bloodjourГематология и трансфузиологияRussian journal of hematology and transfusiology0234-57302411-3042ООО Издательский дом «Практика»10.35754/0234-5730-2019-64-3-274-282bloodjour-147Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESИЗМЕНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА В КРОВИ КРЫС ПРИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ОБЛУЧЕНИИ В ДЕЦИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕCHANGES IN THE PARAMETERS OF IRON METABOLISM IN RATS’ BLOOD UNDER DECIMETRIC ELECTROMAGNETIC RADIATIONАббасоваМ. Т.AbbasovaM. T.

кандидат биологических наук, доцент, ведущий научный сотрудник Лаборатории клеточной физиологии, 

AZ1100, г. Баку, ул. Шарифзаде, 78

Cand. Sci. (Biol.), Ass. Prof., Leading Researcher, Laboratory for Cell Physiology,

AZ1100, Baku, Sharifzadeh str., 78

biokimya_65@mail.ruГаджиевА. М.GadzhievA. M.

доктор физико-математических наук, профессор, заведующий Лабораторией клеточной физиологии,

AZ1100, г. Баку, ул. Шарифзаде, 78

Dr. Sci. (Phys.-Math.), Prof., Head of the Laboratory for Cell Physiology,

AZ1100, Baku, Sharifzadeh str., 78

ahmed.hajiyev@yahoo.comИнститут физиологии им. академика Абдуллы Караева Национальной академии наук АзербайджанаАзербайджанA.I. Karaev Institute of Physiology, Azerbaijan National Academy of SciencesAzerbaijanИнститут физиологии им. академика Абдуллы Караева Национальной академии наукАзербайджанA.I. Karaev Institute of Physiology, Azerbaijan National Academy of SciencesAzerbaijan201908112019643274282Copyright © Аббасова М.Т., Гаджиев А.М., 20192019Аббасова М.Т., Гаджиев А.М.Abbasova M.T., Gadzhiev A.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.htjournal.ru/jour/article/view/147Введение

Введение. Интенсивное развитие радиокоммуникаций и электрокоммуникаций, различных электронных устройств приводит к «электромагнитному загрязнению» окружающей среды.

Целью исследования явилось изучение показателей железа в сыворотке крыс, подвергшихся воздействию хронического электромагнитного излучения (ЭМИ) дециметрового диапазона.

Материалы и методы

Материалы и методы. Исследование проведено на крысах, которые были разделены на экспериментальную и контрольную группы. Экспериментальная группа подразделялась на 4 подгруппы по 10 животных в каждой, которые подвергались воздействию ЭМИ (частота 460 МГц, аппарат «Волна-2») в течение 1, 2, 3 и 4 недель. Контрольную группу (10 крыс) подвергали «ложному» облучению при выключенном аппарате. Оценивали сывороточное железо (СЖ), общую железосвязывающую способность (ОЖСС) и ненасыщенную железосвязывающую способность (НЖСС) сыворотки, насыщение трансферрина железом (НТЖ), сывороточные концентрации трансферрина, гаптоглобина, малонового диальдегида, гидроперекисей липидов.

Результаты

Результаты. Различия концентраций СЖ с контрольной группой (30,5 ± 3,3 мкмоль/л) обнаружены в подгруппах животных, облученных в течение 3 и 4 недель (44,1 ± 3,1 и 56,8 ± 4,4 мкмоль/л соответственно). ОЖСС у опытных животных увеличилась на 41 % (p < 0,05) по сравнению с контрольной группой (110,8 ± 10,1 мкмоль/л) только после 3 недель облучения (156,2 ± 18,2 мкмоль/л), на 4-й неделе отмечено уменьшение ОЖСС до 123,6 ± 16,4 мкмоль/л. Концентрация трансферрина повысилась с 45,6 ± 8,0 мкмоль/л в контроле до 81,0 ± 11,5 мкмоль/л на 3-й неделе облучения, на 4-й неделе отмечено ее уменьшение до 55,9 ± 6,7 мкмоль/л. НТЖ увеличилось с 27,5 % в контроле до 45,9 % только после 4 недель облучения. Содержание гидроперекисей липидов и малонового диальдегида в крови у облученных крыс было выше по сравнению с контрольными животными. Концентрация гаптоглобина в сыворотке была 26,7 % в контрольной группе, 53,8 мг % после 3 недель и 47,8 мг % после 4 недель облучения.

