Použití radioanalytických metod při studiu thyreotoxických účinků exogenního bromidu

Transkript

1 Použtí radoanalytckých metod př tudu thyreotoxckých účnků exogenního bromdu Pavelka Stanlav ', Vobecký Mlolav, Babcký Arnošf Utav bocheme, Přírodovědecká fakulta MU v Brně 2 Fyzologcký útav AVČR, v.v.., Praha 3 Útav analytcké cheme AVČR, v.v.., Praha Eencální topový prvek jod tvoří nezatuptelnou oučát hormonů štítné žlázy, thyroxnu a trjodothyronnu. Pro avčí novorozence je jedným zdrojem tohoto prvku mateřké mléko. Produkce thyreodálních hormonů ve štítné žláze kojených mláďat je proto extrémně závlá na fluktuacích v dodávce jodu od matek. Tyto fluktuace mohou být způobeny například vyokým příjmem trumgenních látek, ať už rotlnného původu, jako jou thokyanáty, nebo antropogenního původu jako třeba bromdy. Bromd je hlavním produktem degradace brómovaných uhlovodíků používaných ve velkém měřítku v průmylu a zejména methyl bromdu, mavně užívaného v zeměděltví k fumgac půdy ve klenících a k poklzňovému ošetření komodt typu oblí, koření, ovoce, ořechů a tabáku. Bromd, v analog blízce příbuzným chlordem, je v těle dtrbuován téměř výhradně v extracelulární tekutně. U vyšších žvočchů nejou žádné doklady o tom, že by e bromd akumuloval v nějakém orgánu č tkán, které by mohly ndkovat nějakou pecfckou fyzologckou funkc tohoto ontu 2. Protože však bromd je oučaně chemcky podobný joddu, lze u bromdových ontů očekávat trumgenní účnky. Vedle dalších autoru jme kutečně prokázal, že vyoký příjem bromdu u potkana významně nžoval akumulac joddu, a to nejen ve štítné žláze 4 a v kůž 5, ale v případě laktujících amc také v mléčných žlázách 6. Bromd také zvyšoval rychlot exkrece joddu ledvnam do moč a tím způobem významně zkracoval bologcký poloča jodu 4. Cílem předkládaných expermentů bylo, využtím radoaktvních ndkátorů ( Br a I) rozšíření našch předchozích tudí 6 tím, že tentokrát jme oprot dřívějším expermentům měl možnot použít zvířata držená na různých detách, velm rozdílným obahem jodu; dále zjštění vlvu vyokého příjmu bromdu u laktujících amc potkana na přeno jodu na kojená mláďata a vyhodnocení případných dopadů na propertu mláďat; u těchto zvířat rovněž ouběžné ledování přenou nadbytečných bromdových ontů od matek na mláďata protřednctvím mateřkého mléka a poouzení eventuelních účnků přenášeného bromdu. Výledky a dkue Účnky vyokého příjmu bromdu u laktujících amc potkana na rozah přenou jodu na kojená mláďata a na produkc mateřkého mléka Pro vylučování jodu z těla laktující amce extují dvě hlavní cety: protřednctvím mléčných žláz do mléka a protřednctvím ledvn do moč. Náledující grafy (Obr. 1 a 2) převědčvě dokládají uprevní účnek vyokého příjmu bromdu u matek na rozah přenou radojodu na kojená mláďata protřednctvím mateřkého mléka. Radoaktvta 131 I (aplkovaná amcím ve formě * '-značeného joddu) přeneená mateřkým mlékem a akumulovaná v těle mláďat kojených matkam, jež ply vodu vyokou koncentrací bromdu (5 000 mg L" 1 ), byla významně nžší v každém ledovaném čaovém úeku, než byla aktvta 131 I akumulovaná v těle mláďat kontrolních amc, jež ply detlovanou vodu (Obr. 1). Součaně však bylo celkové množtví radojodu zadržené v těle matek plu jejch mláďat v případě amc vyokým příjmem bromdu rovněž významně nžší než v případě kontrolních amc (Obr. 2). Z toho je zřejmé, že vyoký příjem bromdu u matek způobl zvýšené 45

