Assessment of the impact of physical and chemical factors of the production environment on the morphological state of target organs in an animal experiment

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The study of the morphological state of target organs of outbred (nonlinear) laboratory mice ICR (CD-1), which were under prolonged dynamic influence of physical and chemical factors of the production environment under model conditions, is of wide research interest, as it allows to assess the impact of these factors at the tissue and cellular level and to identify the presence of pathological changes in relation to the group control that was not exposed to the studied factors of the production environment during the 90-day experiment, which has clinical and practical significance. When assessing the 90-day dynamics (from 0 days – 6 months (background) to 30–60–90 days – 7–8–9 months) of the impact of environmental factors on the morphological state of tissues and organs of outbred (nonlinear) laboratory mice ICR (CD-1), generally accepted and unified methods were used. Animals (weighing 45–50 gr., sexually mature age – 6 months) were divided into 3 experimental groups (vibration exposure, noise exposure, chemical exposure) of 30 individuals each (15 females and 15 males) and 1 control group (15 females and 15 males), kept in standard comfortable conditions, and not exposed to the factors of the production environment. The experiment was conducted in accordance with the rules adopted by the European Convention for the Protection of Animals Used for Experimental Scientific Purposes (Strasbourg, 1986), after approval by the Ethical commission of the Novosibirsk Research Institute of Hygiene of Rospotrebnadzor. Statistical processing of the research materials was carried out using standard Statistica 10.0 application programs. The morphological analysis of the target organs of experimental animals revealed the presence of a complex of pathological changes in the 90-day dynamics of the impact of factors of the production environment, compared with the morphological state of the organs in the control group. The results obtained have clinical and practical significance, as they allow us to justify preventive measures aimed at preventing the negative impact of long-term production factors on the labor contingent. Further study of the morphological state of target organs of ICR laboratory mice exposed to prolonged dynamic exposure to physical and chemical factors of the production environment under model conditions will contribute to the establishment of mechanisms for the development of occupational diseases and the development of scientifically based medical and hygienic measures aimed at preserving the health of the labor contingent in the management of labor longevity.

About the authors

Oleg A. Savchenko

Novosibirsk Research Institute of Hygiene

Author for correspondence.
Email: savchenkooa1969@mail.ru

candidate of biological sciences, leading researcher of Toxicological Department with Sanitary-Chemical Laboratory

Russian Federation, Novosibirsk

Alexander S. Ogudov

Novosibirsk Research Institute of Hygiene

Email: ogudov.tox@yandex.ru

candidate of medical sciences, head of Toxicological Department with Sanitary-Chemical Laboratory

Russian Federation, Novosibirsk

Irina I. Novikova

Novosibirsk Research Institute of Hygiene

Email: novikova_ii@niig.su

doctor of medical sciences, professor, director

Russian Federation, Novosibirsk

Natalya F. Chuenko

Novosibirsk Research Institute of Hygiene; Novosibirsk State Agricultural University

Email: natali26.01.1983@yandex.ru

researcher of Toxicological Department with Sanitary-Chemical Laboratory, postgraduate student of Ecology Department

Russian Federation, Novosibirsk; Novosibirsk

Olga A. Savchenko

Omsk State Medical University

Email: olgasav1978@mail.ru

candidate of medical sciences, associate professor of Hospital Pediatrics with a Course of Additional Professional Education Department;