Заключение

Заключение. ЭМИ дециметрового диапазона при тотальном хроническом облучении оказывает окислительное действие на организм. 

Introduction

Introduction. The intensive development of radio and electrical communications, as well as various electronic devices, leads to the electromagnetic pollution of the environment.

Aim

Aim. In this work, the authors set out to study the serum iron parameters of rats exposed to chronic electromagnetic radiation (EMR) of the decimeter range.

Materials and methods

Materials and methods. The research was carried out on rats that were divided into experimental and control groups. The experimental group was further divided into 4 subgroups of 10 animals each, which were subsequently exposed to electromagnetic radiation at a frequency of 460 MHz (Volna-2 apparatus) for 1, 2, 3 and 4 weeks. The control group (10 rats) was exposed to pretend irradiation, with the device being turned off. The following parameters were estimated: serum iron (SI), total iron-binding capacity (TIBC) and unsaturated iron-binding capacity (UIBC) of serum, transferrin saturation (TS), as well as serum concentrations of transferrin, haptoglobin, malondialdehyde and lipid hydroperoxides.

Results

Results. Differences in the SI concentration were found in the subgroups of animals exposed to radiation for 3 and 4 weeks (44.1 ± 3.1 μmol/l and 56.8 ± 4.4 μmol/l, respectively), as compared to the control group (30.5 ± 3.3 μmol/l). In experimental animals, TIBC increased by 41 % (p <0.05) — relative to the control group (110.8 ± 10.1 μmol/l) — only following 3 weeks of irradiation (156.2 ± 18.2 μmol/l), with a decrease in TIBC to 123.6 ± 16.4 μmol/l being noted during the 4th week. The concentration of transferrin increased from 45.6 ± 8.0 μmol/l (control) to 81.0 ± 11.5 μmol/l during the 3rd week of radiation exposure, with a decrease to 55.9 ± 6.7 μmol/l being observed during the 4th week. TS increased from 27.5 % (control) to 45.9 % only following 4 weeks of irradiation. The content of lipid hydroperoxides and malondialdehyde in the blood of irradiated rats was higher, as compared to the control animals. The serum concentration of haptoglobin amounted to 26.7 % in the control group, reaching 53.8 mg % and 47.8 mg % following 3 and 4 weeks of exposure, respectively.

Conclusion

Conclusion. The total chronic exposure to decimetric EMR produces an oxidising effect on organisms. 

