Введение

В Республике Дагестан манифестацию проявлений врожденного буллезного эпидермолиза у 97% пациентов фиксируют в 1-й год жизни, а у остальных — в дошкольном возрасте [1]. Токсическое воздействие антропогенных факторов способно запускать в макроорганизме аутоиммунные процессы с вовлечением в них и дермы [2—6], которые могут вызвать раннюю манифестацию генодерматозов. Этот фактор в аграрном регионе России требует изучения.

В популяцию больных региона входят простой, пограничный и дистрофический типы. Близкородственный брак не является доминантным этиопатогенетическим фактором в популяции ВБЭ (врожденный буллезный эпидермолиз) региона. Так, согласно [7], у 46 (54,76%) из 84 больных простым ВБЭ родители не имеют родственных связей между собой, 18 (50%) из 36 пациентов страдают дистрофическим типом ВБЭ. По данным зарубежных исследователей, мутация, ассоциированная с ВБЭ, встречается у каждого 227-го индивидуума. Изучение родословной больных ВБЭ указывает на высокую частоту генетического дефекта среди населения Республики Дагестан, проявляющегося тем или иным фенотипом этого генодерматоза [7—9]. Генетические мутации, врожденные пороки внутриутробного развития, высокая заболеваемость дерматозами могут быть вызваны мутагенами окружающей среды [10]. Число детей с врожденными пороками развития в экологически неблагоприятных регионах составляет 95% [11—17]. Высок цитогенетический мутагенный эффект распространенных в окружающей среде химических соединений (пестициды, лекарственные средства и др.) [18]. В то же время, как установили отечественные и зарубежные ученые, под воздействием электромагнитного излучения мобильного телефона развиваются аномалии в куриных и перепелиных эмбрионах, ведущие к их смерти, а у потомства крыс и мышей — к формированию патологии почек, клеток мозга, сердца, печени, нервной и эндокринной систем [19—27].

«Золотым стандартом» в изучении мутагенной способности химических соединений индуцировать повреждения ДНК являются мыши и крысы, так как такой эксперимент исследователи считают филогенетически близким к человеческому организму [18].

Причина высокого удельного веса генодерматозов среди населения Республики Дагестан требует исследования.

Цель исследования — изучить воздействие антропогенных факторов на кожу мышей и их генотоксичность на первом потомстве.

Материал и методы

Экспериментальных мышей линии аутбредные SHK (n=84) распределили на 6 клеток. В каждой клетке 10 самок и 4 самца. Исследовали воздействие пестицида «Демитан», фунгицида «Титул-390», минерального удобрения «Аммиачная селитра» (АС), электромагнитного излучения (ЭМИ), а также их сочетания (комбинированная затравка — КЗ) на кожу и потомство грызунов. Затравку вводили через питьевую воду. Животные контрольной группы не получали затравку. Обследованы животные, подвергшиеся воздействию физико-химических факторов в течение первых 2 мес, и их потомство. Методы обследования животных: взвешивание, дерматоскопия, осмотр, фотофиксация.

Результаты и обсуждение

Изучено влияние антропогенных факторов на состояние кожных покровов мышей и их потомства. При осмотре животных фиксировали динамику таких показателей, как средняя масса тела, уход за шерстью, активность, симптомы интоксикации, клиническая картина (табл. 1).

Таблица 1. Состояние наблюдаемых серий мышей

Как видно из табл. 1, в течение периода наблюдения видимых кожных высыпаний у экспериментальных животных не обнаружено. Менялась их активность уже к 15-му дню наблюдения с высокой на среднюю. Лишь в группе ЭМИ активность упала до средней только к 30-му дню, в группе КЗ — до низкой. В контрольной группе активность оставалась стабильно высокой. Таким образом, все изучаемые затравки снижают двигательную активность мышей, а симптомы интоксикации (вялость) отмечаются к 30-му дню при использовании КЗ. Однако уход за шерстью во всех группах мышей остается на должном уровне — волосы чистые и блестят.