Russian Federation, Omsk

References

  1. Gannouni N., Mhamdi A., El May M., Tebourbi O., Rhouma K.B. Morphological changes of adrenal gland and heart tissue after varying duration of noise exposure in adult rat // Noise & health. 2014. Vol. 16 (73). P. 416–421. doi: 10.4103/1463-1741.144424.
  2. Sheppard A., Ralli M., Gilardi A., Salvi R. Occupational noise: auditory and non-auditory consequences // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020. Vol. 17 (23). doi: 10.3390/ijerph17238963.
  3. Abouee-Mehrizi A., Rasoulzadeh Y., Moucheshi S., Mehdipour A. Histopathological Changes Caused by Noise Exposure in Lung, Heart, Kidney, and Liver Tissues in New Zealand White Rabbits // Journal of Air Pollution and Health. 2021. Vol. 6, iss. 4. P. 257–264. doi: 10.18502/japh.v6i4.8584.
  4. Li X., Zheng P., Cao W., Zheng P. Lactobacillus rhamnosus GG ameliorates noise-induced cognitive deficits and systemic inflammation in rats by modulating the gut-brain axis // Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2023. Vol. 13. doi: 10.3389/fcimb.2023.1067367.
  5. Basner M., Babisch W., Davis A., Brink M., Clark C., Janssen S., Stansfeld S. Auditory and non-auditory effects of noise on health // Lancet. 2014. Vol. 383, iss. 9925. P. 1325–1332. doi: 10.1016/s0140-6736(13)61613-x.
  6. Кирьяков В.А., Павловская Н.А., Лапко И.В., Богатырёва И.А., Антошина Л.И., Ошкодеров О.А. Воздействие производственной вибрации на организм человека на молекулярно-клеточном уровне (аналитический обзор литературы) // Медицина труда и промышленная экология. 2018. № 9. С. 34–43. doi: 10.31089/1026-9428-2018-9-34-43.
  7. Thaper R., Sesek R., Garnett R., Acosta-Sojo Y., Purdy G.T. The Combined Impact of Hand-Arm Vibration and Noise Exposure on Hearing Sensitivity of Agricultural/Forestry Workers-A Systematic Literature Review // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2023. Vol. 28, № 20 (5). P. 4276. doi: 10.3390/ijerph20054276.
  8. Вредные вещества в промышленности. В 3-х т. Т. I. Органические вещества. Л.: Химия, 1976. 592 с.
  9. Xiao G., Pan C., Cai Y., Lin H., Fu Z. Effect of benzene, toluene, xylene on the semen quality and the function of accessory gonad of exposed workers // Industrial Health. 2001. Vol. 39, № 2. P. 206–210. doi: 10.2486/indhealth.39.206.
  10. Campisi M., Mastrangelo G., Mielżyńska-Švach D., Hoxha M., Bollati V., Baccarelli A.A., Carta A., Porru S., Pavanello S. The effect of high polycyclic aromatic hydrocarbon exposure on biological aging indicators // Environmental Health. 2023. Vol. 22. doi: 10.1186/s12940-023-00975-y.
  11. Шур П.З., Зайцева Н.В., Фокин В.А., Кирьянов Д.А., Хасанова А.А. Методические подходы к оценке персонального профессионального риска здоровью, обусловленного болезнями, связанными с работой, на протяжении всего периода трудовой деятельности // Анализ риска здоровью. 2021. № 1. С. 83–93.
  12. Дроздова Е.В., Сычик С.И., Грынчак В.А., Рябцева С.Н. Экспериментальные модели хронической патологии животных для оценки рисков здоровью чувствительных групп населения // Анализ риска здоровью. 2022. № 2. С. 185–195. doi: 10.21668/health.risk/2022.2.17.
  13. Rusyn I., Chiu W.A., Wright F.A. Model systems and organisms for addressing inter- and intra-species variability in risk assessment // Regulatory Toxicology and Pharmacology. 2022. Vol. 132. doi: 10.1016/j.yrtph.2022.105197.
  14. Зайнулина А.З., Нестерова О.В., Бирюкова Н.В. Факторы риска и профилактика шумового воздействия на организм человека // Тенденции развития науки. 2021. № 7. С. 69–74.
  15. Turcot A., Girard S.A., Courteau M., Baril J., Larocque R. Noise-induced hearing loss and combined noise and vibration exposure // Occupational Medicine. 2015. Vol. 65, iss. 3. P. 238–244. doi: 10.1093/occmed/kqu214.
  16. Масюк Н.Н., Куликова О.М., Савченко О.А., Усачева Е.В., Авадэни Ю.И. Методический подход к управлению знаниями и инновациями в сфере здравоохранения: тренды и тенденции развития новых медицинских технологий в области снижения последствий влияния производственных факторов на организм человека // Вестник Евразийской науки. 2023. Т. 15, № 6. https://esj.today/PDF/01ECVN623.pdf.
  17. ГОСТ 33216-2014. Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила содержания и ухода за лабораторными грызунами и кроликами. М.: Стандартинформ, 2016. 10 с.
  18. О нормах кормления лабораторных животных и продуцентов: приказ Министерства здравоохранения СССР от 10.03.1966 № 163 [Электронный ресурс] // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. https://docs.cntd.ru/document/471810579.
  19. Chan P.T., Matanjun P., Yasir S., Tan T.S. Histopathological studies on liver, kidney and heart of normal and dietary induced hyperlipidaemic rats fed with tropical red seaweed Gracilaria changii // Journal of Functional Foods. 2015. Vol. 17. P. 20–213. doi: 10.1016/j.jff.2015.05.019.
  20. Европейская конвенция о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях ETS N 123 (Страсбург, 18 марта 1986 г.) [Электронный ресурс] // Гарант.ру. https://base.garant.ru/4090914.
  21. Национальный стандарт Российской Федерации. Технологии лабораторные клинические. Обеспечение качества клинических лабораторных исследований. Ч. 4. Правила ведения преаналитического этапа // Лабораторная служба. 2013. № 2. С. 19–63.
  22. Guide for the care and use of laboratory animals. 8th edition. Washington: National Academies Press, 2011. 246 p.
  23. Гудинова Ж.В., Жернакова Г.Н., Толькова Е.И. Дружелюбная статистика. Статистический анализ медицинских баз данных: пошаговые инструкции. Омск: Омский государственный медицинский университет, 2014. 112 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1 – Morphological state of the myocardium in laboratory animals on the 90th day of the experiment: A – control group, B – experimental group No. 1, C – experimental group No. 2, D – experimental group No. 3 (scale bar – 200 kV)

Download (423KB)
Indexing metadata
3. Figure 2 – Morphological state of the liver in laboratory animals on the 90th day of the experiment: A – control group, B – experimental group No. 1, C – experimental group No. 2, D – experimental group No. 3 (scale bar – 200 kV)

Download (299KB)
Indexing metadata
4. Figure 3 – Morphological state of the lung in laboratory animals on the 90th day of the experiment: A – control group, B – experimental group No. 1, C – experimental group No. 2, D – experimental group No. 3 (scale bar – 200 kV)

Download (308KB)
Indexing metadata
5. Figure 4 – Morphological state of the kidneys in laboratory animals on the 90th day of the experiment: A – control group, B – experimental group No. 1, C – experimental group No. 2, D – experimental group No. 3 (scale bar – 200 kV)

Download (400KB)
Indexing metadata
6. Figure 5 – Morphological state of the spleen in laboratory animals on the 90th day of the experiment: A – control group, B – experimental group No. 1, C – experimental group No. 2, D – experimental group No. 3 (scale bar – 200 kV)

Download (418KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Savchenko O.A., Ogudov A.S., Novikova I.I., Chuenko N.F., Savchenko O.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».