ivmМеждународный вестник ветеринарииInternational Journal of Veterinary Medicine2072-2419SpbGUVM Publishing House10.52419/issn2072-2419.2022.3.137ivm-920Research ArticleБИОХИМИЯ, АНАТОМИЯ, ФИЗИОЛОГИЯBIOCHEMISTRY, ANATOMY, PHYSIOLOGYУЛЬТРАСТРУКТУРА ГЕПАТОЦИТОВ С МОРФОМЕТРИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ МИТОХОНДРИЙ ПРИ СМЕШАННОМ МИКОТОКСИКОЗЕ БЕЛЫХ КРЫС НА ФОНЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСАWITH MORPHOMETRIC CHARACTERISTICS OF MITOCHONDRIA IN MIXED MYCOTOXICOSIS OF WHITE RATS ON THE BACKGROUND OF THE APPLICATION OF THE PREVENTIVE COMPLEXТарасоваЕ. Ю.TarasovaE. Yu.

кандидат биологических наук, зав. лабораторией ветеринарной санитарии

Candidate of biological Sciences, head of laboratory of veterinary sanitation, Senior researcher

КашеваровГ. С.KashevarovG. S.

кандидат биологических наук, зав. сектором ультраструктурных исследований

Candidate of biological Sciences, head ultrastructural research sector

СаитовВ. Р.SaitovV. R.

доктор биологических наук, старший научный сотрудник

Doctor of Biological Sciences, Senior Researcher

МатросоваЛ. Е.MatrosovaL. E.

доктор биологических наук, зав. лабораторией микотоксинов

Doctor of Biological Sciences, head of laboratory of mycotoxin

ФГБНУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности»Россия«Federal Center for Toxicological, Radiation and Biological Safety»Russian Federation20221510202203137143Copyright © Тарасова Е.Ю., Кашеваров Г.С., Саитов В.Р., Матросова Л.Е., 20222022Тарасова Е.Ю., Кашеваров Г.С., Саитов В.Р., Матросова Л.Е.Tarasova E.Y., Kashevarov G.S., Saitov V.R., Matrosova L.E.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/920

Микотоксины широко изучались многими исследовательскими группами, но необходимы дальнейшие исследования, чтобы лучше понять и прояснить многие вопросы. В этом исследовании продемонстрированы ультраструктурные изменения в печени и морфометрических характеристиках митохондрий крыс при экспериментальном сочетанном воздействии микотоксинов. Первая группа крыс служила биологическим контролем. Второй и четвертой группам с кормом задавали афлатоксин В1, Т-2 токсин, зеараленон. Крысы 4 группы дополнительно к токсичному рациону получали профилактический комплекс в дозе 0,25 % от рациона; третья группа – тот же комплекс дополнительно к основному рациону. В гепатоцитах при смешанном микотоксикозе (вторая группа крыс) наблюдались изменения ультраструктуры ядер: появление ядер нетипичной формы, когда во внешнем контуре некоторых ядер образуются впадины и неровности, но при этом не изменяется структура перинуклеарного пространства. Кроме этого, в ядрах происходит переориентация и в некоторых даже дезинтеграция хроматина, деструкция митохондрий, просветление цитоплазмы. Кристы в митохондриях не просматриваются либо почти не просматриваются, выявляются разрывы мембран с деструкцией органелл, матрикс в основном средней электронной плотности, иногда просветленный. Цитоплазма в большинстве своем электронно-светлая, разного рода включения редки (пероксисомы совершенно не встречаются). Эндоплазматическая сеть представлена фрагментарно. Все изучаемые морфометрические характеристики митохондрий (площадь, периметр, сферичность и калиперометрический диаметр) статистически значимо (p<0.05 в тесте Манна–Уитни с поправкой Бенджамини–Хохберга) снижаются в 3,04, 1,57, 1,49 и 1,07 раза в группе токсического контроля относительно группы биологического контроля. Использование профилактического комплекса на фоне смешанного микотоксикоза стабилизирует ультраструктуру различных субклеточных структур гепатоцитов (хроматин конденсированный, перинуклеарное пространство не увеличено, цитоплазма средней электронной плотности, митохондрии с плотным матриксом). Таким образом, предлагаемый нами профилактический комплекс обладает протективным эффектом в отношении ультраструктуры гепатоцитов и морфометрических показателей митохондрий.