Согласно табл. 1, существенно различается количество пометов новорожденных мышат в контрольной и подопытных группах. Так, 6 самок принесли приплод в контрольной группе в течение 1-го месяца наблюдения, в серии «Демитан», «Титул» и КЗ отмечено по 1 помету. Это указывает на отрицательное воздействие на репродуктивную функцию мышей вышеуказанных химических соединений. Несколько меньше, но достаточно высокое количество приплода в серии АС и ЭМИ — 4 и 5 соответственно. Изменение массы тела также существенно различается в подопытных и контрольных сериях животных. В последней зафиксирован прирост средней массы тела с 26,6 до 36 г в течение месяца, что является самым высоким показателем. В сериях АС, «Демитан» также отмечен прирост с 26,6 до 32 и 26,7 г соответственно, что меньше, чем в контрольной группе. В остальных сериях отмечено снижение средней массы тела: в группе «Титул» 26,2 г, КЗ 26,3 г, ЭМИ 24,5 г.

Установлено негативное воздействие экзогенных факторов на изучаемые показатели организма мышей. Так, химические соединения «Демитан», «Титул-390» и их комбинация с АС и ЭМИ фактически блокировали процесс размножения — в 6 раз меньше пометов, чем в контрольной группе. КЗ к 30-му дню проявляется легкими симптомами интоксикации, выражающимися в вялости и низкой активности животных. Во всех сериях прирост средней массы тела в группе меньше, чем в контрольной, либо отмечается ее снижение. Это результат негативного влияния изучаемых экологических факторов. В то же время развития видимой манифестной патологии кожных покровов в 1-й месяц не отмечено. Однако дерматоскопическое обследование зафиксировало патологические изменения кожи мышей опытных серий (табл. 2).

Таблица 2. Результаты дерматоскопии кожи мышей

Фиксировали дерматоскопические изменения кожи подошвы задней конечности, уха, хвоста и изображение когтей. Экспериментальным животным выполняли дерматоскопическое обследование в цифровом формате в 1-й и 30-й дни исследования. Это позволило нам проводить диагностический контроль изменений в изучаемых участках кожного покрова. Согласно табл. 2, в контрольной группе дерматоскопические изображения в начале исследования и на 30-й день практически идентичны. В подопытных сериях зафиксированы вторичные морфологические элементы, свидетельствующие о патоморфологических процессах в коже подошвы. Следует отметить, что в норме цвет кожи подошвы розовый с серебристым блеском (рис. 1).

Рис. 1. Контрольная группа. Подошва задней левой конечности мыши — цвет розовый с серебристым блеском.

Местами скопление роговых масс. Микрорельеф кожи: выступают подушечки подошвы, борозды разделяют кожу на ромбы, местами гиперкератоз, по периферии белесоватый волосяной покров. Коготь изогнутый, темный на дистальном конце.

Когти в норме изогнуты, светлые, с некоторым потемнением на дистальном конце. Кожа ушной раковины розового цвета, имеет древовидные просвечивающиеся сосуды, покрыта редкими белесоватыми волосами (рис. 2).

Рис. 2. Контрольная группа. Кожа правой ушной раковины мыши — цвет розовый, просвечивают древовидные сосуды, покрыта редкими белесоватыми волосками.

Подобные дерматоскопические признаки во всех сериях наблюдали и через 1 мес, лишь в группе «Демитан» изображение отличалось участками линейно-прерывистых петехий (рис. 3), т.е. явлением нарушения микроциркуляции в коже ушной раковины.

Рис. 3. Серия «Демитан». Кожа правой ушной раковины мыши — цвет розовый, покрыта редкими белесоватыми волосками, выявлены изменения в виде участков прерывисто-линейных петехий.

Дерматоскопическое обследование хвоста не выявило каких-либо особенностей волос и кожи, но установило изменения в коже подошвы во всех подопытных группах — эрозии, трещины, чешуйки (рис. 4).

Рис. 4. Серия «Комбинированная». Подошва задней левой конечности мыши — цвет грязно-розовый с серебристым блеском.

Отмечается крупнопластинчатое шелушение, единичные эрозии, во второй межпальцевой складке трещина с геморрагической коркой.

