Научная статья на тему 'Фулерени С60 підвищують викликаний толуолом рівень апоптично та некротично змінених нейтрофілів крові'

Фулерени С60 підвищують викликаний толуолом рівень апоптично та некротично змінених нейтрофілів крові Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
90
37
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
фулерени / толуол / активні форми кисню / нейтрофіли / апоптоз / некроз / fullerenes / toluene / apoptos / necros / neutrophils

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Палиця Л. М., Корда М. М.

Наноматеріали набувають характеру нового глобального антропогенного чинника, який може характеризуватись потенційною небезпекою для здоров’я населення. Метою даної роботи було оцінити інтегральний ефект фулеренів (С60) і хімічного токсиканта толуолу на ступінь утворення активних форм кисню та процеси апоптозу і некрозу в нейтрофілах крові експериментальних щурів. Тваринам інтраперитонеально вводили суспензію фулеренів (60 мг/кг), толуол (0,5 мл/кг) і толуол з розчиненими в ньому фулеренами. В динаміці (3-72 год.) в нейтрофілах крові цитофлуориметричним методом визначали утворення активних форм кисню за допомогою дихлорфлуоресцеїну диацетату та інтенсивність апоптозу і некрозу за рівнем клітин мічених анексином V і пропідію йодидом. Максимальні зміни всіх показників у всі терміни дослідження зареєстровано у групі тварин, яким вводили фулерени, розчинені в токсиканті толуолі. При цьому продукція АФК та рівень апоптично та некротично змінених нейтрофілів крові тварин, яким вводили наночастинки і толуол, зростали достовірно порівняно з тваринами, яким вводили тільки токсикант. Зроблено висновок, що карбонові наночастинки фулерени С60 здатні потенціювати токсичний ефект ксенобіотиків хімічної природи.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Палиця Л. М., Корда М. М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

FULLERENE C60 INCREASES TOLUENE INDUCED LEVELS OF APOPTOTIC AND NECROTIC NEUTROPHILS

When widespread in the environment, nanomaterials can affect the human body not only by themselves but in combination with a large number of other chemical and biological substances and contaminants. This poses an increased danger, since toxic effects of chemical substances are likely to be multiplied in the presence of nanoparticles. One of the possible mechanisms of this adverse action is the adsorption of previously descry bed toxins onto nanoparticles facilitating their transport inside the cells. The aim of this study is to evaluate the combined effect of fullerenes (C60) and a chemical toxicant toluene on the magnitude of formation of reactive oxygen species as well as apoptosis and necrosis of neutrophils. Laboratory ratsreceived intraperitoneal injections of fullerene suspension (60 mg/kg), toluene (0.5 ml/kg) or toluene with dissolved fullerenes. We measured changes in formation of reactive oxygen species in neutrophils using flow cytofluorometry with dichlorofluorescein diacetate and the intensity of apoptosis and necrosis using annexin V and propidium iodideprobes as a time series starting in hour 3 of the experiment and up to hour 72. Statistical analysis of the results was performed in the Department of Statistical Research of Ternopil State Medical University using applications Microsoft Excel 2007 and Statsoft STATISTICA. The results are presented as a mean ± SEM of eight experiments. The obtained values were compared using Mann-Whitney U test. Statistical significance was set at p <0.05. In rats that received only colloidal solution of fullerene C60 at a dose of 60 mg/kg, the cell population of neutrophils consisted mainly of alive cells with a small number of apoptotic and necrotic ones. In rats of this group ROS did not change significantly compared to the levels in intact animals for the entirety of the experiment. In contrast, the animals injected with toluene at a dose of 0.5 ml/kg, ANV+ and PI+ markers in peripheral blood neutrophils significantly increased compared to the controls. For instance, in hour 3 of the experiment ANV+ value in neutrophils (indicating premature apoptosis) was 1.3 times higher than normal, reaching the maximum in hour 6 of the study (194% of control). Maximum increase (174%) in PI+ in the group III of experimental animals was also detected in hour 6 of the study, declining after wards. After injecting the rats with toluene, formation of reactive oxygen species in neutrophils significantly increased and was higher than control by 1.4, 2, 1.9 and 1.6 times respectively in 3, 6, 24 and 72 hours after toxin introduction. The maximum changes of all parameters and at all time points were detected in the group of animals that were injected with fullerenes dissolved in toluene. In this group, production of ROS and the levels of apoptotic and necrotic neutrophils significantly increased compared to animals injected only with the toxin. Conclusion: carbon nanoparticles fullerene С60 increase the capacity of chemical toxicant toluene to increase production of intracellular ROS and induce apoptotic and necrotic changes in neutrophils.

