Experimental studies of the metabolic response of the organism to subchronic intoxication with diacetylguanine
- Authors: Gorokhova L.G.1,2, Mikhailova N.N.1, Gostyaeva E.P.1, Zhukova A.G.1,2
-
Affiliations:
- Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases
- Kuzbass Humanitarian and Pedagogical Institute of the Kemerovo State University
- Issue: Vol 104, No 4 (2025)
- Pages: 476-482
- Section: PREVENTIVE TOXICOLOGY AND HYGIENIC STANDARTIZATION
- Published: 15.12.2025
- URL: https://jdigitaldiagnostics.com/0016-9900/article/view/680600
- DOI: https://doi.org/10.47470/0016-9900-2025-104-4-476-482
- EDN: https://elibrary.ru/tlhxki
- ID: 680600
Cite item
Abstract
Introduction. Amine-containing heterocyclic compounds are increasingly used in chemical and pharmaceutical production. A special place among them is occupied by the substances of the guanine derivative group, which have antiviral, antifungal, and cytoprotective biological effects. Thus, diacetylguanine is the starting raw material for the synthesis of the anti-tumor Thioguanine drug widely used in the complex leukemia therapy. A preventive measure on the risk avoidance of developing occupational intoxications during synthesis is knowledge of the body’s response to the use of chemical compounds.The aim of the study. To investigate the features of the body metabolic response to sub-chronic intoxication with diacetylguanine in an experiment.Materials and methods. We investigated N2, N9(7)-diacetylguanine, an organic compound of a number of nitrogen-containing heterocycles. The body response to sub-chronic intoxication with diacetylguanine was studied on white male rats. The state of the animals was assessed by integral parameters, indices of peripheral blood and biochemical analysis of blood serum. The obtained results were processed using the Statistic 10.0 software.Results. In the subchronic experiment, a toxic effect on hepatocytes was revealed: increased activity of AST, ALT, elevated total bilirubin, cholesterol, decreased total protein in the blood serum. Increased activity of α-amylase, indicating developing inflammation of the pancreas. Leukocytosis due to segmented neutrophils with relative lymphopenia and eosinophilia was noted in the peripheral blood. Adverse effects of diacetylguanine administration manifested themselves in disruption of basic physiological and, as a consequence, behavioural responses of the body: increased indices characterizing the ability of the nervous system to summarize subthreshold impulses, a reliable decrease in body temperature by 3.2–3.3 ˚C was noted and hypokinesia was detected in experimental animals. Electrocardiographic examination data revealed impaired atrio-ventricular conduction and slower excitation transmission through the ventricles.Limitations. In vivo experiments conducted in accordance with the directive documents on the protection of experimental animals limit their number related to the ethical requirements for in vivo experiments.Conclusion. The conducted experiment showed subchronic intake of diacetylguanine into the body to be a risk factor for the development of pathology, primarily of the hepatobiliary system. At the same time, clinically significant liver damage can be provoked even by small doses of the xenobiotic when entering the body over a long period. The experiment revealed a highly informative complex of biochemical indicators that correctly reflect signs of disturbances in the body’s condition upon contact with N2, N9(7)-diacetylguanine, including: increased activity of ALT, AST, and alkaline phosphatase in the blood serum in combination with an increase in the concentration of urea and bilirubin, neutrophilic leukocytosis with relative lymphopenia in the peripheral blood.Compliance with ethical standards. The study was approved by the local Ethics Committee of the Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases (Protocol of the Meeting No. 4 § 2 from 18.11.2021). The maintenance, feeding and withdrawal of animals from the experiment were carried out in accordance with the requirements of the European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for Experimental and other Scientific Purposes (ETS No. 123, Strasbourg, 18.03.1986).Contribution: Gorokhova L.G. – concept and design of the study, collection and processing of material, statistical processing, writing the text; Mikhailova N.N. – writing the text, editing; Gostyaeva E.P. – collection and processing of material, statistical processing; Zhukova A.G. – collection and processing of material, statistical processing, writing the text. All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version.Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.Acknowledgement. The study had no sponsorship.Received: December 27, 2024 / Accepted: March 26, 2025 / Published: April 30, 2025
About the authors
Larisa G. Gorokhova
Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases; Kuzbass Humanitarian and Pedagogical Institute of the Kemerovo State University
Email: ponomarikova@mail.ru
Nadezhda N. Mikhailova
Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases
Email: napmih@mail.ru
Ekaterina P. Gostyaeva
Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases
Email: epkolova@gmail.com
Anna G. Zhukova
Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases; Kuzbass Humanitarian and Pedagogical Institute of the Kemerovo State University
Email: nyura_g@mail.ru
References
- Рахманин Ю.А. Актуализация методологических проблем регламентирования химического загрязнения окружающей среды. Гигиена и санитария. 2016; 95(8): 701–7. https://elibrary.ru/wkxhur
- Рахманин Ю.А. Концептуальные и методологические аспекты гигиены как основы развития профилактического здравоохранения. Russian Journal of Rehabilitation Medicine. 2017; (1): 57–78. https://elibrary.ru/ymdfqt
- Земсков В.М. Иммуномодулирующие эффекты нуклеозидов и их производных. Дефекты нуклеинового метаболизма и иммунодефициты. Иммунология. 1990; (3): 4–8.
