IMMUNOTOXICITY OF LEAD AND ITS COMPOUNDS

Authors

  • С. І. Данилів Ivano-Frankivsk National Medical University

Keywords:

lead, bioaccumulation, immunotoxicity, humoral factors,

Abstract

Lead is one of the most toxic and dangerous to living organisms chemical element, the monitoring of which is necessarily. It is found that salts of this metal have expressed toxic action on cell membrane. Lead ions causes serious deformation of the body on the early stages of embryonic development and in adults organisms lead also causes degenerative and necrobiotic changes in gills and skin. Accumulation of lead in the body depends on gender, period, and the size of individuals. It is known that most metals accumulate in the smallest size organisms. Effect of lead ions depends on way of entering in the body: the intraperitoneal entering causes the increase of the spleen size, while adding it to drinking water causes the growth of the kidney. As in chronic poisoning, and under acute toxicant action inhibits the activity of the immune system. In particular, the presence of lead ions in environment leads to a decrease number of T- and B-lymphocytes and natural killers, an increase of neutrophils and reduce the number of monocytes, basophils and lymphocytes.

References

1. Пилипенко Ю.В. Оцінка харчової якості риб-біомеліораторів на вміст важких металів / Ю.В.Пилипенко // Гидробиологический журнал. – 2007. – Т.43, №5. – С. 64-77.
2. Пінкіна Т. Розмірно-вагові характеристики та виживання молоді став-ковика озерного (Mollusca, Pulmonata, Lymnaeidae) в токсичному сере-довищі / Т.Пінкіна // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. – 2008. – Вип.48. – С. 123-128.
3. Сондак В.В. Особливості формування стресових ситуацій та ризики виживання аборигенної іхтіофауни в поверхневих водах України / В.В.Сондак // Доповді НАН України. – 2008. – №7. – С. 191-200.
4. Синюк Ю.В. Обмін амінокислот і фракційний склад білків у організмі коропа за дії іонів марганцю, цинку, міді та свинцю: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. біол. наук: 03.00.04 / Ю.В.Синюк – Львів, 2003. – 17 с.
5. Заботкина Е.А. Влияние тяжелых металлов на иммунофизиологический статус рыб / Е.А.Заботкина, Т.Б.Лапирова // Успехи современной биологии. – 2003. – Т.123, №4. – С. 401-408.
6. Содержание тяжелых метал лов в тканях некоторых черноморских рыб и их влияние на уровень окислительной модификации белков / С.О.Омельченко, Ю.А.Граб, И.Н.Залевская [и др.] // Ученые записки Таврического національного университета им. В.И. Вернадского. Се-рия “Биология, химия”. – 2007. – Т.20, №3. – С. 59-64.
7. Farombi E.O. Biomarkers of oxidative stress and heavy metal level as indicators of environmental pollution in African cat fish (Clarias gariepinus) from Nigeria Ogun river / E.O.Farombi, O.A.Adelowo, Y.R.Ajimoko // International journal of environmental research and public health. – 2007. – Vol.4, №2. – P. 158-165.
8. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды: справочные материалы / Под ред. Т.В.Гусевой. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2007. – 192 с.
9. Скальный А.В. Химические елементы в физиологии и экологии человека / А.В.Скальный. – М.: Издательский дом ”ОНИКС 21 век”: Мир, 2004. – 216 с.
10. Параняк Р.П. Шляхи надходження важких металів в довкілля та їх вплив на живі організми / Р.П. Параняк, Л.П. Васильцева, Х.І. Макух // Біологія тварин. – 2007. – Т.9, №1-2. – С. 83-89.
11. Оксидативні реакції рослин прируслової ділянки ріки Тиса / О.Пацула, М.Кобилецька, О.Терек [та ін.] // Вісник Львівського університе-ту. Серія біологічна. – 2008. – Вип.41. – С. 201-204.