2 vylučování radojoddu do moč. Pozorované nížení množtví přenášené radoaktvty " 1 je však možné vyvětlt, alepoň čátečně, jnak a to nížením množtví konzumovaného (a produkovaného) mateřkého mléka. Skutečně jme zjtl, že vyoký příjem bromdu u laktujíeích amc způobl velm významný pokle produkce mateřkého mléka, a to v průběhu celého laktačního období (Obr. 3). Zvláště nápadný byl tento pokle v případě amc, které ply vodu nejvyšším přídavkem bromdu (5 000 mg L" ). 100? m 'S 40 ř 20 0 BrOmg/1 O Br 5000 mg/l I>am + voung í 24h Obr. 1 Vlv vyokého příjmu bromdu u kojících amc na přeno radoaktvty I protřednctvím mateřkého mléka na kojená mláďata (celá hnízda po om mláďatech; % dávky aplkované amcím). Obr. 2 Vlv vyokého příjmu bromdu u kojících amc na celkovou radoaktvtu zadrženou v tělech matek plu mláďat (celých hnízd po 8 mláďatech) 3 h, 6 h a 24 h od aplkace radojoddu amcím. 30 Control H lt expermental H 2nd expermental S 15 = S o 10th 15th Day of lactaton perod 19th Obr. 3 Úroveň produkce mateřkého mléka (g/10 h) v různých dnech laktačního období v závlot na velkot příjmu bromdu u laktujíeích amc potkana (koncentrace bromdu v ptné vodě: Control = 0 mg L" ; lt expermental = mg L ; 2nd expermental = mgl 1 ). 46

3 Dopady vyokého příjmu bromdu u taktujících amc potkana na kojená mláďata 100 Control lt expermental 2nd expermental 80 5 '3 -z c e Day of lfe Obr. 4 Čaový průběh přírůtku tělené hmotnot mláďat potkana (g na celé hnízdo) v závlot na velkot příjmu bromdu u matek (koncentrace bromdu v ptné vodě: Control = 0 mg L" 1 ; lt expermental = mg L" 1 ; 2nd expermental = mg L" 1 ). 36 J30.c M Control Exncrm. 1 Control L Experm. 12 Young Dam J2 Z.. S 10 1 I Det A 0 Det Obr. 5 Vlv vyokého příjmu bromdu (koncentrace v ptné vodě: Control = 0 mg L" ; Experm. = mg L" 1 ) u kojících amc potkana, držených na tandardní detě dotatečným obahem jodu (1.2 (g g" 1 ; deta B) a expermentální detě extrémně nízkým obahem jodu (< 0.06 g g '; deta A), na relatvní hmotnot (mg na 100 g tělené hmotnot) štítných žláz jejch mláďat, 17. den po narození. Obr. 6 Vlv vyokého příjmu bromdu (koncentrace v ptné vodě: Control = 0 mg L" 1 ; Experm. = mg L' 1 ) u kojících amc potkana, držených na tandardní detě dotatečným obahem jodu (1.2 g g" ; deta B) a expermentální detě extrémně nízkým obahem jodu (< 0.06 g g" 1 ; deta A), na relatvní hmotnot (mg na 100 g tělené hmotnot) jejch štítných žláz, 17 dní od porodu. 47

4 Obr. 4 demontruje velce převědčvě negatvní dopady velm vyokého příjmu bromdu u laktujících amc potkana na jejch kojená mláďata na úrovn celého organmu. U mláďat, kojených matkam jež ply vodu velm vyokou koncentrací brom du (5 000 mg L" 1 ), došlo k velce významné retardac růtu ve rovnání mláďaty kontrolních amc ( přídavkem bromdu 0 mg L ). Pouze a polovna těchto mláďat přežla a u přežvších byl jejch celkový tav velm špatný. Protože víme, že mláďata potkana nejou chopna amotatně přjímat ptnou vodu před 18. dnem jejch žvota, je zřejmé, že pozorovaná retardace růtu muela být zprotředkována mateřkým mlékem. Vyoké hladny bromdu v organmu matek také nepříznvě ovlvnly nadno zrantelné štítné žlázy jejch mláďat, zvláště v případě mláďat od matek držených na detě A jodovým defctem (Obr. 5), a to už po 17 dnech od narození. Naprot tomu štítné žlázy amc nebyly krátkodobým vyokým příjmem bromdu ovlvněny (Obr. 6). Přeno nadbytečného bromdu z těl matek do těl kojených mláďat protřednctvím mléka mateřkého Přtoupl jme proto k expermentálnímu ověření hypotézy, že nadbytečný bromd přjímaný laktujícím amcem potravou přechází čátečně do mateřkého mléka a protřednctvím mléka je přenášen do těl jejch kojených mláďat, u nchž půobí thyreotoxcky. 60 l82br/ /5000 C 1311 o 50 "O '"eu a E Tme (h) a n 6 Tme (h) Obr. 7 Čaový průběh změn v dtrbuc radoaktvty Br, aplkované podkožní njekcí radobromdu laktujícím amcím potkana, mez matky a jejch kojená mláďata, reflektující přeno radobromdu z těl matek protřednctvím mateřkého mléka do těl jejch mláďat. 131 S~ Obr. 8 Radoaktvta 0í Br a ' 'I zadržená v tělech kojených mláďat (celá hnízda po 8 mláďatech) 3 h, 6 h a 24 h od aplkace radobromdu, rep. radojoddu matkám. Laktující amce potkana byly drženy na detě dotatečným obahem jodu (deta B) a ply vodu obahující buď 0 nebo mg bromdu na ltr. 48

