medecolМедицина и экологияMedicine and ecology2305-60452305-6053Карагандинский медицинский университет10.59598/ME-2305-6053-2025-116-3-99-107medecol-1043Research ArticleТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНАTHEORETICAL AND EXPERIMENTAL MEDICINEСостояние гомеостаза крови самок крыс при изолированном и комбинированном воздействии шестивалентного хрома и гамма-излученияSTATE OF BLOOD HOMEOSTASIS IN FEMALE RATS UNDER ISOLATED AND COMBINED EXPOSURE TO HEXAVALENT CHROMIUM AND GAMMA RADIATIONИзтлеуовМ. К.IztleuovM. K.

030000, г. Актобе, ул. Маресьева, 68

030000, Aktobe c., Maresyeva str., 68

info@zkmu.kzИзтлеуовЕ. М.IztleuovYe. M.

Ерболат Маратович Изтлеуов

030000, г. Актобе, ул. Маресьева, 68

030000, Aktobe c., Maresyeva str., 68

ermar80@mail.ruКафедра естественно-научных дисциплин НАО Западно-Казахстанский медицинский университет им. Марата ОспановаКазахстанDepartment of Natural Sciences, West Kazakhstan Medical University named after Marat Ospanov NC JSCKazakhstanКафедра радиологии НАО Западно-Казахстанский медицинский университет им. Марата ОспановаКазахстанDepartment of Radiology, West Kazakhstan Medical University named after Marat Ospanov NC JSCKazakhstan2025270920250399107Copyright © Изтлеуов М.К., Изтлеуов Е.М., 20252025Изтлеуов М.К., Изтлеуов Е.М.Iztleuov M.K., Iztleuov Y.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://medecol.qmu.kz/jour/article/view/1043Цель

Цель. Изучение состояния гомеостаза крови самок крыс при изолированном и комбинированном воздействии шестивалентного хрома и гамма-излучения.

Материалы и методы

Материалы и методы. Эксперимент включал группы крыс, подвергнутых γ-облучению, а также комбинированному воздействию γ-облучения и хрома. В острой фазе оценивали показатели периферической крови, маркеры окислительного стресса (MDA, СОД, КАТ) и цитокиновый статус (IL-1-бета, IL-6, IL-10, TNF-α).

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. γ-облучение значительно снижало антиоксидантную защиту (СОД, КАТ) и вызывало выраженное воспаление (повышало уровень IL-1-бета). Эти изменения были статистически значимыми, а высокая корреляция между группами подтверждала достоверность полученных результатов. Механизмы индуцированного мутагенеза при комбинированном воздействии связаны с усилением свободнорадикального окисления и истощением антиоксидантной системы.

Выводы

Выводы. Комбинированное воздействие шестивалентного хрома и гамма-облучения вызывает более тяжелые нарушения гомеостаза, по сравнению с изолированном применении. Данные наводят на мысль о необходимости разработки методов химиопрофилактики для снижения онкологических рисков, особенно в тех случаях, когда канцерогены оказывают комбинированное действие.

Aim

Aim. Study of the state of blood homeostasis in female rats under isolated and combined exposure to hexavalent chromium and gamma radiation.

Materials and methods

Materials and methods. The experiment included groups of rats exposed to gamma radiation, as well as combined exposure to gamma radiation and chromium. In the acute phase, peripheral blood parameters, markers of oxidative stress (MDA, SOD, CAT) and cytokine status (IL-1-beta, IL-6, IL-10, TNF-α) were evaluated.

Results and discussion

Results and discussion. Gamma radiation significantly reduced antioxidant protection (SOD, CAT) and caused severe inflammation (increased the level of IL-1-beta). These changes were statistically significant, and the high correlation between the groups confirmed the reliability of the results. The mechanisms of induced mutagenesis under combined exposure are associated with increased free radical oxidation and depletion of the antioxidant system.

Conclusions

Conclusions. Combined exposure to hexavalent chromium and gamma radiation causes more severe homeostasis disorders compared to isolated use. The data suggest the need to develop chemoprophylaxis methods to reduce cancer risks, especially in cases where carcinogens have a combined effect.

