Баннер 4

 

Механизмы токсичности

Воскресенье, Январь 16 2011 16: 18

Введение и концепции

Механистическая токсикология - это изучение того, как химические или физические агенты взаимодействуют с живыми организмами, вызывая токсичность. Знание механизма токсичности вещества повышает способность предотвращать токсичность и разрабатывать более желательные химические вещества; он составляет основу терапии при чрезмерном воздействии и часто позволяет глубже понять фундаментальные биологические процессы. Для целей этого Энциклопедия акцент будет сделан на животных для прогнозирования токсичности для человека. Различные области токсикологии включают механистическую, описательную, нормативную, судебную и экологическую токсикологию (Klaassen, Amdur and Doull, 1991). Все они выигрывают от понимания фундаментальных механизмов токсичности.

Зачем понимать механизмы токсичности?

Понимание механизма, посредством которого вещество вызывает токсичность, по-разному расширяет возможности различных областей токсикологии. Понимание механизмов помогает государственному регулирующему органу установить юридически обязывающие безопасные пределы воздействия на человека. Он помогает токсикологам рекомендовать порядок действий по очистке или восстановлению загрязненных участков и, наряду с физическими и химическими свойствами вещества или смеси, может использоваться для выбора степени необходимого защитного оборудования. Механистические знания также полезны для формирования основы терапии и разработки новых лекарств для лечения болезней человека. Для судебного токсиколога механизм токсичности часто дает представление о том, как химический или физический агент может вызвать смерть или потерю трудоспособности.

Если механизм токсичности понятен, описательная токсикология становится полезной для прогнозирования токсического действия родственных химических веществ. Однако важно понимать, что отсутствие механистической информации не мешает специалистам в области здравоохранения защищать здоровье человека. Для установления безопасных уровней воздействия используются разумные решения, основанные на исследованиях на животных и опыте людей. Традиционно предел безопасности устанавливался путем использования «уровня отсутствия неблагоприятного воздействия» или «наименьшего уровня неблагоприятного воздействия» из исследований на животных (с использованием планов многократного воздействия) и деления этого уровня на коэффициент 100 для профессионального воздействия или 1,000 для другие воздействия окружающей среды на человека. Успех этого процесса очевиден из нескольких случаев неблагоприятных последствий для здоровья, связанных с химическим воздействием на рабочих, где в прошлом были установлены и соблюдались соответствующие пределы воздействия. Кроме того, продолжительность жизни человека продолжает увеличиваться, как и качество жизни. В целом использование данных о токсичности привело к эффективному нормативному и добровольному контролю. Подробное знание токсических механизмов повысит предсказуемость новых моделей риска, разрабатываемых в настоящее время, и приведет к постоянному совершенствованию.

Понимание экологических механизмов является сложным и предполагает знание разрушения экосистемы и гомеостаза (баланса). Хотя это и не обсуждается в этой статье, более глубокое понимание механизмов токсичности и их конечных последствий в экосистеме поможет ученым принимать взвешенные решения в отношении обращения с бытовыми и промышленными отходами. Управление отходами является растущей областью исследований, и в будущем она будет оставаться очень важной.

Методы изучения механизмов токсичности

Большинство механистических исследований начинаются с описательных токсикологических исследований на животных или клинических наблюдений на людях. В идеале исследования на животных включают тщательное поведенческое и клиническое наблюдение, тщательное биохимическое исследование элементов крови и мочи на наличие признаков неблагоприятного функционирования основных биологических систем организма и посмертную оценку всех систем органов путем микроскопического исследования для выявления травмы (см. руководящие принципы испытаний ОЭСР; директивы ЕС по химической оценке; правила испытаний Агентства по охране окружающей среды США; правила Японии по химическим веществам). Это аналогично тщательному медицинскому обследованию человека, которое проводится в больнице в течение двух-трех дней, за исключением вскрытия.

Понимание механизмов токсичности — это искусство и наука наблюдения, творческий подход к выбору методов проверки различных гипотез и инновационная интеграция признаков и симптомов в причинно-следственную связь. Механистические исследования начинаются с воздействия, следят за распределением во времени и поведением в организме (фармакокинетика) и измеряют результирующий токсический эффект на определенном уровне системы и при некотором уровне дозы. Различные вещества могут действовать на разных уровнях биологической системы, вызывая токсичность.

Экспозиция

Путь воздействия в механистических исследованиях обычно такой же, как и при воздействии на человека. Путь важен, потому что могут быть эффекты, которые возникают локально в месте воздействия в дополнение к системным эффектам после того, как химическое вещество впитается в кровь и распространится по всему телу. Простым, но убедительным примером местного эффекта может быть раздражение и возможное разъедание кожи после применения сильных кислотных или щелочных растворов, предназначенных для очистки твердых поверхностей. Точно так же раздражение и гибель клеток могут возникать в клетках, выстилающих нос и/или легкие, после воздействия раздражающих паров или газов, таких как оксиды азота или озон. (Оба являются составляющими загрязнения воздуха или смога). После всасывания химического вещества в кровь через кожу, легкие или желудочно-кишечный тракт его концентрация в любом органе или ткани регулируется многими факторами, определяющими фармакокинетику химического вещества в организме. Организм обладает способностью активировать, а также детоксицировать различные химические вещества, как указано ниже.

Роль фармакокинетики в токсичности

Фармакокинетика описывает временные отношения для химической абсорбции, распределения, метаболизма (биохимических изменений в организме) и элиминации или выведения из организма. По отношению к механизмам токсичности эти фармакокинетические переменные могут быть очень важными и в некоторых случаях определять, будет или не будет токсичность. Например, если материал не абсорбируется в достаточном количестве, системная токсичность (внутри тела) не возникает. И наоборот, высокореактивное химическое вещество, которое быстро (секунды или минуты) обезвреживается пищеварительными или печеночными ферментами, может не успеть вызвать токсичность. Некоторые полициклические галогенсодержащие вещества и их смеси, а также некоторые металлы, такие как свинец, не вызывали бы значительной токсичности, если бы экскреция была бы быстрой; но накопление до достаточно высоких уровней определяет их токсичность, поскольку экскреция не является быстрой (иногда измеряется годами). К счастью, большинство химических веществ не задерживаются в организме так долго. Накопление безвредного материала все равно не вызовет токсичности. Скорость выведения из организма и детоксикации часто называют периодом полураспада химического вещества, то есть временем, в течение которого 50% химического вещества выводится из организма или преобразуется в нетоксичную форму.

Однако, если химическое вещество накапливается в определенной клетке или органе, это может стать причиной для дальнейшего изучения его потенциальной токсичности в этом органе. Совсем недавно были разработаны математические модели для экстраполяции фармакокинетических переменных от животных к человеку. Эти фармакокинетические модели чрезвычайно полезны для выдвижения гипотез и проверки того, может ли экспериментальное животное быть хорошим представителем для людей. На эту тему написано множество глав и текстов (Gehring et al., 1976; Reitz et al., 1987; Nolan et al., 1995). Упрощенный пример физиологической модели изображен на рисунке 1.

Рисунок 1. Упрощенная фармакокинетическая модель

ТОХ210F1

Различные уровни и системы могут быть затронуты неблагоприятным образом

Токсичность может быть описана на разных биологических уровнях. Травма может быть оценена у человека (или животного), системы органов, клетки или молекулы. Системы органов включают иммунную, дыхательную, сердечно-сосудистую, почечную, эндокринную, пищеварительную, костно-мышечную, кровеносную, репродуктивную и центральную нервную системы. Некоторые ключевые органы включают печень, почки, легкие, мозг, кожу, глаза, сердце, яички или яичники и другие основные органы. На клеточном/биохимическом уровне побочные эффекты включают нарушение нормальной функции белка, функции эндокринных рецепторов, ингибирование метаболической энергии или ингибирование или индукцию ферментов ксенобиотиков (чужеродных веществ). Побочные эффекты на молекулярном уровне включают изменение нормальной функции транскрипции ДНК-РНК, специфического связывания цитоплазматических и ядерных рецепторов, а также генов или генных продуктов. В конечном счете, дисфункция в основной системе органов, вероятно, вызвана молекулярным изменением в конкретной клетке-мишени внутри этого органа. Однако не всегда возможно проследить механизм до молекулярного происхождения причинно-следственной связи, да это и не необходимо. Вмешательство и терапия могут быть разработаны без полного понимания молекулярной мишени. Однако знание конкретного механизма токсичности повышает прогностическую ценность и точность экстраполяции на другие химические вещества. Рисунок 2 представляет собой схематическое изображение различных уровней, на которых могут быть обнаружены помехи нормальным физиологическим процессам. Стрелки указывают, что последствия для человека могут быть определены сверху вниз (воздействие, фармакокинетика до системной/органной токсичности) или снизу вверх (молекулярные изменения, клеточный/биохимический эффект до системной/органной токсичности).

Рисунок 2. Репрезентация механизмов токсичности

ТОХ210F2

Примеры механизмов токсичности

Механизмы токсичности могут быть простыми или очень сложными. Часто существует разница между типом токсичности, механизмом токсичности и уровнем воздействия, связанная с тем, вызваны ли побочные эффекты однократной, острой высокой дозой (например, случайное отравление) или более низкой дозой. повторное воздействие (в результате профессионального или экологического воздействия). Классически, в целях тестирования, острая однократная высокая доза вводится путем прямой интубации в желудок грызуна или воздействия атмосферы газа или пара в течение двух-четырех часов, в зависимости от того, что лучше всего напоминает воздействие на человека. За животными наблюдают в течение двухнедельного периода после воздействия, а затем исследуют основные внешние и внутренние органы на наличие повреждений. Тестирование с повторными дозами длится от месяцев до лет. Для видов грызунов два года считаются хроническим (пожизненным) исследованием, достаточным для оценки токсичности и канцерогенности, тогда как для нечеловеческих приматов два года будут считаться субхроническим (менее пожизненного) исследованием для оценки токсичности повторных доз. После воздействия проводится полное обследование всех тканей, органов и жидкостей для выявления любых побочных эффектов.

Механизмы острой токсичности

Следующие примеры относятся к острым эффектам высоких доз, которые могут привести к смерти или тяжелой инвалидности. Однако в некоторых случаях вмешательство приводит к преходящим и полностью обратимым последствиям. Доза или тяжесть воздействия будут определять результат.

Простые удушающие вещества. Механизм токсичности инертных газов и некоторых других нереакционноспособных веществ заключается в недостатке кислорода (аноксия). Эти химические вещества, вызывающие недостаток кислорода в центральной нервной системе (ЦНС), называются простые удушающие. Если человек входит в замкнутое пространство, содержащее азот без достаточного количества кислорода, в мозгу происходит немедленное истощение кислорода, что приводит к потере сознания и, в конечном итоге, к смерти, если человека не удалить быстро. В крайних случаях (почти нулевой уровень кислорода) потеря сознания может наступить через несколько секунд. Спасение зависит от быстрого перемещения в насыщенную кислородом среду. Выживание с необратимым повреждением головного мозга может быть достигнуто за счет отсрочки спасения из-за гибели нейронов, которые не могут регенерировать.

Химические удушающие средства. Угарный газ (СО) конкурирует с кислородом за связывание с гемоглобином (в красных кровяных тельцах) и поэтому лишает ткани кислорода для энергетического обмена; может наступить гибель клеток. Вмешательство включает удаление из источника CO и обработку кислородом. Прямое использование кислорода основано на токсическом действии CO. Другим сильнодействующим химическим удушающим средством является цианид. Ион цианида препятствует клеточному метаболизму и использованию кислорода для получения энергии. Лечение нитритом натрия вызывает превращение гемоглобина в эритроцитах в метгемоглобин. Метгемоглобин имеет большее сродство связывания с ионом цианида, чем клеточная мишень цианида. Следовательно, метгемоглобин связывает цианид и удерживает цианид на расстоянии от клеток-мишеней. На этом основывается антидотная терапия.

Депрессанты центральной нервной системы (ЦНС). Острая токсичность характеризуется седативным эффектом или потерей сознания для ряда материалов, таких как растворители, которые не вступают в реакцию или превращаются в реакционноспособные промежуточные соединения. Предполагается, что седативный эффект/анестезия обусловлены взаимодействием растворителя с мембранами клеток ЦНС, что ухудшает их способность передавать электрические и химические сигналы. Хотя седация может показаться легкой формой токсичности и была основой для разработки ранних анестетиков, «доза по-прежнему делает яд». При приеме внутрь или вдыхании достаточной дозы животное может погибнуть из-за остановки дыхания. Если смерть от анестезии не наступает, этот тип токсичности обычно легко обратим, когда субъект удаляется из окружающей среды или химическое вещество перераспределяется или выводится из организма.

Кожные эффекты. Неблагоприятное воздействие на кожу может варьироваться от раздражения до коррозии, в зависимости от встречающегося вещества. Сильные кислоты и щелочные растворы несовместимы с живыми тканями и вызывают коррозию, вызывая химические ожоги и возможное рубцевание. Рубцевание происходит из-за гибели дермальных, глубоких клеток кожи, ответственных за регенерацию. Более низкие концентрации могут просто вызвать раздражение первого слоя кожи.

Другим специфическим механизмом токсического действия на кожу является химическая сенсибилизация. Например, сенсибилизация возникает, когда 2,4-динитрохлорбензол связывается с естественными белками кожи, и иммунная система распознает измененный комплекс, связанный с белком, как чужеродный материал. В ответ на этот чужеродный материал иммунная система активирует специальные клетки для устранения чужеродного вещества путем высвобождения медиаторов (цитокинов), которые вызывают сыпь или дерматит (см. «Иммунотоксикология»). Это та же самая реакция иммунной системы, когда происходит воздействие ядовитого плюща. Иммунная сенсибилизация очень специфична для конкретного химического вещества и требует не менее двух воздействий, прежде чем будет вызвана реакция. Первое воздействие вызывает сенсибилизацию (настраивает клетки на распознавание химического вещества), а последующие воздействия вызывают реакцию иммунной системы. Отказ от контакта и симптоматическая терапия стероидсодержащими противовоспалительными кремами обычно эффективны при лечении сенсибилизированных лиц. В серьезных или рефрактерных случаях иммунодепрессанты системного действия, такие как преднизолон, используются в сочетании с местным лечением.