12. Gayathri M.R. Evaluation of lead toxicity and antioxidants in battery workers / M.R.Gayathri, V.S.Beena, K.Sudnaa // Biochemical research. – 2007. – Vol.19, №1. – P. 1-4.
13. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология / А.П.Авцын, А.А.Жаворонков, М.А.Риш [и др.]. – М.: Медици-на, 1991. – 496 с.
14. Malformations of newly hatched common carp larvae / B.Jezierska, K.Lugowska, M.Witeska [et al.] // Polish agricultura and hydrobioligy. – 1999. – Vol.44. – P. 262-267.
15. Висоцька В.Г. Вплив солей важких металів на хроноритми фібрино-лізу та необмеженого протеолізу в тканинах нирок і печінки / В.Г.Висоцька // Буковинський медичний вісник. – 2006. – Т.10, №4. – С. 22-25.
16. Филенко О.Ф. Основы водной токсикологии / О.Ф.Филенко, И.В.Михеева. – М.: Колос, 2007. – 144 с.
17. Курляк І.М. Корекція цеолітом гематологічних показників та мета-болітів вуглеводного обміну в крові корів за умов техногенного навантаження / І.М.Курляк // Науковий вісник ЛНУВ та БТ імені С.З.Гжицького. – 2007. – Т.9, №3. – С. 102-105.
18. Лазарев Н.В. Вредные вещества в промышленности / Н.В.Лазарев. – Л.: Химия, 1977. – 608 с.
19. Трахтенберг И.М. Свинец и другие тяжелые металлы во внешней среде после Чернобыльской катастрофы (к экологической ситуации в Украине) / И.М.Трахтенберг, В.М.Шестопалов, М.В.Набока [и др.] // Международный медицинский журнал – 1998. – №3. – С. 94-98.
20. Exposure to arsenic and lead on neuropsychological development in Mexican children / J.Calderon, M.E.Navarro, M.E.Jimenez-Capdeville [et al.] // Environmental research. – 2001. – Vol.85, №2. – P. 69-76.
21. Столяр О.Б. Роль металотіонеїнів в детоксикації йонів міді, цинку, марганцю та свинцю в організмі прісноводних риб і молюсків: авто-реф. дис. на здобуття наук. ступеня д.б.н.: 03.00.04 / О.Б.Столяр – Львів, 2004. – 30 с.
22. Трахтенберг И.М. Книга о ядах и отравлениях / И.М.Трахтенберг. – Киев: Наук. думка, 2000. – 358с.
23. Humoral and cellular immune responses to Pasteurella multocida in fish exposed to heavy metal polluted water / M.P.Saxena, P.Kaur, H.M.Saxena [et al.] // The internet journal of veterinary medicine – 2009. – Vol.6, №1.
24. Villanueva M.B.G. Cytokine production by human peritoneal blood mononuclear cells after exposure to heavy metals / M.B.G.Villanueva, S.Koizumi, H.Jonai // Journal of health science. – 2000. – V. 46. – P. 358-362.
25. Immunotoxicity of heavy metals in relation to Great Lakes / J.Bernier, P.Brousseau, K.Krzystuniak [et al.] // Environmental health perspectives. – 1995. – Vol.103. – P. 23-35.
26. Coetzee L. Metal concentrations in Clarias gariepinus and Labeo umbratus from the Olifants and Klein Olifants river, Mpumalanga, South Africa: zinc, copper, manganese, lead, chromium, nickel, aluminium and iron / L.Coetzee, H.H.Du Preez, J.H.J.Van Vuren // Water SA. – 2002. – Vol.28, №4. – P. 433-448.
27. Bio-accumulation of lead in the bodies of major carp (Catla catla, Labeo rohita and Cirrhina mrigala) during 96-h LC50 exposure / A.Javid, M.Javed, S.Abdullah [et al.] // International journal of agriculture & biology. – 2007. – Vol.9, №6. – P. 909-912.
28. Brumbaugh W.G. Concentration of cadmium, lead, and zinc in fish from mining-influenced waters of Northeastern Oklahoma: sampling of blood, carcass, and liver for aquatic biomonitoring / W.G.Brumbaugh, C.J.Schmitt, T.W.May // Archives of environmental contamination and toxicology. – 2005. – Vol.49, №1. – P. 76-88.
29. Schmitt C.J. Concentration of arsenic, cadmium, copper, lead, selenium, and zinc in fish from the Mississippi River basin, 1995 / C.J.Schmitt // Environmental monitoring and assessment. – 2004. – Vol.90, №1-3. – P. 289-321.
