Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время существует много руководств по тестированию токсического действия химических веществ в пренатальний период, изданных национальными и международными организациями (PDA,1966,1970; NHW.1973; HAS,1977; US ЕРА,1978; 0ESE.1981). Хотя в оценке потенциального риска для потомства достигнут значительный прогресс, имеется очень мало сведений о механизмах возникновения патологий развития. Для более глубокого понимания процессов, лежащих в основе нормального и аномального эмбриогенеза, не обойтись без использования методов in vitro, в частности, культуры доймплаитациошшх зародышей мыши, которая позволяет одновременно учитывать мутагенный и эмбриотоксический эффекты (Vogel atifi Spielmann, 1986, 1988, 1989; Kamata et al., 1986; Sumlo et al.,1983), а также отражает процессы, протекающие при нормальном развитии дробящихся зародышей in vivo. Направленное изучение особенностей реакции дробящихся зародышей на воздействие проводит небольшое количество авторов (Rutledge et al., 1993 ; Spielmann et а1.,і993).И, хотя токсикологические исследования in vitro намного проще, дешевле и быстрее опытов на лабораторных животных, они не получили в настоящее время еще широкого распространения, поскольку остается открытым вопрос о адекватности переноса результатов, полученных в культуре изолированных эмбрионов, на целостный организм животного. Остается до конца не выяснена роль материнского организма в реализации эмбриотоксичвского эффекта. Использование в качестве Культурэльной среды сывороток крови животных, подвергшихся воздействию (Klein et al.,- 1981), открывает возможности моделировать условия, приближающиеся к таковым in vivo. Но роль организма матери, скорее всего, шире, чем только метаболическая активация или детоксикация веществ, присутствующих в окружающей среде. Несмотря на существующие пробелы в знаниях по этому Вопросу, висока актуальность исследования с использованием этой модели, которая обусловлена большим процентом женского бесплодия неясного генеза (Пшеничникова, 1991; wlger, 1994), часть Которого, вероятно, связана с нарушениями в развитии на самых ранних стадиях эмбриогенеза. Кроме того» в связи с широким применением метода экстракорпорального оплодотворения,
возрастает актуальность изучения особенностей реагирования доимплантеционных зародышей In vitro на любое воздействие внешней среды (Ackrman et al.,1984, 1985).
Цель данной работы изучение чувствительности доимплантаци-онных зародышей мыши, развивающихся In vitro, к повреждающему' действию чужеродных агентов и установление возможности выявления в сыворотке крови человека эмбриотоксических факторов, связанных с патологическим состоянием организма. В связи с поставленной целью решались следующие задачи:
I.Изучить возможности культивирования доимплантационных зародышей мыши в целышх сыворотках крови человека и крысы в зависимости от их гормонального статуса.
2.Изучить особенности реагирования in vivo или in vitro лопмшіонтоциошшх зародышей мыши на повреждающее действие как самих препаратов, так и возможных продуктов их метаболизма.
3.Изучить развитие доимплантационных зародышей мыши в сыворотках крови, полученных от новорожденных детей и их матерей, с целью выявления токсических факторов, связанных с патологическим состоянием организма.
4.Определить адекватность использования метода культивирования доимплантационных' зародышей мыши для выявления эмбриотоксических факторов в крови подопытных животных и человека для предварительного ускоренного тестирования химических веществ па эмбрио- и генотоксичность.
Научная новизна работы. При использовании метода краткосрочного экспонирования доимплантационных зародышей с веществом, установлена динамика изменения их чувствительности к действию чужеродных агентов в зависимости от стадии эмбрионального развития. Определена роль материнского организма ,в реализации эмбриотоксического эффекта после действия элкилирующих агентов (циклефосфамид - ЦФА). Впервые использована сыворотка крови новорожденных детей для анализа связи между патологическим состояішем организма и выявляемыми в культуре доимплантационных зародышей эмбриотоксическими факторами.
Практическая ценность работы заключается в разработке комплекса скрининговнх тестов для проведения предварительного тестирования на эмбриотс-ксичность в культуре доимплантационных зародышей мыши. Предложенная модель может быть использована при
- з -обследованиях женщин детородного возраста в случаях бесплодия неясной этиологии, а также населения, проживающего в районах экологического бедствия, с целью выявления в ісрови факторов токсической природы.
Основные положения,.вынооимне на защиту.
I.Чувствительность доимплантационных зародышей мыши In vitro к повреждающему действию Т-2 токсина", циклофосфамида, 2,4Д-Аминной соли, р-хлормолочной кислоты и эфира (3-ХЛСрМОЛО'ТНОЙ кислоты зависит от концентрации препарата, которая создается в сыворотке крови при прямом добавлении или после введения во взрослый организм крысы.
2.Изменения эмбриотоксичаской активности препаратов, связанные с их метаболизмом, выявляются в культуре доимплантационных зародышей мыши при использовании в качестве питательной среды сыворотки крови крыс после введения им препарата (Т-2 токсин, ЦФА и 2,4Д-Аминная соль).
3.Реализация эмбриотоксического эффекта ЦФА зависит от концентрации токсического агента, длительности экспозиции зародышей с повреждающими факторами и стадии эмбрионального развития, на которой производили воздействие.
4.Прослежена связь между патологическим состоянием организма и наличием в сыворотке крови новорожденных и их матерей факторов, токсичных для раннего эмбриона мыши.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на конференции молодых ученых в Институте гигиены и профпатологии МЗ СССР (1990г.), на секции токсикологии (Москва, 1990). По материалам диссертации опубликованы 8 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и использованных методов исследования, результатов собственных наблюдений, изложенных в шести главах. Работа завершается обсуждением полученных данных, выводами и указателем литературы. Текст диссертации изложен ' на страницах машинописи, Иллюстрирован 13 таблицами и 7 рисунками. Список литературы содержит 204 источника (43 отечественных, 161 иностранных).