гамма-излучениешестивалентный хром (Cr(VI)окислительный стрессгомеостазсамки крысgamma radiationhexavalent chromium (Cr(VI)oxidative stresshomeostasisfemale ratsРабота выполнена в рамках научного проекта с грантовым финансированием Комитета науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан, ИРН AP23489880 «Профилактика индуцированного радиационно-химического (хромового) онкогенеза, в том числе у потомства в эксперименте» (контракт №308 ГФ 24 – 26 от 09.09.2024 г.). рег. номер 0124RK00949).ReferencesAbrahao R., Ribeiro R.C., Brunson A., Keegan T.H. The burden of second primary cancers among childhood cancer survivors. Ann. Cancer Epidem. 2020; 4: 7. https://doi.org/10.21037/ace-2020-01Abrahao R., Ribeiro R.C., Brunson A., Keegan T.H. The burden of second primary cancers among childhood cancer survivors. Ann. Cancer Epidem. 2020; 4: 7. https://doi.org/10.21037/ace-2020-01Keikhaei B., Bahadoram M., Keikha A., Bahadoram S., Hassanzadeh S., Mahmoudian-Sani M.R. Late side effects of cancer treatment in childhood cancer survivors. J. Oncol. Pharm. Pract. 2023; 29 (4): 885-892. https://doi.org/10.1177/10781552221087611Keikhaei B., Bahadoram M., Keikha A., Bahadoram S., Hassanzadeh S., Mahmoudian-Sani M.R. Late side effects of cancer treatment in childhood cancer survivors. J. Oncol. Pharm. Pract. 2023; 29 (4): 885-892. https://doi.org/10.1177/10781552221087611Meistrich M. L. Effects of chemotherapy and radiotherapy on spermatogenesis in humans. Fertil. Steril. 2013; 100 (5): 1180-1186. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2013.08.010Meistrich M. L. Effects of chemotherapy and radiotherapy on spermatogenesis in humans. Fertil. Steril. 2013; 100 (5): 1180-1186. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2013.08.010Long-term Side Effects of Cancer. American Cancer Society. https://www.cancer.net/survivorship/longterm-side-effects-cancer-treatmentLong-term Side Effects of Cancer. American Cancer Society. https://www.cancer.net/survivorship/longterm-side-effects-cancer-treatmentChoi D.K., Helenowski I., Hijiya N. Secondary malignancies in pediatric cancer survivors: perspectives and review of the literature. Int. J. Cancer. 2014; 135 (8): 1764-1773. https://doi.org/10.1002/ijc.28991Choi D.K., Helenowski I., Hijiya N. Secondary malignancies in pediatric cancer survivors: perspectives and review of the literature. Int. J. Cancer. 2014; 135 (8): 1764-1773. https://doi.org/10.1002/ijc.28991Friedman D.L., Whitton J., Leisenring W., Mertens A.C., Hammond S., Stovall M., Donaldson S.S., Meadows AT., Robison L.L., Neglia J.P. Subsequent neoplasms in 5-year survivors of childhood cancer: the Childhood Cancer Survivor Study. J. Natl. Cancer Inst. 2010; 102 (14): 1083-1095. https://doi.org/10.1093/jnci/djq238Friedman D.L., Whitton J., Leisenring W., Mertens A.C., Hammond S., Stovall M., Donaldson S.S., Meadows AT., Robison L.L., Neglia J.P. Subsequent neoplasms in 5-year survivors of childhood cancer: the Childhood Cancer Survivor Study. J. Natl. Cancer Inst. 2010; 102 (14): 1083-1095. https://doi.org/10.1093/jnci/djq238Linet M.S., Kazzi Z., Paulson J.A., COUNCIL ON ENVIRONMENTAL HEALTH. Pediatric Considerations Before, During, and After Radiological or Nuclear Emergencies. Pediatrics. 2018; 142 (6): e20183001. https://doi.org/10.1542/peds.2018-3001Linet M.S., Kazzi Z., Paulson J.A., COUNCIL ON ENVIRONMENTAL HEALTH. Pediatric Considerations Before, During, and After Radiological or Nuclear Emergencies. Pediatrics. 2018; 142 (6): e20183001. https://doi.org/10.1542/peds.2018-3001Демина Э.А., Клюшин Д.А., Петунин Ю.И., Пилинская М.