Текст научной работы на тему «Фулерени С60 підвищують викликаний толуолом рівень апоптично та некротично змінених нейтрофілів крові»

UDC 616.71-007.23:616-002.2]-076-092.9

MARKERS OF INFLAMMATION IN THE VIOLATION OF THE PROCESSES OF REGULATION OF BONE REMODELING

Pavlov S. B., Kumechko M. V., Babenko N. M., Semko N. G.

Abstract. Inflammation is a pathological symptom of a wide spectrum of chronic diseases and has a significant impact on bone remodeling, causing osteoporosis. Glucocorticoids also have a significant negative impact on the bones, which are difficult to separate from the effects of the inflammation. Glucocorticoids decrease the production of proinflammatory cytokines, is associated with bone resorption by increasing the expression of RANKL and decrease osteoprotegerin expression by osteoblasts. They have a direct effect on osteoclasts by activating intracellular signaling pathways related to inflammation.

Aim. Studied cell-like and molecular mechanisms of disorders of bone remodeling, at the experimental osteoporosis caused by glucocorticoids. Assessment of the role of inflammation in these processes was carried out through analysis of serum C-reactive protein (CRP) and galectin-3.

Material and methods. In an experiment 2 groups of white rats of females were investigated. Violation of bone remodeling was verified by measurement of bone density. Levels of serum CRP and galectin-3 were studied by ELISA in blood serum of the animals.

Results. The mineral density of a bone in animals from group with violation of bone remodeling by glucocorticoids, was lower, than in animals of control group. Decrease in content of C-reactive protein (0,664 ± 0,032 mg/l) and galectin-3 (1,117 ± 0,069 ng/ml) in blood serum of animals with violation of bone remodeling by glucocorticoids, compared with the control, was revealed (1,036 ± 0,05 mg/l, 1,151 ± 0,072 ng/ml respectively). The decrease of the level of CRP in the group of animals with the glucocorticoid model of disorders of bone metabolism likely occurs because of reduced production of proinflammatory cytokines. What is the result of the action of glucocorticoids. In the later stages of experimental osteoporosis increases the apoptosis induced by the glucocorticoids. This is accompanied by reduced expression of galectin-3. Effect of glucocorticoids in experimental osteoporosis shifts the balance between pro- and anti-inflammatory cytokines towards anti-inflammatory cytokines. This is manifested as a reduction in the level of CRP Increasing levels of anti-inflammatory cytokines, apparently, leads to a feedback increase the production of pro-inflammatory cytokines, stimulating osteoclastogenesis. This leads to a reduction of bone mineral density in the group of animals with the glucocorticoid model of disorders of bone metabolism.

Conclusions. The use of glucocorticoids led to lower levels of CRP and galectin-3 in the group of animals with impaired bone remodeling. This affects the violation of the processes of regulation of bone remodeling and may be one link in the mechanisms of development of pathological process. There was an inverse relationship between the level of C-reactive protein and bone mineral density. For galectin-3, this interaction is not detected. This indicates the important role of the features of inflammation in the mechanisms of disorders of bone remodeling. We assume that it is possible to use CRP as a marker of disorders of bone remodeling under the influence of glucocorticoids.

Keywords: inflammation, bone remodeling, C-reactive protein, galectin-3, glucocorticoids, cytokines.

Рецензент — проф. Скрипник I. М.

Стаття надшшла 09.02.2017 року

© Палиця Л. М., Корда М. М.

УДК 617.155.34-002.4/826:547.533-06

Палиця Л. М., Корда М. М.