Сенсибилизация легких. Реакция иммунной сенсибилизации вызывается толуолдиизоцианатом (ТДИ), но мишенью являются легкие. Чрезмерное воздействие ТДИ у восприимчивых людей вызывает отек легких (скопление жидкости), сужение бронхов и нарушение дыхания. Это серьезное состояние, требующее удаления человека от потенциального последующего воздействия. Лечение преимущественно симптоматическое. Сенсибилизация кожи и легких зависит от дозы. Превышение уровня, установленного для профессионального воздействия, может привести к неблагоприятным последствиям.

Глазные эффекты. Повреждение глаза варьируется от покраснения наружного слоя (покраснение в бассейне) до образования катаракты роговицы и повреждения радужной оболочки (окрашенной части глаза). Тесты на раздражение глаз проводятся, когда предполагается, что серьезной травмы не произойдет. Многие из механизмов, вызывающих коррозию кожи, могут также привести к повреждению глаз. Материалы, вызывающие коррозию кожи, такие как сильные кислоты (pH менее 2) и щелочи (pH более 11.5), не тестируются на глазах у животных, поскольку большинство из них вызывают коррозию и слепоту из-за механизма, сходного с тем, который вызывает коррозию кожи. . Кроме того, поверхностно-активные вещества, такие как детергенты и поверхностно-активные вещества, могут вызывать повреждения глаз, начиная от раздражения и заканчивая коррозией. Группа материалов, требующая осторожности, — это положительно заряженные (катионные) поверхностно-активные вещества, которые могут вызывать ожоги, стойкое помутнение роговицы и васкуляризацию (образование кровеносных сосудов). Другое химическое вещество, динитрофенол, оказывает специфическое воздействие на образование катаракты. По-видимому, это связано с концентрацией этого химического вещества в глазу, что является примером специфичности фармакокинетического распределения.

Хотя приведенный выше список далеко не исчерпывающий, он предназначен для того, чтобы дать читателю представление о различных механизмах острой токсичности.

Механизмы субхронической и хронической токсичности

При введении в виде однократной высокой дозы некоторые химические вещества не обладают таким же механизмом токсичности, как при повторном введении в виде более низкой, но все же токсичной дозы. Когда вводится однократная высокая доза, всегда существует возможность превышения способности человека детоксицировать или выводить из организма химическое вещество, и это может привести к другой токсической реакции, чем при введении более низких повторяющихся доз. Алкоголь является хорошим примером. Высокие дозы алкоголя приводят к первичным воздействиям на центральную нервную систему, в то время как более низкие повторяющиеся дозы приводят к повреждению печени.

Ингибирование антихолинэстеразы. Например, большинство фосфорорганических пестицидов малотоксичны для млекопитающих до тех пор, пока они не будут метаболически активированы, прежде всего в печени. Основным механизмом действия фосфорорганических соединений является ингибирование ацетилхолинэстеразы (АХЭ) в головном мозге и периферической нервной системе. АХЭ является нормальным ферментом, который прекращает стимуляцию нейротрансмиттера ацетилхолина. Незначительное ингибирование АХЭ в течение длительного периода времени не было связано с побочными эффектами. При высоких уровнях воздействия неспособность прекратить стимуляцию нейронов приводит к чрезмерной стимуляции холинергической нервной системы. Холинергическая чрезмерная стимуляция в конечном итоге приводит к множеству симптомов, включая остановку дыхания, за которой следует смерть, если ее не лечить. Основным лечением является введение атропина, который блокирует эффекты ацетилхолина, и введение хлорида пралидоксима, который реактивирует ингибированную АХЭ. Следовательно, как причина, так и лечение токсичности фосфорорганических соединений решаются путем понимания биохимической основы токсичности.

Метаболическая активация. Многие химические вещества, включая четыреххлористый углерод, хлороформ, ацетиламинофлуорен, нитрозамины и паракват, метаболически активируются с образованием свободных радикалов или других реакционноспособных промежуточных соединений, которые ингибируют нормальную клеточную функцию и мешают ей. При высоких уровнях воздействия это приводит к гибели клеток (см. «Клеточное повреждение и гибель клеток»). Хотя конкретные взаимодействия и клеточные мишени остаются неизвестными, системы органов, которые способны активировать эти химические вещества, такие как печень, почки и легкие, являются потенциальными мишенями для повреждения. В частности, определенные клетки внутри органа обладают большей или меньшей способностью активировать или детоксицировать эти промежуточные соединения, и эта способность определяет внутриклеточную восприимчивость внутри органа. Метаболизм является одной из причин, по которой понимание фармакокинетики, описывающей эти типы превращений, а также распределение и элиминацию этих промежуточных соединений, важно для понимания механизма действия этих химических веществ.

Механизмы рака. Рак — это множество заболеваний, и хотя понимание некоторых видов рака быстро растет благодаря множеству молекулярно-биологических методов, разработанных с 1980 года, еще многое предстоит узнать. Однако ясно, что развитие рака представляет собой многоэтапный процесс, и критические гены являются ключевыми для различных типов рака. Изменения в ДНК (соматические мутации) в ряде этих критических генов могут вызывать повышенную восприимчивость или раковые поражения (см. «Генетическая токсикология»). Воздействие природных химических веществ (в приготовленных пищевых продуктах, таких как говядина и рыба) или синтетических химических веществ (таких как бензидин, используемый в качестве красителя) или физических факторов (ультрафиолетовый свет от солнца, радон из почвы, гамма-излучение от медицинских процедур или производственной деятельности) способствуют соматическим генным мутациям. Однако существуют природные и синтетические вещества (такие как антиоксиданты) и процессы репарации ДНК, которые защищают и поддерживают гомеостаз. Ясно, что генетика является важным фактором в развитии рака, поскольку синдромы генетических заболеваний, такие как пигментная ксеродермия, при которых отсутствует нормальная репарация ДНК, резко повышают восприимчивость к раку кожи из-за воздействия ультрафиолетового излучения солнца.

Репродуктивные механизмы. Как и в случае с раком, известны многие механизмы токсичности для репродуктивной системы и/или развития, но многое еще предстоит изучить. Известно, что некоторые вирусы (такие как краснуха), бактериальные инфекции и лекарственные препараты (такие как талидомид и витамин А) отрицательно влияют на развитие. Недавняя работа Khera (1991), рассмотренная Carney (1994), демонстрирует убедительные доказательства того, что аномальные эффекты развития в тестах на животных с этиленгликолем связаны с кислыми метаболитами материнского метаболизма. Это происходит, когда этиленгликоль метаболизируется до кислых метаболитов, включая гликолевую и щавелевую кислоты. Последующее воздействие на плаценту и плод, по-видимому, связано с этим процессом метаболической токсичности.

Заключение

Цель этой статьи - дать представление о нескольких известных механизмах токсичности и необходимости будущих исследований. Важно понимать, что механистические знания не являются абсолютно необходимыми для защиты здоровья человека или окружающей среды. Эти знания повысят способность профессионала лучше прогнозировать токсичность и управлять ею. Фактические методы, используемые для объяснения любого конкретного механизма, зависят от коллективных знаний ученых и мышления тех, кто принимает решения относительно здоровья человека.

 

Назад

Воскресенье, Январь 16 2011 16: 29

Клеточная травма и клеточная смерть

Практически вся медицина посвящена либо предотвращению гибели клеток при таких заболеваниях, как инфаркт миокарда, инсульт, травма и шок, либо ее вызыванию, как в случае инфекционных заболеваний и рака. Поэтому важно понимать природу и механизмы вовлечения. Гибель клеток классифицируется как «случайная», то есть вызванная токсическими агентами, ишемией и т. д., или «запрограммированная», происходящая во время эмбриологического развития, включая формирование пальцев и резорбцию хвоста головастика.

Таким образом, повреждение клеток и их гибель важны как в физиологии, так и в патофизиологии. Физиологическая гибель клеток чрезвычайно важна во время эмбриогенеза и эмбрионального развития. Изучение гибели клеток во время развития привело к получению важной и новой информации о задействованной молекулярной генетике, особенно благодаря изучению развития беспозвоночных животных. У этих животных было тщательно изучено точное расположение и значение клеток, которым суждено подвергнуться клеточной гибели, и с использованием классических методов мутагенеза в настоящее время идентифицировано несколько задействованных генов. Во взрослых органах баланс между клеточной гибелью и клеточной пролиферацией контролирует размер органа. В некоторых органах, таких как кожа и кишечник, происходит постоянный обмен клеток. В коже, например, клетки дифференцируются, достигая поверхности, и, наконец, претерпевают терминальную дифференциацию и гибель клеток по мере того, как происходит ороговение с образованием сшитых оболочек.

Многие классы токсичных химических веществ способны вызывать острое повреждение клеток с последующей смертью. К ним относятся аноксия и ишемия, а также их химические аналоги, такие как цианистый калий; химические канцерогены, образующие электрофилы, ковалентно связывающиеся с белками в нуклеиновых кислотах; химические вещества-окислители, приводящие к образованию свободных радикалов и окислительному повреждению; активация комплемента; и различные ионофоры кальция. Гибель клеток также является важным компонентом химического канцерогенеза; многие полные химические канцерогены в канцерогенных дозах вызывают острый некроз и воспаление с последующей регенерацией и пренеоплазией.

Определения

Повреждение клеток

Повреждение клетки определяется как событие или стимул, такой как токсичное химическое вещество, которое нарушает нормальный гомеостаз клетки, вызывая, таким образом, ряд событий (рис. 1). Основными мишенями проиллюстрированных смертельных повреждений являются ингибирование синтеза АТФ, нарушение целостности плазматической мембраны или изъятие основных факторов роста.

Рисунок 1. Повреждение клеток

ТОХ060F1

Смертельные травмы приводят к гибели клетки через разный период времени, в зависимости от температуры, типа клетки и раздражителя; или они могут быть сублетальными или хроническими, то есть повреждение приводит к изменению гомеостатического состояния, которое, хотя и ненормально, не приводит к гибели клеток (Trump and Arstila, 1971; Trump and Berezesky, 1992; Trump and Berezesky, 1995; Trump, Berezesky and Осорнио-Варгас 1981). В случае летального повреждения существует фаза, предшествующая моменту гибели клетки.

за это время клетка восстановится; однако после определенного момента времени («точки невозврата» или точки гибели клетки) устранение повреждения не приводит к выздоровлению, а вместо этого клетка подвергается деградации и гидролизу, в конечном итоге достигая физико-химического равновесия с среда. Это фаза, известная как некроз. Во время предлетальной фазы происходит несколько основных типов изменений в зависимости от клетки и типа повреждения. Они известны как апоптоз и онкоз.

 

 

 

 

 

Апоптоз

Апоптоз происходит от греческих слов апо, то есть вдали от и птоз, то есть упасть. Срок отпадение от происходит от того факта, что во время этого типа предлетальных изменений клетки сморщиваются и на их периферии появляются заметные вздутия. Затем пузырьки отделяются и уплывают. Апоптоз происходит в различных типах клеток после различных типов токсического повреждения (Wyllie, Kerr and Currie, 1980). Это особенно заметно в лимфоцитах, где он является преобладающим механизмом оборота клонов лимфоцитов. Полученные фрагменты приводят к базофильным тельцам, наблюдаемым внутри макрофагов в лимфатических узлах. В других органах апоптоз обычно происходит в одиночных клетках, которые быстро удаляются до и после гибели путем фагоцитоза фрагментов соседними паренхиматозными клетками или макрофагами. Апоптоз, происходящий в одиночных клетках с последующим фагоцитозом, обычно не приводит к воспалению. Перед смертью апоптотические клетки имеют очень плотный цитозоль с нормальными или конденсированными митохондриями. Эндоплазматический ретикулум (ЭР) нормальный или лишь слегка расширен. Ядерный хроматин заметно скоплен вдоль ядерной оболочки и вокруг ядрышка. Контур ядра также неправильный, и происходит фрагментация ядра. Конденсация хроматина связана с фрагментацией ДНК, которая во многих случаях происходит между нуклеосомами, что дает характерный вид лестницы при электрофорезе.

При апоптозе увеличивается [Ca2+]i может стимулировать К+ отток приводит к усадке клеток, что, вероятно, требует АТФ. Таким образом, повреждения, которые полностью подавляют синтез АТФ, с большей вероятностью приведут к апоптозу. Устойчивое увеличение [Ca2+]i имеет ряд вредных эффектов, включая активацию протеаз, эндонуклеаз и фосфолипаз. Активация эндонуклеазы приводит к одно- и двухцепочечному разрыву ДНК, что, в свою очередь, стимулирует повышение уровня p53 и рибозилирования поли-АДФ, а также ядерных белков, необходимых для репарации ДНК. Активация протеаз модифицирует ряд субстратов, включая актин и родственные белки, что приводит к образованию пузырьков. Другим важным субстратом является поли(АДФ-рибозо)полимераза (PARP), которая ингибирует репарацию ДНК. Повышенный [Са2+]i также связано с активацией ряда протеинкиназ, таких как МАР-киназа, кальмодулинкиназа и др. Такие киназы участвуют в активации факторов транскрипции, которые инициируют транскрипцию непосредственно-ранних генов, например, c-fos, c-jun и c-myc, а также в активации фосфолипазы А.2 что приводит к пермеабилизации плазматической мембраны и внутриклеточных мембран, таких как внутренняя мембрана митохондрий.