30. Tulasi S.J. Effects of lead on the spawning potential of the fresh water fish, Anabas testudines / S.J.Tulasi, P.U.M.Reddy, J.V.Ramana Rao // Bulletin of environmental contamination and toxicology. – 1989. – Vol.43. – P. 858-863.
31. Vinodhini R. Bioaccumulation of heavy metals in organs of fresh water fish Cyprinus carpio (Common carp) / R.Vinodhini, M.Narayanan // International journal of environmental science and technology. – 2008. – Vol.5, №2. – P. 179-182.
32. Distribution of metals in tissues of the common carp (Cyprinus carpio L.) / O.Čelechovská, Z.Slobodová, V.Žlábek [et al.] // Acta vet. BRNO. – 2007. – Vol.76. – P. 93-100.
33. Distribution of heavy metals in tissue of freshwater fish in Lithuania / B.Staniskiene, P.Matusevicius, R.Budreckiene [et al.] // Polish international journal of environmental studies. – 2006. – Vol.15, №4. – P. 585-591.
34. Goldstein R.M. Comparison of trace element concentrations in tissue of common carp and implications for monitoring / R.M.Goldstein, L.R.DeWeese // Journal of the american water resources association. – 1999. – Vol.35, №5. – P. 1133-1140.
35. Bioaccumulation of chromium, manganese, nickel and lead in the tissues of the moggel, Lambeo umbratus (Cyprinidae) / W.Dam, M.Nussey, JHJ.Vuren [et al.] // Water SA. – 2000. – Vol.26, №2. – P. 269-286.
36. Natural bioremediation of heavy metals through nematode parasite of fish / R.Azmat, S.Fayyaz, N.Kazi [et al.] // Biotechnology. – 2008. – Vol.7, №1. – P. 139-143.
37. Varanasi U. Structural alterations in fish epidermal mucus produced by water-born lead and mercury / U.Varanasi, P.A.Robisch, D.C.Malins // Nature. – 1975. – №258. – Р. 431-432.
38. Vinodhini R. The impact of toxic heavy metals on the hematological parameters in common carp (Cyprinus carpio L.) / R.Vinodhini, M.Narayanan // Iranian journal of environmental health science & engineering. – 2009. – Vol.6, №1. – P. 23-28.
39. Bergdahl I.A. Lead-binding proteins – a way to undeestand lead toxicity? / I.A.Bergdahl // Analusis magazine. – 1998. – Vol.26, №6. – P. 81-84.
40. Arunkumar R.I. Differential effect of chromium compounds on the immune response of the African mouth breeder Oreochromis mossambicus (Peters) / R.I.Arunkumar, P.Rajasekaran, R.D.Michael // Fish and shellfish immunology. – 2000. – Vol.10, №8. – P. 667-676.
41. Distributions of metals in the food web of fishponds of Kolleru Lake, India / S.Adhikari, L.Ghosh, B.S.Giri [et al.] // Ecotoxicology and environmental safety. – 2009. – Vol.72, №4. – P. 1242-1248.
42. Изменение некоторых характеристик крови и накопление тяжеллых металлов в организме карповых рыб в районах с разной антропогенной нагрузкой / О.Е.Мазур, С.В.Гомбоева, Н.М.Пронин [и др.] // IX Съезд Гидробиологического общества РАН. Тезисы докладов. – Тольятти, 2006. – Т.2. – С. 5.
43. Effects of lead administration at low doses by different routes on rat spleen. Study of response of splenic lymphocytes and tissue lysozyme / C.Teijon, R.Olmo, M.D.Blanco [et al.] // Toxicology. – 2003. – Vol.191, №2-3. – P. 245-258.
44. Dose-related proximal tubular dysfunction in male rats chronically exposed to lead / A.Vyskocil, J.Panci, M.Tusi [et al.] // Journal of applied toxicology. – 1995. – Vol.9, №6. – P. 395-399.
45. Acute morphological and physiological effects of lead in the neotropical fish Prochilodus lineatus / C.B.R.Martinez, M.Y.Nagae, C.T.B.V.Zaia [et al.] // Brazilian journal of biology. – 2004. – Vol.64, №4. – P. 797-807.