ФУЛЕРЕНИ С60 П1ДВИЩУЮТЬ ВИКЛИКАНИЙ ТОЛУОЛОМ Р1ВЕНЬ АПОПТИЧНО ТА НЕКРОТИЧНО

ЗМ1НЕНИХ НЕЙТРОФ1Л1В КРОВ1

ДВНЗ «Тернопшьський державний медичний ушверситет iM. I. Я. Горбачевського МОЗ УкраТни» (м. Тернопшь)

[email protected]

Дана робота е фрагментом науково-дослщно! особливу небезпеку, осюльки юнуе в1рогщнють по-роботи <^bxiMi4Hi мехаызми порушень метаболiзму силення токсичних ефек^в хiмiчних речовин пщ за умов надходження до оргаызму токсиканпв рiз- дiею наночастинок, що пов'язано з можливютю ад-ного генезу», № державно! реестраци 0116U003353. сорбцп традицмних токсикан^в на наночастинках

Вступ. ХХ1 столбя — це час нанотехнолопй, на- i, як результат, полегшення !х транспорту в кгмтини номедицини, нанобюлоги, нанофармакологп [2,7]. оргаызму. Тому виникае питання про необхщнють В умовах масового еколопчного навантаження на- фундаментального розумшня токсиколопчних влас-номатерiалiв на навколишне середовище вони мо- тивостей наночастинок при !х попаданн в оргаызм жуть впливати на оргаызм людини не iзольовано, а i разом з «класичними» хiмiчними токсикантами. в поеднанн з великим числом рiзних речовин хiмiч- Мета дослщження. Метою дано! роботи було

ного та бюлопчного походження, що е контамштами оцЫити штегральний ефект фулереыв (С60) i хiмiчно-об'екпв навколишнього середовища. Це становить го токсиканта толуолу на ступЫь утворення активних

форм кисню та процеси апоптозу i некрозу нейтро-фiлiв кровi.

Об'ект i методи дослiдження. Дослiди вико-HaHi на 104 безпородних щурах-самцях масою ISOISO г, яких утримували на стандартна дieтi. Bcix тва-рин подiлили на 4 групи: 1-а - контрольна (iнтактнi щури), яким iнтраперитонеально вводили фiзрозчин (0,5 мл/кг); 11- а - щури, яким штраперитонеально вводили 60 мг/кг колощного розчину фулерену С60. Диспергування наночастинок С60 у фiзiологiчному розчинi проводили за допомогою ультразвукового диспергатора УЗДН-М750Т (25 кГц, 750 Вт) протя-гом 5 хв; lll-а - тварини, яким штраперитонеально вводили толуол в дозi 0,5 мл/кг; IV-а - щури, яким вводили фулерен (60 мг/кг), розведений в толуолi (0,5 мл/кг). Тварин виводили з експерименту пщ т^ опенталовим наркозом через 3, 6, 24 i 72 год. Ней-трофiли видтяли з венозно! кровi методом градiент-ного центрифугування [5]. Для вимiрювання рiвня активних форм кисню у нейтрофтах кровi викорис-товували дихлорфлуоресцешу диацетат (ДХФ-ДА) («Sigma Aldrich», USA), який е барвником iз забло-кованою флуоресценцiею [9]. Пiсля пасивного про-никнення в кттину i вiдщеплення ацетатно! групи пiд дiею естераз ДХФ-ДА переходить у полярну сполуку, яка не здатна до дифузи з кгмтини. У результат вза-емодiI з перекисом водню та iншими вiльними радикалами ДХФ-ДА стае флуорес^юючою сполукою. Рiвень продукцiI АФК аналiзували за штенсивыстю свiтiння барвника. Оцiнювали параметри зелено! флуоресценци в клггинах, виявлених на FL1-каналi за допомогою проточно! цитофлуориметри Epics XL (Beckman Coulter, США). Значення доотджуваного параметра виражали у вщсотках (кiлькiсть лейкоци-тiв iз пiдвищеним внутршньоклггинним вмiстом АФК (АФК+-кттини) до ктькост клггин iз нормальним вмютом АФК).

Для оцiнки апоптозу нейтроф!тв кровi ви-користовували FITC-мiчений анексин V (AN), що зв'язуеться з фосфатидилсерином на зовншый по-верхнi плазмалеми, та пропiдiю йодид (Р1) з набору реагеыпв «ANNEXIN V FITC» («Beckman Coulter», США) [11]. Аналiз проб проводили на проточному цитометрi Epics XL («Beckman Coulter», США) з ар-гоновим лазером, визначаючи декiлька параметрiв: мале кутове свiтлорозсiювання (FSC), що харак-теризуе розмiр кттини, бiчне свiтлорозсiювання (SSC), що характеризуе оптичну неоднорщысть цитоплазми кттин, характер клггинних включень i гранулярнiсть клггин, а також мембраны особливос-тi кттини, i показник зелено! флюоресценцп (флю-оресце'^зотю^анат^ТС - 530 нм). Дослщжувану популяцiю кттин гейтували в координатах FSC (вюь абсцис) i SSC (вюь ординат), по™ аналiзували на наявнють флуоресценцi! в координатах на основi Dot Plot (двопараметрична гютограма). Використо-вували автоматичне програмне забезпечення i методи збору та аналiзу даних з високою роздтьною здатнiстю (1024 канали). Отриманi результати представляли у вщсотках.