Онкоз

Онкоз, производное от греческого слова онкосНабухание названо так потому, что при этом типе предлетального изменения клетка начинает набухать почти сразу после травмы (Majno and Joris, 1995). Причиной набухания является увеличение содержания катионов в воде внутри клетки. Основным ответственным катионом является натрий, содержание которого обычно регулируется для поддержания объема клетки. Однако в отсутствие АТФ или при ингибировании Na-АТФазы плазмалеммы контроль объема теряется из-за внутриклеточного белка, а содержание натрия в воде продолжает увеличиваться. Таким образом, среди ранних событий при онкозах повышенное [Na+]i что приводит к набуханию клеток и увеличению [Ca2+]i в результате притока из внеклеточного пространства или высвобождения из внутриклеточных запасов. Это приводит к набуханию цитозоля, набуханию эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи, а также к образованию водянистых пузырьков вокруг клеточной поверхности. Митохондрии сначала подвергаются конденсации, но позже и они обнаруживают высокоамплитудное набухание из-за повреждения внутренней митохондриальной мембраны. При этом типе предлетальных изменений хроматин подвергается конденсации и, в конечном счете, деградации; однако характерная лестница апоптоза не видна.

Некроз

Некроз относится к ряду изменений, которые происходят после гибели клетки, когда клетка превращается в дебрис, который обычно удаляется в результате воспалительной реакции. Различают два типа: онкотический некроз и апоптотический некроз. Онкотический некроз обычно возникает в больших зонах, например, при инфаркте миокарда или регионарно в органе после химической токсичности, например, в проксимальных канальцах почек после введения HgCl.2. Поражаются обширные зоны органа, и некротические клетки быстро вызывают воспалительную реакцию, сначала острую, а затем хроническую. В случае выживания организма во многих органах некроз сменяется отмиранием мертвых клеток и регенерацией, например, в печени или почках после химической токсичности. Напротив, апоптотический некроз обычно возникает на основе одной клетки, а некротический дебрис образуется внутри фагоцитов макрофагов или соседних паренхиматозных клеток. Самые ранние характеристики некротических клеток включают нарушения непрерывности плазматической мембраны и появление хлопьевидных уплотнений, представляющих собой денатурированные белки в митохондриальном матриксе. При некоторых формах повреждения, которые изначально не препятствуют накоплению кальция в митохондриях, в митохондриях можно увидеть отложения фосфата кальция. Аналогичным образом фрагментируются и другие мембранные системы, такие как ЭПР, лизосомы и аппарат Гольджи. В конечном итоге ядерный хроматин подвергается лизису в результате атаки лизосомальных гидролаз. После гибели клеток лизосомальные гидролазы играют важную роль в удалении дебриса с помощью катепсинов, нуклеолаз и липаз, поскольку они имеют оптимальный кислый рН и могут выживать при низком рН некротических клеток, в то время как другие клеточные ферменты денатурируются и инактивируются.

Механизмы

Начальный стимул

В случае смертельных травм наиболее распространенными начальными взаимодействиями, приводящими к повреждению, ведущему к гибели клеток, являются нарушение энергетического обмена, такое как аноксия, ишемия или ингибиторы дыхания, и гликолиз, такой как цианид калия, окись углерода, йодацетат и скоро. Как упоминалось выше, высокие дозы соединений, подавляющих энергетический обмен, обычно приводят к онкозам. Другим распространенным типом начального повреждения, приводящего к острой гибели клеток, является изменение функции плазматической мембраны (Trump and Arstila, 1971; Trump, Berezesky and Osornio-Vargas, 1981). Это может быть как прямое повреждение и пермеабилизация, как в случае травмы, так и активация комплекса С5b-С9 комплемента, механическое повреждение клеточной мембраны или ингибирование натрий-калиевого (Na+-K+) насос с гликозидами, такими как уабаин. Ионофоры кальция, такие как иономицин или A23187, которые быстро переносят [Ca2+] вниз по градиенту в клетку, также вызывают острую смертельную травму. В некоторых случаях паттерном предлетальных изменений является апоптоз; в других случаях это онкоз.

Сигнальные пути

При многих типах повреждений быстро нарушаются митохондриальное дыхание и окислительное фосфорилирование. В некоторых клетках это стимулирует анаэробный гликолиз, способный поддерживать АТФ, но при многих повреждениях он подавляется. Недостаток АТФ приводит к неспособности активизировать ряд важных гомеостатических процессов, в частности, контроль гомеостаза внутриклеточных ионов (Trump and Berezesky 1992; Trump, Berezesky and Osornio-Vargas 1981). Это приводит к быстрому увеличению [Ca2+]i, и увеличилась [Na+] и [Cl-] приводит к набуханию клеток. Увеличение [Ca2+]i приводят к активации ряда других сигнальных механизмов, обсуждаемых ниже, включая ряд киназ, которые могут приводить к усилению экспрессии гена непосредственно на раннем этапе. Повышенный [Са2+]i также изменяет функцию цитоскелета, частично приводя к образованию пузырьков и активации эндонуклеаз, протеаз и фосфолипаз. Они, по-видимому, запускают многие важные эффекты, описанные выше, такие как повреждение мембран за счет активации протеазы и липазы, прямую деградацию ДНК в результате активации эндонуклеазы и активацию киназ, таких как MAP-киназа и кальмодулинкиназа, которые действуют как факторы транскрипции.

Благодаря обширной работе по развитию беспозвоночных C. Элеганс Дрозофила, а также в клетках человека и животных идентифицирован ряд предсмертных генов. Было обнаружено, что некоторые из этих генов беспозвоночных имеют аналоги у млекопитающих. Например, ген ced-3, необходимый для запрограммированной гибели клеток у С. Элеганс, обладает протеазной активностью и сильной гомологией с ферментом, превращающим интерлейкин млекопитающих (ICE). Близкородственный ген, названный apopain или prICE, недавно был идентифицирован с еще более близкой гомологией (Nicholson et al. 1995). В Дрозофила, ген жнеца, по-видимому, участвует в сигнале, который приводит к запрограммированной гибели клеток. Другие гены, способствующие смерти, включают мембранный белок Fas и важный ген-супрессор опухоли p53, который широко консервативен. p53 индуцируется на уровне белка после повреждения ДНК и при фосфорилировании действует как фактор транскрипции для других генов, таких как gadd45 и waf-1, которые участвуют в передаче сигналов гибели клеток. Другие непосредственные ранние гены, такие как c-fos, c-jun и c-myc, по-видимому, также вовлечены в некоторые системы.

В то же время существуют гены антисмерти, которые противодействуют генам смерти. Первым из них, который был идентифицирован, был ced-9 из C. Элеганс, который гомологичен bcl-2 у человека. Эти гены действуют пока неизвестным образом, предотвращая гибель клеток генетическими или химическими токсинами. Некоторые недавние данные указывают на то, что bcl-2 может действовать как антиоксидант. В настоящее время предпринимаются большие усилия для понимания задействованных генов и разработки способов активации или ингибирования этих генов в зависимости от ситуации.

 

Назад

Воскресенье, Январь 16 2011 16: 34

Генетическая токсикология

Генетическая токсикология, по определению, является изучением того, как химические или физические агенты влияют на сложный процесс наследственности. Генотоксичные химические вещества определяются как соединения, способные модифицировать наследственный материал живых клеток. Вероятность того, что конкретное химическое вещество вызовет генетическое повреждение, неизбежно зависит от нескольких переменных, включая уровень воздействия химического вещества на организм, распределение и удержание химического вещества после его поступления в организм, эффективность систем метаболической активации и/или детоксикации в организме. ткани-мишени и реактивность химического вещества или его метаболитов с критическими макромолекулами внутри клеток. Вероятность того, что генетическое повреждение вызовет заболевание, в конечном счете зависит от характера повреждения, способности клетки восстанавливать или усиливать генетическое повреждение, возможности выражения любого вызванного изменения и способности организма распознавать и подавлять размножение аберрантные клетки.

У высших организмов наследственная информация организована в хромосомах. Хромосомы состоят из плотно сжатых нитей ДНК, связанных с белками. Внутри одной хромосомы каждая молекула ДНК существует в виде пары длинных неразветвленных цепей нуклеотидных субъединиц, соединенных вместе фосфодиэфирными связями, соединяющими 5-углеродный фрагмент одной дезоксирибозы с 3-м углеродом следующего (рис. 1). Кроме того, к каждой субъединице дезоксирибозы присоединено одно из четырех различных нуклеотидных оснований (аденин, цитозин, гуанин или тимин), как бусинки на нитке. В трехмерном пространстве каждая пара нитей ДНК образует двойную спираль, все основания которой ориентированы внутрь спирали. Внутри спирали каждое основание связано с комплементарным ему основанием на противоположной цепи ДНК; водородная связь диктует прочное нековалентное соединение аденина с тимином и гуанина с цитозином (рис. 1). Поскольку последовательность нуклеотидных оснований комплементарна по всей длине дуплексной молекулы ДНК, обе нити несут по существу одинаковую генетическую информацию. Фактически, во время репликации ДНК каждая цепь служит шаблоном для производства новой партнерской цепи.

Рис. 1. Первичная (а), вторичная (б) и третичная (в) организация наследственной информации человека

ТОХ090F1Используя РНК и набор различных белков, клетка в конечном итоге расшифровывает информацию, закодированную линейной последовательностью оснований в определенных областях ДНК (генах), и производит белки, которые необходимы для основного выживания клетки, а также для нормального роста и дифференцировки. По сути, нуклеотиды функционируют как биологический алфавит, который используется для кодирования аминокислот, строительных блоков белков.

Когда вставляются неправильные нуклеотиды или нуклеотиды теряются, или когда во время синтеза ДНК добавляются ненужные нуклеотиды, такая ошибка называется мутацией. Подсчитано, что менее одной мутации происходит на каждые 109 нуклеотидов, включенных в ходе нормальной репликации клеток. Хотя мутации не обязательно вредны, изменения, вызывающие инактивацию или сверхэкспрессию важных генов, могут приводить к различным нарушениям, включая рак, наследственные заболевания, аномалии развития, бесплодие и эмбриональную или перинатальную смерть. Очень редко мутация может привести к увеличению выживаемости; такие случаи лежат в основе естественного отбора.

Хотя некоторые химические вещества реагируют непосредственно с ДНК, для большинства требуется метаболическая активация. В последнем случае электрофильные интермедиаты, такие как эпоксиды или ионы карбония, в конечном счете ответственны за индукцию повреждений в различных нуклеофильных участках генетического материала (рис. 2). В других случаях генотоксичность опосредуется побочными продуктами взаимодействия соединений с внутриклеточными липидами, белками или кислородом.

Рис. 2. Биоактивация: а) бенз(а)пирена; и б) N-нитрозодиметиламин

ТОХ090F2

Из-за их относительной распространенности в клетках белки являются наиболее частой мишенью взаимодействия токсикантов. Однако модификация ДНК вызывает большую озабоченность из-за центральной роли этой молекулы в регуляции роста и дифференцировки через несколько поколений клеток.

На молекулярном уровне электрофильные соединения имеют тенденцию атаковать кислород и азот в ДНК. Сайты, наиболее подверженные модификации, показаны на рис. 3. Хотя атомы кислорода в фосфатных группах в остове ДНК также являются мишенями для химической модификации, считается, что повреждение оснований имеет большее значение с биологической точки зрения, поскольку эти группы считаются основными информационными. элементов в молекуле ДНК.

Рисунок 3. Первичные участки химически индуцированного повреждения ДНК.

ТОХ090F3

Соединения, содержащие один электрофильный фрагмент, обычно проявляют генотоксичность, образуя моноаддукты в ДНК. Точно так же соединения, которые содержат два или более реактивных фрагмента, могут реагировать с двумя разными нуклеофильными центрами и тем самым образовывать внутри- или межмолекулярные поперечные связи в генетическом материале (рис. 4). Межцепочечные сшивки ДНК-ДНК и ДНК-белки могут быть особенно цитотоксическими, поскольку они могут образовывать полные блоки репликации ДНК. По понятным причинам смерть клетки исключает возможность ее мутации или неопластической трансформации. Генотоксические агенты также могут действовать, вызывая разрывы в фосфодиэфирном остове или между основаниями и сахарами (с образованием базовых участков) в ДНК. Такие разрывы могут быть прямым результатом химической реактивности в месте повреждения или могут возникать во время репарации одного из вышеупомянутых типов повреждения ДНК.

Рисунок 4. Различные типы повреждений комплекса белок-ДНК

ТОХ090F4

За последние тридцать-сорок лет было разработано множество методов для мониторинга типа генетического повреждения, вызванного различными химическими веществами. Такие анализы подробно описаны в других разделах этой главы. Энциклопедия.

Неправильная репликация «микроповреждений», таких как моноаддукты, абазические сайты или одноцепочечные разрывы, может в конечном итоге привести к заменам пар нуклеотидных оснований или вставкам или делециям коротких полинуклеотидных фрагментов в хромосомной ДНК. Напротив, «макропоражения», такие как объемные аддукты, перекрестные связи или двухцепочечные разрывы, могут вызывать увеличение, потерю или перестройку относительно больших фрагментов хромосом. В любом случае последствия могут быть разрушительными для организма, поскольку любое из этих событий может привести к гибели клеток, потере функции или злокачественному перерождению клеток. Как именно повреждение ДНК вызывает рак, в значительной степени неизвестно. В настоящее время считается, что этот процесс может включать неадекватную активацию протоонкогенов, таких как мой с РАНи/или инактивация недавно идентифицированных генов-супрессоров опухолей, таких как р53. Аномальная экспрессия любого типа гена нарушает нормальные клеточные механизмы контроля клеточной пролиферации и/или дифференцировки.

Преобладание экспериментальных данных указывает на то, что развитие рака после воздействия электрофильных соединений является относительно редким событием. Частично это можно объяснить внутренней способностью клетки распознавать и восстанавливать поврежденную ДНК или неспособностью клеток с поврежденной ДНК выжить. Во время восстановления поврежденное основание, нуклеотид или короткий участок нуклеотидов, окружающих место повреждения, удаляются, и (используя противоположную цепь в качестве матрицы) синтезируется и сплайсируется новый фрагмент ДНК. Чтобы быть эффективной, репарация ДНК должна происходить с большой точностью до клеточного деления, до возможности распространения мутации.

