フルオプラスト熱分解製品を用いたラットの急性中毒における空気・血液バリアの超微細構造変化

Ultrastructural Changes in the Air-Blood Barrier of Rats in Acute Intoxication with Furoplast Pyrolysis Products.

• P G Tolkach
• V A Basharin
• S V Chepur
• A N Gorshkov
• D T Sizova

抄録

ラットをパーフルオロイソブチレンを含むフロロプラスト-4熱分解物（試料重量2.6g、熱分解温度440〜750℃、熱分解時間4分）に15分間暴露した。組織学的および電子顕微鏡検査のための肺組織サンプルは、中毒後3分および30分後に分離され、日常的に処理された。組織学的検査では、肺の構造的変化は認められなかった。ラット肺の極薄切片では、I型肺炎球の構造にいくつかの変化が曝露後3分で検出された：細胞質プロセスの剥離と経細胞分裂孔の出現。これらの変化は、細胞-細胞間の相互作用が損なわれ、基底膜への接着性が低下していることを示しており、コラーゲンマトリックスの構造的な混乱と浮腫が観察された。曝露後30分で、I型肺炎球の損傷の徴候がより顕著になった。肺胞内張りのプロファイルでは、細胞間および傍細胞透過性の等価値の増加が観察された。肺毛細血管内皮細胞の変化は検出されなかったが、これはI型肺細胞がパーフルオロイソブチレンの毒性効果の主要な標的であることを示唆している。これらの細胞の特異的な代謝を考慮した特定の細胞集団の脆弱性は、フッ素系高分子材料の熱分解生成物の毒性効果のメカニズムを解読する鍵となり得る。

Rats were exposed to fluoroplast-4 pyrolysis products (sample weight 2.6 g, pyrolysis temperature 440-750°C, pyrolysis duration 4 min) containing perfluoroisobutylene over 15 min. Lung tissue samples for histological and electron microscopic examination were isolated in 3 and 30 min after intoxication and processed routinely. Histological examination revealed no structural changes in the lungs. In ultrathin sections of rat lungs, some changes in the structure of type I pneumocytes were detected in 3 min after the exposure: detachment of cytoplasmic processes and the appearance of transcytosis pores. These changes attested to impaired cell-cell interactions and their adhesion to the basement membrane, where structural disorganization and edema of the collagen matrix were observed. In 30 min following exposure, the signs of damage to type I pneumocytes became more pronounced. The increase in the equivalents of transcellular and paracellular permeability in the alveolar lining profile was observed. No changes in the pulmonary capillary endotheliocytes were detected, which suggest that type I pneumocytes are the primary target of the toxic effect of perfluoroisobutylene. The vulnerability of a particular cell population, in view of specific metabolism of these cells, can be the key to deciphering of the mechanisms of the toxic effect of pyrolysis products of fluorinated polymer materials.