Кожа подошвы мышей испытывает большую механическую нагрузку, чем другие участки кожного покрова, а воздействие экзогенных факторов, вызвавшее патологические процессы в ней, способствовало усилению процесса шелушения и образованию трещин и эрозий.

Подобное дерматоскопическое исследование кожи подошвы и спины проведено новорожденным мышам первого поколения (П1) во всех подопытных сериях (табл. 3). Кожа новорожденных в 1-ю неделю не имеет волосяного покрова, поэтому удобна и информативна при вышеуказанной процедуре. В норме подошва новорожденных розово-серебристого цвета с прозрачно-белесоватыми когтями (рис. 5).

Таблица 3. Дерматоскопические особенности мышей первого поколения

Рис. 5. Серия «Контрольная». Подошва задней правой конечности мыши (2-й день жизни) — цвет розовый с серебристым блеском в складках и на верхушке гребней. Когти прозрачно-белесоватые.

Кожный покров области спины представлен блестящими ромбовидными гребнями с розовыми бороздами между ними (рис. 6).

Рис. 6. Серия «Контрольная». Кожа спины мыши (2-й день жизни) — выражен кожный рисунок: ромбовидные гребни с блестящей поверхностью, между которыми розово-красные складки.

В подопытных сериях выявлены изменения в изучаемых частях тела: чешуйки, эрозии, корки, гиперемия. Так, в серии «Демитан» установлена распространенная эрозированная поверхность с мелкопластинчатым шелушением (рис. 7), в группе «Титул» — крупнопластинчатое шелушение с желтоватыми чешуйками (рис. 8).

Рис. 7. Серия «Демитан». Подошва задней правой конечности мыши (2-й день жизни) — цвет розовый с серебристым блеском.

На плюсне эрозированная поверхность, шелушение. Когти прозрачно-белесоватые.

Рис. 8. Серия «Титул». Подошва задней правой конечности мыши (2-й день жизни) — цвет розовый с серебристым блеском, на поверхности желтоватые чешуйки и эрозии.

Когти прозрачно-белесоватые.

На коже спины во всех группах новорожденных П1 отмечено шелушение, а в некоторых — эрозии и гиперемия (рис. 9, см. табл. 3).

Рис. 9. Серия «Титул». Кожа спины мыши (2-й день жизни), кожный рисунок: ромбовидные гребни с блестящей поверхностью, между которыми розово-красные складки.

Отмечается шелушение. На правой боковой поверхности выраженная линейная гиперемия.

Итак, мы отмечаем манифестные проявления на коже новорожденных мышей при воздействии на них внутриутробно затравок и ЭМИ. Проявляется это усилением процесса отшелушивания кожи, ее эрозированием и гиперемией.

На 5—6-й неделе жизни животным П1 повторно проведена дерматоскопия кожи подошвы той же конечности. Во всех сериях подопытных животных, за исключением контрольной, зафиксированы вторичные морфологические элементы (эрозии, трещины, корки) (см. табл. 3). Повторно на 5—6-й неделе провести дерматоскопию кожи спины не представлялось возможным в связи с оволосением мышей, поэтому изучена кожа внутренней поверхности ушной раковины, которая идентична во всех экспериментальных сериях мышей (см. табл. 3). Таким образом, мы можем констатировать, что под воздействием КЗ и ЭМИ нарушается целостность кожи либо усиливается шелушение рогового слоя эпидермиса на участках наибольшего травмирования — подошве.

Состояние новорожденных, результаты их объективного осмотра представлены в табл. 4.

Таблица 4. Объективные данные первого поколения подопытных животных

Средняя масса тела П1 мышей контрольной группы (3,08 г) превышает таковую в подопытных сериях, и у них высокая активность. В опытных сериях существенно отличается критерий подвижности. Так, КЗ существенно угнетает ее — подвижность очень низкая, АС и ЭМИ сводят ее до низкой.