Клинические исследования показали, что у людей с наследственными дефектами в способности восстанавливать поврежденную ДНК часто развивается рак и/или аномалии развития в раннем возрасте (таблица 1). Такие примеры дают убедительные доказательства связи накопления повреждений ДНК с болезнями человека. Точно так же агенты, которые способствуют пролиферации клеток (такие как ацетат тетрадеканоилфорбола), часто усиливают канцерогенез. Для этих соединений повышенная вероятность неопластической трансформации может быть прямым следствием уменьшения времени, доступного клетке для адекватной репарации ДНК.

Таблица 1. Наследственные, склонные к раку заболевания, которые, по-видимому, связаны с дефектами репарации ДНК

Синдром симптомы Клеточный фенотип
Атаксия телеангиэктазия Неврологическое ухудшение
иммунодефицит
Высокая заболеваемость лимфомой
Повышенная чувствительность к ионизирующему излучению и некоторым алкилирующим агентам.
Нарушенная репликация поврежденной ДНК (может указывать на сокращение времени восстановления ДНК)
синдром Блума Аномалии развития
Поражения на открытых участках кожи
Высокая частота опухолей иммунной системы и желудочно-кишечного тракта
Высокая частота хромосомных аберраций
Дефектное лигирование разрывов, связанных с репарацией ДНК
Анемия Фанкони Замедление роста
Высокая заболеваемость лейкемией
Повышенная чувствительность к сшивающим агентам
Высокая частота хромосомных аберраций
Дефектная репарация поперечных связей в ДНК
Наследственный неполипозный рак толстой кишки Высокая заболеваемость раком толстой кишки Дефект в восстановлении несоответствия ДНК (когда во время репликации происходит вставка неправильного нуклеотида)
Ксеродерма пигментная Высокая частота эпителиомы на открытых участках кожи
Неврологические нарушения (во многих случаях)
Повышенная чувствительность к ультрафиолетовому излучению и многим химическим канцерогенам.
Дефекты эксцизионной репарации и/или репликации поврежденной ДНК

 

Самые ранние теории о том, как химические вещества взаимодействуют с ДНК, восходят к исследованиям, проведенным во время разработки горчичного газа для использования в войне. Дальнейшее понимание возникло благодаря усилиям по выявлению противоопухолевых агентов, которые могли бы избирательно останавливать репликацию быстро делящихся опухолевых клеток. Возросшее общественное беспокойство по поводу опасностей в окружающей среде побудило к дополнительным исследованиям механизмов и последствий химического взаимодействия с генетическим материалом. Примеры различных типов химических веществ, обладающих генотоксичностью, представлены в таблице 2.

Таблица 2. Примеры химических веществ, проявляющих генотоксичность в клетках человека

Класс химиката Пример Источник воздействия Вероятное генотоксическое поражение
Афлатоксин Афлатоксин B1 Загрязненная еда Объемные аддукты ДНК
Ароматические амины 2-ацетиламинофлуорен Экологические исследования георадаром Объемные аддукты ДНК
Азиридинхиноны Митомицин С Химиотерапия рака Моноаддукты, межцепочечные сшивки и одноцепочечные разрывы в ДНК.
Хлорированные углеводороды Винилхлорид Экологические исследования георадаром Моноаддукты в ДНК
Металлы и соединения металлов Цисплатин Химиотерапия рака Внутри- и межцепочечные поперечные связи в ДНК
  Соединения никеля Экологические исследования георадаром Моноаддукты и одноцепочечные разрывы ДНК
Азотные иприты циклофосфамид Химиотерапия рака Моноаддукты и межцепочечные сшивки в ДНК
нитрозамины N-нитрозодиметиламин Загрязненная еда Моноаддукты в ДНК
Полициклические ароматические углеводороды Бензо (а) пирен Экологические исследования георадаром Объемные аддукты ДНК

 

Назад

Воскресенье, Январь 16 2011 18: 35

Иммунотоксикология

Функции иммунной системы заключаются в защите организма от вторжения инфекционных агентов и обеспечении иммунного надзора за возникающими опухолевыми клетками. Он имеет неспецифическую первую линию защиты, которая сама может инициировать эффекторные реакции, и приобретенную специфическую ветвь, в которой лимфоциты и антитела несут специфичность распознавания и последующей реактивности по отношению к антигену.

Иммунотоксикология была определена как «дисциплина, занимающаяся изучением событий, которые могут привести к нежелательным эффектам в результате взаимодействия ксенобиотиков с иммунной системой. Эти нежелательные явления могут быть следствием (1) прямого и/или косвенного воздействия ксенобиотика (и/или продукта его биотрансформации) на иммунную систему или (2) иммунологического ответа хозяина на соединение и/или его метаболит(ы) или антигены хозяина, модифицированные соединением или его метаболитами» (Berlin et al., 1987).

Когда иммунная система действует как пассивная мишень для химических воздействий, результатом может быть снижение устойчивости к инфекциям и некоторым формам неоплазии или нарушение регуляции/стимуляции иммунной системы, что может усугубить аллергию или аутоиммунитет. В случае, когда иммунная система реагирует на антигенную специфичность ксенобиотика или антигена хозяина, модифицированного соединением, токсичность может проявляться в виде аллергии или аутоиммунных заболеваний.

Были разработаны животные модели для исследования подавления иммунитета, вызванного химическими веществами, и ряд этих методов прошел валидацию (Burleson, Munson, and Dean, 1995; IPCS, 1996). В целях тестирования применяется многоуровневый подход, позволяющий сделать адекватный выбор из подавляющего числа доступных анализов. Как правило, целью первого уровня является выявление потенциальных иммунотоксикантов. Если выявлена ​​потенциальная иммунотоксичность, проводится второй уровень тестирования для подтверждения и дальнейшей характеристики наблюдаемых изменений. Исследования третьего уровня включают специальные исследования механизма действия соединения. Некоторые ксенобиотики были идентифицированы как иммунотоксиканты, вызывающие иммуносупрессию в таких исследованиях на лабораторных животных.

База данных о нарушениях иммунной функции у человека химическими веществами окружающей среды ограничена (Descotes, 1986; Подкомитет NRC по иммунотоксикологии, 1992). В клинических и эпидемиологических исследованиях по изучению влияния этих химических веществ на здоровье человека использованию маркеров иммунотоксичности уделялось мало внимания. Такие исследования проводились нечасто, и их интерпретация часто не позволяет сделать однозначные выводы, например, из-за неконтролируемого характера воздействия. Поэтому в настоящее время оценка иммунотоксичности у грызунов с последующей экстраполяцией на человека лежит в основе решений относительно опасности и риска.

Реакции гиперчувствительности, особенно аллергическая астма и контактный дерматит, являются серьезной проблемой гигиены труда в промышленно развитых странах (Vos, Younes and Smith 1995). Феномен контактной сенсибилизации впервые был исследован на морской свинке (Andersen and Maibach, 1985). До недавнего времени этот вид был предпочтительным для прогностического тестирования. Доступны многие методы испытаний на морских свинках, наиболее часто используемыми являются тест максимизации на морских свинках и тест Бюлера на окклюзированный пластырь. Тесты на морских свинках и новые подходы, разработанные на мышах, такие как тесты на отек ушей и анализ местных лимфатических узлов, предоставляют токсикологу инструменты для оценки опасности кожной сенсибилизации. Ситуация в отношении сенсибилизации дыхательных путей совершенно иная. До сих пор не существует хорошо проверенных или общепринятых методов идентификации химических респираторных аллергенов, хотя прогресс в разработке животных моделей для исследования химической респираторной аллергии был достигнут на морских свинках и мышах.

Данные о людях показывают, что химические агенты, в частности лекарства, могут вызывать аутоиммунные заболевания (Kammüller, Bloksma and Seinen, 1989). Существует ряд экспериментальных животных моделей аутоиммунных заболеваний человека. Они включают как спонтанную патологию (например, системную красную волчанку у новозеландских черных мышей), так и аутоиммунные явления, индуцированные экспериментальной иммунизацией перекрестно-реактивным аутоантигеном (например, артрит, индуцированный адъювантом H37Ra у крыс линии Lewis). Эти модели применяются при доклинической оценке иммунодепрессантов. Очень немногие исследования рассматривали потенциал этих моделей для оценки того, усугубляет ли ксенобиотик индуцированный или врожденный аутоиммунитет. Животных моделей, пригодных для изучения способности химических веществ вызывать аутоиммунные заболевания, практически не существует. Одной моделью, которая используется в ограниченной степени, является анализ подколенных лимфатических узлов у мышей. Как и у людей, генетические факторы играют решающую роль в развитии аутоиммунных заболеваний (АЗ) у лабораторных животных, что ограничивает прогностическую ценность таких тестов.

Иммунная система

Основной функцией иммунной системы является защита от бактерий, вирусов, паразитов, грибков и неопластических клеток. Это достигается действием различных типов клеток и их растворимых медиаторов в точно настроенном концерте. Защиту хозяина можно условно разделить на неспецифическую или врожденную резистентность и специфический или приобретенный иммунитет, опосредованный лимфоцитами (Roitt, Brostoff and Male 1989).

Компоненты иммунной системы присутствуют во всем организме (Jones et al., 1990). Компартмент лимфоцитов находится в лимфоидных органах (рис. 1). Костный мозг и вилочковая железа классифицируются как первичные или центральные лимфоидные органы; вторичные или периферические лимфоидные органы включают лимфатические узлы, селезенку и лимфоидную ткань вдоль секреторных поверхностей, таких как желудочно-кишечный тракт и дыхательные пути, так называемую лимфоидную ткань, ассоциированную со слизистой оболочкой (MALT). Около половины лимфоцитов организма в любой момент времени находятся в MALT. Кроме того, кожа является важным органом для индукции иммунных ответов на антигены, присутствующие на коже. Важную роль в этом процессе играют эпидермальные клетки Лангерганса, обладающие антигенпрезентирующей функцией.

Рисунок 1. Первичные и вторичные лимфоидные органы и ткани

ТОХ110F1

Фагоцитарные клетки линии моноцитов/макрофагов, называемые системой мононуклеарных фагоцитов (MPS), встречаются в лимфоидных органах, а также в экстранодальных местах; экстранодальные фагоциты включают клетки Купфера в печени, альвеолярные макрофаги в легких, мезангиальные макрофаги в почках и глиальные клетки в головном мозге. Полиморфноядерные лейкоциты (ПЯЛ) присутствуют в основном в крови и костном мозге, но накапливаются в очагах воспаления.

 

 

 

 

 

 

 

Неспецифическая защита

Первая линия защиты от микроорганизмов осуществляется физическим и химическим барьером, таким как кожа, дыхательные пути и пищеварительный тракт. Этому барьеру помогают неспецифические защитные механизмы, включающие фагоцитарные клетки, такие как макрофаги и полиморфноядерные лейкоциты, которые способны убивать патогены, и естественные клетки-киллеры, которые могут лизировать опухолевые клетки и инфицированные вирусом клетки. Система комплемента и некоторые микробные ингибиторы (например, лизоцим) также принимают участие в неспецифическом ответе.

Специфический иммунитет

После первоначального контакта хозяина с возбудителем индуцируются специфические иммунные реакции. Отличительной чертой этой второй линии защиты является специфическое распознавание детерминант, так называемых антигенов или эпитопов возбудителей, рецепторами на клеточной поверхности В- и Т-лимфоцитов. После взаимодействия со специфическим антигеном клетка, несущая рецептор, стимулируется к пролиферации и дифференцировке с образованием клона клеток-потомков, специфичных для вызывающего антигена. Специфические иммунные реакции помогают неспецифической защите от патогенов, стимулируя эффективность неспецифических реакций. Фундаментальной характеристикой специфического иммунитета является развитие памяти. Вторичный контакт с тем же антигеном вызывает более быструю и сильную, но хорошо регулируемую реакцию.

Геном не обладает способностью нести коды массива антигенных рецепторов, достаточные для распознавания количества антигенов, которые могут встретиться. Репертуар специфичности развивается в процессе генных перестроек. Это случайный процесс, в ходе которого возникают различные особенности. Это включает в себя особенности для собственных компонентов, которые нежелательны. Процесс селекции, происходящий в тимусе (Т-клетках) или костном мозге (В-клетках), устраняет эти нежелательные особенности.

Нормальная иммунная эффекторная функция и гомеостатическая регуляция иммунного ответа зависят от множества растворимых продуктов, известных под общим названием цитокины, которые синтезируются и секретируются лимфоцитами и другими типами клеток. Цитокины оказывают плейотропное действие на иммунные и воспалительные реакции. Кооперация между различными клеточными популяциями необходима для иммунного ответа — регуляции ответов антител, накопления иммунных клеток и молекул в очагах воспаления, инициации ответов острой фазы, контроля цитотоксической функции макрофагов и многих других процессов, играющих ключевую роль в резистентности хозяина. . На них влияют, а во многих случаях и зависят от цитокинов, действующих индивидуально или совместно.

Различают два направления специфического иммунитета — гуморальный иммунитет и клеточно-опосредованный или клеточный иммунитет:

Гуморальный иммунитет. В гуморальном плече В-лимфоциты стимулируются после распознавания антигена рецепторами на поверхности клетки. Рецепторами антигенов на В-лимфоцитах являются иммуноглобулины (Ig). Зрелые В-клетки (плазматические клетки) начинают вырабатывать антиген-специфические иммуноглобулины, которые действуют как антитела в сыворотке или на поверхности слизистых оболочек. Существует пять основных классов иммуноглобулинов: (1) IgM, пентамерный Ig с оптимальной агглютинирующей способностью, который сначала вырабатывается после антигенной стимуляции; (2) IgG, основной Ig в циркуляции, который может проникать через плаценту; (3) IgA, секреторный Ig для защиты поверхностей слизистых оболочек; (4) IgE, Ig, фиксирующийся на тучных клетках или базофильных гранулоцитах, участвующих в реакциях гиперчувствительности немедленного типа, и (5) IgD, чья основная функция заключается в качестве рецептора на В-лимфоцитах.