5 Obr. 7 dokládá, že radobromd aplkovaný podkožní njekcí kojícím amcím potkana, podobně jako jodd nadno penetroval do potkaního mléka a protřednctvím mateřkého mléka byl přeneen ve značném rozahu do těl mláďat. K přenou bromdu však docházelo poměrně pomalu. Po 3 hodnách od aplkace radobromdu matkám bylo množtví radoaktvty přeneené mateřkým mlékem a zachycené v tělech mláďat menší než 3 % aplkované dávky. Během náledujících 22 hodn e však množtví přenášeného bromdu potupně výrazně zvyšovalo. Obr. 8 porovnává dynamku přenou radobromdu a radojoddu mateřkým mlékem. Celotělová měření zachycené radoaktvty Br a Iv tělech kojených mláďat jednoznačně dokládají, že ačkolv bromd nadno přecházel do těl mláďat, k jeho přenou mateřkým mlékem docházelo mnohem pomalej než v případě joddu. Závěry 1. Velm vyoký příjem bromdu u amc potkana v průběhu laktačního období (ca. 220 mg bromdu na zvíře a den) způobl významný pokle přenášeného množtví jodu na mláďata protřednctvím mateřkého mléka. 2. Nadbytečný příjem bromdu u matek způobl velm výraznou retardac růtu jejch mláďat. 3. U kojených mláďat od matek, které trvale potravou přjímaly nadbytečný bromd, oučaně (ještě před jejch odtavem) došlo k významnému zvětšení relatvní hmotnot štítných žláz. 4. Bromd přjímaný laktujícím amcem nadno přecházel do mléka a protřednctvím mateřkého mléka byl přenášen ve značné míře na mláďata, u nchž půobl thyreotoxcky. Tato práce byla fnančně podpořena Akademí věd ČR (výzkumné záměry AV0Z a AV0Z ) a MŠMT (výzkumný záměr MSM ). 1. Pavelka S., n Element and Ther Compound n the Envronment. Occurrence, Analy and Bologcal Relevance, 2nd ed. (E. Meran, M. Anke, M. Ihnat, M. Stoeppler, Ed.). Wley-VCH Verlag, Wenhem 2004, Vol. 3,p Pavelka S., Phyol Re., 53 (Suppl. 1) (2004) S Van Leeuwen F.X.R., Hanemaajer R., Loeber J.G., Arch. Toxco, 12 (Suppl.) (1988) Pavelka S., Babcký A., Vobecký M., Lener J., Bo Trace Elem. Re., 82 (2001) Pavelka S., Babcký A., Vobecký M., Lener J Bo Trace Elem. Re., 82(2001) Pavelka S., Babcký A., Lener J., Vobecký M., Food Chem. Toxco., 40 (2002) The ue of radoanalytcal method n tude of thyrotoxc effect of exogenou bromde Pavelka Stanlav 1,2, Vobecký Mlolav'\ Babcký Arnošt 3 1 Inttute of Bochemtry, Faculty of Scence, Maaryk Unverty, Brno 2 Inttute of Phyology, v.v.., Acad. Sc. of the Czech Republc, Prague 3 Inttute of Analytcal Chemtry, v.v.., Acad. Sc. of the Czech Republc, Prague The páper revew ome prevou tude of the author and decrbe reult of new experment, ubtantatng the followng concluon. Věry hgh ntake of bromde n the rat dam (about 220 mg bromde per dam per day) n the coure of lactaton perod caued a marked decreae n the odne tranfer through mother' mlk to the ucklng. Exceve bromde ntake n the mother caued a marked decreae n the body weght ncrement n ther pup. At the amé tme, a gnfcant ncreae n the relatve weght of the thyrod wa found n the offprng of mother that had been contnually recevng exceve bromde. Bromde on ngeted by the dam readly moved nto the rat mlk and va mother' mlk were tranferred n a large extent to the ucklng. 49