Дискримшацмний аналiз типу клiтинно! смертi включав (рис.): 1-й квадрант - кттини, негативы за анексином V i позитивы за Р1 - некроз; 2-й квадрант

— нейтрофти, позитивы за Р1 i анексином V-FITC

- ызня стадiя апоптозу або некроз; 3-й квадрант

— нейтрофти, негативы за Р1 i анексином V-FITC

- життездатн кттини; 4-й квадрант - нейтрофти, позитивы за анексином V-FITC i негативы за Р1 — рання стадiя апоптозу.

Утримання тварин та експерименти проводились у вщповщност до положень «европейсько|' конвенци про захист хребетних тварин, як використовуються в експериментальних та шших наукових цiлях».

Статистичну обробку результа^в виконували у вiддiлi статистичних дослщжень Тернопiльського державного медичного уыверситету iм. I. Я. Гор-бачевського з використанням статистичних при-кладних програм Microsoft Excel 2007 i Statsoft STATISTICA. Результати виражали як середне ± SEM з 8 експерименпв. Порiвнювали отриманi величини з використанням непараметричного критерю Ман-на-У^ы. Змiни вважали статистично достовiрними при р<0,05.

Результати дослiдження та ïx обговорення.

На даний час найбiльш вiдомi два механiзми заги-белi клiтин — некроз i апоптоз. Апоптоз — це гене-тично запрограмований процес, при якому клггина сама активно сприяе сво|'й загибелi [6,10]. Апоптоз запускаеться через спещальы рецептори смертi на поверхнi кттини або нерецепторним шляхом, що веде до активаци регуляторних бiлкiв, яю зупиняють мiтотичну активнiсть клiтини (бток р53), виклика-ють фрагментацiю ДНК (ендонуклеази), деграда-цiю життевоважливих бтюв (каскад протеолiтичних ферментiв каспаз), порушують зв'язок клiтини з по-закштинним матриксом i т. д. [1,4]. Основними ета-пами некрозу е пошкодження плазматично|' мемб-рани, набухання мтохондрм i вЫе|' клiтини, втрата внутршньокпггинних компонентiв, дезiнтеграцiя ядра з подальшим фагоцитозом загиблих клiтин.

За умов введення щурам чистого колощного розчину фулереыв С60 у дозi 60 мг/кг було встановлено, що доотджувана клiтинна популяцiя нейтрофгтв характеризувалася переважно живими i невеликою кiлькiстю апоптичних i некротичних кттин. Вмiст у цiй групi АФК+ не змiнювався достовiрно порiвняно

Рис. Розподш апоптичних i життездатних кл^ин в режимi Dot Plot.

можна виключати, що до причин, як1 активують апоп-тоз, можуть в1дноситись ряд ¡нших зовн1шн1х та вну-тр1шн1х фактор1в, зокрема, п1двищення концентрацИ в кров1 прозапальних циток1н1в. В1домо, що ФНП-а здатний зв'язуватися з мембранним рецептором Т1ЧР-Я2 та активувати ферменти каспаз-протеази Р1_1СЕ I ендонуклеази (ДНКази I I II), як1 запускають апоптичний каскад [8]. Ран1ше у наших доотджен-нях ми показали, що р1вень в сироватц1 кров1 прозапальних циток1н1в, в тому числ1 I ФНП-а, пщвищував-ся в значно бтышому ступен1 в щур1в, яким вводили толуол разом з карбоновими наночастинками фуле-ренами, у пор1внянн1 з тваринами, як1 п1ддавалися впливу т1льки толуолу [3].

Таблиця 1.