Клеточный иммунитет. Клеточная часть специфической иммунной системы опосредована Т-лимфоцитами. Эти клетки также имеют антигенные рецепторы на своих мембранах. Они распознают антиген, если он представлен антигенпрезентирующими клетками в контексте антигенов гистосовместимости. Следовательно, эти клетки имеют ограничение в дополнение к антигенной специфичности. Т-клетки функционируют как клетки-хелперы для различных (в том числе гуморальных) иммунных ответов, опосредуют рекрутирование воспалительных клеток и могут, как цитотоксические Т-клетки, убивать клетки-мишени после антиген-специфического распознавания.

Механизмы иммунотоксичности

иммунодепрессия

Эффективная резистентность хозяина зависит от функциональной целостности иммунной системы, которая, в свою очередь, требует, чтобы составляющие клетки и молекулы, управляющие иммунным ответом, были доступны в достаточном количестве и в функциональной форме. Врожденные иммунодефициты у людей часто характеризуются дефектами определенных линий стволовых клеток, что приводит к нарушению или отсутствию продукции иммунных клеток. По аналогии с врожденными и приобретенными иммунодефицитами человека, иммуносупрессия, вызванная химическими препаратами, может быть вызвана просто уменьшением количества функциональных клеток (IPCS 1996). Отсутствие или сниженное количество лимфоцитов может иметь более или менее выраженное влияние на иммунный статус. Некоторые состояния иммунодефицита и тяжелая иммуносупрессия, которые могут возникнуть при трансплантации или цитостатической терапии, были связаны, в частности, с увеличением случаев оппортунистических инфекций и некоторых неопластических заболеваний. Инфекции могут быть бактериальными, вирусными, грибковыми или протозойными, а преобладающий тип инфекции зависит от сопутствующего иммунодефицита. Можно ожидать, что воздействие иммунодепрессивных химических веществ из окружающей среды приведет к более тонким формам иммунодепрессии, которые может быть трудно обнаружить. Это может привести, например, к увеличению числа случаев таких инфекций, как грипп или простуда.

Ввиду сложности иммунной системы с большим разнообразием клеток, медиаторов и функций, образующих сложную и взаимодействующую сеть, иммунотоксические соединения имеют многочисленные возможности для оказания воздействия. Хотя природа начальных поражений, вызванных многими иммунотоксичными химическими веществами, еще не выяснена, появляется все больше доступной информации, в основном полученной в результате исследований на лабораторных животных, относительно иммунобиологических изменений, которые приводят к угнетению иммунной функции (Dean et al., 1994). . Токсические эффекты могут проявляться в следующих критических функциях (и приведены некоторые примеры иммунотоксических соединений, влияющих на эти функции):

  •  развитие и экспансия различных популяций стволовых клеток (бензол оказывает иммунотоксическое действие на уровне стволовых клеток, вызывая лимфоцитопению)
  •  пролиферация различных лимфоидных и миелоидных клеток, а также поддерживающих тканей, в которых эти клетки созревают и функционируют (иммунотоксические оловоорганические соединения подавляют пролиферативную активность лимфоцитов в коре тимуса за счет прямой цитотоксичности; тимотоксическое действие 2,3,7,8-тетрахлор -дибензо-п-диоксин (ТХДД) и родственные соединения, вероятно, обусловлены нарушением функции эпителиальных клеток тимуса, а не прямой токсичностью для тимоцитов)
  •  захват, процессинг и презентация антигена макрофагами и другими антигенпрезентирующими клетками (одной из мишеней 7,12-диметилбенз(а)антрацена (ДМБА) и свинца является презентация антигена макрофагами; мишенью ультрафиолетового излучения является антиген- представляя клетку Лангерганса)
  •  регуляторная функция Т-хелперов и Т-супрессоров (функция Т-хелперов нарушается оловоорганическими соединениями, алдикарбом, полихлорированными бифенилами (ПХБ), ТХДД и ДМБА; функция Т-супрессоров снижается при лечении низкими дозами циклофосфамида)
  •  продукция различных цитокинов или интерлейкинов (бензо(а)пирен (БП) подавляет продукцию интерлейкина-1; ультрафиолетовое излучение изменяет продукцию цитокинов кератиноцитами)
  •  синтез различных классов иммуноглобулинов IgM и IgG подавляется после обработки ПХБ и оксидом трибутилолова (ТБТ) и увеличивается после воздействия гексахлорбензола (ГХБ).
  •  регуляция и активация комплемента (под влиянием ТХДД)
  •  цитотоксическая функция Т-клеток (3-метилхолантрен (3-MC), ДМБА и ТХДД подавляют активность цитотоксических Т-клеток)
  •  функция естественных клеток-киллеров (NK) (активность легочных NK подавляется озоном; активность NK селезенки снижается никелем)
  •  хемотаксис макрофагов и полиморфноядерных лейкоцитов и цитотоксические функции (озон и диоксид азота нарушают фагоцитарную активность альвеолярных макрофагов).

 

Аллергия

Аллергия можно определить как неблагоприятные последствия для здоровья, возникающие в результате индукции и вызывания специфических иммунных реакций. Когда реакции гиперчувствительности развиваются без участия иммунной системы, термин псевдоаллергия используется. В контексте иммунотоксикологии аллергия возникает в результате специфического иммунного ответа на представляющие интерес химические вещества и лекарства. Способность химического вещества повышать чувствительность людей обычно связана с его способностью ковалентно связываться с белками организма. Аллергические реакции могут принимать различные формы, и они различаются как лежащими в их основе иммунологическими механизмами, так и скоростью реакции. Выделяют четыре основных типа аллергических реакций: Реакции гиперчувствительности I типа, которые вызываются антителами IgE и симптомы которых проявляются в течение нескольких минут после воздействия на сенсибилизированного человека. Реакции гиперчувствительности типа II возникают в результате повреждения или разрушения клеток-хозяев антителами. В этом случае симптомы проявляются в течение нескольких часов. Реакции гиперчувствительности типа III, или реакции Артюса, также опосредованы антителами, но против растворимого антигена, и являются результатом местного или системного действия иммунных комплексов. Реакции гиперчувствительности типа IV или замедленного типа вызываются Т-лимфоцитами, и обычно симптомы развиваются через 24–48 часов после воздействия на сенсибилизированного человека.

Двумя типами химической аллергии, наиболее важными для гигиены труда, являются контактная чувствительность или кожная аллергия и аллергия дыхательных путей.

Контактная гиперчувствительность. Большое количество химических веществ способно вызвать сенсибилизацию кожи. После местного воздействия химического аллергена на восприимчивого человека в дренирующих лимфатических узлах индуцируется ответ Т-лимфоцитов. В коже аллерген прямо или косвенно взаимодействует с эпидермальными клетками Лангерганса, которые переносят химическое вещество в лимфатические узлы и представляют его в иммуногенной форме чувствительным Т-лимфоцитам. Активированные аллергеном Т-лимфоциты пролиферируют, что приводит к клональной экспансии. Человек теперь сенсибилизирован и будет реагировать на повторное воздействие на кожу того же химического вещества более агрессивным иммунным ответом, что приводит к аллергическому контактному дерматиту. Кожная воспалительная реакция, характерная для аллергического контактного дерматита, является вторичной по отношению к распознаванию аллергена в коже специфическими Т-лимфоцитами. Эти лимфоциты активируются, выделяют цитокины и вызывают локальное накопление других мононуклеарных лейкоцитов. Симптомы развиваются примерно через 24–48 часов после воздействия на сенсибилизированного человека, поэтому аллергический контактный дерматит представляет собой форму гиперчувствительности замедленного типа. Общие причины аллергического контактного дерматита включают органические химические вещества (такие как 2,4-динитрохлорбензол), металлы (такие как никель и хром) и растительные продукты (такие как урушиол из ядовитого плюща).

Респираторная гиперчувствительность. Респираторная гиперчувствительность обычно считается реакцией гиперчувствительности I типа. Однако реакции поздней фазы и более хронические симптомы, связанные с астмой, могут включать клеточно-опосредованные (тип IV) иммунные процессы. На острые симптомы, связанные с респираторной аллергией, влияют антитела IgE, выработка которых провоцируется воздействием на восприимчивого человека индуцирующего химического аллергена. Антитело IgE распределяется системно и связывается через мембранные рецепторы с тучными клетками, которые находятся в васкуляризированных тканях, включая дыхательные пути. После вдыхания того же химического вещества будет вызвана реакция гиперчувствительности дыхательных путей. Аллерген связывается с белком и связывается и образует перекрестные связи с IgE-антителом, связанным с тучными клетками. Это, в свою очередь, вызывает дегрануляцию тучных клеток и высвобождение медиаторов воспаления, таких как гистамин и лейкотриены. Такие медиаторы вызывают бронхоконстрикцию и вазодилатацию, что приводит к симптомам респираторной аллергии; астма и/или ринит. Известно, что химические вещества, вызывающие респираторную гиперчувствительность у человека, включают ангидриды кислот (такие как тримеллитовый ангидрид), некоторые диизоцианаты (такие как толуолдиизоцианат), соли платины и некоторые реактивные красители. Кроме того, известно, что хроническое воздействие бериллия вызывает гиперчувствительность легких.

аутоиммунная реакция

аутоиммунная реакция можно определить как стимуляцию специфических иммунных ответов, направленных против эндогенных «собственных» антигенов. Индуцированный аутоиммунитет может быть результатом либо изменения баланса регуляторных Т-лимфоцитов, либо ассоциации ксенобиотика с нормальными тканевыми компонентами, что делает их иммуногенными («измененное самоощущение»). Лекарства и химические вещества, которые, как известно, случайно вызывают или усугубляют эффекты, такие как эффекты аутоиммунного заболевания (AD) у восприимчивых людей, представляют собой соединения с низкой молекулярной массой (молекулярная масса от 100 до 500), которые, как правило, сами по себе считаются неиммуногенными. Механизм БА при химическом воздействии в основном неизвестен. Заболевание может быть вызвано непосредственно посредством циркулирующих антител, косвенно через образование иммунных комплексов или как следствие клеточно-опосредованного иммунитета, но, вероятно, происходит за счет комбинации механизмов. Патогенез наиболее известен при иммунных гемолитических расстройствах, вызванных лекарствами:

  •  Лекарство может прикрепляться к мембране эритроцитов и взаимодействовать со специфическими антителами.
  •  Лекарство может изменить мембрану эритроцита, так что иммунная система расценивает клетку как чужеродную.
  •  Лекарство и его специфическое антитело образуют иммунные комплексы, которые прикрепляются к мембране эритроцитов, вызывая повреждение.
  •  Сенсибилизация эритроцитов происходит за счет продукции аутоантител к эритроцитам.

 

Было обнаружено, что различные химические вещества и лекарства, особенно последние, вызывают аутоиммунные реакции (Kamüller, Bloksma and Seinen, 1989). Профессиональное воздействие химических веществ может случайно привести к синдромам, подобным БА. Воздействие мономерного винилхлорида, трихлорэтилена, перхлорэтилена, эпоксидных смол и кварцевой пыли может вызвать склеродермоподобные синдромы. Синдром, подобный системной красной волчанке (СКВ), был описан после воздействия гидразина. Воздействие толуолдиизоцианата было связано с индукцией тромбоцитопенической пурпуры. Тяжелые металлы, такие как ртуть, вызывают некоторые случаи иммунокомплексного гломерулонефрита.

Оценка человеческого риска

Оценка иммунного статуса человека проводится в основном с использованием периферической крови для анализа гуморальных веществ, таких как иммуноглобулины и комплемент, и лейкоцитов крови для определения состава субпопуляций и функциональности субпопуляций. Эти методы обычно аналогичны тем, которые используются для исследования гуморального и клеточного иммунитета, а также неспецифической резистентности у больных с подозрением на врожденный иммунодефицит. Для эпидемиологических исследований (например, групп населения, подвергающихся профессиональному воздействию) параметры следует выбирать на основе их прогностической ценности в популяциях людей, подтвержденных животных моделях и лежащей в основе биологии маркеров (см. таблицу 1). Стратегия скрининга иммунотоксических эффектов после (случайного) воздействия загрязнителей окружающей среды или других токсикантов во многом зависит от обстоятельств, таких как тип ожидаемого иммунодефицита, время между воздействием и оценкой иммунного статуса, степень воздействия и количество подвергшихся воздействию лиц. Процесс оценки иммунотоксического риска того или иного ксенобиотика у человека крайне сложен, а часто и невозможен, во многом из-за наличия различных мешающих факторов эндогенного или экзогенного происхождения, влияющих на реакцию индивидов на токсическое поражение. Это особенно верно для исследований, изучающих роль химического воздействия при аутоиммунных заболеваниях, где решающую роль играют генетические факторы.

Таблица 1. Классификация тестов на иммунные маркеры

Категория теста Характеристики Специальные тесты
Базовый-общий
Должен быть включен в общие панели
Показатели общего состояния здоровья и систем органов Азот мочевины крови, глюкоза крови и др.
Базовый иммунитет
Должен быть включен в общие панели
Общие показатели иммунного статуса
Относительно невысокая стоимость
Методы анализа стандартизированы среди лабораторий
Результаты за пределами референсных диапазонов клинически интерпретируемы.
Полный анализ крови
Уровни IgG, IgA, IgM в сыворотке
Фенотипы поверхностных маркеров для основных субпопуляций лимфоцитов
Сосредоточенный/рефлекторный
Должны быть включены, если на это указывают клинические данные, предполагаемое воздействие или результаты предыдущих анализов.
Показатели специфических иммунных функций/событий
Стоимость варьируется
Методы анализа стандартизированы среди лабораторий
Результаты за пределами референсных диапазонов клинически интерпретируемы.
Генотип гистосовместимости
Антитела к инфекционным агентам
Общий сывороточный IgE
Аллерген-специфический IgE
аутоантитела
Кожные пробы на гиперчувствительность
Окислительный взрыв гранулоцитов
Гистопатология (биопсия ткани)
Исследования
Должны быть включены только с контрольными популяциями и тщательным дизайном исследования.
Показатели общих или специфических иммунных функций/событий
Стоимость варьируется; часто дорого
Методы анализа обычно не стандартизированы среди лабораторий.
Результаты за пределами референсных диапазонов часто не поддаются клинической интерпретации.
Анализы стимуляции in vitro
Маркеры поверхности активации клеток
Концентрация цитокинов в сыворотке
Анализы клональности (антитела, клеточные, генетические)
Тесты на цитотоксичность

 

Поскольку адекватные данные о людях редко доступны, оценка риска химической иммуносупрессии у людей в большинстве случаев основана на исследованиях на животных. Идентификация потенциальных иммунотоксичных ксенобиотиков проводится главным образом в контролируемых исследованиях на грызунах. В этом отношении исследования воздействия in vivo представляют собой оптимальный подход к оценке иммунотоксического потенциала соединения. Это связано с многофакторной и сложной природой иммунной системы и иммунных реакций. Исследования in vitro приобретают все большее значение для выяснения механизмов иммунотоксичности. Кроме того, исследуя эффекты соединения с использованием клеток животного и человеческого происхождения, можно получить данные для сравнения видов, которые можно использовать в подходе «параллелограмм» для улучшения процесса оценки риска. Если доступны данные по трем краеугольным камням параллелограмма (животное in vivo, а также животное и человек in vitro), может быть легче предсказать результат для оставшегося краеугольного камня, то есть риск для человека.