А. Радиационная цитогенетика: Русско-английский словарь-справочник. К.: Здоров'я; 2009: 368.Demina Je.A., Kljushin D.A., Petunin Ju.I., Pilinskaja M.A. Radiacionnaja citogenetika: Russko-anglijskij slovar'-spravochnik. K.: Zdorov'ja; 2009: 368.Sun L., Wang X., Yao H., Li W., Son Y.O., Luo J., Liu J., Zhang Z. Reactive oxygen species mediate Cr (VI)-induced S phase arrest through p53 in human colon cancer cells. J. Environ. Pathol. Toxicol. Oncol. 2012; 31 (2): 95-107. https://doi.org/10.1615/jenvironpatholtoxicoloncol.v31.i2.20Sun L., Wang X., Yao H., Li W., Son Y.O., Luo J., Liu J., Zhang Z. Reactive oxygen species mediate Cr (VI)-induced S phase arrest through p53 in human colon cancer cells. J. Environ. Pathol. Toxicol. Oncol. 2012; 31 (2): 95-107. https://doi.org/10.1615/jenvironpatholtoxicoloncol.v31.i2.20Seidler A., Jähnichen S., Hegewald J., Fishta A., Krug O., Rüter L., Strik C., Hallier E., Straube S. Systematic review and quantification of respiratory cancer risk for occupational exposure to hexavalent chromium. Int. Arch. Occup. Environ. Health. 2013; 86 (8): 943-55. https://doi.org/10.1007/s00420-012-0822-0Seidler A., Jähnichen S., Hegewald J., Fishta A., Krug O., Rüter L., Strik C., Hallier E., Straube S. Systematic review and quantification of respiratory cancer risk for occupational exposure to hexavalent chromium. Int. Arch. Occup. Environ. Health. 2013; 86 (8): 943-55. https://doi.org/10.1007/s00420-012-0822-0Thompson C.M., Kirman C.R., Proctor D.M., Haws L.C., Suh M., Hays S.M., Hixon J.G., Harris M.A. A chronic oral reference dose for hexavalent chromium-induced intestinal cancer. J. Appl. Toxicol. 2014; 34 (5): 525-536. https://doi.org/10.1002/jat.2907Thompson C.M., Kirman C.R., Proctor D.M., Haws L.C., Suh M., Hays S.M., Hixon J.G., Harris M.A. A chronic oral reference dose for hexavalent chromium-induced intestinal cancer. J. Appl. Toxicol. 2014; 34 (5): 525-536. https://doi.org/10.1002/jat.2907Valko M., Morris H., Cronin M.T. Metals, toxicity and oxidative stress. Curr. Med. Chem. 2005; 12 (10): 1161-1208. https://doi.org/10.2174/0929867053764635Valko M., Morris H., Cronin M.T. Metals, toxicity and oxidative stress. Curr. Med. Chem. 2005; 12 (10): 1161-1208. https://doi.org/10.2174/0929867053764635Reynolds M., Stoddard L., Bespalov I., Zhitkovich A. Ascorbate acts as a highly potent inducer of chromate mutagenesis and clastogenesis: linkage to DNA breaks in G2 phase by mismatch repair. Nucleic. Acids Res. 2007; 35 (2): 465-476. https://doi.org/10.1093/nar/gkl1069Reynolds M., Stoddard L., Bespalov I., Zhitkovich A. Ascorbate acts as a highly potent inducer of chromate mutagenesis and clastogenesis: linkage to DNA breaks in G2 phase by mismatch repair. Nucleic. Acids Res. 2007; 35 (2): 465-476. https://doi.org/10.1093/nar/gkl1069Минаев Ю.Л., Супильников А.А., Зарубина Е.Г., Истратов П.А. Влияние малых доз гамма-излучения на организм человека. Реабилитация, Врач и Здоровье. 2023; 13 (1): 64-70. https://doi.org/10.20340/vmirvz.2023.1.CLIN.7Minaev Ju.L., Supil'nikov A.A., Zarubina E.G., Istratov P.A. Vlijanie malyh doz gamma-izluchenija na organizm cheloveka. Reabilitacija, Vrach i Zdorov'e. 2023; 13 (1): 64-70. https://doi.org/10.20340/vmi-rvz.2023.1.CLIN.7Воробцова И.Е. Трансгенерационная передача радиационно-индуцированной нестабильности генома и предрасположенности к канцерогенезу. Вопросы онкологии. 2008; 4 (54): 490-493.Vorobcova I.E. Transgeneracionnaja peredacha radiacionno-inducirovannoj nestabil'nosti genoma i predraspolozhennosti k kancerogenezu. Voprosy onkologii. 2008; 4 (54): 490-493.Little M.P, Goodhead D.T, Bridges B.A, Bouffler S.D. Evidence relevant to untargeted and transgenerational effects in the offspring of irradiated parents. Mutat. Res. 2013; 753 (1): 50-67. https://doi.org/10.1016/j.mrrev.2013.04.001Little M.P, Goodhead D.T, Bridges B.A, Bouffler S.D. Evidence relevant to untargeted and transgenerational effects in the offspring of irradiated parents. Mutat. Res. 2013; 753 (1): 50-67. https://doi.org/10.1016/j.mrrev.2013.04.001Воробцова И.