- Рачинский Л.Ф. Сравнительная оценка эффективности антигипоксических препаратов в экспериментальной терапии острой кровопотери: Автореф. дисс. … канд. мед. наук. Ленинград; 1974.
- Tuttle J.V., Krenitsky T.A. Effects of acyclovir and its metabolites on purine nucleoside phosphorylase. J. Biol. Chem. 1984; 259(7): 4065–9. https://doi.org/10.1016/S0021-9258(17)43009-2
- Biron K.K., Stanat S.C., Sorrell J.B., Fyfe J.A., Keller P.M., Lambe C.U., et al. Metabolic activation of the nucleoside analog 9-methyl)guanine in human diploid fibroblasts infected with human cytomegalovirus. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1985; 82(8): 2473–7. https://doi.org/10.1073/pnas.82.8.2473
- Шрам С.И., Щербакова Т.А., Абрамова Т.В., Барадиева Э.Ц., Ефремова А.С., Смирновская М.С. и др. Природные производные гуанина оказывают PARP-ингибиторное и цитопротекторное действие на модели повреждения кардиомиоцитов при окислительном стрессе. Биохимия. 2023; 88(6): 962–72. https://doi.org/10.31857/S0320972523060064 https://elibrary.ru/efcjhn
- Евдокимова Е.В. Клинико-патогенетическое значение исследования активности ферментов гуаниловой ветви пуринового метаболизма в лизатах лимфоцитов, эритроцитов и плазме крови больных реактивным артритом: Автореф. дисс. … канд. мед. наук. Волгоград; 2015. https://elibrary.ru/icynud
- Измеров Н.Ф., Бухтияров И.В., Прокопенко Л.В., Шиган Е.Е. Реализация глобального плана действия ВОЗ по охране здоровья работающих в Российской Федерации. Медицина труда и промышленная экология. 2015; (9): 4–10. https://elibrary.ru/umgojn
- Горохова Л.Г., Уланова Е.В., Шавцова Г.М., Ердеева С.В., Блажина О.Н. Состояние здоровья работающих в химико-фармацевтической отрасли. Медицина труда и промышленная экология. 2018; 58(6): 38–42. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2018-6-38-42 https://elibrary.ru/urrufg
- Мещакова Н.М., Шаяхметов С.Ф., Дьякович М.П. Совершенствование методических подходов к оценке риска нарушений здоровья у работающих при воздействии химического фактора. Гигиена и санитария. 2017; 96(3): 270–4. https://elibrary.ru/yhswpn
- Бухтияров И.В., Денисов Э.И., Лагутина Г.Н., Пфаф В.Ф., Чесалин П.В., Степанян И.В. Критерии и алгоритмы установления связи нарушения здоровья с работой. Медицина труда и промышленная экология. 2018; 58(8): 4–12. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2018-8-4-12 https://elibrary.ru/yjgtox
- Русаков Н.В. Методологические проблемы неинфекционной эпидемиологии и гигиены при химическом загрязнении окружающей среды. Гигиена и санитария. 2016; 95(9): 797–800. https://elibrary.ru/wwulgd
- Соседова Л.М., Филиппова Т.М. Роль биомоделирования в системе химической безопасности человека. Экология человека. 2017; (7): 46–52. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2017-7-46-52 https://elibrary.ru/yunopd
- Гуськова Т.А., Хохлов А.Л., Романов Б.К., Аляутдин Р.Н., Сини-цина О.А., Спешилова С.А. и др. Безопасность лекарств: от доклиники к клинике. М.-Ярославль: Фотолайф; 2018. https://elibrary.ru/xmbdbr
- Привалова И.Л., Шевелев О.А., Ходорович Н.А., Кузнецова Т.Ш., Глотова И.В., Легостаева Т.Н. и др. Электрокардиография у крыс в экспериментальных исследованиях (обзор литературы). Генетика и разведение животных. 2019; (2): 108–20. https://doi.org/10.31043/2410-2733-2019-2-108-120 https://elibrary.ru/kxyube
- Чечеткин А.В., Касьянов А.Д., Голованова И.С., Гришина Г.В., Кирья-нова Г.Ю., Потихонова Н.А. и др. Анализ соответствия гематологических методов исследования при контроле качества эритроцитсодержащих компонентов крови. Трансфузиология. 2019; 20(3): 181–92. https://elibrary.ru/xrtrvc
- Луговская С.А., Морозова В.Т., Почтарь М.Е., Долгов В.В. Лабораторная гематология. М.: Юнимед-пресс; 2002.