Когда оценка риска индуцированной химическими препаратами иммуносупрессии должна основываться исключительно на данных исследований на животных, можно применить подход при экстраполяции на человека путем применения факторов неопределенности к уровню отсутствия наблюдаемых побочных эффектов (NOAEL). Этот уровень может быть основан на параметрах, определенных в соответствующих моделях, таких как анализ устойчивости хозяина и оценка реакций гиперчувствительности и выработки антител in vivo. В идеале актуальность этого подхода к оценке риска требует подтверждения исследованиями на людях. Такие исследования должны сочетать идентификацию и измерение токсиканта, эпидемиологические данные и оценку иммунного статуса.

Для прогнозирования контактной гиперчувствительности доступны модели морских свинок, которые используются для оценки риска с 1970-х годов. Хотя эти тесты чувствительны и воспроизводимы, они имеют ограничения, поскольку они зависят от субъективной оценки; это можно преодолеть с помощью новых и более количественных методов, разработанных на мышах. Что касается химической гиперчувствительности, вызванной вдыханием или приемом внутрь аллергенов, следует разработать и оценить тесты с точки зрения их прогностической ценности у человека. Когда дело доходит до установления безопасных уровней профессионального воздействия потенциальных аллергенов, необходимо учитывать двухфазную природу аллергии: фазу сенсибилизации и фазу возбуждения. Концентрация, необходимая для того, чтобы вызвать аллергическую реакцию у ранее сенсибилизированного человека, значительно ниже, чем концентрация, необходимая для того, чтобы вызвать сенсибилизацию у иммунологически наивного, но восприимчивого человека.

Поскольку животных моделей для прогнозирования аутоиммунитета, индуцированного химическими веществами, практически не существует, следует уделить особое внимание разработке таких моделей. Для разработки таких моделей наши знания о аутоиммунитете, вызванном химическими веществами у людей, должны быть расширены, включая изучение генетических маркеров и маркеров иммунной системы для выявления восприимчивых людей. У людей, подвергшихся воздействию препаратов, вызывающих аутоиммунитет, есть такая возможность.

 

Назад

Воскресенье, Январь 16 2011 18: 43

Токсикология органов-мишеней

Изучение и характеристика токсических свойств химических и других агентов часто проводится на основе конкретных органов и систем органов. В этой главе для подробного обсуждения были выбраны две мишени: иммунная система и ген. Эти примеры были выбраны для представления сложной системы органов-мишеней и молекулярной мишени внутри клеток. Для более всестороннего обсуждения токсикологии органов-мишеней читатель может обратиться к стандартным текстам по токсикологии, таким как Casarett and Doull и Hayes. Международная программа по химической безопасности (IPCS) также опубликовала несколько документов с критериями по токсикологии органов-мишеней по системам органов.

Токсикологические исследования органов-мишеней обычно проводятся на основе информации, указывающей на потенциальные специфические токсические эффекты вещества, либо из эпидемиологических данных, либо из исследований общей острой или хронической токсичности, либо на основе особых соображений по защите определенных функций органов, таких как как размножение или развитие плода. В некоторых случаях законодательные органы прямо предписывают проводить тесты на токсичность для конкретных органов-мишеней, например, тесты на нейротоксичность в соответствии с законом США о пестицидах (см. Закон о контроле над веществами (см. «Принципы определения опасности: японский подход»).

Как обсуждалось в разделе «Орган-мишень и критические эффекты», идентификация критического органа основана на обнаружении органа или системы органов, которые первыми реагируют неблагоприятно или на самые низкие дозы или воздействия. Эта информация затем используется для разработки конкретных токсикологических исследований или более определенных тестов на токсичность, которые предназначены для выявления более чувствительных признаков интоксикации в органе-мишени. Токсикологические исследования органов-мишеней также могут быть использованы для определения механизмов действия, использования при оценке риска (см. «Подход Соединенных Штатов к оценке риска репродуктивных токсикантов и нейротоксических агентов»).

Методы исследования токсичности органов-мишеней

Органы-мишени можно изучать путем воздействия на интактные организмы и детального анализа функции и гистопатологии в органе-мишени или путем воздействия in vitro на клетки, срезы тканей или целые органы, поддерживаемые в течение короткого или длительного периода времени в культуре (см. токсикология: Введение и понятия»). В некоторых случаях ткани человека также могут быть доступны для изучения токсичности органов-мишеней, что может дать возможность проверить предположения о межвидовой экстраполяции. Однако следует иметь в виду, что такие исследования не дают информации об относительной токсикокинетике.

В целом, исследования токсичности органа-мишени имеют следующие общие характеристики: подробное гистопатологическое исследование органа-мишени, включая патологоанатомическое исследование, массу ткани и исследование фиксированных тканей; биохимические исследования критических путей в органе-мишени, таких как важные ферментные системы; функциональные исследования способности органов и клеточных составляющих выполнять ожидаемые метаболические и другие функции; и анализ биомаркеров воздействия и ранних эффектов в клетках органов-мишеней.

Детальное знание физиологии органов-мишеней, биохимии и молекулярной биологии может быть включено в исследования органов-мишеней. Например, поскольку синтез и секреция низкомолекулярных белков являются важным аспектом почечной функции, исследования нефротоксичности часто уделяют этим параметрам особое внимание (IPCS 1991). Поскольку межклеточная коммуникация является фундаментальным процессом функционирования нервной системы, исследования органов-мишеней при нейротоксичности могут включать подробные нейрохимические и биофизические измерения синтеза, поглощения, хранения, высвобождения и связывания нейротрансмиттеров с рецепторами, а также электрофизиологические измерения изменений в мембранах. потенциал, связанный с этими событиями.

Большое внимание уделяется разработке методов in vitro для определения токсичности органов-мишеней с целью замены или сокращения использования целых животных. Существенные успехи в этих методах были достигнуты в отношении репродуктивных токсикантов (Heindel and Chapin 1993).

Таким образом, исследования токсичности для органов-мишеней обычно проводятся как тест более высокого порядка для определения токсичности. Выбор конкретных органов-мишеней для дальнейшей оценки зависит от результатов скрининговых тестов, таких как острые или субхронические тесты, используемые ОЭСР и Европейским Союзом; некоторые органы-мишени и системы органов могут быть априори кандидатами на специальное исследование из-за опасений по предотвращению определенных типов неблагоприятных последствий для здоровья.

 

Назад

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: МОТ не несет ответственности за контент, представленный на этом веб-портале, который представлен на каком-либо языке, кроме английского, который является языком, используемым для первоначального производства и рецензирования оригинального контента. Некоторые статистические данные не обновлялись с тех пор. выпуск 4-го издания Энциклопедии (1998 г.)».

Содержание:

Токсикологические ссылки

Андерсен, К.Э. и Х.И. Майбах. 1985. Прогностические тесты на контактную аллергию на морских свинках. Глава. 14 дюймов Актуальные проблемы дерматологии. Базель: Каргер.

Эшби, Дж. и Р.В. Теннант. 1991. Окончательная взаимосвязь между химической структурой, канцерогенностью и мутагенностью для 301 химического вещества, испытанного НПТ США. Mutat Res 257: 229-306.

Барлоу, С. и Ф. Салливан. 1982. Репродуктивная опасность промышленных химикатов. Лондон: Академическая пресса.

Барретт, Дж. К. 1993а. Механизмы действия известных канцерогенов человека. В Механизмы канцерогенеза при идентификации риска, под редакцией H Vainio, PN Magee, DB McGregor и AJ McMichael. Лион: Международное агентство по изучению рака (IARC).

—. 1993б. Механизмы многоступенчатого канцерогенеза и оценка канцерогенного риска. Окружающая среда Health Persp 100: 9-20.

Бернштейн, Мэн. 1984. Агенты, влияющие на мужскую репродуктивную систему: влияние структуры на активность. Drug Metab Rev 15: 941-996.

Beutler, E. 1992. Молекулярная биология вариантов G6PD и других дефектов эритроцитов. Анну Рев Мед 43: 47-59.

Блум, AD. 1981. Руководство по репродуктивным исследованиям среди подвергающихся воздействию человеческих популяций. Уайт-Плейнс, Нью-Йорк: Фонд March of Dimes.

Боргхофф, С., Б. Шорт и Дж. Свенберг. 1990. Биохимические механизмы и патобиология а-2-глобулиновой нефропатии. Annu Rev Pharmacol Toxicol 30: 349.

Burchell, B, DW Nebert, DR Nelson, KW Bock, T Iyanagi, PLM Jansen, D Lancet, GJ Mulder, JR Chowdhury, G Siest, TR Tephly и PI Mackenzie. 1991. Суперсемейство генов UPD-глюкуронозилтрансферазы: предложенная номенклатура, основанная на эволюционном расхождении. ДНК-клеточная биология 10: 487-494.

Берлесон, Г., А. Мансон и Дж. Дин. 1995. Современные методы иммунотоксикологии. Нью-Йорк: Вили.

Capecchi, M. 1994. Целенаправленная замена генов. Sci Am 270: 52-59.

Карни, Э.В. 1994. Комплексный взгляд на токсичность этиленгликоля для развития. Представитель Токсикол 8: 99-113.

Дин, Дж. Х., М. И. Ластер, А. Э. Мансон и я Кимбер. 1994. Иммунотоксикология и иммунофармакология. Нью-Йорк: Рэйвен Пресс.

Дескотес, Дж. 1986. Иммунотоксикология лекарственных средств и химических веществ. Амстердам: Эльзевир.

Devary, Y, C Rosette, JA DiDonato и M Karin. 1993. Активация NFkB ультрафиолетовым светом, не зависящая от ядерного сигнала. Наука 261: 1442-1445.

Диксон, Р.Л. 1985 год. Репродуктивная токсикология. Нью-Йорк: Рэйвен Пресс.

Даффус, Дж. Х. 1993. Словарь терминов, используемых в токсикологии для химиков. Чистая прикладная химия 65: 2003-2122.

Эльсенханс, Б., К. Шуманн и В. Форт. 1991. Токсичные металлы: Взаимодействие с основными металлами. В Питание, токсичность и рак, отредактированный IR Rowland. Бока-Ратон: CRC Press.

Агентство по охране окружающей среды (EPA). 1992. Руководство по оценке воздействия. Федеральный регистр 57: 22888-22938.

—. 1993. Принципы оценки риска нейротоксичности. Федеральный регистр 58: 41556-41598.

—. 1994 г. Руководство по оценке репродуктивной токсичности. Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США: Управление исследований и разработок.

Фергюссон, Дж. Э. 1990. Тяжелые элементы. Глава. 15 дюймов Химия, воздействие на окружающую среду и воздействие на здоровье. Оксфорд: Пергамон.

Геринг, П.Дж., П.Г. Ватанабэ и Г.Е. Блау. 1976. Фармакокинетические исследования по оценке токсикологической и экологической опасности химических веществ. Новые концепции Saf Eval 1 (Часть 1, Глава 8): 195-270.

Гольдштейн, Дж. А. и С. М. Ф. де Мораис. 1994. Биохимия и молекулярная биология человека. CYP2C подсемейство. Фармакогенетика 4: 285-299.

Гонсалес, Ф.Дж. 1992. Цитохромы Р450 человека: проблемы и перспективы. Тренды Pharmacol Sci 13: 346-352.

Гонсалес, Ф.Дж., К.Л. Креспи и Х.В. Гелбойн. 1991. Цитохром Р450 человека с экспрессией кДНК: новая эра в молекулярной токсикологии и оценке рисков для человека. Mutat Res 247: 113-127.

Гонсалес, Ф.Дж. и Д.В. Неберт. 1990. Эволюция надсемейства генов P450: «война» между животными и растениями, молекулярный драйв и генетические различия человека в окислении лекарств. Тенденции Жене 6: 182-186.

Грант, Дм. 1993. Молекулярная генетика N-ацетилтрансфераз. Фармакогенетика 3: 45-50.

Грей, Л.Э., Дж. Остби, Р. Сигмон, Дж. Феррел, Р. Линдер, Р. Купер, Дж. Голдман и Дж. Ласки. 1988. Разработка протокола для оценки репродуктивных эффектов токсикантов у крыс. Представитель Токсикол 2: 281-287.

Генгерих, Ф.П. 1989. Полиморфизм цитохрома Р450 у человека. Тренды Pharmacol Sci 10: 107-109.

—. 1993. Ферменты цитохрома Р450. Научный 81: 440-447.

Ханш, С и Лео. 1979. Константы заместителей для корреляционного анализа в химии и биологии. Нью-Йорк: Вили.

Ханш, С. и Л. Чжан. 1993. Количественные зависимости структура-активность цитохрома Р450. Drug Metab Rev 25: 1-48.

Хейс А.В. 1988 год. Принципы и методы токсикологии. 2-е изд. Нью-Йорк: Рэйвен Пресс.