Е., Канаева М.Д., Семенов А.В., Доброгорская М.В. Возраст родителей при зачатии и риск канцерогенеза у детей. Вопросы онкологии. 2018; 1 (64).: 41-47.Vorobcova I.E., Kanaeva M.D., Semenov A.V., Dobrogorskaja M.V. Vozrast roditelej pri zachatii i risk kancerogeneza u detej. Voprosy onkologii. 2018; 1 (64).: 41-47.Nomura T., Baleva L.S., Ryo H., Adachi S., Sipyagina A.E., Karakhan N.M. Transgenerational Effects of Radiation on Cancer and Other Disorders in Mice and Humans. J. Radiat. Cancer Res. 2017; 8 (3): 123-134.Nomura T., Baleva L.S., Ryo H., Adachi S., Sipyagina A.E., Karakhan N.M. Transgenerational Effects of Radiation on Cancer and Other Disorders in Mice and Humans. J. Radiat. Cancer Res. 2017; 8 (3): 123-134.Изтлеуов М.К., Изтлеуов Е.М. Хром мен бор қосылыстарының бірлескен әсерінен индукцияланған репродуктивтік функция бұзылыстарын бағалау және коррекциялау. Әдістемелік нұсқау. Ақтөбе; 2022: 34.Iztleuov M.K., Iztleuov E.M. Hrom men bor қosylystarynyң bіrlesken әserіnen indukcijalanғan reproduktivtіk funkcija bұzylystaryn baғalau zhәne korrekcijalau. Әdіstemelіk nұsқau. Aқtөbe; 2022: 34.Andrews D., Walker B. «Erin Brockovich»Carcinogen in Tap Water of More than 200 Million Americans. Washington, D.C.; 2016: 13.Andrews D., Walker B. «Erin Brockovich»Carcinogen in Tap Water of More than 200 Million Americans. Washington, D.C.; 2016: 13.Dubey R, Verma P, Kumar S. Cr (III) genotoxicity and oxidative stress: An occupational health risk for leather tannery workers of South Asian developing countries. Toxicology and Industrial Health. 2022; 38 (2): 112-126. doi:10.1177/07482337211055131Dubey R, Verma P, Kumar S. Cr (III) genotoxicity and oxidative stress: An occupational health risk for leather tannery workers of South Asian developing countries. Toxicology and Industrial Health. 2022; 38 (2): 112-126. doi:10.1177/07482337211055131Газиев А.И. Низкая эффективность репарации критических повреждений ДНК, вызываемых малыми дозами радиации. Радиационная биология. Радиоэкология. 2011; 51 (5): 512-529.Gaziev A.I. Nizkaja jeffektivnost' reparacii kriticheskih povrezhdenij DNK, vyzyvaemyh malymi dozami radiacii. Radiacionnaja biologija. Radiojekologija. 2011; 51 (5): 512-529.Жижина Г.П. Влияние малых доз низкоинтенсивной ионизирующей радиации на структуру и функции ДНК. Радиационная биология. Радиоэкология. 2011; 51 (2): 218-228.Zhizhina G.P. Vlijanie malyh doz nizkointensivnoj ionizirujushhej radiacii na strukturu i funkcii DNK. Radiacionnaja biologija. Radiojekologija. 2011; 51 (2): 218-228.Башлыкова Л.А. Наследование цитогенетических и молекулярно-клеточных эффектов в клетках костного мозга животных при хроническом воздействии ионизирующего излучения. Известия Самарского научного центра РАН. 2017; 19 (2-3): 420-425.Bashlykova L.A. Nasledovanie citogeneticheskih i molekuljarno-kletochnyh jeffektov v kletkah kostnogo mozga zhivotnyh pri hronicheskom vozdejstvii ionizirujushhego izluchenija. Izvestija Samarskogo nauchnogo centra RAN. 2017; 19 (2-3): 420-425.Балева Л.С., Сипягина А.Е. Предикторы риска формирования радиационно-индуцированных стохастических заболеваний в поколениях детей из семей облученных родителей – актуальная проблема современности. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2019; 64 (1): 7-14. https://doi.org/10.21508/10274065-2019-64-1-7-14Baleva L.S., Sipjagina A.E. Prediktory riska formirovanija radiacionno-inducirovannyh stohastich- M. K. Iztleuov1, Ye. M. Iztleuov2* eskih zabolevanij v pokolenijah detej iz semej obluchennyh roditelej – aktual'naja problema sovremennosti. Rossijskij vestnik perinatologii i pediatrii. 2019; 64 (1): 7-14. https://doi.org/10.21508/1027-4065-2019-64-17-14

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