Клеточные механизмы нарушения синтеза минерало- и глюкокортикоидов эндокринным дисраптором ДДТ

  • Наталья Валентиновна Яглова Научно-исследовательский институт морфологии человека, ул. Цюрупы, 3, 117418, г. Москва, Россия https://orcid.org/0000-0003-4357-0639
  • Сергей Станиславович Обернихин Научно-исследовательский институт морфологии человека, ул. Цюрупы, 3, 117418, г. Москва, Россия
  • Валентин Васильевич Яглов Научно-исследовательский институт морфологии человека, ул. Цюрупы, 3, 117418, г. Москва, Россия
  • Светлана Владимировна Назимова Научно-исследовательский институт морфологии человека, ул. Цюрупы, 3, 117418, г. Москва, Россия
  • Екатерина Петровна Тимохина Научно-исследовательский институт морфологии человека, ул. Цюрупы, 3, 117418, г. Москва, Россия
DOI: https://doi.org/10.33581/2521-1722-2021-1-12-19

Аннотация

Влияние персистирующих в природе эндокринных дисрапторов на развитие организма представляет собой актуальную проблему. Недавно было установлено, что низкодозовое воздействие дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ) нарушает продукцию гормонов надпочечников. Цель работы – изучение клеточных механизмов нарушения синтеза минерало- и глюкокортикоидов при воздействии эндокринного дисраптора ДДТ на развивающийся организм в пренатальном и постнатальном периодах онтогенеза. Исследование проведено на самцах крыс линии Wistar, подвергавшихся воздействию низких доз ДДТ в пренатальном и постнатальном развитии. Выполнено иммуноферментное определение концентрации альдостерона и кортикостерона в сыворотке крови, гистологическое и электронно-микроскопическое изучение надпочечников крыс в периоде полового созревания (42 сут) и после достижения половой зрелости (70 сут). У крыс, развивавшихся в условиях низкодозового воздействия ДДТ, в периоде полового созревания выявлены пониженный уровень продукции минералокортикоидов и повышенный уровень синтеза глюкокортикоидов. После достижения половой зрелости наметилась тенденция к нормализации уровня обоих гормонов. Морфологическое исследование надпочечников показало меньшую степень развития клубочковой зоны в пубертатном периоде и относительную ее гиперплазию после достижения половой зрелости. В наружной части пучковой зоны отмечены нарушения микроциркуляции и очаги некроза. При исследовании ультраструктуры клеток клубочковой зоны был выявлен ряд отличий, свидетельствующих о пониженной функциональной активности клеток в пубертатном периоде. После наступления половой зрелости не наблюдалось достоверного уменьшения диаметра митохондрий. Общее количество митохондрий в 1 мкм2 цитоплазмы и доля митохондрий с отеком матрикса были меньше, чем в контрольной группе. В пучковой зоне выявлены признаки повышенной функциональной активности клеток в ее глубоких слоях. Несмотря на то что динамика возрастных изменений в пучковой зоне была такой же, как и в контрольной группе, значения этих показателей оставались на более высоком уровне. Таким образом, клеточными механизмами нарушения синтеза минералокортикоидов надпочечниками крыс, развивавшихся при пренатальном и постнатальном воздействии эндокринного дисраптора ДДТ, являются нарушения функционирования митохондрий и возрастной реорганизации митохондриального аппарата, происходящей при переходе от пубертатного периода к половой зрелости. Механизмы повышенной продукции глюкокортикоидов также связаны с компенсаторной гиперфункцией митохондрий кортикостероцитов.

Биографии авторов

Наталья Валентиновна Яглова, Научно-исследовательский институт морфологии человека, ул. Цюрупы, 3, 117418, г. Москва, Россия

доктор медицинских наук; заведующий лабораторией развития эндокринной системы

Сергей Станиславович Обернихин, Научно-исследовательский институт морфологии человека, ул. Цюрупы, 3, 117418, г. Москва, Россия

доктор медицинских наук; старший научный сотрудник лаборатории развития эндокринной системы

Валентин Васильевич Яглов, Научно-исследовательский институт морфологии человека, ул. Цюрупы, 3, 117418, г. Москва, Россия

доктор медицинских наук, профессор; главный научный сотрудник лаборатории развития эндокринной системы

Светлана Владимировна Назимова, Научно-исследовательский институт морфологии человека, ул. Цюрупы, 3, 117418, г. Москва, Россия

кандидат медицинских наук; старший научный сотрудник лаборатории развития эндокринной системы