Mycotoxins have been extensively studied by many research groups, but further research is needed to better understand and clarify many issues. This study demonstrated ultrastructural changes in the liver and morphometric characteristics of mitochondria in rats under experimental combined exposure to mycotoxins. The first group of rats served as biological control. The second and fourth groups were fed aflatoxin B1, T-2 toxin, zearalenone. Rats of the 4th group, in addition to the toxic diet, received a prophylactic complex at a dose of 0.25% of the diet; the third group – the same complex in addition to the main diet. In hepatocytes with mixed mycotoxicosis (the second group of rats), changes in the ultrastructure of the nuclei were observed: the appearance of nuclei of an atypical shape, when depressions and irregularities form in the outer contour of some nuclei, but the structure of the perinuclear space does not change. In addition, reorientation occurs in the nuclei and in some even disintegration of chromatin, destruction of mitochondria, clarification of the cytoplasm. Cristae in mitochondria are not visible or almost not visible, membrane ruptures with destruction of organelles are detected, the matrix is mainly of medium electron density, sometimes enlightened. The cytoplasm is mostly electronlight, various kinds of inclusions are rare (peroxisomes are not found at all). The endoplasmic reticulum is presented fragmentarily. All studied morphometric characteristics of mitochondria (area, perimeter, sphericity and caliperometric diameter) are statistically significantly (p<0.05 in Mann-Whitney test with Benjamini-Hochberg correction) reduced by 3.04, 1.57, 1.49 and 1.07 times in the toxic control group relative to the biological control group. The use of a prophylactic complex against the background of mixed mycotoxicosis stabilizes the ultrastructure of various subcellular structures of hepatocytes (chromatin is condensed, perinuclear space is not enlarged, cytoplasm is medium electron density, mitochondria is with a dense matrix). Thus, the prophylactic complex proposed has a protective effect on the ultrastructure of hepatocytes and morphometric parameters of mitochondria.