Воздействие демитана на организм беременной вызвало перевозбуждение и гиперактивность у ее приплода. В то же время только у новорожденных в группе «Титул» активность остается на высоком уровне, как и в контрольной группе. К 5—6-й неделе активность у мышат всех опытных серий отмечена как высокая, что свидетельствует об адаптации приплода П1 к воздействию КЗ и ЭМИ. При объективном осмотре не выявлено кожной патологии в течение 5—6 нед наблюдения за приплодом (см. табл. 4).

В процессе развития мышей П1 в двух опытных сериях обнаружены мыши, значительно уступающие в размерах животным своего помета: 4 в группе АС и 1 в группе КЗ. Проведено сравнительное изучение вышеуказанных особей. Так, в подопытной серии АС-П1 эти 4 мыши в 3,2 раза легче своих братьев/сестер (3,4 г против 11,18 г), в серии КЗ-П1 — в 3 раза меньше (2,6 г против 7,8 г) и значительно уступает в размерах. Эти мыши малоподвижны, плохо едят, шерсть у них не густая и не блестящая. Дерматоскопически отмечаются синюшный оттенок кожи лап и обильные желтоватые чешуйки, что не зафиксировано у собратьев их же помета. В остальном дерматоскопическая картина у них идентична. Все недоразвитые мышата умерли в возрасте 4—5 нед.

Заключение

Воздействие затравок и ЭМИ в течение 2 мес оказывает существенное воздействие на подопытных животных. Так, во всех опытных сериях снижена двигательная активность мышей, а прирост массы тела и количество пометов у них меньше, чем в контрольной группе. В то же время дерматоскопическим методом в серии «Демитан» установлено нарушение микроциркуляции в коже ушной раковины и у всех подопытных мышей (кроме контрольных) — нарушение целостности кожи подошвы в виде эрозий, трещин и чешуек.

В первом поколении новорожденных, подвергшихся воздействию физико-химических факторов внутриутробно, также выявлены патологические процессы. Так, масса тела каждой мыши в приплоде контрольной серии и их активность выше, чем у подопытных животных. Следует отметить гиперактивность новорожденных в серии «Демитан» и высокую активность в серии «Титул». В коже спины новорожденных подопытных серий на 2-й день жизни присутствуют гиперемия и вторичные эффлоресценции, к 5—6-й неделе жизни на подошве появляются эрозии, корки и обильное шелушение (дерматоскопическая картина).

В двух опытных сериях (АС и КЗ) в П1 выявлены в общей сложности 5 мышей с симптомами кахексии. Они отстают в росте и массе тела от собратьев своего помета, у них редкая шерсть без должного блеска, а на подошве зафиксированы множественные крупные чешуйки. Таким образом, мы можем предположить внутриутробные пороки развития у 5 мышей опытных серий, вероятно, вызванных пренатальным воздействием исследуемых антропогенных факторов. Эти пороки проявляются на 2—3-й неделе жизни патологией кожи, волос, кахексией и вызывают смерть животных.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о эмбриотоксичном воздействии пестицидов на плод мышей, которое проявляется в постнатальном периоде патологией кожи, задержкой развития и смертью в 1-й месяц жизни. Нарушения целостности рогового слоя отмечаются у взрослых особей при эндогенном воздействии антропогенных факторов в течение 1—2 мес.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — М.М. Гаджимурадова, О.В. Жукова

Сбор и обработка материала — М.М. Гаджимурадова, М.Н. Гаджимурадов, М.Г. Магомедов

Статистическая обработка — М.М. Гаджимурадова

Написание текста — М.М. Гаджимурадова

Редактирование — О.В. Жукова

Информация о спонсорстве. Научное исследование финансируется из средств ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный медицинский университет» Минздрава России.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Authors’ contributions:

The concept and design of the study — M.M. Gadzhimuradova, O.V. Zhukova

Collecting and interpreting the data — M.M. Gadzhimuradova, M.N. Gadzhimuradov, M.G. Magomedov

Statistical analysis — M.M. Gadzhimuradova

Drafting the manuscript — M.M. Gadzhimuradova

Revising the manuscript — O.V. Zhukova

Information about sponsorship. The scientific research is funded from the funds of the Dagestan State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation.