Методические подходы к созданию биологической модели задымления при ландшафтных пожарах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Введение. Длительная задымлённость от ландшафтных пожаров вызывает различные нарушения состояния здоровья. В первую очередь поражаются дыхательная система, сердечно-сосудистая и нервная. Для обоснования безопасных уровней воздействия дыма ландшафтных пожаров необходимо создание адекватной биологической модели задымления, близкой к натурным условиям.

Цель исследования — разработать и апробировать методические подходы к созданию биологической модели задымления при ландшафтных пожарах для обоснования безопасных уровней воздействия.

Материалы и методы. Используя разработанную биологическую модель, изучали воздействие дыма ландшафтного пожара на белых крыс. Оценивали функциональное состояние ЦНС по показателям поведения и результатам электроэнцефалографии (ЭЭГ), проводили морфологическое исследование коры головного мозга и семенников, а также обследовали потомство сразу после рождения и в половозрелом возрасте.

Результаты. Изучен биологический ответ организма белых крыс, подвергавшихся ингаляционному воздействию дыма ландшафтных пожаров в различных по длительности режимах. Выявлены основные критериальные показатели нарушения здоровья со стороны центральной нервной и репродуктивной систем животных.

Ограничения исследования. Исследование ограничено отсутствием данных о репродуктивной токсичности дыма ландшафтных пожаров и безопасных уровнях его воздействия на ЦНС.

Заключение. Апробация разработанной методики позволила выявить экспозиционную нагрузку оксида углерода и мелкодисперсных взвешенных частиц размером менее 2,5 мкм (РМ2,5), при которой изменения нервной и репродуктивной систем являются минимальными. Предложена методика расчёта безопасных уровней воздействия для центральной нервной и репродуктивной систем, а также по критерию влияния на потомство. Разработан алгоритм изучения влияния дыма ландшафтных пожаров на организм.

Соблюдение этических стандартов. Экспериментальные исследования получили положительное заключение локального этического комитета ФГБНУ ВСИМЭИ (протокол № 32 от 10.01.2023 г.), все манипуляции с животными осуществлялись в соответствии с директивой Европейского парламента и Совета Европейского союза 2010/63/EC от 22.09.2010 г. о защите животных, использующихся для научных целей, Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (ETS N 123).

Участие авторов:
Соседова Л.М. — концепция и дизайн исследования, написание текста, редактирование;
Вокина В.А. — сбор материала и обработка данных, написание текста, статистический анализ, редактирование;
Рукавишников В.С. — руководство, редактирование.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Работа выполнена в соответствии с планом научных исследований, предусмотренных государственным заданием, а также в рамках гранта № 075-15-2020-787 Минобрнауки России.

Поступила: 04.06.2024 / Поступила после доработки: 15.08.2024 / Принята к печати: 23.09.2024 / Опубликована: 16.10.2024

Об авторах

Лариса Михайловна Соседова

ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»

Email: sosedlar@mail.ru

Доктор мед. наук, профессор, зав. лаб. биомоделирования и трансляционной медицины ФГБНУ ВСИМЭИ, 665826, Ангарск, Россия

e-mail: sosedlar@mail.ru

Вера Александровна Вокина

ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»

Email: vokina.vera@gmail.com

Канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаб. биомоделирования и трансляционной медицины ФГБНУ ВСИМЭИ, 665827, Ангарск, Россия

e-mail: vokina.vera@gmail.com

Виктор Степанович Рукавишников

ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»