микотоксиныпрофилактикапеченьультраструктурагепатоцитымитохондрииморфометрияmycotoxinspreventionliverultrastructurehepatocytesmitochondriamorphometryReferencesБарышев, В. А. Повышение эффективности современных сорбентов / В. А. Барышев, О. С. Попова, А. В. Свиридова // Международный вестник ветеринарии. – 2017. – № 2. – С. 13–16.Барышев, В. А. Повышение эффективности современных сорбентов / В. А. Барышев, О. С. Попова, А. В. Свиридова // Международный вестник ветеринарии. – 2017. – № 2. – С. 13–16.Баскова, Е. Ю. Применение энтеросорбентов на основе нанотехнологий для борьбы с микотоксикозами животных / Е. Ю. Баскова // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана. – 2008. – Т. 192. – С. 234.Баскова, Е. Ю. Применение энтеросорбентов на основе нанотехнологий для борьбы с микотоксикозами животных / Е. Ю. Баскова // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана. – 2008. – Т. 192. – С. 234.Гулюшин, С. Ю. Доноры метильных групп — перспективные средства для профилактики хронических микотоксикозов / С. Ю. Гулюшин, Р. А. Зернов // Сельскохозяйственная биология. – 2011. – № 2. – С. 21–31.Гулюшин, С. Ю. Доноры метильных групп — перспективные средства для профилактики хронических микотоксикозов / С. Ю. Гулюшин, Р. А. Зернов // Сельскохозяйственная биология. – 2011. – № 2. – С. 21–31.Изучение сорбционной активности потенциальных средств профилактики микотоксинов в отношении афлатоксинов / Е. Ю. Тарасова, Э. И. Семенов, Л. Е. Матросова [и др.] // Ветеринарный врач. – 2020. – № 2. – С. 51–58.Изучение сорбционной активности потенциальных средств профилактики микотоксинов в отношении афлатоксинов / Е. Ю. Тарасова, Э. И. Семенов, Л. Е. Матросова [и др.] // Ветеринарный врач. – 2020. – № 2. – С. 51–58.Методические рекомендации по электронно -микроскопическим исследованиям биологических объектов / А. В. Иванов, А. А. Иванов, А. Н. Чернов [и др.]. – Казань : Росинформагротех, 2011. – 67 с.Методические рекомендации по электронно -микроскопическим исследованиям биологических объектов / А. В. Иванов, А. А. Иванов, А. Н. Чернов [и др.]. – Казань : Росинформагротех, 2011. – 67 с.Нанотрубки галлуазита – новое эффективное средство для борьбы с микотоксикозами / Е. Ю. Тарасова, Э. И. Семенов, Л. Е. Матросова, М. И. Канин // Научная жизнь. – 2020. – Т. 15, № 4 (104). – С. 561–571.Нанотрубки галлуазита – новое эффективное средство для борьбы с микотоксикозами / Е. Ю. Тарасова, Э. И. Семенов, Л. Е. Матросова, М. И. Канин // Научная жизнь. – 2020. – Т. 15, № 4 (104). – С. 561–571.Папуниди, Э. К. Ветеринарно-санитарная экспертиза мяса овец при остром и подостром Т-2 микотоксикозе на фоне применения лекарственных средств / Э. К. Папуниди, М. Я. Тремасов, Е. Ю. Тарасова // Ветеринарный врач. – 2010. – № 2. – С. 21–23.Папуниди, Э. К. Ветеринарно-санитарная экспертиза мяса овец при остром и подостром Т-2 микотоксикозе на фоне применения лекарственных средств / Э. К. Папуниди, М. Я. Тремасов, Е. Ю. Тарасова // Ветеринарный врач. – 2010. – № 2. – С. 21–23.Поиск эффективных адсорбентов Т-2 токсина / Е. Ю. Тарасова, Э. И. Семенов, А. Р. Валиев, Л. Е. Матросова // Вестник Марийского государственного университета. Серия: Сельскохозяйственные науки. Экономические науки. – 2019. – Т. 5, № 3 (19). – С. 322–329.Поиск эффективных адсорбентов Т-2 токсина / Е. Ю. Тарасова, Э. И. Семенов, А. Р. Валиев, Л. Е. Матросова // Вестник Марийского государственного университета. Серия: Сельскохозяйственные науки. Экономические науки. – 2019. – Т. 5, № 3 (19). – С. 322–329.Понамарев, В. С. Влияние препарата «Гепатон» в сочетании с фитосорбционным комплексом на уровень эндогенной интоксикации / В. С. Понамарев, О. С. Попова // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. – 2020. – № 3. – С. 124–125.