Effects of three-month intake of silicon from drinking water on the morphology of avidin-positive mast cells in murine spleen

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

We studied the inner organ adaptation in experimental rodents to silicon intake from drinking water over many years. Mast cells (MC) are the objects of our special interest. They contain neurotransmitters, biogenic amines and heparin, which can be directly found in them with avidin staining. We studied the reactions of avidin-positive MC in the spleen of laboratory mice, which consumed silicon in their drinking water (20 mg/L) during 3 months. The white laboratory male mice were divided in two groups. The control group of animals received ad libitum bottled drinking water with silicon (10 mg/L), whereas an experimental group received the same water with silicon supplemented with sodium metasilicate nonahydrate, thus achieving total silicon concentration of 20 mg/L. The mass concentration of silicon in water was determined using an inductively coupled plasma emission spectrometer 5110 ICP-OES. Three months later, the animals were sacrificed, the spleen was removed, fixed in 10% neutral formalin and embedded in paraffin. Dewaxed 6-µm sections were incubated for 30 minutes at room temperature and stained with avidin labeled with a green fluorescent label (Avidin, Alexa Fluor® 488 conjugate, Invitrogen, Germany). The preparations were studied with fluorescence microscope at excitation wavelength of 495 nm. An increased number of avidin-positive MC was observed in the red pulp of spleens from mice treated with drinking water with silicon. The median size of MC in the spleen of mice in the experimental group tended to decrease due to increased proportion of small cells. In mice receiving drinking water with silicon, large mast cells have higher luminescence indices, i.e., they contained more heparin than mast cells from the spleen of animals in control group. Long-term silicon intake with drinking water at a concentration of 20 mg/L for three months leads to the size redistribution of MC population in the red pulp of murine spleen, along with increased fluorescence intensity of large-sized avidin-positive MCs, thus suggesting an increased amount of heparin in these cells.

About the authors

V. S. Gordova

Immanuel Kant Baltic Federal University

Author for correspondence.
Email: crataegi@rambler.ru

PhD (Medicine), Associate Professor at the Department of Fundamental Medicine of the Medical Institute

Russian Federation, Kaliningrad

E. A. Grigoryeva

Ulyanov Chuvash State University

Email: crataegi@rambler.ru

Assistant Professor at the Department of Medical Biology with a Course of Microbiology and Virology

Russian Federation, Cheboksary, Chuvash Republic

V. E. Sergeeva

Ulyanov Chuvash State University

Email: crataegi@rambler.ru

PhD, MD (Biology), Professor at the Department of Medical Biology with a Course of Microbiology and Virology

Russian Federation, Cheboksary, Chuvash Republic

A. T. Smorodchenko

Medical School Berlin – University of Health and Medicine

Email: crataegi@rambler.ru

PhD, MD (Medicine), Professor at the Anatomy Department

Germany, Berlin

References

  1. Gordova V.S., Sergeeva V.E., Sapozhnikov S.P. Morphological adaptation of internal organs to the intake of a water-soluble silicon compound into the body. Cheboksary: Publishing house of the Chuvash University, 2021. 208 p.
  2. Grigoryev I.P., Korzhevskii D.E. Modern imaging technologies of mast cells for biology and medicine (review). Sovremennye tehnologii v meditsine = Modern Technologies in Medicine, 2021, Vol. 13, no. 4, pp. 93-109. (In Russ.)
  3. Grigoryeva E.A., Gordova V.S., Sergeeva V.E., Smorodchenko A.T., Smirnova N.V. Avidin-positive mast cells of the liver when exposed to water-soluble silicon for nine months. Rossiyskiy Immunologicheskiy Zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2024, Vol. 27, no. 2, pp. 157-160. (In Russ.) doi: 10.46235/1028-7221-16863-AMC.
  4. Ilyina L.Yu., Sapozhnikov S.P., Kozlov V.A., Dyachkova I.M., Gordova V.S. Quantitative evaluation of mast cells sulfation. Acta medica Eurasica = Acta Medica Eurasica, 2020, no. 2, pp. 43-53. (In Russ.)
  5. Kondashevskaya M.V. Mast Cells Heparin – New Information on the Old Component (Review). Vestnik Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk = Annals of the Russian Academy of Medical Sciences, 2021, Vol. 76, no. 2, pp. 149-158. (In Russ.)
  6. Kett W.C., Osmond R.I., Moe L., Skett S.E., Kinnear B.F., Coombe D.R. Avidin is a heparinbinding protein. Affinity, specificity and structural analysis. Biochim. Biophys. Acta, 2003, Vol. 1620, no. 1-3, pp. 225-234.
  7. Zhang Y., Ramos B.F., Jakschik B.A. Augmentation of reverse arthus reaction by mast cells in mice. J. Clin. Invest., 1991, Vol. 88, no. 3, pp. 841-846.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Gordova V.S., Grigoryeva E.A., Sergeeva V.E., Smorodchenko A.T.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».