46. Vosyliene M.Z. Comparative studies of sublethal effects of ammonia on rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) at different stage of its development / M.Z.Vosyliene, N.Kazlauskiene // Acta zoologica Lituanica. – 2004. – Vol.14, №1. – P. 13-18.
47. Vosyliene M.Z. Distinctive features of changes in biological parameters of rainbow trout exposed to heavy metal model mixture / M.Z.Vosyliene // Ekologia. – 2002. – Vol.2. – P. 22-25.
48. Ecotoxicology and innate immunity in fish / N.C.Bols, J.T.Brubachen, R.C.Ganssip [et al.] // Development and comparative immunology. – 2001. – V.25. – P. 853-879.
49. The interactions of copper, lead and ethanol in rats: effecs on some biochemical parameter of blood / K.Miniuk, J.Moniuszko Jakoniuk, E.Kulikowska [et al.] // Polish journal of pharmacology & pharmacy. – 1989. – Vol.4, №3. – P. 273-280.
50. Witeska M. Stress in fish – hematological and immunological effects of heavy metals / M. Witeska // Electronic journal of ichthyology. – 2005. – Vol. 3, № 1. – P. 35-41.
51. Baltova S. Some morphological and pathological modifications of the blood cells from Alburnum laburnum in intoxications with heavy metals / S. Baltova, I. Velcheva // Proceedings of the Balkan scientific conference of biology in Plovdiv (Bulgaria). – 2005. – P. 461-467.
52. Immunotoxicity of co-exposure to heavy metals: in vitro studies and results from occupational exposure to cadmium, cobalt and lead / D.Jung, U.Bolm-Audorff, A.Faldum [et al.] // Experimental and clinical sciences, international online journal for advances in sciences. – 2003. – Vol.2. – P. 1611-2156.
53. Stejskall J. The role of metals in autoimmunity and the link to neuroendocrinology / J.Stejskall, V.D.M.Stejskall // Neuroendocrinology letters. – 1999. – Vol.20. – P. 351-364.
54. Gopal V. Effects of heavy metals on the blood protein biochemistry of the fish Cyprinus carpio and its use as a bio-indicator of pollution stress / V.Gopal, S.Parvathy, P.R.Balasubramanian // Environmental monitoring and assessment. – 1997. – Vol.48. – P. 117-124.
55. Seasonal variations in the level of immunoglobulins and serum proteins of children differing by exposure to air-borne lead / M.Wagnerova, V.Wagner, Z.Madlo [et al.] // Journal of hygiene, epidemiology, microbiology and immunology. – 1986. – Vol.30, №2. – P. 127-138.
56. Leelakunakorn W. Ceruloplasmin oxidase activity as a biomarker of lead exposure / W.Leelakunakorn, R.Sriworawit, S.Soontaros // Journal of occupational health. – 2005. – Vol.47, №1. – P. 56-60.
57. Rao M.G. Evaluation of lead toxicity and antioxidants in battery workers / M.G.Rao, B.V.Shetty, K.Sudha // Biomedical research. – 2007. – Vol.19, №1. – Р. 1-4.
58. Зіньковська Н.Г. Функціонування антиоксидантних систем у крові риб при інтоксикації йонами міді, цинку, марганцю і свинцю: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. біол. наук: 03.00.04 “Біохімія” / Н.Г.Зіньковська. – Чернівці, 2003. – 22 с.
59. Renal alterations in female rats following subchronic lead exposure / A.Vyskocil, V.Semecky, Z.Fiala [et al.] / Journal of applied toxicology. – 1995. – Vol.15, №4. – P. 257-262.
60. Induction of myeloperoxidase deficiency in granulocytes in lead-intoxicated dogs / K.C.Caldwell, L.Taddeini, R.L.Woodburn [et al.] // Blood. – 1979. – Vol.53, №4. – P. 588-593.

Published

2019-09-23

How to Cite

Данилів, С. І. (2019). IMMUNOTOXICITY OF LEAD AND ITS COMPOUNDS. PRECARPATHIAN BULLETIN OF THE SHEVCHENKO SCIENTIFIC SOCIETY Pulse, (4(20), 148–157. Retrieved from https://pvntsh.nung.edu.ua/index.php/pulse/article/view/870