Понамарев, В. С. Влияние препарата «Гепатон» в сочетании с фитосорбционным комплексом на уровень эндогенной интоксикации / В. С. Понамарев, О. С. Попова // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. – 2020. – № 3. – С. 124–125.Тарасова, Е. Ю. Изучение сорбционной активности нанотрубок галлуазита по отношению к зеараленону и охратоксину А / Е. Ю. Тарасова // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». – 2021. – Т. 7, № 1. – С. 71–76.Тарасова, Е. Ю. Изучение сорбционной активности нанотрубок галлуазита по отношению к зеараленону и охратоксину А / Е. Ю. Тарасова // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». – 2021. – Т. 7, № 1. – С. 71–76.Тарасова, Е.Ю. Изыскание средств для лечения животных при Т-2 микотоксикозе : специальность 06.02.03. «Ветеринарная фармакология с токсикологией», 06.02.02 «Ветеринарная микробиология, вирусология, эпизоотология, микология с микотоксикологией и иммунология»: диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук / Тарасова Евгения Юрьевна. – Казань, 2010. – 209 с.Тарасова, Е.Ю. Изыскание средств для лечения животных при Т-2 микотоксикозе : специальность 06.02.03. «Ветеринарная фармакология с токсикологией», 06.02.02 «Ветеринарная микробиология, вирусология, эпизоотология, микология с микотоксикологией и иммунология»: диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук / Тарасова Евгения Юрьевна. – Казань, 2010. – 209 с.Трансмиссионная электронная микроскопия в биологии и медицине / М. М. Сальникова, Л. В. Малютина, В. Р. Саитов, А. И. Голубев. – Казань : КФУ, 2016. – 125 с.Трансмиссионная электронная микроскопия в биологии и медицине / М. М. Сальникова, Л. В. Малютина, В. Р. Саитов, А. И. Голубев. – Казань : КФУ, 2016. – 125 с.Тремасов, М. Я. Опыт применения пробиотика при микотоксикозах / М. Я. Тремасов, Л. Е. Матросова, Е. Ю. Тарасова // Вестник ветеринарии. – 2009. – № 3 (50). – С. 38–41.Тремасов, М. Я. Опыт применения пробиотика при микотоксикозах / М. Я. Тремасов, Л. Е. Матросова, Е. Ю. Тарасова // Вестник ветеринарии. – 2009. – № 3 (50). – С. 38–41.Цитотоксическая активность Т-2 токсина к перевиваемым культурам клеток эпителия легкого эмбриона крупного рогатого скота / И. И. Идиятов, Л. Р. Валиуллин, В. В. Бирюля [и др.] // Гены и Клетки. – 2017. – Т. 12, № 1. – С. 41–46.Цитотоксическая активность Т-2 токсина к перевиваемым культурам клеток эпителия легкого эмбриона крупного рогатого скота / И. И. Идиятов, Л. Р. Валиуллин, В. В. Бирюля [и др.] // Гены и Клетки. – 2017. – Т. 12, № 1. – С. 41–46.Электронная микроскопия в токсикологических исследованиях: Учебно-методическое пособие / В. Р. Саитов, Л. В. Малютина, А. И. Голубев [и др.]. – Казань : Изд-во Казан. унта, 2019. – 34 с.Электронная микроскопия в токсикологических исследованиях: Учебно-методическое пособие / В. Р. Саитов, Л. В. Малютина, А. И. Голубев [и др.]. – Казань : Изд-во Казан. унта, 2019. – 34 с.Adsorption of zearalenone by β-d-glucans in the Saccharomyces cerevisiae cell wall / J. A. Yiannikouris, J. Francois, L. Poughon [et al.] // Food Prot. – 2004. – Vol. 67. – P. 1195–1200.Adsorption of zearalenone by β-d-glucans in the Saccharomyces cerevisiae cell wall / J. A. Yiannikouris, J. Francois, L. Poughon [et al.] // Food Prot. – 2004. – Vol. 67. – P. 1195–1200.Effects of feed-borne Fusarium mycotoxins with or without yeast cell wall adsorbent on organ weight, serum biochemistry, and immunological parameters of broiler chickens / Z. Li, Z. B. Yang, W. R. Yang [et al.] // Poultry Science. – 2012. – № 91. – P. 2487–2495.Effects of feed-borne