Практическая по токсикологии. практическое задание (1) токсикология. Российский государственный социальный университет практическое задание 1 по дисциплине Токсикология окружающей среды
 Скачать 41.79 Kb.
|
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 1 по дисциплине «Токсикология окружающей среды» Природные токсиканты в пищевых продуктах - биогенные амины (гистамин) (тема практического задания)
Москва 2020 Введение Природные токсиканты - это вещества, содержащиеся в микроколичестве в нативном пищевом сырье и продуктах или образующиеся в процессе ферментации, маринования и других видов консервирования некоторых скоропортящихся продуктов. Наиболее распространенные и опасные биогенные амины - это серотонин, тирамин, гистамин, менее - путресцин, кадаверин, спермидин. Эти соединения, особенно гистамин, обладают сосудорасширяющим действием, и поэтому содержание их в пищевых продуктах в значительном количестве может оказать отрицательное влияние на здоровье человека. Основная часть ГИСТАМИН (бета-имидазолин-4(5)-этиламин) — биогенный, физиологически активный гетероциклический амин, C5H9N3; участвует в осуществлении аллергических реакций в качестве медиатора, используется как лекарственное средство. Синтезирован в 1907 г. из имидазолпропионовой кислоты А. Виндаусом и Фогтом. В 1909 г. Г. Дейл и Лейдлоу извлекли гистамин из спорыньи. В организм человека и животных гистамин в незначительных количествах (менее 5%) поступает с пищей (например: молоко содержит его 0,5 мкг/мл, мясо — 0,5 мкг/г, хлеб — 0,1 мкг/г). Часть гистамина образуется в кишечнике из гистидина под влиянием бактериальной гистидиндекарбоксилазы (КФ 4. 1. 1. 22). Избыточное поступление гистидина с пищей (например, при преимущественно мясной диете) активирует бактериальную гистидиндекарбоксилазу. Избыток образовавшегося при этом гистамина выводится с мочой. Гистамин, образующийся в кишечнике, называют экзогенным. Почти все органы человека и животных содержат гистамин. Количество его сильно варьирует в разных тканях и у разных видов животных: в легких обезьян до 100 мкг/г, в коже человека около 30 мкг/г. В мозге больше всего гистамина, его обнаруживают в гипоталамусе и гипофизе. Мало его в таламусе, продолговатом и спинном мозге. Основная масса гистамина находится в тканях в неактивном состоянии в виде лабильных комплексов с белками, гепарином, сернокислыми полисахаридами, нуклеиновыми кислотами, фосфатидами. Различают две формы депонирования связанного гистамина. Первая — депонирование в тучных клетках соединительной ткани, где связь гистамина с белково-гепариновым комплексом относительно устойчива и освобождение его происходит под влиянием определенных веществ, так называемых либераторов. Вторая форма — депонирование в тканях, бедных тучными клетками, в клетках самого органа, например: в легких, слюнных железах, слизистой оболочке желудка. Эти органы обычно имеют высокую гистаминообразующую способность, и гистамин освобождается из клеток под влиянием физиолов, стимулов, например, под влиянием раздражения холинергических нервных волокон. В крови гистамин преимущественно связан с гранулами базофилов и эозинофилов, часть гистамина может образовывать комплекс с гамма-глобулинами. Небольшие количества гистамина постоянно находятся в крови и других биологических жидкостях, в свободном состоянии. Содержание свободного гистамина в цельной крови здоровых людей колеблется от 20 до 100 нг/мл, а в плазме от 0 до 5 нг/мл. При различных патологичских процессах содержание свободного гистамина в крови может резко увеличиться. Однако высокой фармакол, активности свободного гистамина, противодействуют механизмы его разрушения в организме и выведение его метаболитов с мочой. Гистамин как медиатор аллергических реакцийГистамин участвует в реализации патохимических и патофизиологических стадий аллергических реакций. Повышение содержания свободного гистамина в крови и лимфе грудного протока при анафилактическом шоке показали впервые Фелдберг и Драгстедт. С тех пор этот факт подтвержден многочисленными экспериментами и клин, исследованиями и стал основным доказательством так называемой гистаминной теории анафилаксии и аллергии. В пользу этой теории говорили и следующие факты: гистамин введенный животным извне, вызывает состояние, схожее с анафилактическим шоком, оказывает на изолированные гладко-мышечные органы животных (тонкая кишка, рог матки, ткани бронхов) такое же действие, как и специфический аллерген, т. е. вызывает анафилактическую контрактуру, которую снимают антагонисты гистамина; после перенесения анафилактического шока в тканях уменьшается число тучных клеток, являющихся основными депо связанного гистамина. В то же время есть и факты, противоречащие признанию гистамина в качестве универсального медиатора анафилаксии. Например, шок, возникающий при введении гистамина в кровь животных, не всегда идентичен анафилактическому шоку; антагонисты гистамина предупреждающие развитие гистаминового шока, не всегда и не в полной мере снимают анафилактический шок; при анафилактическом шоке из тканей освобождается не только гистамин, но и другие биологически активные вещества: гепарин, серотонин, медленно реагирующая субстанция, кинины; некоторые сенсибилизированные ткани (нервная, гладкие гистамина, как промежуточного звена; гистаминовый шок не сопровождается десенсибилизацией животного к последующему введению гистамина, как это