ИЗУЧЕНИЕ ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ДЕЛАПОНА

АННОТАЦИЯ

При оценке генетического эффекта пестицидов не маловажное значение имеет изучение частоты мутации хромосом в соматических и генеративных клетках. В опытах изучали типы мутаций хромосом в костном мозге и спектр мутаций хромасом вызванных делапоном. Дана сравнтельная характеристика о чувствительности половых и соматическиских клеток на действие деллапона. Цитогенетический эффект далапона изучали в соматических (костный мозг) клетках с помощью тестов учета, аберраций хромосом в метафазе в клетках костного мозга. Данные о генетическом эффекте пестицидов, полученных на животном объекте, особенно на млекопитающие, с учетом аберраций хромосом малочисленны. Нами впервые изучен генетический эффект далапона, в зависимости от примененных доз на млекопитающих с использованием таких тестов, как учет аберраций хромосом в клетках костного мозга и семенниках. Классическое преставление об образовании перестроек хромосом допускает возможность образования микрокольца как одноударной перестройки в микропетле хромосомой нити. Частично в составе микрофрагментов могут иметься малые концевые делеции, которые, несомненно, входят в одноударный компонент.

ABSTRACT

When assessing the genetic effect of pesticides, the study of the frequency of chromosome mutations in somatic and generative cells is of no small importance. In the experiments, we studied the types of chromosome mutations in the bone marrow and the spectrum of chromosomal mutations caused by delapon. A comparative characteristic of the sensitivity of germ and somatic cells to the action of dellapon is given. The cytogenetic effect of dalapon was studied in somatic (bone marrow) cells using tests for accounting, chromosome aberrations in metaphase in bone marrow cells. There are few data on the genetic effect of pesticides obtained on an animal object, especially on mammals, taking into account chromosome aberrations. We have for the first time studied the genetic effect of dalapon, depending on the doses applied, in mammals using tests such as accounting for chromosome aberrations in bone marrow and testis cells. The classical notion of the formation of chromosome rearrangements admits the possibility of the formation of a microring as a single-hit rearrangement in a microloop of a chromosome strand. Partially, microfragments may contain small terminal deletions, which are undoubtedly included in the single-hit component.

Ключевые слова: костный мозг, хромасомные мутации, пестициды, делапон, цитогенетический эффект, метофазы.

Keywords: bone marrow, chromosomal mutations, pesticides, delafon, cytogenetic effect, metaphases.

Далапон – производное хлорированных алифатических кислот – белый с желтым оттенком кристаллический порошок, хорошо растворяется в воде. Технический препарат содержит 80-85% действующего вещества. Применяется   как гербецид для борьбы с однодольными злаковыми сорняками. Далапон – малотоксическое соединение: ЛД₅₀ для мышей равна 6000 мг/кг. Кумулятивные свойства выражены слабо. Интоксикация сопровождается снижением содержания SH-групп в сыворотке крови, возрастанием количества аскорбиновой кислоты в надпочечниках, появлением белка и сахара в моче, увеличением весовых коэффициентов печени, надпочечников, щитовидной железы и гипофиза.

Использовали следующие дозы далополы: ЛД₅₀); далапон - 320, 640, 1280, 2560 и 5000 мг/кг (1/18, 1/9, 1/4, 1/2 и близкая к ЛД50.Далапон животным вводили внутрижелудочной иглой с затупленным концом. Во всех опытах для цитогенетического-анализа клеток костного мозга животных забивали через 24 ч после введения далапона.

Для учета аберраций хромосом в метафазе препараты из клеток костного мозга готовили по общепринятой методике [1]. Мышам внутрибрюшинно вводили 0,04%-ный раствор колхицина в количестве 0,01 мл/г массы. Через час животных забивали и быстро извлекали бедренные кости. Костный мозг вымывали теплым (37°С) гипотоническим раствором в центрифужную пробирку медицинским шприцем. В качестве гипотонического раствора использовали 56%-ный раствор хлористого калия. Клеточную суспензию костного мозга инкубировали в гипотонической среде в течение 5 мин при температуре 37°С. Затем эту суспензию центрифугировали 5 мин при 800-1000 об/мин. Сливая над осадочную жидкость, клетки костного мозга фиксировали смесью метилового спирта с ледяной уксусной кислотой (3 части метилового спирта и 1 часть уксусной кислоты). Фиксатор меняли 3-4 раза. После этого содержимое пробирки (при­мерно 0,5 мл фиксатора) встряхивали и получали однородную взвесь клеток в фиксаторе. Продолжительность фиксации 1-2 ч. На чистое предметное стекло наносили 2-3 капли суспензии клеток в фиксаторе. Фиксатор выжигали и препараты окрашивали краской, изготовленной из смеси оксалата аммония и кристалла виолета.

Хромосомные препараты анализировали на микроскопе МБИ-6 с иммерсионным объективом 90^х. Для анализа выбирали метафазные пластинки, в которых все хромосомы размещались отдельно друг от друга. Необходимые клетки фотографировали под микроскопом МБИ-6 с микронасадкой. Анализировали возможные типы перестроек хромосом, выявляемых в метафазе. Частоту мутаций хромосом в костном мозге определяли по числу клеток с перестройками хромосом. При учете перестроек хромосом в каждом варианте опыта использованы не менее 6

Данные о частоте аберраций хромосом в клетках костного мозга мышей при действии разных доз далапона представлены в табл.1.

