Изменения процесса пролиферации кардиомиоцитов озерной лягушки Pelophylax ridibundus (Pallas, 1771) под действием ионов кадмия

Исследовали изменения процесса пролиферации кардиомиоцитов озерной лягушки Pelophylax ridibundus (Pallas, 1771) в период метаморфоза головастиков, происходящие под действием различных концентраций ионов кадмия. Личинок озерной лягушки выращивали в прудовой воде, содержащей 0.002 мг/л, 0.02 мг/л и 0.1 мг/л ионов кадмия. Для получения изолированных кардиомиоцитов использовали метод щелочной диссоциации тканей. В мазках изолированных клеток подсчитывали митотический индекс (процентное содержание делящихся клеток) и индекс двуядерных кардиомиоцитов (процентное содержание двуядерных клеток). Проведенные исследования показали, что развитие головастиков озерной лягушки в воде, содержащей различные концентрации ионов кадмия, не вызывает существенных изменений морфологии сердечных миоцитов. Большинство кардиомиоцитов имеют цилиндрическую форму, овальное, центрально расположенное ядро и небольшое количество боковых и концевых отростков. Наряду с одноядерными встречаются и двуядерные кардиомиоциты. Под влиянием на организм головастиков озерной лягушки ионов кадмия в различных концентрациях, содержащихся в среде обитания личинок озерной лягушки, в период метаморфоза головастиков в молодых лягушат происходит угнетение пролиферативной активности сердечных мышечных клеток предсердий и желудочка на всех изученных стадиях развития, которое особенно заметно при воздействии на организм ионов кадмия в концентрации 0.02 мг/л. При этом наблюдается закономерное снижение индекса двуядерных кардиомиоцитов в предсердии и желудочке сердца озерной лягушки. Изменение протекания процесса пролиферации сердечных миоцитов может быть обусловлено нарушением синтеза или структурной организации белков цитоскелета, принимающих участие в формировании веретена деления и расхождении хромосом в анафазе митоза.

1. Matović V., Buha A., Ðukić-Ćosić D., Bulat Z. Insight into the oxidative stress induced by lead and/or cadmium in blood, liver and kidneys. Food and Chemical Toxicology. 2015;78:130-140. https://doi.org/10.1016/j.fct.2015.02.011

2. Li X., Zheng Y., Zhang G. et al. Cadmium induced cardiac toxicology in developing Japanese quail (Coturnix japonica): Histopathological damages, oxidative stress and myocardial muscle fiber formation disorder. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology and Pharmacology. 2021;250:109168. https://doi.org/10.1016/j.cbpc.2021.109168

3. Dal-Medico S.E., Rissoli R.Z., Gamero F.U. et al. Negative impact of a cadmium concentration considered environmentally safe in Brazil on the cardiac performance of bullfrog tadpoles. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2014;104:168-174. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2014.03.003

4. Rudenko E.Yu., Milyutin M.V. Effect of cadmium ions on differentiation of lacustrine frog (Pelophylax ridibundus) cardiomyocytes. International Scientific Agricultural Journal. 2025;(2):20-25. (In Russ.)

5. Dunaev E.A., Orlova V.F. Amphibians and reptiles of Russia. Atlas-guide. Moscow, Russia: Fiton, 2021:328. (In Russ.)

6. Bakulina E.D., Baranov V.S., Belorusov L.V. et al. Objects of developmental biology. Moscow, USSR: Nauka, 1975:579. (In Russ.)

7. Brodsky V.Ya., Tsirekidze N.N., Kogan M.E. Changes in the absolute number of cells in the heart and liver. Quantitative preservation of proteins and DNA in isolated cells. Tsitologiya. 1983;(3):260-265. (In Russ.)

8. Mavlikeev M.O., Kiyasov A.P., Deev R.V. et al. Histological technique in the pathomorphological laboratory. Moscow, Russia: Prakticheskaya meditsina, 2023:112. (In Russ.)

9. Genchi G., Sinicropi M.S., Lauria G. et al. The effects of cadmium toxicity. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020;17(11):3782. https://doi.org/10.3390/ijerph17113782

10. Tai Y.-T., Chou S.-H., Cheng C.-Y. et al. The preferential accumulation of cadmium ions among various tissues in mice. Toxicology Reports. 2022;9:111-119. https://doi.org/10.1016/j.toxrep.2022.01.002

11. Tokumoto M., Lee J.-Y., Satoh M. Transcription factors and downstream genes in cadmium toxicity. Biological and Pharmaceutical Bulletin. 2019;42(7):1083-1088. https://doi.org/10.1248/bpb.b19-00204