Хайнделл, Дж. Дж. и Р. Е. Чапин. 1993. Методы токсикологии: мужская и женская репродуктивная токсикология. Том. 1 и 2. Сан-Диего, Калифорния: Academic Press.

Международное агентство по изучению рака (IARC). 1992. Солнечное и ультрафиолетовое излучение. Лион: МАИР.

—. 1993 г. Профессиональное воздействие на парикмахеров и парикмахеров и личное использование красок для волос: некоторые краски для волос, косметические красители, промышленные красители и ароматические амины. Лион: МАИР.

—. 1994а. Преамбула. Лион: МАИР.

—. 1994б. Некоторые промышленные химикаты. Лион: МАИР.

Международная комиссия по радиологической защите (ICRP). 1965 год. Принципы мониторинга окружающей среды, связанные с обращением с радиоактивными материалами. Отчет Комитета IV Международной комиссии по радиологической защите. Оксфорд: Пергамон.

Международная программа по химической безопасности (IPCS). 1991. Принципы и методы оценки нефротоксичности, связанной с воздействием химических веществ, EHC 119. Женева: ВОЗ.

—. 1996 г. Принципы и методы оценки Прямая иммунотоксичность, связанная с воздействием химических веществ, ЭГС 180. Женева: ВОЗ.

Йохансон, Г. и П. Х. Наслунд. 1988. Программирование электронных таблиц - новый подход к физиологическому моделированию токсикокинетики растворителей. Токсикольные письма 41: 115-127.

Джонсон, БЛ. 1978 год. Профилактика нейротоксических заболеваний у работающего населения. Нью-Йорк: Вили.

Джонс, Дж. К., Дж. М. Уорд, У. Мор и Р. Д. Хант. 1990. Кроветворная система, монография ILSI, Берлин: Springer Verlag.

Калоу, В. 1962. Фармакогенетика: наследственность и реакция на лекарства. Филадельфия: В. Б. Сондерс.

—. 1992 г. Фармакогенетика метаболизма лекарственных средств. Нью-Йорк: Пергамон.

Каммюллер, М.Е., Н. Блоксма и В. Сейнен. 1989. Аутоиммунитет и токсикология. Иммунная дисрегуляция, вызванная лекарствами и химическими веществами. Амстердам: Elsevier Sciences.

Кавадзири, К., Дж. Ватанабэ и С.И. Хаяси. 1994. Генетический полиморфизм Р450 и рак человека. В Цитохром P450: биохимия, биофизика и молекулярная биология, под редакцией MC Lechner. Париж: Евротекст Джона Либби.

Керер, Дж. П. 1993. Свободные радикалы как медиаторы повреждения и заболевания тканей. Крит Рев Токсикол 23: 21-48.

Келлерман, Г., Ч. Р. Шоу и М. Люйтен-Келлерман. 1973. Индуцируемость арилуглеводородной гидроксилазы и бронхогенная карцинома. New Engl J Med 289: 934-937.

Кера, К.С. 1991. Химически индуцированные изменения материнского гомеостаза и гистологии зачатия: их этиологическое значение при аномалиях плода крыс. Тератология 44: 259-297.

Киммел, Калифорния, Г. Л. Киммел и В. Франкос. 1986. Семинар Межведомственной группы по связям с регулирующими органами по оценке риска репродуктивной токсичности. Окружающая среда Health Persp 66: 193-221.

Клаассен, К. Д., М. О. Амдур и Дж. Доулл (ред.). 1991. Токсикология Казаретта и Доулла. Нью-Йорк: Пергамон Пресс.

Kramer, HJ, EJHM Jansen, MJ Zeilmaker, HJ van Kranen и ED Kroese. 1995. Количественные методы в токсикологии для оценки реакции на дозу у человека. RIVM-отчет №. 659101004.

Кресс, С., Саттер, П. Т. Стрикленд, Х. Мухтар, Дж. Швейцер и М. Шварц. 1992. Канцероген-специфический мутационный паттерн в гене p53 при плоскоклеточном раке кожи мышей, индуцированном ультрафиолетовым излучением В. Рак Рез 52: 6400-6403.

Кревски Д., Гейлор Д., Шязкович М. 1991. Безмодельный подход к экстраполяции малых доз. Конверт H Перс 90: 270-285.

Лоутон, член парламента, Т. Крестейл, А. А. Эльфарра, Э. Ходжсон, Дж. Озолс, Р. М. Филпот, А. Э. Ретти, Д. Э. Уильямс, Дж. Р. Кэшман, К. Т. Долфин, Р. Н. Хайнс, Т. Кимура, И. Р. Филлипс, Л. Л. Поулсен, Э. А. Шефар и Д. М. Циглер. 1994. Номенклатура семейства генов флавинсодержащих монооксигеназ млекопитающих, основанная на идентичности аминокислотных последовательностей. Arch Biochem Biophys 308: 254-257.

Левальтер, Дж. и У. Кораллус. 1985. Конъюгаты белков крови и ацетилирование ароматических аминов. Новые данные по биологическому мониторингу. Int Arch Occup Environment Health 56: 179-196.

Майно, Г. и я Йорис. 1995. Апоптоз, онкоз и некроз: обзор гибели клеток. Ам Джей Патол 146: 3-15.

Мэттисон, Д.Р. и П.Дж. Томфорд. 1989. Механизм действия репродуктивных токсикантов. Токсикол Патол 17: 364-376.

Мейер, UA. 1994. Полиморфизм цитохрома P450 CYP2D6 как фактор риска канцерогенеза. В Цитохром P450: биохимия, биофизика и молекулярная биология, под редакцией MC Lechner. Париж: Евротекст Джона Либби.

Моллер, Х., Х. Вайнио и Э. Хезелтин. 1994. Количественная оценка и прогнозирование риска в Международном агентстве по изучению рака. Рак Рез 54: 3625-3627.

Муленаар, Р.Дж. 1994. Допущения по умолчанию при оценке риска канцерогенов, используемые регулирующими органами. Регул Токсикол Фармакол 20: 135-141.

Мозер, ВК. 1990. Подходы к скринингу нейротоксичности: батарея функциональных наблюдений. Дж Ам Колл Токсикол 1: 85-93.

Национальный исследовательский совет (NRC). 1983. Оценка рисков в федеральном правительстве: управление процессом. Вашингтон, округ Колумбия: NAS Press.

—. 1989 г. Биологические маркеры репродуктивной токсичности. Вашингтон, округ Колумбия: NAS Press.

—. 1992 г. Биологические маркеры в иммунотоксикологии. Подкомитет по токсикологии. Вашингтон, округ Колумбия: NAS Press.

Неберт, Д.В. 1988. Гены, кодирующие ферменты, метаболизирующие лекарственные препараты: возможная роль в заболеваниях человека. В Фенотипическая изменчивость в популяциях, под редакцией А. Д. Вудхеда, М. А. Бендера и Р. С. Леонарда. Нью-Йорк: Издательство Пленум.

—. 1994. Ферменты, метаболизирующие лекарственные средства, в лиганд-модулируемой транскрипции. Biochem Pharmacol 47: 25-37.

Неберт, Д. В. и В. В. Вебер. 1990. Фармакогенетика. В Принципы действия лекарств. Основы фармакологии, под редакцией В. Б. Пратта и П. В. Тейлора. Нью-Йорк: Черчилль-Ливингстон.

Неберт, Д. В. и Д. Р. Нельсон. 1991. Номенклатура генов P450, основанная на эволюции. В Методы энзимологии. Цитохром Р450, под редакцией М. Р. Уотермана и Э. Ф. Джонсона. Орландо, Флорида: Academic Press.

Неберт, Д. В. и Р. А. Маккиннон. 1994. Цитохром P450: эволюция и функциональное разнообразие. Прог Лив Дис 12: 63-97.

Неберт, Д. В., М. Адесник, М. Дж. Кун, Р. В. Эстабрук, Ф. Дж. Гонсалес, Ф. П. Генгерих, И. С. Гансалус, Э. Ф. Джонсон, Б. Кемпер, В. Левин, И. Р. Филлипс, Р. Сато и М. Р. Уотерман. 1987. Надсемейство генов P450: рекомендуемая номенклатура. ДНК-клеточная биология 6: 1-11.

Неберт, Д. У., Д. Р. Нельсон, М. Дж. Кун, Р. В. Эстабрук, Р. Фейерайсен, Ю. Фуджи-Курияма, Ф. Дж. Гонсалес, Ф. П. Генгерих, И. С. Гансалас, Э. Ф. Джонсон, Дж. К. Лопер, Р. Сато, М. Р. Уотерман и Д. Д. Ваксман. 1991. Суперсемейство P450: обновленная информация о новых последовательностях, картировании генов и рекомендуемой номенклатуре. ДНК-клеточная биология 10: 1-14.

Неберт, Д. В., Д. Д. Петерсен и А. Пуга. 1991. Полиморфизм локуса AH человека и рак: индуцируемость CYP1A1 и других генов продуктами горения и диоксином. Фармакогенетика 1: 68-78.

Неберт, Д. В., А. Пуга и В. Василиу. 1993. Роль рецептора Ah и диоксин-индуцируемой генной батареи [Ah] в токсичности, раке и передаче сигнала. Ann NY Acad Sci 685: 624-640.

Нельсон, Д. Р., Т. Каматаки, Д. Д. Ваксман, Ф. П. Генгерих, Р. В. Эстабрук, Р. Фейерайзен, Ф. Дж. Гонсалес, М. Дж. Кун, И. С. Гансалус, О. Гото, Д. В. Неберт и К. Окуда. 1993. Суперсемейство P450: обновленная информация о новых последовательностях, картировании генов, инвентарных номерах, ранних тривиальных названиях ферментов и номенклатуре. ДНК-клеточная биология 12: 1-51.

Николсон, Д. В., Олл, Н. А. Торнберри, Дж. П. Вайанкур, С. К. Дин, М. Галлант, Ю. Гаро, П. Р. Гриффин, М. Лабелль, Ю. А. Лазебник, Н. А. Мандей, С. М. Раджу, М. Е. Смулсон, Т. Т. Ямин, В. Л. Ю и Д. К. Миллер. 1995. Идентификация и ингибирование протеазы ICE/CED-3, необходимой для апоптоза млекопитающих. Природа 376: 37-43.

Нолан, Р. Дж., В. Т. Стотт и П. Г. Ватанабэ. 1995. Токсикологические данные в оценке химической безопасности. Глава. 2 дюйма Промышленная гигиена и токсикология Пэтти, под редакцией LJ Cralley, LV Cralley и JS Bus. Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья.

Нордберг, ГФ. 1976 год. Влияние и взаимосвязь доза-реакция токсичных металлов. Амстердам: Эльзевир.

Управление оценки технологий (OTA). 1985 год. Репродуктивные опасности на рабочем месте. Документ № ОТА-БА-266. Вашингтон, округ Колумбия: Государственная типография.

—. 1990 г. Нейротоксичность: выявление и контроль ядов нервной системы. Документ № ОТА-БА-436. Вашингтон, округ Колумбия: Государственная типография.

Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР). 1993. Совместный проект Агентства по охране окружающей среды США и ЕС по оценке (количественной) взаимосвязи между структурой и активностью. Париж: ОЭСР.

Парк, CN и NC Хокинс. 1993. Обзор технологии; обзор оценки риска рака. Токсические методы 3: 63-86.

Пиз, В., Дж. Ванденберг и В.К. Хупер. 1991. Сравнение альтернативных подходов к установлению нормативных уровней репродуктивных токсикантов: DBCP в качестве тематического исследования. Окружающая среда Health Persp 91: 141-155.

Прпи ƒ -Маджи ƒ , Д, С. Телишман и С. Кези ƒ . 6.5. Исследование in vitro взаимодействия свинца и алкоголя и ингибирования дегидратазы дельта-аминолевулиновой кислоты эритроцитов у человека. Scand J Work Environment Health 10: 235-238.

Рейц, Р. Х., Р. Дж. Нолан и А. М. Шуман. 1987. Разработка мультивидовых, многомаршрутных фармакокинетических моделей для метиленхлорида и 1,1,1-трихлорэтана. В Фармакокинетика и оценка риска, Питьевая вода и здоровье. Вашингтон, округ Колумбия: Издательство Национальной академии.

Ройтт И., Дж. Бростофф и Д. Мале. 1989. Иммунология. Лондон: Медицинское издательство Gower.

Сато, А. 1991. Влияние факторов окружающей среды на фармакокинетическое поведение паров органических растворителей. Энн Оккуп Хюг 35: 525-541.

Зильбергельд, ЕК. 1990. Разработка формальных методов оценки риска для нейротоксикантов: оценка современного уровня техники. В Достижения нейроповеденческой токсикологии, под редакцией Б. Л. Джонсона, В. К. Энгера, А. Дурао и К. Ксинтараса. Челси, Мичиган: Льюис.

Спенсер, PS и HH Шаумберг. 1980. Экспериментальная и клиническая нейротоксикология. Балтимор: Уильямс и Уилкинс.

Суини, А. М., М. Р. Мейер, Дж. Х. Ааронс, Дж. Л. Миллс и Р. Е. ЛеПорт. 1988. Оценка методов проспективного выявления ранних потерь плода в эпидемиологических исследованиях окружающей среды. Am J Epidemiol 127: 843-850.

Тейлор, Б. А., Х. Дж. Хайнигер и Х. Мейер. 1973. Генетический анализ устойчивости к кадмиевому повреждению яичек у мышей. Proc Soc Exp Biol Med 143: 629-633.

Телишман, С. 1995. Взаимодействия основных и/или токсичных металлов и металлоидов относительно индивидуальных различий в восприимчивости к различным токсикантам и хроническим заболеваниям у человека. Арх риг рада токсикол 46: 459-476.

Телишман С., А. Пинент и Д. Прпи ƒ -Маджи ƒ . 6.5. Влияние свинца на метаболизм цинка и взаимодействие свинца и цинка у людей как возможное объяснение очевидной индивидуальной восприимчивости к свинцу. В Тяжелые металлы в окружающей среде, под редакцией Р. Дж. Аллана и Дж. О. Нриагу. Эдинбург: Консультанты CEP.