Цитогенетическую активность далапона исследовали при дозах 320, 640, 1280. 2560. 5000 мг/кг (соответственно 1/18, 1/9, 1/4, 1/2 и близкой к ЛД ₅₀). Низкие дозы далапона были не эффективными - частота аберраций хромосом после введения 320, 640 мг/кг оста­валась приблизительно на уровне контроля (соответственно 0,71 и 0,68%). Достоверное повышение числа перестроек хромосом отмеча­лось после введения высоких доз далапона. Так, число перестроек хромосом при дозе 1280 мг/кг увеличивалось более чем в 3 раза по сравнению с контролем (1,96%), а при 2560 и 5000 мг/кг - в 4 ра­за (соответственно 2,64. 2,41%).

Необходимо отметить, что исследования генетического эффекта пестицидов, используемых в хлопководстве, проведены в основном на микроорганизмах или растениях [2].

Таблица 1.

Частота аберраций хромосом в клетках костного мозга мышей при действии разных доз далапона

Необходимо отметить, что исследования генетического эффекта пестицидов, используемых в хлопководстве, проведены в основном на микроорганизмах или растениях [3].

По нашим экспериментальным данным далапон только при сравнительно высоких дозах влияли на генетический аппарат клеток костного мозга мышей.

Однако при дальнейших увеличени­ях доз далапона увеличение числа перестроек хромосом не наблюдалось. Даже при действии самых вы­соких доз препаратов частота аберраций хромосом оставалась такой же, как и при более низких дозах.

Обращает внимание и тот факт, что среди изученных пестици­дов у трефлана и далапона мутагенный эффект проявился при воз­действии сравнительно невысокой дозы (1/4 ЛД₅₀), однако при такой дозе изофос и которая не влияли на хромосомы клеток костного мозга мышей. У изофоса мутагенный эффект проявился с дозы 1/2 ЛД₅₀, а у которана - в дозе, близкой к ЛД₅₀. Эти данные свидетельствуют о разной степени мутагенности пестицидов, что, необходимо учитывать при их применении [1].

По данным литературы при действии некоторых химических мутагенов, а также радиации отмечается линейная зависимость выхода аберраций хромосом от дозы мутагена. Причем с увеличением дозы возрастает не только число поврежденных клеток, но и количество повреждений на клетку. Например, при действии тиофосфамида (Тио- ТЭФ) наблюдается линейная зависимость выхода аберраций хромосом в клетках костного мозга мышей. Результаты наших опытов показали, что прямо пропорциональной зависимости появления структурных мутаций хромосом от дозы далапоно.

Обращает на себя внимание насыщение в появлении перестроек хромосом, наступающее при довольно низкой их частоте: при приблизительно 2-5 перестройках в одной клетке. При этом максимальное число разрывов для образования перестроек хромосом равно 1 и 2.

Таким образом, не для всех химических мутагенов можно получить высокий уровень аберрантных метафаз. Это обусловлено либо цитотоксичностью пестицидов при относительно низкой их мутагенности, что не позволяет клеткам достичь стадии метафазы после действия такими веществами, либо для действия такого рода соединений имеется "насыщенная” концентрация, при которой отмечается максимально высокий уровень аберрантных метафаз (в наших опытах - до 6%).

С нашей точки зрения клетки, сильно поврежденные действие высоких доз пестицидов, задерживаются до метафазы. Вероятно, именно за счет таких клеток и снижаются видимые проявления мутагенного эффекта пестицида, тогда как в действительности он резко выражен. В связи в этим при дальнейшем увеличении дозы не проис­ходит нарастания цитогенетического эффекта. Замедление темпа выхода число перестроек хромосом при высоких дозах этих препаратов наблюдали, и другие исследователи, которые считают, что такое явление нельзя объяснить только интоксикацией [4].

Отмеченные перестройки хромосом при высоких дозах далапона в основном были хроматидного типа. Наблюдали изолоуксусные концевые делеции, хроматидные концевые одиночные делеции, хроматидные транслокации, микрофрагменты. Изолокусные концевые делиции были как со слиянием, так и без него. Микрофрагменты можно считать микрокольцами. Среди хроматидных перестроек часты концевые одиночные делеции, за ними по численности шли микрорагменты и изолокусные делеции, транслокации встречались редко.

Хромосомные перестройки наблюдались в малом количестве. Это свидетельствует о том, что далапон, как и другие химические мутагены, вызывают в хромосомах потенциальные изменения, превращаются в хроматидные мутации в пост синтетической фазе (G₂).

Таким образом на основании данных качественно-количественного анализа, по тесту учета абберацй хромосом на клетках костного мозга мышей по мутагенной активности следует отнести к умеренно опасным пестицидам.

Список литературы:

1. Халиков.П.Х.Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук. «Цитогенетические и цитоморфологические методы изучения действия пестицидов» 1994. С 60-75.
2. Имамалиев.И.Х, Весманова.О.Я, Эргашев.А.К. Дифференциальная чувствительность хромосом к действию дефолианта и пестицидов. “Всесоюз совешание”Эколого-генетический мониторинг состояние окружаюшей среды.Караганда.1990.С-54.
3. Халиков П. Х., Курбанов А. К., Шигакова Л. А. Коррекция генетического результата далапона (ГЕРБИЦИД) с помощью экстактов растений : дис. – Ўзбекистон, Тошкент, 2022 .
4. Курбанов А.К., Халиков П.К., Шигакова Л.А., Исламова С.А., Ж.К.К. (2022). Изучение условий труда и загрязнения окружающей среды при применении гербицида Зеллек. Международный журнал научных тенденций , 1 (2), 91-94.