Автор, ответственный за переписку.
Email: rvs_2010@mail.ru

Научный руководитель ФГБНУ ВСИМЭИ, 665827, Ангарск, Россия

e-mail: rvs_2010@mail.ru

Список литературы

  1. Abdo M., Ward I., O’Dell K., Ford B., Pierce J.R., Fischer E.V., et al. Impact of wildfire smoke on adverse pregnancy outcomes in Colorado, 2007–2015. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2019; 16(19): 3720. https://doi.org/10.3390/ijerph16193720
  2. Holm S.M., Miller M.D., Balmes J.R. Health effects of wildfire smoke in children and public health tools: a narrative review. J. Expo. Sci. Environ. Epidemiol. 2021; 31(1): 1–20. https://doi.org/10.1038/s41370-020-00267-4
  3. Akintunde J.K., Abioye J.B., Ebinama O.N. Potential protective effects of naringin on oculo-pulmonary injury induced by PM10 (wood smoke) exposure by modulation of oxidative damage and acetylcholine esterase activity in a rat model. Curr. Ther. Res. Clin. Exp. 2020; 92: 100586. https://doi.org/10.1016/j.curtheres.2020.100586
  4. Yang R.Q., Guo P.F., Ma Z., Chang C., Meng Q.N., Gao Y., et al. Effects of simvastatin on iNOS and caspase‑3 levels and oxidative stress following smoke inhalation injury. Mol. Med. Rep. 2020; 22(4): 3405–17. https://doi.org/10.3892/mmr.2020.11413
  5. Leiphrakpam P.D., Weber H.R., Ogun T., Buesing K.L. Rat model of smoke inhalation-induced acute lung injury. BMJ Open Respir. Res. 2021; 8(1): e000879. https://doi.org/10.1136/bmjresp-2021-000879
  6. Singh D., Tassew D.D., Nelson J., Chalbot M.G., Kavouras I.G., Tesfaigzi Y., et al. Physicochemical and toxicological properties of wood smoke particulate matter as a function of wood species and combustion condition. J. Hazard. Mater. 2023; 441: 129874. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.129874
  7. Szramowiat-Sala K., Korzeniewska A., Sornek K., Marczak M., Wieronska F., Berent K., et al. The properties of particulate matter generated during wood combustion in in-use stoves. Fuel. 2019; 253: 792–801. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.05.026
  8. Вокина В.А., Андреева Е.С., Новиков М.А., Соседова Л.М. Устройство для моделирования интоксикации у мелких лабораторных животных продуктами горения биомассы. Патент РФ № 2022107278; 2022.
  9. Лемешевская Е.П., Куренкова Г.В., Жукова Е.В. Профессиональный риск здоровью работников промышленных предприятий. Иркутск; 2016. https://elibrary.ru/ikagty
  10. Kulikov A.V., Tikhonova M.A., Kulikov V.A. Automated measurement of spatial preference in the open field test with transmitted lighting. J. Neurosci. Methods. 2008; 170(2): 345–51. https://doi.org/10.1016/j.jneumeth.2008.01.024
  11. Хоцкин Н.В., Куликов В.А., Завьялов Е.Л., Фурсенко Д.В., Куликов А.В. Проведение и автоматизация теста «водный лабиринт Морриса» в условиях SPF-вивария. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2015; 19(4): 388–93. https://doi.org/10.18699/VJ15.049 https://elibrary.ru/vhrppj
  12. Вокина В.А., Соседова Л.М., Новиков М.А., Андреева Е.С., Титов Е.А., Рукавишников В.С. и др. Эффекты действия суточной экспозиции торфяного задымления на репродуктивную и нервную системы самцов белых крыс. Гигиена и санитария. 2023; 102(7): 648–52. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2023-102-7-648-652 https://elibrary.ru/ykwiqs
  13. Асташкин Е.И., Ачкасов Е.Е., Афонин К.В., Берзин И.А., Бескова Т.Б., Болотских Л.А. и др. Руководство по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских исследованиях. М.: Профиль-2С; 2010. https://elibrary.ru/uaockn
  14. WHO. WHO global air quality guidelines: particulate matter (PM2.5 and PM10), ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide; 2021. Available at: https://iris.who.int/handle/10665/345329
  15. National Center for Biotechnology Information. PubChem Compound Summary for CID 281, Carbon Monoxide. Available at: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Carbon-Monoxide

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© , 2025


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 37884 от 02.10.2009.