Вплив фулерешв С60 на показники апоптозу нейтрофiлiв та вмют в них активних форм кисню (М±т, п=8)

Групи тварин

Показник С

1нтактш Час пiсля введення (год)

3 6 24 72

ANV+-клiтини, % 3,90±0,21 3,97±0,19 3,88±0,22 3,95±0,18 3,86±0,20

PI+-клiтини, % 1,59±0,10 1,63±0,11 1,55±0,09 1,62±0,08 1,67±0,13

АФК+-клiтини, % 16,48±1,07 15,81 ±1,16 17,10±1,20 16,95±1,03 15,67±1,12

з аналопчними показниками у iнтактних тварин у вс термiни дослiдження (табл. 1).

Натомють, як свiдчать данi таблиц 2, у тварин, яким вводили толуол в дозi 0,5 мл/кг вмют ANV+ i PI+ - нейтрофгтв периферiйноI кровi достовiрно пщви-щувався порiвняно з контролем. Так, вже на 3 год. експерименту показник ANV+ нейтрофгтв (який вщ-повiдае за раннiй апоптоз) перевищував норму у 1,3 рази i досягав максимуму на 6 год. спостереження (194% порiвняно з контролем). Максимальне (на 174%) збтьшення показника PI+ в 3-й груп тварин також виявлено на 6 год. експерименту. В подальшо-му даний показник знижувався. Утворення активних форм кисню у нейтрофтах кровi пюля введення толуолу суттево зростае та переви-щуе показники контролю в 1,4, 2, 1,9 та 1,6 рази вщповщно через 3, 6, 24 та 72 год. пюля Ытоксикацп.

У найбтьшому ступен утворення активних форм кисню та штенсивнють процеЫв апоптозу i некрозу нейтрофiлiв кровi пщви-щувалися в щурiв, яким вводили фулерени, розведен в толуолi (табл. 3). Як видно з даних таблиц 3, в тварин IV групи, по-рiвняно з Ытактними щурами, показники вщсотюв ANV+ i PI+-клiтин зростали у вс термiни до-слiдження досягаючи максимуму (в 2,5 та 2,3 рази) на 6 год. експерименту. 1нтенсивнють раннього апоптозу (ANV+- нейтрофти) пе-ревищувала аналогiчнi значення у Ш-й експериментальнiй групi на 129 i 133% вiдповiдно через 6 i 24 год. вiд початку експерименту. При вивченн рiвня Рl+-клiтин, якi характеризують iнтенсивнiсть некротичних процеЫв, спостер^ галось його пщвищення на 133 i 130% (6, 24 год.) порiвняно з гру-пою тварин, яким вводили ттьки толуол. Рiвень АФК також був до-стовiрно вищим у нейтрофтах IV групи щурiв порiвняно з таким у тварин Ill групи у вс термши до-слщження.

Таким чином, отриманi данi свщчать про те, що наночас-тинки фулерени С60 посилюють прооксидний ефект хiмiчного токсиканта толуолу на нейтро-фiли кровi, а також проапоптич-ний i пронекротичний ефекти останнього. Очевидно, що саме окиснювальний стрес, який про-являвся зафксованим нами зрос-танням в нейтрофтах кровi вмiсту активних форм кисню, яким влас-тива пошкоджувальна дiя на кли тинн структури, прискорюе про- Примiтка. * — зм1ни достов1рн1 пор1вняно з контролем (p<0,05); # — зм1ни достов1рн1 цеси апоптозу i некрозу. Також не пор1вняно з групою тварин, яким вводили толуол (p<0,05).

Примiтка. * — зм1ни достов1рн1 пор1вняно з контролем (p<0,05).

Таблиця 2.

Вплив толуолу на показники апоптозу нейтроф^в та вм^т в них активних форм кисню (M±m, n=8)

Показник Групи тварин

lнтактнi Толуол

Час тсля введення (год)

3 6 24 72

ANV+-клiтини, % 3,90±0,21 5,16±0,30* 7,60±0,45* 6,27±0,33* 5,50±0,40*

PI+-клiтини, % 1,59±0,10 1,93±0,12 2,77±0,19* 2,30±0,15* 2,03±0,16

АФК+-клiтини, % 16,48±1,07 23,66±1,65* 34,52±2,88* 31,96±2,57* 27,10±2,08*

Примiтка. * — зм1ни достов1рн1 пор1вняно з контролем (p<0,05).

Таблиця 3.