Телишман, С, Д Прпи ƒ -Маджи ƒ , и С Кези ƒ . 6.5. Исследование in vivo взаимодействия свинца и алкоголя и ингибирования дегидратазы дельта-аминолевулиновой кислоты эритроцитов у человека. Scand J Work Environment Health 10: 239-244.

Тилсон, Х.А. и П.А. Кэб. 1978. Стратегии оценки нейроповеденческих последствий факторов окружающей среды. Окружающая среда Health Persp 26: 287-299.

Трамп, БФ и АУ Арстила. 1971. Повреждение клеток и гибель клеток. В Принципы патобиологии, под редакцией MF LaVia и RB Hill Jr. Нью-Йорк: Oxford Univ. Нажимать.

Трамп, Б.Ф. и И.К. Березский. 1992. Роль цитозольного Ca2. + при повреждении клеток, некрозе и апоптозе. Curr Opin Cell Biol 4: 227-232.

—. 1995. Опосредованное кальцием повреждение клеток и гибель клеток. FASEB J 9: 219-228.

Трамп, Б. Ф., Березский И. К. и Осорнио-Варгас А. 1981. Гибель клеток и болезненный процесс. Роль кальция в клетке. В Гибель клеток в биологии и патологии, под редакцией И. Д. Боуэна и Р. А. Локшина. Лондон: Чепмен и Холл.

Вос, Дж. Г., М. Юнес и Э. Смит. 1995. Аллергическая гиперчувствительность, вызванная химическими веществами: рекомендации по профилактике, опубликованные от имени Европейского регионального бюро Всемирной организации здравоохранения. Бока-Ратон, Флорида: CRC Press.

Вебер, ВВ. 1987. Гены-ацетиляторы и реакция на лекарства. Нью-Йорк: Оксфордский ун-т. Нажимать.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ). 1980. Рекомендуемые ограничения для здоровья при профессиональном воздействии тяжелых металлов. Серия технических отчетов, № 647. Женева: ВОЗ.

—. 1986 г. Принципы и методы оценки нейротоксичности, связанной с воздействием химических веществ. Критерии гигиены окружающей среды, № 60. Женева: ВОЗ.

—. 1987 г. Руководство по качеству воздуха для Европы. Европейская серия, № 23. Копенгаген: Региональные публикации ВОЗ.

—. 1989 г. Глоссарий терминов по химической безопасности для использования в публикациях IPCS. Женева: ВОЗ.

—. 1993 г. Получение ориентировочных значений для пределов воздействия на здоровье. Критерии гигиены окружающей среды, неотредактированный проект. Женева: ВОЗ.

Уилли, А.Х., Дж.Ф.Р. Керр и А.Р. Карри. 1980. Гибель клеток: значение апоптоза. Int Rev Цитол 68: 251-306.

@REFS LABEL = Другие важные показания

Альберт, РЭ. 1994. Оценка канцерогенного риска в Агентстве по охране окружающей среды США. крит. Преподобный Токсикол 24: 75-85.

Альбертс, Б., Д. Брей, Дж. Льюис, М. Рафф, К. Робертс и Дж. Д. Уотсон. 1988 год. Молекулярная биология клетки. Нью-Йорк: Издательство Гарленд.

Ариенс, Э.Дж. 1964. Молекулярная фармакология. Том 1. Нью-Йорк: Академическая пресса.

Ариенс, Э. Дж., Э. Мучлер и А. М. Симонис. 1978 год. Allgemeine Toxicologie [Общая токсикология]. Штутгарт: Георг Тиме Верлаг.

Эшби, Дж. и Р.В. Теннант. 1994. Прогнозирование канцерогенности 44 химических веществ для грызунов: результаты. мутагенеза 9: 7-15.

Эшфорд, Н.А., С.Дж. Спадафор, Д.Б. Хэттис и К.С. Калдарт. 1990. Мониторинг работника на предмет воздействия и заболевания. Балтимор: Университет Джона Хопкинса. Нажимать.

Балабуха Н.С. и Фрадкин Г.Е. 1958 год. Накопление радиоактивных элементов в организме и их выведение. Москва: Медгиз.

Боллс, М., Дж. Бриджес и Дж. Саути. 1991. Животные и альтернативы в токсикологии. Текущее состояние и перспективы на будущее. Ноттингем, Великобритания: Фонд замены животных в медицинских экспериментах.

Берлин, А., Дж. Дин, М. Х. Дрейпер, Э. М. Б. Смит и Ф. Спреафико. 1987. Иммунотоксикология. Дордрехт: Мартинус Нийхофф.

Бойхаус, А. 1974. Дыхание. Нью-Йорк: Grune & Stratton.

Брандау, Р. и Б. Х. Липпольд. 1982. Кожная и трансдермальная абсорбция. Штутгарт: Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft.

Брусик, диджей. 1994. Методы оценки генетического риска. Бока-Ратон: Издательство Льюиса.

Баррелл, Р. 1993. Иммунная токсичность человека. Мол Аспекты Мед 14: 1-81.

Castell, JV и MJ Гомес-Лехон. 1992. Альтернативы in vitro фармакотоксикологии животных. Мадрид, Испания: Фарминдустрия.

Чепмен, Г. 1967. Жидкости организма и их функции. Лондон: Эдвард Арнольд.

Комитет по биологическим маркерам Национального исследовательского совета. 1987. Биологические маркеры в исследованиях гигиены окружающей среды. Окружающая среда Health Persp 74: 3-9.

Кралли, Л.Дж., Л.В. Кралли и Дж. С. Автобус (ред.). 1978 год. Промышленная гигиена и токсикология Пэтти. Нью-Йорк: Уити.

Даян А.Д., Хертель Р.Ф., Хезелтайн Э., Казантис Г., Смит Э.М. и Ван дер Венн М.Т. 1990. Иммунотоксичность металлов и иммунотоксикология. Нью-Йорк: Пленум Пресс.

Джурик, Д. 1987. Молекулярно-клеточные аспекты профессионального воздействия токсичных химических веществ. В Часть 1 Токсикокинетика. Женева: ВОЗ.

Даффус, Дж. Х. 1980. Экологическая токсикология. Лондон: Эдвард Арнольд.

ЭКОТОК. 1986 год. Связь структура-активность в токсикологии и экотоксикологии. Монография № 8. Брюссель: ЭКОТОК.

Форт, В., Д. Хеншлер и В. Раммель. 1983. Фармакология и токсикология. Мангейм: Библиографический институт.

Фрейзер, Дж. М. 1990. Научные критерии валидации тестов на токсичность in vitro. Экологическая монография ОЭСР, №. 36. Париж: ОЭСР.

—. 1992 г. Токсичность in vitro — применение в оценке безопасности. Нью-Йорк: Марсель Деккер.

Гад, СК. 1994. Токсикология in vitro. Нью-Йорк: Рэйвен Пресс.

Гадаскина, ИД. 1970. Жирорая ткан и яди [Жировые ткани и токсиканты]. В Актуальные проблемы промышленной токсикологии.под редакцией Н.В. Лазарева. Ленинград: Минздрав РСФСР.

Гейлор, Д.У. 1983. Использование факторов безопасности для контроля риска. J Toxicol Environment Health 11: 329-336.

Гибсон, Г.Г., Р. Хаббард и Д.В. Парк. 1983. Иммунотоксикология. Лондон: Академическая пресса.

Голдберг, AM. 1983-1995 гг. Альтернативы в токсикологии. Том. 1-12. Нью-Йорк: Мэри Энн Либерт.

Grandjean, P. 1992. Индивидуальная восприимчивость к токсичности. Токсикольные письма 64 / 65: 43-51.

Ханке, Дж. и Дж. К. Пиотровски. 1984. Биохимические подставы токсикологии [Биохимические основы токсикологии]. Варшава: PZWL.

Хэтч, Т. и П. Гросс. 1954. Легочное осаждение и удержание вдыхаемых аэрозолей. Нью-Йорк: Академическая пресса.

Совет по здравоохранению Нидерландов: Комитет по оценке канцерогенности химических веществ. 1994. Оценка риска канцерогенных химических веществ в Нидерландах. Регул Токсикол Фармакол 19: 14-30.

Холланд, В.К., Р.Л. Кляйн и А.Х. Бриггс. 1967. Молекулярная фармакология.

Хафф, Дж. Э. 1993. Химические вещества и рак у людей: первые данные на экспериментальных животных. Окружающая среда Health Persp 100: 201-210.

Клаассен, К.Д. и Д.Л. Итон. 1991. Принципы токсикологии. Глава. 2 дюйма Токсикология Казаретта и Доулла, под редакцией CD Klaassen, MO Amdur и J Doull. Нью-Йорк: Пергамон Пресс.

Коссовер, Э.М. 1962 год. Молекулярная биохимия, Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.

Кундиев, Ю.И. 1975 год.Всасывание пестицидов через кожу и профилактика отравлений.. Киев: Здоровье.

Кустов В.В., Тиунов Л.А., Васильев Ю.А. 1975 год. Комвинование действие промышленных ядов [Комбинированное воздействие промышленных токсикантов]. Москва: Медицина.

Ловерис, Р. 1982. Промышленная токсикология и профессиональные интоксикации. Париж: Массон.

Ли, А.П. и Р.Х. Хефлих. 1991. Генетическая токсикология. Бока-Ратон: CRC Press.

Лоуи, А.Г. и П. Зикевиц. 1969. Структура клетки и функции. Нью-Йорк: Холт, Рейнхарт и Уинстон.

Лумис, Т.А. 1976 год. Основы токсикологии. Филадельфия: Леа и Фебигер.

Мендельсон, М.Л. и Р.Дж. Альбертини. 1990. Мутация и окружающая среда, части AE. Нью-Йорк: Уайли Лисс.

Метцлер, DE. 1977. Биохимия. Нью-Йорк: Академическая пресса.

Миллер, К., Дж. Л. Терк и С. Никлин. 1992. Принципы и практика иммунотоксикологии. Оксфорд: Blackwells Scientific.

Министерство международной торговли и промышленности. 1981. Справочник по существующим химическим веществам. Токио: Chemical Daily Press.

—. 1987 г. Заявка на одобрение химических веществ Законом о контроле за химическими веществами. (на японском и английском языках). Токио: Kagaku Kogyo Nippo Press.

Монтанья, В. 1956. Строение и функции кожи. Нью-Йорк: Академическая пресса.

Муленаар, Р.Дж. 1994. Оценка канцерогенного риска: международное сравнение. рэгул токсикол фармакол 20: 302-336.

Национальный исследовательский совет. 1989. Биологические маркеры репродуктивной токсичности. Вашингтон, округ Колумбия: NAS Press.

Нойман, В. Г. и М. Нойман. 1958 год. Химическая динамика костных минералов. Чикаго: Университет. из Чикаго Пресс.

Ньюкомб, Д.С., Н.Р. Роуз и Дж.С. Блум. 1992. Клиническая иммунотоксикология. Нью-Йорк: Рэйвен Пресс.

Пачеко, Х. 1973. Молекулярная фармакология. Париж: Университетская пресса.

Пиотровски, Дж.К. 1971. Применение метаболической и экскреторной кинетики к задачам промышленной токсикологии.. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство здравоохранения, образования и социального обеспечения США.

—. 1983. Биохимические взаимодействия тяжелых металлов: металотионеин. В Воздействие на здоровье комбинированного воздействия химических веществ. Копенгаген: Европейское региональное бюро ВОЗ.

Материалы конференции Arnold O. Beckman/IFCC по экологической токсикологии биомаркеров химического воздействия. 1994. Clin Chem 40(7Б).

Рассел, WMS и Р.Л. Берч. 1959. Принципы гуманной экспериментальной техники. Лондон: Метуэн и Ко. Перепечатано Федерацией университетов по защите животных, 1993 г.

Райкрофт, Р. Дж. Г., Т. Менне, П. Дж. Фрош и К. Бенезра. 1992. Учебник по контактному дерматиту. Берлин: Спрингер-Верлаг.

Шуберт, Дж. 1951. Оценка содержания радиоактивных элементов в облученных людях. нуклеоника 8: 13-28.

Шелби, доктор медицины и Э. Зейгер. 1990. Активность канцерогенов человека в цитогенетических тестах на сальмонеллу и костный мозг грызунов. Mutat Res 234: 257-261.

Стоун, Р. 1995. Молекулярный подход к риску рака. Наука 268: 356-357.

Тайзингер, Дж. 1984. Экспозиционное испытание в промышленной токсикологии [Испытания на воздействие в промышленной токсикологии]. Берлин: VEB Verlag Volk und Gesundheit.

Конгресс США. 1990. Генетический мониторинг и скрининг на рабочем месте, OTA-BA-455. Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США.

ВЭБ. 1981. Kleine Enzyklopaedie: Leben [Жизнь]. Лейпциг: Библиографический институт ВЭБ.

Вейл, Э. 1975. Элементы промышленной токсикологии [Элементы промышленной токсикологии]. Париж: Masson et Cie.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ). 1975. Методы, применяемые в СССР для установления безопасных уровней токсичных веществ. Женева: ВОЗ.

1978. Принципы и методы оценки токсичности химических веществ, часть 1. Критерии гигиены окружающей среды, №6. Женева: ВОЗ.

—. 1981 г. Комбинированное воздействие химических веществ, Промежуточный документ № 11. Копенгаген: Европейское региональное бюро ВОЗ.

—. 1986 г. Принципы токсикокинетических исследований. Критерии гигиены окружающей среды, №. 57. Женева: ВОЗ.

Yoftrey, JM и FC Courtice. 1956. Лимфатика, лимфа и лимфоидная ткань. Кембридж: Гарвардский ун-т. Нажимать.

Закутинский, Д.И. 1959. Вопросы токсикологии радиоактивных веществ. Москва: Медгиз.

Зурло, Дж., Д. Рудасиль и А. М. Голдберг. 1993. Животные и альтернативы в тестировании: история, наука и этика. Нью-Йорк: Мэри Энн Либерт.