- Рослый И.М., Водолажская М.Г. Правила чтения биохимического анализа. М.: Медицинское информационное агентство; 2020. https://elibrary.ru/yzxljb
- Тимашева Г.В., Репина Э.Ф., Каримов Д.О., Смолянкин Д.А., Хуснутдинова Н.Ю., Байгильдин С.С. Экспериментальная оценка эффективности применения оксиметилурацила при остром токсическом поражении печени. Медицина труда и экология человека. 2020; (4): 79–86. https://doi.org/10.24412/2411-3794-2020-10411 https://elibrary.ru/ebqurh
- Хайруллин Р.У., Бадамшина Г.Г., Аслаев А.Н., Бакиров А.Б. Некоторые биохимические показатели белково-синтетической функции печени у работников нефтехимического производства. Медицина труда и экология человека. 2015; (4): 228–37. https://elibrary.ru/stvflz
- Волощук О.Н., Копыльчук Г.П., Бучковская И.М. Активность маркерных ферментов печени при токсическом гепатите в условиях алиментарной депривации протеина. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2014; (8): 96–100. https://elibrary.ru/takmud
- Галатенко А.Г. Моделирование токсического поражения печени на мелких лабораторных животных. Современные аспекты санаторно-курортного лечения и реабилитации на этапах оказания медицинской помощи детскому и взрослому населению. 2017; (1): 158–70. https://elibrary.ru/yrifqq
- Булатова И.А., Соболь А.А., Гуляева И.Л. Характеристика липидного спектра и функциональных печеночных тестов у пациенток с неалкогольным стеатозом печени в зависимости от степени ожирения в период менопаузы. Пермский медицинский журнал. 2022; 39(4): 26–32. https://doi.org/10.17816/pmj39426-32 https://elibrary.ru/iewpzt
- Лазебник Л.Б., Голованова Е.В., Хлынова О.В., Алексеенко С.А., Арямкина О.Л., Бакулин И.Г. и др. Лекарственные поражения печени (ЛПП) у взрослых. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2020; (2): 29–54. https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-174-2-29-54 https://elibrary.ru/rnlxsh
- Козлова И.В., Тихонова Т.А. Многоликая гиперамилаземия: клинические наблюдения. Фарматека. 2021; 28(2): 120–3. https://doi.org/10.18565/pharmateca.2021.2.120-123 https://elibrary.ru/kgztyw
- Черемисина К.А., Яковлева Г.Е., Барабошкина А.В., Аглетдинов Э.Ф. Результаты валидации нового метода определения активности α-амилазы человека для диагностики патологий поджелудочной железы. Сибирский научный медицинский журнал. 2021; 41(4): 79–85. https://doi.org/10.18699/SSMJ20210411 https://elibrary.ru/abyqnw
- Бехтер А.А., Алексеенко И.Б., Фертикова Н.С. Изменение значений трансаминаз и билирубина при хроническом гепатите С. Тенденции развития науки и образования. 2022; (85–9): 7–10. https://doi.org/10.18411/trnio-05-2022-379 https://elibrary.ru/qynzxb
- Драпкина О.М., Кравченко А.Я., Будневский А.В., Концевая А.В., Ряскина М.С., Черник Т.А. Билирубин и сердечно-сосудистый риск. Российский кардиологический журнал. 2021; 26(9): 116–21. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2021-4511 https://elibrary.ru/fgglkb
- Боровнева Е.А., Столярова Т.А., Брашко О.Н., Портянко А.С., Корженевская Н.Г., Горгун Ю.В. Хроническое лекарственное поражение печени, индуцированное приемом амоксициллина клавуланата и ибупрофена (случай из клинической практики). Гастроэнтерология Санкт-Петербурга. 2018; (1): 43–7. https://elibrary.ru/ywrmyv
- Буеверов А.О., Буеверова Е.Л. Эволюция представлений о лекарственных поражениях печени. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2019; (3): 89–96. https://elibrary.ru/kdsyiy
- Остроумова О.Д., Переверзев А.П., Павлеева Е.Е., Романовский Р.Р. Антибиотик-ассоциированное лекарственно-индуцированное поражение печени с холестазом: актуализация проблемы в эпоху COVID-19. Медицинский алфавит. 2021; (1): 31–43. https://doi.org/10.33667/2078-5631-2021-1-31-43 https://elibrary.ru/lqvicw
- Гусаковская Э.В., Максимович Н.Е. Характеристика изменений в организме крыс с острым экспериментальным перитонитом. Журнал Гродненского государственного медицинского университета. 2022; 20(1): 91–7. https://doi.org/10.25298/2221-8785-2022-20-1-91-97 https://elibrary.ru/msedmc
- Макаров В.Г., Макарова М.Н. Справочник. Физиологические, биохимические и биометрические показатели нормы экспериментальных животных. СПб.: ЛЕМА; 2013. https://elibrary.ru/ptsruo
- Рягин С.Н., Слюсар О.И., Качалов К.С., Любезная В.В., Бортяш М.В. Некоторые результаты исследования показателей периферической крови кроликов и крыс в доклинических испытаниях лекарственных препаратов. Вестник научных конференций. 2018; (9–1): 102–4. https://elibrary.ru/ynajgp
Supplementary files