электромагнитное излучениеобмен железаперекисное окисление липидовelectromagnetic radiationiron metabolismlipid peroxidationReferencesГригорьев Ю.Г. От электромагнитного смога до электромагнитного хаоса. К оценке опасности мобильной связи для здоровья населения. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2018; (3): 28–32. DOI: 10.12737/article_5b168a752d92b1.01176625.Grigoriev Yu.G. From Electromagnetic Smog to Electromagnetic Chaos. To Evaluating the Hazards of Mobile Communication for Health of the Population. Medicinskaya radiologiya i radiacionnaya bezopasnost’. 2018; (3): 28–32. DOI: 10.12737/article_5b168a752d92b1.01176625 (In Russian).Yakymenko I., Tsybulin O., Sidorik E. et al. Oxidative mechanisms of biological activity of low-intensity radiofrequency radiation. Electromagn. Biol. Med. 2016; 35(2): 186–202.Yakymenko I., Tsybulin O., Sidorik E. et al. Oxidative mechanisms of biological activity of low-intensity radiofrequency radiation. Electromagn. Biol. Med. 2016; 35(2): 186–202.Abbasova M.T., Gadzhiev A.M. Study of Changes of Protein Carbonyl Content and Lipid Peroxidation Product in Blood of Rats Exposed to Decimeter Electromagnetic Radiation (460MHz). Int. Sci. J. Med. Biol. Sci. http://bioscience. scientifi c-journal.com.Abbasova M.T., Gadzhiev A.M. Study of Changes of Protein Carbonyl Content and Lipid Peroxidation Product in Blood of Rats Exposed to Decimeter Electromagnetic Radiation (460MHz). Int. Sci. J. Med. Biol. Sci. http://bioscience. scientifi c-journal.com.Burchard J.F., Nguyen D.H., Block E. Macro- and trace element concentrations in blood plasma and cerebrospinal fl uid of dairy cows exposed to electric and magnetic fi elds. Bioelectromagnetics. 1999; 20: 358–64.Burchard J.F., Nguyen D.H., Block E. Macro- and trace element concentrations in blood plasma and cerebrospinal fl uid of dairy cows exposed to electric and magnetic fi elds. Bioelectromagnetics. 1999; 20: 358–64.Ganz T. Molecular control of iron transport. J. Am. Soc. Nephrol. 2007; 18(2): 394–400.Ganz T. Molecular control of iron transport. J. Am. Soc. Nephrol. 2007; 18(2): 394–400.Gilles A. Iron’s ups and downs. Rev. Med. Brux. 2013; 34(4): 328–34.Gilles A. Iron’s ups and downs. Rev. Med. Brux. 2013; 34(4): 328–34.Chetkin M., Demirel C., Kızılkan N. et al. Evaluation of the mobile phone electromagnetic radiation on serum iron parameters in rats. Afri Health Sci. 2017; 17(1): 186– 90.Chetkin M., Demirel C., Kızılkan N. et al. Evaluation of the mobile phone electromagnetic radiation on serum iron parameters in rats. Afri Health Sci. 2017; 17(1): 186–90.Fattahi-Asl J., Baradaran-Ghahfarokhi M., Karbalae M. et al. Diagnostic performance of the human serum ferritin level decreased due to mobile phone exposure. J. Res Med Sci. 2013; 18(1): 84.Fattahi-Asl J., Baradaran-Ghahfarokhi M., Karbalae M. et al. Diagnostic performance of the human serum ferritin level decreased due to mobile phone exposure. J. Res Med Sci. 2013; 18(1): 84.Hachulla E., Caulier-Leleu M.T., Fontaine O. et al. Pseudo-iron defi ciency in a French population living near high-voltage transmission lines: a dilemma for clinicians. Eur J Intern Med. 2000; 11: 351–2.Hachulla E., Caulier-Leleu M.T., Fontaine O. et al. Pseudo-iron defi ciency in a French population living near high-voltage transmission lines: a dilemma for clinicians. Eur J Intern Med. 2000; 11: 351–2.Андреева Л.И., Кожемякин Л.А., Кишкун А.Л. Модификации метода определения перекисей липидов в тесте с тиобарбитуровой кислотой. Лабораторное дело. 1988; (11): 41–3.Andreeva LI, Kozhemiakin LA, Kishkun AA. Modifi cation of the method of determining lipid peroxidation in a test using thiobarbituric acid. Laboratornoe delo. 1988; (11): 41–3 (In Russian).Горячковский А.М. Клиническая биохимия. Одесса: Астропринт, 1998. 603 с.Goryachkovskiy А.