ivmМеждународный вестник ветеринарииInternational Journal of Veterinary Medicine2072-2419SpbGUVM Publishing House10.52419/issn2072-2419.2025.3.188ivm-1806Research ArticleФАРМАКОЛОГИЯ, ТОКСИКОЛОГИЯ, ФАРМАЦИЯPHARMACOLOGY, TOXICOLOGY, PHARMACYМорфометрические параметры эритроцитов цыплят под влиянием Энрофлоксацина в условиях in vitro: дозозависимый эффектMorphometric parameters of chicken erythrocytes under the influence of Enrofloxacin in vitro: dose-dependent effectПрисныйА. А.PrisnyiA. A.

д-р биол. наук, гл. науч. сотр. Белгородского филиала ВИЭВ

Dr. Biol. Sci., Principal Researcher FGBNU "Federal Scientific Centre VIEV" 

andreyprisny@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0007-0768-0490ГребцоваЕ. А.GrebtsovaE. A.

канд. биол. наук, доц. каф. биологии НИУ «БелГУ» 

Kand. Biol. Sci., associate professor "Belgorod State National Research University" 

https://orcid.org/0000-0002-9629-0000СкворцовВ. Н.SkvortsovV. N.

д-р ветеринар. наук, руководитель Белгородского филиала ВИЭВ 

Dr. Vet. sci., Head of Belgorod Department of FGBNU "Federal Scientific Centre VIEV"

https://orcid.org/0000-0001-9380-4136ЮринД. В.YurinD. V.

канд. ветеринар. наук, вед. науч. сотр. 

Leading Researcher 

ФГБНУ «Федеральный научный центр – Всероссийский научно - исследовательский институт экспериментальной ветеринарии имени К.И. Скрябина и Я.Р. Коваленко РАН»; ФГАОУ ВО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» (НИУ «БелГУ»)РоссияFGBNU "Federal Scientific Centre - All-Russian Research Institute of Experimental Veterinary Medicine named after K.I. Scriabin and Ya.R. Kovalenko of Russian Academy of Sciences"; Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «Belgorod State National Research University» Russian Federation20250701202603188194Copyright © Присный А.А., Гребцова Е.А., Скворцов В.Н., Юрин Д.В., 20252025Присный А.А., Гребцова Е.А., Скворцов В.Н., Юрин Д.В.Prisnyi A.A., Grebtsova E.A., Skvortsov V.N., Yurin D.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vetjournal.spbguvm.ru/jour/article/view/1806

Фторхинолоновые препараты могут оказывать влияние на клетки организма млекопитающих и птиц. Одним из ключевых механизмов такого воздействия является способность фторхинолонов индуцировать окислительный стресс за счет генерации активных форм кислорода, что приводит к повреждению клеточных структур. В представленном исследовании изучено влияние различных концентраций энрофлоксацина на морфометрические параметры эритроцитов цыплят кросса «Хайсекс Браун» in vitro. Энрофлоксацин, представитель фторхинолонов, обладает не только антибактериальными свойствами, но и способен индуцировать окислительный стресс, приводя к повреждению клеточных структур. Отбор крови проводили методом внутрисердечной пункции. Отобранные пробы стабилизировали с использованием гепарина. Инкубацию эритроцитов в растворах осуществляли в течение 60 секунд, после чего изготавливали мазок на обезжиренном стекле. В мазках, окрашенных по Романовскому-Гимзе, оценены размеры длинной и короткой осей клеток и их ядер. Оценены изменения объема, площади поверхности эритроцитов, а также ядерноцитоплазматического отношения под действием энрофлоксацина в концентрациях 0,05%, 50 мкл/л, 5 мкл/л, 0,5 мкл/л и 0,3 мкл/л. Контрольные группы включали эритроциты в аутологичной плазме и изотоническом растворе (0,93% NaCl) без добавления антимикробного препарата. Энрофлоксацин вызывает дозозависимые изменения морфологии эритроцитов. Наибольшее увеличение объема (более 20%) и площади поверхности (14%) зафиксированы при концентрациях 5 мкл/л и 0,05%. При терапевтической дозе (0,3 мкл/ л) изменения были менее выражены (увеличение объема на 11%, площади на 7%). Парадоксальное снижение эффекта при увеличении концентрации до 50 мкл/л обусловлено нелинейной зависимостью токсичности фторхинолонов от дозы. Уменьшение ядерно-цитоплазматического на 23% в группах с 0,1% и 10 мкл/л обусловлено преимущественно набуханием клетки.

