Дозозависимые морфологические и молекулярно-генетические изменения в почках крыс при хроническом воздействии гидроксида алюминия

Алюминий — один из наиболее распространённых элементов земной коры, активно используемый в промышленности, быту и медицине. Несмотря на широкое применение, его потенциальная токсичность остаётся предметом интенсивных научных исследований и дискуссий. Основными путями поступления алюминия в организм человека являются пищевая продукция, питьевая вода, вдыхаемый воздух и лекарственные препараты, что способствует его накоплению в биологических тканях и увеличивает риск хронической интоксикации. Особенно уязвимыми считаются дети, а также пациенты с нарушенной функцией выделительной системы, в первую очередь почек. Целью настоящего исследования было оценить влияние хронического воздействия гидроксида алюминия на морфологию почек крыс и уровень экспрессии генов Mt1a, Mt2a и Mt3a, с акцентом на выявление дозозависимых эффектов и патогенетических механизмов нефротоксичности. Эксперимент был проведён на 40 самках белых крыс, разделённых на контрольную и четыре опытные группы (по 8 животных). В течение 4 месяцев опытные группы ежедневно получали гидроксид алюминия per os в различных дозах. Оценка токсичности включала количественный анализ экспрессии генов методом ПЦР в реальном времени и гистологическое исследование почечной ткани. Экспрессия Mt2a и Mt3a значимо возрастала при высоких дозах алюминия (p<0,001), тогда как Mt1a проявлял высокую межиндивидуальную вариабельность. Морфологически выявлены признаки интерстициального воспаления, фиброза и хроническо-> < 0,001), тогда как Mt1a проявлял высокую межиндивидуальную вариабельность. Морфологически выявлены признаки интерстициального воспаления, фиброза и хронического гломерулонефрита. Хроническое воздействие гидроксида алюминия индуцирует выраженные дозозависимые морфологические и молекулярные изменения в почках. Гены Mt2a и Mt3a могут рассматриваться в качестве перспективных молекулярных маркеров алюминий-ассоциированной нефротоксичности.

1. Hachez-Leroy F. Aluminium in health and food: a gradual global approach // Eur. Rev. Hist. – 2013. – Vol. 20, № 2. – P. 217–236.

2. Closset M., et al. Effects of aluminium contamination on the nervous system of freshwater aquatic vertebrates: a review // Int. J. Mol. Sci. – 2021. – Vol. 23, № 1. – P. 31–33.

3. Igbokwe I. O., Igwenagu E., Igbokwe N. A. Aluminium toxicosis: a review of toxic actions and effects // Interdiscip. Toxicol. – 2019. – Vol. 12, № 2. – P. 45–48.

4. Brusentsova A. V., et al. Hygienic assessment of aluminum intake in the adult population of Western Siberia // Ekologiya cheloveka (Human Ecology). – 2023. – Vol. 30, № 9. – P. 695–706.

5. European Food Safety Authority. Statement of EFSA on the Evaluation of a new study related to the bioavailability of aluminium in food // EFSA J. – 2011. – Vol. 9, № 5. – P. 2157.

6. Osman N. A., et al. Aluminum in food: Dietary exposure among adolescent residents in the food catering establishments in Alexandria, Egypt // Glob. J. Pharm. Educ. Res. – 2017. – Vol. 6, № 1. – P. 2–6.

7. Benford D. J., et al. Aluminium from all sources, including food additives and contaminants (addendum). First draft // WHO Food Addit. – 2007. – Vol. 58. – P. 119– 122.

8. Mujika J. I., et al. Aluminium in biological environments: a computational approach // Comput. Struct. Biotechnol. J. – 2014. – Vol. 9, № 15. – P. 1–13.

9. Шугалей И. В. и др. Некоторые аспекты влияния алюминия и его соединений на живые организмы // Экологическая химия. – 2012. – Т. 21, № 3. – С. 168–172.

10. Скупневский С. В., Иванов Д. В. Воздействие алюминия и его соединений на функции органов и тканей человека (обзорная статья) // Вестн. новых мед. технол. Электрон. изд. – 2023. – Т. 17, № 1. – С. 110–124.

11. Hafez H. H., Abd El-Salam A. M., Hamed G. H. Studies on the effect of aluminum, aluminum foil and silicon baked cups on aluminum and silicon migration in cakes // Egypt. J. Agric. Res. – 2018. – Vol. 96, № 2. – P. 565–574.

12. Sanajou S., Şahin G., Baydar T. Aluminium in cosmetics and personal care products // J. Appl. Toxicol. – 2021. – Vol. 41, № 11. – P. 1704–1718.

13. Exley C. Human exposure to aluminium // Environ. Sci.: Process. Impacts. – 2013. – Vol. 15, № 10. – P. 1807–1816.

14. Смолянкин Д. А., Валова Я. В., Кудояров Э. Р., Якупова Т. Г., Ахмадеев А. Р., Гизатуллина А. А., Рафикова Л. А., Репина Э. Ф. Биологические эффекты алюминия на живые системы // Эпоха науки. – 2024. – № 39. – С. 366–373.

15. Yousef M. I., Mutar T. F., Kamel M. A. E. L. N. Hepato-renal toxicity of oral subchronic exposure to aluminum oxide and/or zinc oxide nanoparticles in rats // Toxicol. Rep. – 2019. – Vol. 6. – P. 336–346.