Вплив поеднаного застосування С60 i толуолу на показники апоптозу нейтроф^в та вмiст в них активних форм кисню

(M±m, n=8)

Показник Групи тварин

1нтактш Толуол + С60

Час пiсля введення (год)

3 6 24 72

ANV+-клiтини, % 3,90±0,21 7,09±0,46*# 9,83±0,50*# 8,36±0,74*# 7,21±0,55*

PI+-клiтини, % 1,59±0,10 2,36±0,20* 3,69±0,24*# 2,99±0,16*# 2,52±0,17*

АФК+-клiтини, % 16,48±1,07 32,80±2,21*# 50,76±3,10*# 46,14±2,70*# 38,60±2,18*#

Висновок. Карбоновi наночастинки фулерени Перспективи подальших дослiджень. Для

С60 посилюють здатнiсть хiмiчного токсиканта толуо- безпечного використання нанотехнолопй необхiднi

лу пiдвищувати продукцiю внутршньоклггинних АФК подальшi бiохiмiчнi дослiдження, спрямован на вита рiвень апоптично та некротично змшених нейтро- вчення механiзмiв синергiчного впливу наноматерг

фгтв кровi. алiв i ксенобiотикiв хiмiчно! природи на органiзм.

Лiтература

1. Губский Ю.И. Роль активных форм кислорода в функциональной активности мар-киназного каскада, глобальных факторов транскрипции и развитии апоптоза / Ю.И. Губский, И.Ф. Беленичев, Е.Л. Левицкий [и др.] // «Журн. АМН Укра'ши». - 2008. - Т. 14, № 2. - С. 203-217.

2. Лахтин В.М. Нанотехнологии и перспективы их использования в медицине и биотехнологии / В.М. Лахтин, С.С. Афанасьев, М.В. Лахтин [и др.] // Вестн. РАМН. - 2008. - № 4. - С. 50-55.

3. Палица Л.М. Фулерены С60 усиливают токсический эффект толуола на имунный статус организма / Л.М. Палица, М.М. Корда // Проблемы биологии и медицины. - Самарканд, 2016. - № 4 (91). - С. 150-154.

4. Петрищев Н.Н. Содержание растворимых маркеров апоптоза и циркулирующих аннексин V-связанных апоптотических клеток в крови больных острым коронарным синдромом / Н.Н. Петрищев, Л.В. Васина, А.В. Луговая // Вестник Санкт-Петербургского университета. - 2008. - № 1. - С. 14-23.

5. Стефанова О.В. ДоклЫчш дослщження лкарських засобiв: методичн рекомендацп / О.В. Стефанов. - К.: Авщена, 2001 р. - 528 с.

6. Фильченков А.А. Апоптоз и рак / А.А. Фильченков, Р. С. Стойка. - Киев: Морион, 1999. —184 с.

7. Чекман 1.С. Нанотоксиколопя: напрямки дослщжень (огляд) / 1.С. Чекман, А.М. Сердюк, Ю.1. Кундiев [та ш.] // Довкшля та здоров'я. - 2009. - № 1. - С. 3-7.

8. Bazzoni F. The tumor necrosis factor ligand and receptor families / F. Bazzoni, B. Beutler // N. Engl. J. Med. - 1996. - Vol. 334. - P. 1717-1725.

9. Lee S.C. Apoptosis in the pathophysiology of diabetes mellitus / S.C. Lee, S. Pervaiz // The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. - 2007. - № 39. - Р. 497-504.

10. Loh K.P Oxidative stress: apoptosis in neuronal injury / K.P. Loh, S.H. Huang, R. De Silva [et al.] // Curr. Alzheimer Res. - 2006. -Vol. 3. - P. 327-337.

11. Zhao C. The CD14+/lowCD16+ monocyte subset is more susceptible to spontaneous and oxidant-induced apoptosis than the CD14+ CD16- subset / C. Zhao, YC. Tan, W.C. Wong [et al.] // Cell Death and Disease. - 2010. Vol. 1 - P. 1-11.

УДК 617.155.34-002.4/826:547.533-06

ФУЛЕРЕНИ С60 П1ДВИЩУЮТЬ ВИКЛИКАНИЙ ТОЛУОЛОМ Р1ВЕНЬ АПОПТИЧНО ТА НЕКРОТИЧНО ЗМ1НЕНИХ НЕЙТРОФ1Л1В КРОВ1

Палиця Л. М., Корда М. М.