наблюдается при анафилактическом шоке; при анафилактическом шоке свертываемость крови снижается, а гистамин ее повышает. Таким образом, гистамин не является универсальным медиатором для всех случаев аллергии, но играет роль важного промежуточного звена при многих аллергических реакциях. Известно участие гистамина в механизме некоторых аллергических заболеваний человека (атопической и инфекционно-аллергической бронхиальной астмы, крапивницы, отека Квинке, поллинозов, аллергического риносинусита, дерматозов и т. д.), сопровождающихся изменением содержания гистамина в крови, изменением активности гистаминазы и других ферментов, разрушающих гистамин и появлением гистамина и его метаболитов в моче в большем количестве против нормы. Гистамин как препаратВыпускается в виде кристаллического гистамиченского фосфата или дигидрохлорида. Хорошо растворим в воде. На месте введения гистамина появляется покраснение, обусловленное расширением капилляров, и образуется папула в результате повышения проницаемости капилляров и отека тканей; возникает ощущение зуда, боль, обусловленные раздражением окончаний чувствительных нервов. При введении per os гистамин малоактивен, т. к. разрушается гистаминазой желочно-кишечного тракта. При парентеральном введении гистамина, специфически стимулирует функцию секреторных клеток пищеварительных, бронхиальных, слезных желез и усиливает отделение желчи. Особенно сильно гистамин повышает образование желудочного сока, являясь мощным стимулятором секреторной деятельности обкладочных клеток желудка, выделяющих соляную кислоту. Гистамин повышает тонус (вплоть до спазма) и усиливает сокращения мышц бронхов и тонкого кишечника. У большинства животных и у человека гистамин вызывает понижение артериального давления в результате расширения капилляров, повышения их проницаемости и, как следствия этого, уменьшения массы циркулирующей крови. Расширение капилляров является результатом вызываемого гистамином паралича прекапиллярных сфинктеров. Действие гистамина связывают с его влиянием на гистаминчувствительные рецепторы клеток. Гистамин вызывает также задержку крови в венах, печени и легких с уменьшением притока крови к правому или левому сердцу, вследствие чего также уменьшается количество циркулирующей крови. Тест специфического высвобождения гистамина Метод выявления специфической сенсибилизации организма основан на освобождении гистамина из лейкоцитов крови больного после добавления к ним специфического аллергена. Тест используется с научно-исследовательскими целями для выявления атопической сенсибилизации при поллинозах, пищевой аллергии и лекарственной аллергии, а также для контроля эффективности специфической гипосенсибилизации. Предложен в 1964 г. Л. Лихтенстайном и Ослером. Существенный недостаток метода — использование большого объема крови (100 мл). В 1970 г. Мей с сотрудниками несколько изменили метод, что позволило уменьшить объем крови до 10 мл. Тест включает три основных этапа: получение отмытой суспензии функционально-активных лейкоцитов из крови больных, инкубацию суспензии лейкоцитов (в течение 1 часа при pH 7,35 и температуре 37°) с различными концентрациями аллергенов и определение флюориметрическим или изотопным методом концентрации. Гистамин отдельно в надосадочной жидкости и в лейкоцитах. Экстракты используемых при этом аллергенов не должны содержать фенола, который обладает неспецифическим гистаминвысвобождающим действием. Кроме того, неочищенные экстракты обладают неспецифической токсичностью, а употребление высоких концентраций некоторых экстрактов вызывает неспецифическое высвобождение гистамина из лейкоцитов. При этом каждый исследуемый антиген оттитровывают на лейкоцитах здоровых доноров. Для этого используют аллергены в убывающих разведениях. Аллергены в концентрациях, не вызывающих освобождение гистамина могут быть использованы для теста с лейкоцитами больных. В качестве контроля на специфичность к суспензии лейкоцитов добавляют аллерген, к которому больной не обнаруживал сенсибилизации. Концентрацию высвобожденного гистамина выражают в процентах от общего содержания гистамина в пробе. При инкубации со специфическим аллергеном лейкоцитов больных атоническим заболеванием отмечается дозозависимое высвобождение гистамина. При этом различают клеточную реактивность и клеточную чувствительность. Под клеточной реактивностью понимают максимальное освобождение гистамина в зависимости от концентрации аллергена. Клеточная чувствительность выражается количеством антигена, которое необходимо для высвобождения 50% гистамина из тучных клеток. Тест является трудоемким; введение автоматического метода определения гистамина, а также употребление цельной крови вместо суспензии лейкоцитов позволит значительно упростить этот тест и сделать его более доступным для клиник и лабораторий. Список литературы: 1 Адо А. Д. Общая аллергология, М., 1970 2 Альперн Б. Аллергия, пер. с франц., М., 1973; 3 Гущин И. С. Анафилаксия гладкой и сердечной мускулатуры, М., 1973, 4 Дэгли С. и Никольсон Д. Метаболические пути, пер. с англ., с. 218, М., 1973; 5 Успенский В. И. Гистамин, М., 1963 6 Орлов С. М. Высвобождение гистамина in vitro из лейкоцитов периферической крови больных с нейссериальной формой бронхиальной астмы, Иммунология, № 1, с. 90, 1980 7 Орлов С. М. и Шустова В. И. Тест освобождения гистамина в диагностике поллиноза, Клин, мед., т. 58, № 1, с. 88, 1980; |
