the general physical workshop, section of nuclear physics, for students in the areas of natural sciences]. Kazan, 2017. - 24 p. [in Russian] 5. Gavrilov V.B., Mishkorudnaya M.I. Spektrofotometricheskoe opredelenie soderzhaniya gidroperekisei lipidov v plazme krovi [Spectrophotometric determination of the content of lipid hydroperoxides in blood plasma]. Laboratornoe delo. [laboratory business]. 1983. No.3. P.33-35. [in Russian] 6. Glantz S. Medico-biologicheskaya statistica. [Medico-biological statistics]. Transl. from English. - M., Practice, 1998. - 459 p. [in Russian] 7. Dvornik A.M., Averin V.S., Gulakov A.V. Bezopasnost' zhiznedeyatel'nosti cheloveka. Radiatsionnaya bezopasnost'. [Human life safety. Radiation safety]. Gomel, 2016: P.83. [in Russian] 8. Zhuravskaya A.N. Biologicheskiye effekty malykh doz ioniziruyushchikh izlucheniy (obzor). [Biological effects of low doses of ionizing radiation (review)]. Nauka i obrazovaniye [Science and education]. 2016. 2. P.94-102. [in Russian] 9. Ilyin A.A., Goroshenova O.A. Svinets: istoriya i sovremennost'. [Lead: history and modernity]. Molodezhnyi vestnik IRGTU [Youth Bulletin of ISTU]. 2022. 12(3): 539-547. [in Russian] 10. Kashkin K.P. Immunnaya sistema: morfofunktsional'naya organizatsiya perifericheskikh limfoidnykh organov. [Immune system: morphofunctional organization of peripheral lymphoid organs]. Med.immunologiya. [Medical Immunology]. 2009. V.1, No. 1-2. - P.11-16. [in Russian] 11. Moin V.I. Prostoi i chuvstvitel'nyi metod opredeleniya glutationperoksidazy v eritrotsitakh [A simple and sensitive method for the determination of glutathione peroxidase in erythrocytes]. Laboratornoe delo. [laboratory business]. 1986. No.12. P.724-727. [in Russian] 12. Omarova M.N., Orakbai L.Zh., Cherepanova L.Yu., Glubokovskikh L.K. Sovremennyye aspekty kompleksnoi otsenki mediko-ekologicheskoi situatsii v megapolise (analiticheskii obzor) [Modern aspects of a comprehensive assessment of the medical and environmental situation in a metropolis (analytical review)]. Mezhdunarodnyi zhurnal prikladnykh i fundamental'nykh issledovanii [International Journal of Applied and Fundamental Research]. 2015. No. 12-5. P. 830-837. [in Russian] 13. Prikaz Ministra zdravookhraneniya Respubliki Kazakhstan ot 25 iyulya 2007 goda. [Order of the Minister of Health of the Republic of Kazakhstan dated July 25, 2007] No. 442. «Ob utverzhdenii Pravil provedeniya doklinicheskikh issledovanii, mediko-biologicheskikh eksperimentov i klinicheskikh ispytanii v Respublike Kazakhstan» [On approval of the Rules for conducting preclinical studies, biomedical experiments and clinical trials in the Republic of Kazakhstan]. https://online.zakon.kz/Document/?doc_id=30121754. (accessed: 14.06.2022) [in Russian] 14. Rakitsky V.N., Kuzmin S.V., Avaliani S.L., Shashina T.A., Dodina N.S., Kislitsin V.A. Otsenka i upravleniye riskami zdorov'yu: sovremennyye vyzovy i puti resheniya. [Assessment and management of health risks: modern challenges and solutions]. Analiz riska zdorov'yu – 2020 sovmestno s Mezhdunarodnoi vstrechei po okruzhayushchei srede i zdorov'yu RISE-2020 i kruglym stolom po bezopasnosti pitaniya. [Health Risk Analysis 2020 in conjunction with the International Meeting on Environment and Health RISE-2020 and the Food Safety Roundtable]. Materialy X Vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem [Materials of the X All-Russian scientific and practical]. Perm', 13-15 maya 2020 g. [Perm, May 13-15, 2020] Tom 1. – P.15-20. [in Russian]. 