Оценка цитотоксичности реального промышленного аэрозоля, содержащего высокий процент аморфного диоксида кремния в нанометровом диапазоне

Введение. На данном этапе гигиенической оценки обоснование хотя бы ориентировочных безопасных концентраций в атмосферном воздухе населённых мест наночастиц, является актуальной задачей, нерешённость которой размывает ориентиры управления рисками и лишает надзорные органы нормативной опоры. Одним из принципов научного обоснования гигиенических нормативов допустимого содержания вредных веществ в воздухе является проведение сравнительной токсикологической оценки изучаемого вещества и его химического аналога, который уже имеет ранее установленные гигиенические нормативы (ПДК или ОБУВ).

Материалы и методы. Для изучения цитотоксичности исследуемых наночастиц использована методика сдвига клеточного состава жидкости бронхоальвеолярного лаважа (БАЛЖ) и исследование некоторых биохимических показателей надосадочной жидкости БАЛЖ. Аутбредным крысам-самкам в виде взвеси интратрахеально вводили взвесь частиц в объёме 1 мл в различных концентрациях, в качестве растворителя использована дистиллированная вода. Статистический анализ полученных результатов проводили с использованием t-критерия Стьюдента.

Результаты. При сравнительной оценке цитоксичности реального промышленного аэрозоля, содержащего 72% аморфного диоксида кремния со средним размером частиц 90 нм (ПА SiO₂), искусственно созданных «engineered» частиц аморфного диоксида кремния со средним размером 43 нм (НЧ SiO₂), коммерческого промышленного образца 100% аморфного диоксида кремния с размером частиц от 5 до 60 нм (АК SiO₂) и образца сравнения стандартного кварца DQ₁₂ в объёме 1 мл водной суспензии. Судя по результатам сдвигов клеточного состава жидкости бронхоальвеолярного лаважа через 24 ч после интратрахеального введения указанных частиц, показано, что биологическая агрессивность (по показателю отношения НЛ/АМ) как НЧ SiO₂, так и АК SiO₂ статистически значимо выше исследуемого промышленного аэрозоля и выше стандартной кварцевой пыли DQ₁₂. Таким образом, цитотоксичность ПА SiO₂ может быть объяснена преимущественным содержанием в нём наночастиц аморфного диоксида кремния.

Заключение. Результаты исследования свидетельствуют о неправомерности применения ОБУВ 0,02 мг/м³ для кремния диоксида аморфного, поскольку в нормативном документе не сказано о размере частиц и не оговорено процентное содержание аморфного SiO₂ в аэрозоле (хотя загрязнение атмосферного воздуха аэрозолем, состоящим только из этого вещества, нереально), в связи с чем данный норматив должен быть пересмотрен.

Участие авторов:

Соловьева С.Н. — сбор материала и обработка данных;

Сутункова М.П. — концепция и дизайн исследования, написание текста;

Кузьмин С.В. — концепция и дизайн исследования;

Привалова Л.И. — концепция и дизайн исследования, редактирование текста;

Гурвич В.Б. — концепция и дизайн исследования;

Кацнельсон Б.А. — концепция и дизайн исследования.

Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.