Fluoroquinolone drugs can affect the cells of the mammalian and avian body. One of the key mechanisms of this effect is the ability of fluoroquinolones to induce oxidative stress by generating reactive oxygen species, which can lead to damage to cellular structures. The study investigated the effects of various concentrations of enrofloxacin on morphometric parameters of erythrocytes from «Hisex Brown» chickens in vitro. Enrofloxacin, a fluoroquinolone antibiotic, exhibits not only antibacterial properties but can also induce oxidative stress leading to cellular structural damage. Blood samples were collected via cardiac puncture and stabilized with heparin. Erythrocytes were incubated in test solutions for 60 seconds, followed by preparation of blood smears on degreased slides. Romanowsky-Giemsa stained smears were used to measure major and minor axes of cells and their nuclei. Changes in erythrocyte volume, surface area, and nuclearcytoplasmic ratio were evaluated following exposure to enrofloxacin at concentrations of 0.05%, 50 μl/l, 5 μl/l, 0.5 μl/l, and 0.3 μl/l. Control groups included erythrocytes in autologous plasma and isotonic saline (0.93% NaCl) without enrofloxacin. Enrofloxacin induced dose-dependent alterations in erythrocyte morphology. The most significant increases in cell volume (>20%) and surface area (14%) were observed at concentrations of 5 μl/l and 0.05%. The therapeutic dose (0.3 μl/l) produced less pronounced changes (11% increase in volume, 7% in surface area). The paradoxical reduction of effect at higher concentration (50 μl/ l) may be attributed to the nonlinear doseresponse toxicity characteristic of fluoroquinolones. The 23% decrease in nuclearcytoplasmic ratio observed at 0.1% and 10 μl/l concentrations was primarily due to cellular swelling.