Резюме. Наноматерiали набувають характеру нового глобального антропогенного чинника, який може характеризуватись потенцмною небезпекою для здоров'я населення.

Метою дано! роботи було оцЫити штегральний ефект фулереыв (С60) i хiмiчного токсиканта толуолу на ступшь утворення активних форм кисню та процеси апоптозу i некрозу в нейтрофтах кровi експерименталь-них щурiв. Тваринам штраперитонеально вводили суспензт фулереыв (60 мг/кг), толуол (0,5 мл/кг) i толуол з розчиненими в ньому фулеренами. В динамщ (3-72 год.) в нейтрофтах кровi цитофлуориметричним методом визначали утворення активних форм кисню за допомогою дихлорфлуоресце!ну диацетату та штен-сивнють апоптозу i некрозу за рiвнем кгмтин мiчених анексином V i пропщю йодидом. Максимальн змши вЫх показниюв у вс термши дослщження зареестровано у груп тварин, яким вводили фулерени, розчинен в токсикант толуолг При цьому продук^я АФК та рiвень апоптично та некротично змшених нейтроф^в кровi тварин, яким вводили наночастинки i толуол, зростали достовiрно порiвняно з тваринами, яким вводили ттьки токсикант. Зроблено висновок, що карбоновi наночастинки фулерени С60 здатн потен^ювати токсич-ний ефект ксенобютиюв хiмiчно! природи.

Ключовi слова: фулерени, толуол, активы форми кисню, нейтрофти, апоптоз, некроз.

УДК 617.155.34-002.4/826:547.533-06

ФУЛЛЕРЕНЫ С60 ПОВЫШАЮТ ВЫЗВАННЫЙ ТОЛУОЛОМ УРОВЕНЬ АПОПТИЧЕСКИ И НЕКРОТИЧЕСКИ ИЗМЕНЕННЫХ НЕЙТРОФИЛОВ КРОВИ

Палица Л. М., Корда М. М.

Резюме. Наноматериалы приобретают характер нового глобального антропогенного фактора, который может характеризоваться потенциальной опасностью для здоровья населения.

Целью данной работы было оценить интегральный эффект фуллеренов (С60) и химического токсиканта толуола на степень образования активных форм кислорода и процессы апоптоза и некроза в нейтрофилах крови экспериментальных крыс. Животным интраперитонеально вводили суспензию фуллеренов (60 мг/ кг), толуола (0,5 мл/кг) и толуол с растворенными в нем фуллеренами. В динамике (3-72 ч.) в нейтрофилах крови цитофлуориметрическим методом определяли образование активных форм кислорода с помощью дихлорфлуоресцеина диацетата и интенсивность апоптоза и некроза по уровню клеток меченых анексином V и пропидия йодидом. Максимальные изменения всех показателей во все сроки исследования зарегистрировано в группе животных, которым вводили фуллерены, растворенные в токсиканте толуоле. При этом продукция АФК и уровень апоптически и некротически измененных нейтрофилов крови животных, которым вводили наночастицы и толуол, достоверно увеличивались по сравнению с животными, которым вводили только токсикант. Сделан вывод, что карбоновые наночастицы фуллерены С60 способны усиливать токсический эффект ксенобиотиков химической природы.

Ключевые слова: фуллерены, толуол, активные формы кислорода, нейтрофилы, апоптоз, некроз.

UDC 617.155.34-002.4/826:547.533-06

FULLERENE C INCREASES TOLUENE INDUCED LEVELS OF APOPTOTIC AND NECROTIC NEUTRO-

60

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

PHILS

Palytsia L. M., Korda M. M.

Abstract. When widespread in the environment, nanomaterials can affect the human body not only by themselves but in combination with a large number of other chemical and biological substances and contaminants. This poses an increased danger, since toxic effects of chemical substances are likely to be multiplied in the presence of nanoparticles. One of the possible mechanisms of this adverse action is the adsorption of previously descry bed toxins onto nanoparticles facilitating their transport inside the cells.

The aim of this study is to evaluate the combined effect of fullerenes (C60) and a chemical toxicant toluene on the magnitude of formation of reactive oxygen species as well as apoptosis and necrosis of neutrophils.

