Репродуктивная токсичность

n Для всех уровней организации живых систем характерны свойства, отличающие живую материю от неживой. К числу основных, фундаментальных свойств живого относятся: Потребление из окружающей среды и превращение питательных веществ.

n Обмен веществом и энергией с окружающей средой.

n Регуляция.

n Раздражимость и реактивность.

n Репродукция.

n Изменчивость.

На современном этапе основными задачами токсикологии при изучении действия химических веществ на процессы репродукции являются:

n оценка действия новых химических соединений на репродукцию,

n разработка методов прогнозирования развития гонадотропных и эмбриотропных эффектов,

n унификация отечественных и зарубежных критериев оценки опасности химических соединений на репродуктивное здоровье.

n Репродукция. Это свойство обеспечивает поддержание или увеличение численности биологических объектов всех видов и типов. В основе репродукции лежит процесс клеточного деления. В ходе клеточного деления осуществляется перенос ДНК (генетического материала) материнских клеток к дочерним клеткам и за счет этого обеспечивается в последующем репродукция и всех остальных компонентов живого. Сохранение информации о свойствах предшествующих поколений, зашифрованных в молекулах ДНК (генах), передающихся из поколения в поколение - суть наследственности.

n Половое размножение - это объединение генетического материала половых клеток родителей и образование оплодотворенной яйцеклетки, содержащей двойной набор хромосом. Соотношение генетического материала обоих родителей в дочерней клетке формируется случайным образом. Фенотипические особенности нового организма в этой связи не будут полностью повторять свойства отцовского или материнского организмов, то есть возникает новая, не существовавшая ранее биологическая конструкция.

Под мутациейпонимают некое спонтанное или вызванное внешним воздействием изменение генетического материала, которое передается в ходе репродукции дочерним клеткам. Эти модификации фенотипически могут проявляться в различной степени: от практически незаметных изменений признаков, до очевидных, и иметь различные последствия для адаптивных свойств организма.

Мутации в соматических клетках потенциально опасны в плане развития злокачественных заболеваний у данного индивидуума.

Мутации в половых клетках (генеративные мутации) – опасны в плане развития патологии у потомков.

Пороки развития —это стойкие отклонения в строении органов, приводящие к функциональным расстройствам.

Существует несколько различных критериев, на основе которых классифицируют врожденные пороки развития. В зависимости от причины все врожденные пороки развития делят на:

Ø наследственные

Ø экзогенные (средовые)

Ø мультифакториальные.

Основная роль в профилактике патологии репродуктивной функции отводится эксперименту. Задачи профилактической токсикологии — определение порогов вредного действия ядов на функцию и морфологию половых желез, развитие плода и потомства.

ГОНАДОТОКСИЧНОСТЬ –вредное воздействие на гонады (половые железы) – может проявляться в повреждении половых клеток или секреторной функции гонад. Гормоны половых желез, в том числе, контролируют созревание половых клеток, эстральный (менструальный) цикл, течение беременности, лактацию и т.д.

Эмбриотксичность -способность вещества вызывать гибель эмбрионов при воздействии на организм матери во время беременности.

Тератогенность– способность вещества вызывать уродства эмбрионов при воздействии на организм матери во время беременности.

Развитие зародыша у млекопитающих обычно подразделяется на три главные фазы:

Виды	Предимплан-тационный период, сутки	Основной органогенез, сутки	Период развития плода, сутки
Хомяк	0 – 5	6 – 12	13 – 16,5
Мышь	0 – 5	6 – 13	14 – 19,5
Крыса	0 – 7	8 – 15	16 – 21,5
Кролик	0 – 5	6 – 15	16 – 31,5
Морская свинка	0 –8	9 – 25	25сут. – 9 недель
Собака	0 – 17	18 – 30	31сут. – 9 недель
Человек	0 – 8	9 – 40	40сут. – 9 недель

Эффекты воздействия в эмбриональном периоде зависят от стадии развитя эмбриона на момент воздействия:

n Если нарушения развития на стадии предимплантационной, то дальнейшее развитие, видимо, не идет и зародыш погибает.

n На стадии активного органогенеза - эмбриопатии (нарушения, возникшие в период от 15 суток до 8 недель эмбрионального развития) как раз составляют основу врожденных пороков (врожденные пороки сердца, центральной нервной системы, органов пищеварения, пороки развития почек, врожденные пороки лица).

n В плодный период - фетопатии (нарушения, возникшие после 10 недель эмбрионального развития) представляют собой такие патологические состояния, для которых, как правило, характерны не грубые морфологические нарушения, а отклонения общего типа: в виде снижения массы, задержки интеллектуального развития, различных функциональных нарушений.

Эксперименты по оценке эмбриотоксического действия, трудоемки и сложны. Некоторые принципы следующие:

Последствия действия исследуемого фактора на эмбриогенез у крыс и мышей учитывают на 19-20 сутки беременности. На этом сроке беременности подопытных животных умерщвляют и на вскрытии подсчитывают число желтых тел в яичниках, а в матке – число мест имплантации, количество живых, мертвых плодов и мест резорбции, учитывают частоту и типы патологии у плодов, массу тела, кранио-каудальный размер, пол. Для полного выявления тератогенного действия тестируемого агента необходимо исследовать плоды при помощи комплексного микроанатомического метода (на серии разрезов, сделанных от руки бритвой и на тотальных препаратах, окрашенных ализарином).

n По полученным данным рассчитывают следующие показатели:

1.Предимплантационная смертность(%).

2.Постимплантационная смертность(%).

3.Выживаемость эмбрионов (%).

4.Относительное количество эмбрионов с патологией развития (%).

ОЦЕНКА КАНЦЕРОГЕННЫХ И МУТАГЕННЫХ СВОЙСТВ.

В большинстве случаев соматические мутации, вероятно, участвуют в превращении нормальных клеток в злокачественные. Наследуемые мутации образуются в половых клетках и передаются по наследству. Эти два процесса могут иметь общий уровень обсуждения, а именно, их способность вызывать изменения в генетическом аппарате клетки.

Существует несколько методов оценки канцерогенности вещества.

n Прежде всего, это традиционный путь воздействия на организм в течение всей жизни.

n Это различные тест-системы in vitro для изучения мутогенности, в том числе повреждение ДНК, мутагенное действие на бактерии и эукариоты и трансформация клеточных структур.