15. Robinson N.V., Trufakin V.A. Metabolicheskoye obespecheniye protsessov proliferatsii, migratsii, apoptoza, differentsirovki limfotsitov. [Metabolic support of the processes of proliferation, migration, apoptosis, differentiation of lymphocytes]. Metabolicheskie mekhanizmy immunoreaktivnosti: tezisy dokl. nauch.-prakt. konferentsii. Krasnoyarsk. [Metabolic mechanisms of immunoreactivity: abstracts of reports. scientific-practical conferences]. Krasnoyarsk, 2004. P. 92–94. [in Russian] 16. Rogozhin V.V., Kurilyuk T.T., Kershengolts B.M. Sposob opredeleniya kontsentratsii malonovogo dial'degida s pomoshch'yu tiobarbiturovoy kisloty. [Method for determining the concentration of malondialdehyde using thiobarbituric acid]. Patent Rossiiskoi Federatsii № 2112241. [Patent of the Russian Federation]. №2112241. - 1998. [in Russian] 17. Ryspekova N.N., Nurmukhambetov A.N., Askarova A.E., Akanov A.A. Rol' tyazhelykh metallov v razvitii anemiy (obzor literatury). [The role of heavy metals in the) development of anemia (literature review]. Vestnik KazNMU. [Bulletin of KazNMU]. 2013. №3. P.46-51. [in Russian] 18. Skugoreva S.G., Ashikhmina T.Ya., Fokina A.I., Lyalina E.I. Khimicheskiye osnovy toksicheskogo deystviya tyazholykh metallov (obzor). [Chemical bases of toxic action of heavy metals (review)]. Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya [Theoretical and applied ecology]. 2016. 1. P.4-13. [in Russian] 19. Teplaya G.A. Tyazhelyye metally kak faktor zagryazneniya okruzhayushchey sredy (obzor literatury). [Heavy metals as a factor in environmental pollution (literature review)]. Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya. [Astrakhan Bulletin of Ecological Education]. 2013. 4:182-192. [in Russian] 20. Uzbekov D.E., Kairkhanova Y.O., Hoshi M.M., Chaizhunusova N.Zh., Shabdarbaeva D.M., Sayakenov N.B., Apbasova S.A., Rakhypbekov T.K. Vliyaniye radiatsionnogo izlucheniya na immunnuyu sistemu. [Effect of radiation on the immune system]. Mezhdunarodnyi zhurnal prikladnykh i fundamental'nykh issledovanii [International Journal of Applied and Basic Research]. 2016. 8(4): 538-541. [in Russian] 21. Ushakov I.B., Volodin A.S., Chikova S.S., Zueva T.V. Zashchita zdorov'ya naseleniya ot vrednogo vozdeystviya faktorov ekologicheskoy obstanovki [Protection of public health from the harmful effects of environmental factors]. Ekologiya cheloveka [Human Ecology]. 2006. 8. P.3-8. [in Russian] 22. Chereshnev V.A. Immunofiziologiya [Immunophysiology]. Ekaterinburg [Ekaterinburg]. 2017. P.260. 23. Shimanov V.G., Mukimov T.Kh., Kuchinsky S.Yu., Aslidinov S.D., Khalikov R.A. Sposob opredeleniya aktivnosti katalazy v biologicheskikh ob"yektakh. [Method for determining catalase activity in biological objects]. Patent Rossiiskoi Federatsii №2027171 [Patent of the Russian Federation No. 2027171]. 1995. [in Russian]
Number of Views: 84

Key words:

Category of articles: Original articles

Bibliography link

Nurmadiyeva G.Т., Kydyrmoldina A.Sh., Tokesheva G.M., Мusakhanova А.Е., Krykpayeva A.S., Amralinov Y.T., Karmen А.K., Zhetpisbaev B.А. The combined effect of low-dose radiation and heavy metals on the oxidative status in the organs of immunogenesis and its correction in the experiment // Nauka i Zdravookhranenie [Science & Healthcare]. 2023, (Vol.25) 1, pp. 140-151. doi 10.34689/SH.2023.25.1.018

Авторизируйтесь для отправки комментариев