Fusarium mycotoxins with or without yeast cell wall adsorbent on organ weight, serum biochemistry, and immunological parameters of broiler chickens / Z. Li, Z. B. Yang, W. R. Yang [et al.] // Poultry Science. – 2012. – № 91. – P. 2487–2495.Impacts of low level aflatoxin in feed and the use of modified yeast cell wall extract on growth and health of nursery pigs / Y. Sun, I. Park, J. Guo [et al.] // Animal Nutrition. – 2015. – Vol. 1 (3). – P. 177–183.Impacts of low level aflatoxin in feed and the use of modified yeast cell wall extract on growth and health of nursery pigs / Y. Sun, I. Park, J. Guo [et al.] // Animal Nutrition. – 2015. – Vol. 1 (3). – P. 177–183.Innovative technologies for the mitigation of mycotoxins in animal feed and ingredients – a review of recent patents / Y. Zhu, Y. I. Hassan, C. Watts [et al.] // Anim Feed Sci Technol. – 2016. – Vol. 216. – P. 19–29.Innovative technologies for the mitigation of mycotoxins in animal feed and ingredients – a review of recent patents / Y. Zhu, Y. I. Hassan, C. Watts [et al.] // Anim Feed Sci Technol. – 2016. – Vol. 216. – P. 19–29.Kravchenko, L. V. Hepatocyte ultrastructure in mice with chronic T-2 mycotoxicosis / L. V. Kravchenko, S. I. Khvylia, A. B. Levitskaia // Biulleten eksperimentalnoi biologii i meditsiny. – 1986. – Vol. 102 (10). – Р. 482–485.Kravchenko, L. V. Hepatocyte ultrastructure in mice with chronic T-2 mycotoxicosis / L. V. Kravchenko, S. I. Khvylia, A. B. Levitskaia // Biulleten eksperimentalnoi biologii i meditsiny. – 1986. – Vol. 102 (10). – Р. 482–485.Prabu, P. C. Toxicopathological studies on the effects of aflatoxin B1, ochratoxin A and their interaction in New Zealand white rabbits / P. C. Prabu, P. Dwivedi, A. K. Sharma // Еxperimental and toxicologic pathology. – 2013. – Vol. 65 (3). – Р. 277–286.Prabu, P. C. Toxicopathological studies on the effects of aflatoxin B1, ochratoxin A and their interaction in New Zealand white rabbits / P. C. Prabu, P. Dwivedi, A. K. Sharma // Еxperimental and toxicologic pathology. – 2013. – Vol. 65 (3). – Р. 277–286.Stoev, S. Experimental mycotoxic nephropathy in chicks II. Ultrastructural studies / S. Stoev // Bulgarian Medicine. – 1998. – Vol. 6 (7–8). – Р. 55–58.Stoev, S. Experimental mycotoxic nephropathy in chicks II. Ultrastructural studies / S. Stoev // Bulgarian Medicine. – 1998. – Vol. 6 (7–8). – Р. 55–58.Trichothecenes in food and feed: occurrence, impact on human health and their detection and management strategies / D. K. Mahato, S. Pandhi, M. Kamle [et al.] // Toxicon. – 2022. – Vol. 208. – P. 62–77.Trichothecenes in food and feed: occurrence, impact on human health and their detection and management strategies / D. K. Mahato, S. Pandhi, M. Kamle [et al.] // Toxicon. – 2022. – Vol. 208. – P. 62–77.Ultrastructural changes of ovarian follicle and corpus luteum after experimental zearalenone mycotoxicosis in bitch / M. Gajȩcka, B. Przybylska-Gornowicz, K. Obremski [et al.] // Polish Journal of Veterinary Sciences. – 2008. – Vol. 11 (4). – Р. 327–337.Ultrastructural changes of ovarian follicle and corpus luteum after experimental zearalenone mycotoxicosis in bitch / M. Gajȩcka, B. Przybylska-Gornowicz, K. Obremski [et al.] // Polish Journal of Veterinary Sciences. – 2008. – Vol. 11 (4). – Р. 327–337.Zaki, M. Mycotoxins in animals: occurrence, effects, prevention and management / M. Zaki // J Toxicol Environ Health Sci. – 2012. – Vol. 4. – P. 13–28.Zaki, M. Mycotoxins in animals: occurrence, effects, prevention and management / M. Zaki // J Toxicol Environ Health Sci. – 2012. – Vol. 4. – P. 13–28.

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