Екатерина Петровна Тимохина, Научно-исследовательский институт морфологии человека, ул. Цюрупы, 3, 117418, г. Москва, Россия

кандидат биологических наук; научный сотрудник лаборатории развития эндокринной системы

Литература

  1. Zoeller RT, Brown TR, Doan LL, Gore AC, Skakkebaek NE, Soto AM, et al. Endocrine-disrupting chemicals and public health protection: a statement of principles from the Endocrine Society. Endocrinology. 2012;153(9);4097–4110. DOI: 10.1210/en.2012-1422.
  2. Gore AC, Chappell VA, Fenton SE, Flaws JA, Nadal A, Prins GS, et al. EDC-2: The Endocrine Society’s second scientific statement on endocrine-disrupting chemicals. Endocrine Reviews. 2015;36(6):E1–E150. DOI: 10.1210/er.2015-1010.
  3. Fisher M, Arbuckle TE, Liang CL, LeBlanc A, Gaudreau E, Foster WG, et al. Concentrations of persistent organic pollutants in maternal and cord blood from the maternal-infant research on environmental chemicals (MIREC) cohort study. Environmental Health. 2016;15(1):59. DOI: 10.1186/s12940-016-0143-y.
  4. El-Hefnawy T, Hernandez C, Stabile LP. The endocrine disrupting alkylphenols and 4,4ʹ-DDT interfere with estrogen conversion and clearance by mouse liver cytosol. Reproductive Biology. 2017;17(3):185–192. DOI: 10.1016/j.repbio.2017.04.003.
  5. Yaglova NV, Yaglov VV. Changes in thyroid status of rats after prolonged exposure to low dose dichlorodiphenyltrichloroethane. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2014;156(6):760–762. DOI: 10.1007/s10517-014-2443-y.
  6. Yaglova NV, Tsomartova DA, Yaglov VV. Differences in adrenal steroid hormones production in pubertal rats exposed to low doses of endocrine disruptor DDT during prenatal and postnatal development. Biomeditsinskaya khimiya. 2017;63(4):306–311. Russian. DOI: 10.18097/PBMC20176304306.
  7. Yamazaki H, Takano R, Horiuchi K, Shimizu M, Murayama N, Kitajima M, et al. Human blood concentrations of dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) extrapolated from metabolism in rats and humans and physiologically based pharmacokinetic modeling. Journal of Health Science. 2010;56(5):566–575. DOI: 10.1248/jhs.56.566.
  8. Pignatelli D, Xiao F, Gouveia AM, Ferreira JG, Vinson GP. Adrenarche in the rat. Journal of Endocrinology. 2006;191(1):301–308. DOI: 10.1677/joe.1.06972.
  9. Martinez-Arguelles DB, Papadopoulos V. Mechanisms mediating environmental chemical-induced endocrine disruption in the adrenal gland. Frontiers in Endocrinology. 2015;6:29. DOI: 10.3389/fendo.2015.00029.
  10. Romero DG, Plonczynski MW, Welsh BL, Gomez-Sanchez CE, Zhou MY, Gomez-Sanchez EP. Gene expression profile in rat adrenal zona glomerulosa cells stimulated with aldosterone secretagogues. Physiological Genomics. 2007;32(1):117–127. DOI: 10.1152/physiolgenomics.00145.2007.
  11. Zemirli N, Morel E, Molino D. Mitochondrial dynamics in basal and stressful conditions. International Journal of Molecular Sciences. 2018;19(2):564. DOI: 10.3390/ijms19020564.
  12. Yaglova NV, Yaglov VV. [Mechanisms of disruptive action of dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) on the function of thyroid follicular epitheliocytes]. Byulleten’ eksperimental’noi biologii i meditsiny. 2015;160(8):196–199. Russian.
Опубликован
2021-03-12
Ключевые слова: минералокортикоиды, глюкокортикоиды, митохондрии, эндокринный дисраптор, ДДТ
Поддерживающие организации Исследование выполнено в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (рег. № AAAA-A17-117013050048-6).
Как цитировать
Яглова, Н. В., Обернихин, С. С., Яглов, В. В., Назимова, С. В., & Тимохина, Е. П. (2021). Клеточные механизмы нарушения синтеза минерало- и глюкокортикоидов эндокринным дисраптором ДДТ. Экспериментальная биология и биотехнология, 1, 12-19. https://doi.org/10.33581/2521-1722-2021-1-12-19
Выпуск
№ 1 (2021): Журнал Белорусского государственного университета. Биология
Раздел
Клеточная биология и физиология

Copyright (c) 2021 Журнал Белорусского государственного университета. Биология

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).