М. Clinical biochemistry. Odessa. Astroprint. 1998.603 р. 12. Prokhurovskaia Z.Ya., Movshovich V.L. Method and diagnostic signifi cance of determining haptoglobin. Laboratornoe delo. 1972; (6): 333–35 (In Russian).Прохуровская З.Я., Мовшович B.Л. Исследование гаптоглобина. Лабораторное дело. 1972; 6: 333–5.Orlov Yu. P. Dolgich V.T. Iron metabolism in biological systems (biochemical, pathophysiological and clinical perspectives. Biomeditsinskaya Khimiya. 2007; 53 (1): 25–38 (In Russian).Орлов Ю.П., Долгих В.Т. Метаболизм железа в биологических системах (биохимические, патофизиологические и клинические аспекты). Биомедицинская химия. 2007; 53(1): 25–38.Ryabchenko N.I, Ivannik B.P., Ryabchenko V.I., Dzikovskaya L.A. Infl uence of ionizing radiation, application of iron ions and their chelate complexes on the oxidative status of blood serum of rats. Radiatsionnaya Biologiya, Radioehkologiya. 2011; 51(2): 229–32 (In Russian).Рябченко Н.И., Иванник Б.П., Рябченко В.И., Дзиковская Л.А. Влияние ионизирующего излучения, введения ионов железа и их хелатных комплексов на оксидантный статус сыворотки крови крыс. Радиационная биология. Радиоэкология. 2011; 51(2): 229–32.Lewicka M., Henrykowska G., Pacholski K. et al. The Impact of Electromagnetic Radiation of Different Parameters on Platelet Oxygen Metabolism – In Vitro Studies. Adv. Clin. Exp. Med. 2015; 24: 31–5.Lewicka M., Henrykowska G., Pacholski K. et al. The Impact of Electromagnetic Radiation of Different Parameters on Platelet Oxygen Metabolism – In Vitro Studies. Adv. Clin. Exp. Med. 2015; 24: 31–5.Meral I., Mert H., Mert N. et al. Effects of 900-MHz electromagnetic fi eld emitted from cellular phone on brain oxidative stress and some vitamin levels of guinea pigs. Brain Res. 2007; 1169: 120–4.Meral I., Mert H., Mert N. et al. Effects of 900-MHz electromagnetic fi eld emitted from cellular phone on brain oxidative stress and some vitamin levels of guinea pigs. Brain Res. 2007; 1169: 120–4.Goroshinskaya I.A., Kasatkin V.F., Tarnopol’skaya O.V. et al. Blood iron metabolism in patients with stomach cancer. Khirurgiya. 2015; (3): 29–34. DOI: 10.17116/hirurgia2015529-34 (In Russian).Горошинская И.А., Касаткин В.Ф., Тарнопольская О.В. и др. Изменения показателей обмена железа в крови больных раком желудка. Хирургия. 2015; (3): 29–34. DOI: 10.17116/hirurgia2015529-34Bondar S.S., Terekhov I.V. The production of cytokines and the activity of phagocytic cells in whole blood under conditions of infl ammation subclinical and their correction in the experiment. Int Res J. 2016; 46(4): 52–7. DOI: 10.18454/IRJ.2016.46.296 (In Russian).Бондарь С.С., Терехов И.В. Продукция цитокинов и активность фагоцитирующих клеток цельной крови в условиях субклинического воспаления и их коррекция в эксперименте. Международный научно-исследовательский журнал. 2016; 46(4): 52–7. DOI: 10.18454/IRJ.2016.46.296El-Maleky N.F., Ebrahim R.H. Effects of exposure to electromagnetic fi eld from mobile phone on serum hepcidin and iron status in male albino rats. Electromagn Biol Med. 2019; 38(1): 66–73. DOI: 10.1080/15368378.2018.1531423El-Maleky N.F., Ebrahim R.H. Effects of exposure to electromagnetic fi eld from mobile phone on serum hepcidin and iron status in male albino rats. Electromagn Biol Med. 2019; 38(1): 66–73. DOI: 10.1080/15368378.2018.1531423Abbasova M.T., Gadzhiev A.M. Study of ceruloplasmin activity in blood of Rats Exposed to Decimeter Electromagnetic Radiation. The materials of the XXIII congress of I.P. Pavlov Physiology society. Voronezh. 2017; 836–38 (In Russian).Аббасова М.Т., Гаджиев А.М. Изучение активности церулоплазмина в крови у крыс при окислительном действии электромагнитного излучения дециметрового диапазона. Материалы XXIII съезда физиологического общества им. И.П. Павлова. Воронеж. 