Laboratory ratsreceived intraperitoneal injections of fullerene suspension (60 mg/kg), toluene (0.5 ml/kg) or toluene with dissolved fullerenes. We measured changes in formation of reactive oxygen species in neutrophils using flow cytofluorometry with dichlorofluorescein diacetate and the intensity of apoptosis and necrosis using annexin V and propidium iodideprobes as a time series starting in hour 3 of the experiment and up to hour 72.

Statistical analysis of the results was performed in the Department of Statistical Research of Ternopil State Medical University using applications Microsoft Excel 2007 and Statsoft STATISTICA. The results are presented as a mean ± SEM of eight experiments. The obtained values were compared using Mann-Whitney U test. Statistical significance was set at p <0.05.

In rats that received only colloidal solution of fullerene C60 at a dose of 60 mg/kg, the cell population of neutrophils consisted mainly of alive cells with a small number of apoptotic and necrotic ones. In rats of this group ROS did not change significantly compared to the levels in intact animals for the entirety of the experiment.

In contrast, the animals injected with toluene at a dose of 0.5 ml/kg, ANV+ and PI+ markers in peripheral blood neutrophils significantly increased compared to the controls. For instance, in hour 3 of the experiment ANV+ value in neutrophils (indicating premature apoptosis) was 1.3 times higher than normal, reaching the maximum in hour 6 of the study (194% of control). Maximum increase (174%) in PI+ in the group III of experimental animals was also detected in hour 6 of the study, declining after wards. After injecting the rats with toluene, formation of reactive oxygen species in neutrophils significantly increased and was higher than control by 1.4, 2, 1.9 and 1.6 times respectively in 3, 6, 24 and 72 hours after toxin introduction.

The maximum changes of all parameters and at all time points were detected in the group of animals that were injected with fullerenes dissolved in toluene. In this group, production of ROS and the levels of apoptotic and necrotic neutrophils significantly increased compared to animals injected only with the toxin.

Conclusion: carbon nanoparticles fullerene С60 increase the capacity of chemical toxicant toluene to increase production of intracellular ROS and induce apoptotic and necrotic changes in neutrophils.

Keywords: fullerenes, toluene, apoptos, necros, neutrophils.

Рецензент - проф. Непорада К. С.

Стаття надшшла 02.02.2017 року

© Панченко М. С.

УДК 616.33-002.44:616.61-002.3 Панченко М. С.

КОГН1ТИВНО-Б1ХЕВ1ОРАЛЬНА КОРЕКЦ1Я КАРД1ОВАСКУЛЯРНОГО РИЗИКУ: ОЦ1НКА ЕФЕКТИВНОСТ1 У ПАЦ1СНТ1В З НЕВРОТИЧНИМИ РОЗЛАДАМИ

Донецький нацюнальний медичний ушверситет (м. Кропивницький) Хармвська медична академiя шслядипломноТ осв^и (м. Хармв)

[email protected]

До^дження виконано у межах науково-дослщ-них робгг кафедри психотерапп (зав. - проф. Михайлов Б.В.), кафедри Ымейно! медицини, народно! та нетрадицмно! медицини, санологи (зав. - проф. Шкляр С.П.) «Обгрунтування, розробка та оцшка ефективност методiв немедикаментозно! корекци психосоматичних розладiв та психогенних захво-рювань на первинному рiвнi надання медично! до-помоги населенню» (2014-2016 р.) та е фрагментом науково! квалiфiкацiйно! роботи автора.

Вступ. До^дження, спрямован на удоскона-лення медико-психолопчного моыторингу, ранньо! дiагностики, iндивiдуалiзацiю ризикометричних пщ-

ходiв е актуальними [1-3, 10,13], осктьки згщно до юнуючих уявлень, шкала оцЫки ризику «SCORE» при-значена для прогнозування смертельного (коронарного чи некоронарного) захворювання в найближчi 10 роюв. Тодi як в молодому вц технолопя оцшки КВР носить проспективний характер. I, не дивлячись на меншу точнють, ыж у старших вкових групах, технолопя дозволяе на рiвнi первинно! ланки надання медично! допомоги iндивiдуалiзувати засоби цтьо-во! профтактики кардюваскулярних подм [10-13].

Мета досл1дження полягала у вивченн ефек-тивност когнггивно^хевюрально! корекци серед пащен^в з пщвищеним КВР за наявност гострих не-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.