цыплятакровьэритроцитыэнрофлоксацинморфометрияchickensbloodred blood cellsenrofloxacinmorphometryReferencesDönmez, F. Investigation of the Effects of Three Different Generations of Fluoroquinolone Derivatives on Erythrocyte Fragility and Hematological Parameters in Rats / F. Dönmez, A. Doğan // Van Sağlık Bilimleri Dergisi. – 2023. – V. 16(3). – P. 237-243. doi: 10.52976/vansaglik.1330882.Dönmez, F. Investigation of the Effects of Three Different Generations of Fluoroquinolone Derivatives on Erythrocyte Fragility and Hematological Parameters in Rats / F. Dönmez, A. Doğan // Van Sağlık Bilimleri Dergisi. – 2023. – V. 16(3). – P. 237-243. doi: 10.52976/vansaglik.1330882.Niggel, J. Mechanically induced calcium movements in astrocytes, bovine aortic endothelial cells and C6 glioma cells / J. Niggel, W. Sigurdson, F. Sachs // The Journal of Membrane Biology. – 2000 – V. 174. – P. 121-134. doi: 10.1007/s002320001037.Niggel, J. Mechanically induced calcium movements in astrocytes, bovine aortic endothelial cells and C6 glioma cells / J. Niggel, W. Sigurdson, F. Sachs // The Journal of Membrane Biology. – 2000 – V. 174. – P. 121-134. doi: 10.1007/s002320001037.Кильдеева, А.Г. Белковый состав цитоскелета эритроцитов голубя / А. Г. Кильдеева // XLVII Огарёвские чтения: Материалы научной конференции: в 3 частях, Саранск, 06–13 декабря 2018 года. Том Часть 2. – Саранск: Научно-исследовательский институт регионологии федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва", 2019. – С. 119-124.Kildeyeva, A.G. Protein Composition of the Cytoskeleton of Pigeon Red Blood Cells / A. G. Kildeyeva // XLVII Ogarev Readings: Materials of the Scientific Conference: in 3 parts, Saransk, December 06–13, 2018. Volume Part 2. – Saransk: Research Institute of Regional Studies of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education Mordovian State University named after N.P. Ogarev, 2019. – P. 119-124. (In Russ.)Li, J. Cytoskeletal dynamics of human erythrocyte / J. Li, G. Lykotrafitis, M. Dao, S. Suresh // Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2007 – V. 104 (12). – P. 4937-4942. doi: 10.1073/ pnas.0700257104.Li, J. Cytoskeletal dynamics of human erythrocyte / J. Li, G. Lykotrafitis, M. Dao, S. Suresh // Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2007 – V. 104 (12). – P. 4937-4942. doi: 10.1073/pnas.0700257104.Paarvanova, B. Thermal dielectroscopy study of submembrane spectrin network in animal erythrocytes / B. Paarvanova, T. Slavov, V. Ivanov, I. Ivanov // Bulgarian Journal of Veterinary Medicine. – 2014. – V. 17 (3). – P. 165–172.Paarvanova, B. Thermal dielectroscopy study of submembrane spectrin network in animal erythrocytes / B. Paarvanova, T. Slavov, V. Ivanov, I. Ivanov // Bulgarian Journal of Veterinary Medicine. – 2014. – V. 17 (3). – P. 165–172.Sloboda, R.D. Structure and composition of the cytoskeleton of nucleated erythrocytes I. The presence of microtubule-associated protein 2 in the margin-al band / R.D. Sloboda, K. Dickersin // The Journal of cell biology. – 1980. – V. 87 (1). – P. 170–179.Sloboda, R.D. Structure and composition of the cytoskeleton of nucleated erythrocytes I. The presence of microtubule-associated protein 2 in the margin-al band / R.D. Sloboda, K. Dickersin // The Journal of cell biology. – 1980. – V. 87 (1). – P. 170–179.Watts, C. Protein and lipid components of the pigeon erythrocyte membrane / C. Watts, K.P. Wheeler // Biochemical Journal. – 1978. – V. 173 (3). – P. 899–907.Watts, C. Protein and lipid components of the pigeon erythrocyte membrane / C. Watts, K.P. Wheeler // Biochemical Journal. – 1978. – V. 173 (3). – P. 899–907.Патент С1 2350952 Российская федерация, МПК G01N 33/48. Способ определения реактивности эритроцитов крови / Липунова Е.А., Никитин В.М., Скоркина М.Ю. Заявитель и патентообладатель Белгородский гос. ун-т. – №2007124991/15, заявл. 03.09.2007. Опубликовано: 27.03.2009 – С. 1-12.Patent C1 2350952 Russian Federation, IPC G01N 33/48. Method for determining the reactivity of red blood cells / Lipunova E.A., Nikitin V.M., Skorkina M.Yu. Applicant and patent holder Belgorod State University – № 2007124991/15, application 03.09.2007. Published: 03/27/2009 – P. 1- 12. (In Russ.)Drlica, K. Fluoroquinolones: Action and Resistance / K. Drlica, M. Malik // Current topics in medicinal chemistry. – 2003 – V. 3 – P.249-282. doi: 10.2174/1568026033452537.Drlica, K. Fluoroquinolones: Action and Resistance / K. Drlica, M. Malik // Current topics in medicinal chemistry. – 2003 – V. 3 – P.249-282. doi: 10.2174/1568026033452537.Michalak, K. Treatment of the Fluoroquinolone-Associated Disability: The Pathobiochemical Implications / K. Michalak, A. Sobolewska-Włodarczyk, M. Włodarczyk, J. Sobolewska, P. Woźniak, B. Sobolewski // Oxidative Medicine and Cellular Longevity. – 2017 – 8023935. doi: 10.1155/2017/8023935.Michalak, K. Treatment of the Fluoroquinolone-Associated Disability: The Pathobiochemical Implications / K. Michalak, A. Sobolewska-Włodarczyk, M. Włodarczyk, J. Sobolewska, P. Woźniak, B. Sobolewski // Oxidative Medicine and Cellular Longevity. – 2017 – 8023935. doi: 10.1155/2017/8023935.Sachs, F. Stretch-activated ion channels: what are they? / F. Sachs // Physiology (Bethesda). – 2010. – V. 25. – № 1. – P. 50- 56. doi: 10.1152/physiol.00042.2009.Sachs, F. Stretch-activated ion channels: what are they? / F. Sachs // Physiology (Bethesda). – 2010. – V. 25. – № 1. – P. 50- 56. doi: 10.1152/physiol.00042.2009.Kashif, S. Triggering of erythrocyte membrane blebbing by ciprofloxacin / S. Kashif, J. Kashif , Z. Mohanad, A. Al-Farga, R. Muhammad, M.A. Shaikh, B. Ismat, I. Muhammad, A. Asma, A. Muhammad // Acta Poloniae Pharmaceutica – Drug Research. – 2019. – Vol. 76. – № 5. – P. 110772.Kashif, S. Triggering of erythrocyte membrane blebbing by ciprofloxacin / S. Kashif, J. Kashif , Z. Mohanad, A. Al-Farga, R. Muhammad, M.A. Shaikh, B. Ismat, I. Muhammad, A. Asma, A. Muhammad // Acta Poloniae Pharmaceutica – Drug Research. – 2019. – Vol. 76. – № 5. – P. 110772.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.