2017; 836–38.Djordjevich D.M., De Luka S.R., Milovanovich I.D. et al. Hematological changes in mice subchronically exposed to static maqnetic fi elds of different orientations. Ecotoxicol Environ Saf. 2012; 81: 98–105.Djordjevich D.M., De Luka S.R., Milovanovich I.D. et al. Hematological changes in mice subchronically exposed to static maqnetic fi elds of different orientations. Ecotoxicol Environ Saf. 2012; 81: 98–105.Elferchichi M., Abdelmelek H., Sakly M. Effects of sub-acute exposure to static magnetic fi eld on iron status and hematopoiesis in rats. Turk J. Hematol. 2007; 24: 64–8.Elferchichi M., Abdelmelek H., Sakly M. Effects of sub-acute exposure to static magnetic fi eld on iron status and hematopoiesis in rats. Turk J. Hematol. 2007; 24: 64–8.El-Seweidy M.M., Asker M.E., Ali S.I., Atteia H.H. Effect of prolonged intake of iron enriched diet on testicular functions of experimental rats. Naturel Science. 2010; 2: 551–6.El-Seweidy M.M., Asker M.E., Ali S.I., Atteia H.H. Effect of prolonged intake of iron enriched diet on testicular functions of experimental rats. Naturel Science. 2010; 2: 551–556.Bodera P., Stankiewicz W., Antkowiak B. et al. Infl uence of electromagnetic fi eld (1800 MHz) on lipid peroxidation in brain, blood, liver and kidney in rats. Int. J. Occup. Med. Environ. Health. 2015; 28(4): 751–59.Bodera P., Stankiewicz W., Antkowiak B. et al. Infl uence of electromagnetic fi eld (1800 MHz) on lipid peroxidation in brain, blood, liver and kidney in rats. Int. J. Occup. Med. Environ. Health. 2015; 28(4): 751–59.Chetin H., Naziroglu M., Chelik O. et al. Liver antioxidant stores protect the brain from electromagnetic radiation (900 and 1800 MHz -induced oxidative stress in rats during pregnancy and the development of offspring. J Matern Fetal Neonatal Med. 2014; 27(18): 1915–21.Chetin H., Naziroglu M., Chelik O. et al. Liver antioxidant stores protect the brain from electromagnetic radiation (900 and 1800 MHz -induced oxidative stress in rats during pregnancy and the development of offspring. J Matern Fetal Neonatal Med. 2014; 27(18): 1915–21.Ragy M.M. Effect of exposure and withdrawal of 900-MHz-electromagnetic waves on brain, kidney and liver oxidative stress and some biochemical parameters in male rats. Electromagn Biol Med. 2015; 34(4): 279–84. DOI: 10.3109/15368378.2014.906446Ragy M.M. Effect of exposure and withdrawal of 900-MHz-electromagnetic waves on brain, kidney and liver oxidative stress and some biochemical parameters in male rats. Electromagn Biol Med. 2015; 34(4): 279–84. DOI: 10.3109/15368378.2014.906446Polyakova S.I., Anushenko A. O., Bakanov M.I., Smirnov I.E. Analysis and interpretation of indices of iron metabolism in various forms of pathology in children. Rossiyskiy pediatricheskiy zhurnal. 2014; (3): 17–23 (In Russian).Полякова С.И., Анушенко А.О., Баканов М.И., Смирнов И.Е. Анализ и интерпретация показателей обмена железа при разных формах патологии у детей. Российский педиатрический журнал. 2014; (3): 17–23.Savisko A.A., Laguteeva N.E., Tepliakova E.D., Shestopalov A.V. Role of impaired iron metabolism in the development of disorders of rhythm and conduction in children with acute lymphoblastic leukemia. Medical Herald of the South of Russia. 2015; (3): 95–100 DOI: 10.21886/2219-8075-2015-3-95-100 (In Russian).Сависько А.А., Лагутеева Н.Е, Теплякова Е.Д., Шестопалов А.В. Роль нарушения метаболизма железа в нарушении ритма и проводимости у детей с острым лимфобластным лейкозом. Медицинский вестник Юга России. 2015; (3): 95–100. DOI: 10.21886/2219-8075-2015-3-95-100Сависько А.А., Лагутеева Н.Е, Теплякова Е.Д., Шестопалов А.В. Роль нарушения метаболизма железа в нарушении ритма и проводимости у детей с острым лимфобластным лейкозом. Медицинский вестник Юга России. 2015; (3): 95–100. DOI: 10.21886/2219-8075-2015-3-95-100

The authors declare that there are no conflicts of interest present.