CC BY
9
УДК 616-006:611.69:576.385.2:615.2:615.9 Шемедюк Н.П., астрант, Буцяк В.1., проф. д. с.-г. н. © Лье1еський нацюнальний утеерситет еетеринарног медицины та бютехнологп
iм. С.З.Гжицького
ВИКОРИСТАННЯ ПУХЛИННИМИ КЛ1ТИНАМИ ГЛЮКОЗИ ПРИ
ВНЕСЕНН1 У КУЛЬТУРАЛЬНЕ СЕРЕДОВИЩЕ НАСТОЯНОК Л1КАРСЬКИХ РОСЛИН РОДИН COMPOSITAE, CAPRIFOLIACEAE,
ERICACEAE
До^джуеали pieern утилiзацií глюкози у культурах пухлинних клтин MDF-MB-231 та 4Т1 при dii настоянок лтарських рослин родин Compositae, Caprifoliaceae, Ericaceae. Встаноелено, що при культиеуеант клтин у сepeдоeищi з настоянками лтарських рослин, pieeнь утилiзацií глюкози у культурах залежить eiд часу культиеуеання, виду лтарськог рослини, розееденням настоянки, клтинног культури.
Ключовi слова: утилiзацiя глюкози, культура клтин, лжарсью рослини.
Для життeдiяльностi кл^ин необхщна енерпя, що вившьняеться при обмм вуглеводiв (особливо глюкози) чи жирiв. Ц речовини культура кл^ин отримуе i3 культурального середовища. За допомогою макроерпчних фосфатних зв'язюв вившьнена пiд час обмiну вуглеводiв енерпя використовуеться для процесiв життeдiяльностi кл^ини.
Утилiзацiя глюкози у культурi кл^ин здiйснюеться в основному анаеробним глiколiзом. Вперше Лазером доведено, що культура кл^ин може рости за вщсутност кисню. Вестфаль встановив, що кшьккть глюкози, яка використана у процес окиснення та накопичення молочно! кислоти пропорцшна кiлькостi клiтин [1].
Обмш речовин i вмiст культивованих кл^ин можуть змiнюватись залежно вiд фази росту. У моношарi у перюд лаг-фази рiвень анаеробного окиснення дуже високий. У цей час вщ 90% до 100% глюкози може перетворитись у молочну кислоту. Пвд час фази росту кшькють утворювано! молочно! кислоти знижуеться - перехщ до аеробного шляху окиснення. Отже, у середовищi близькому до лужного, кл^инам властивий високий ступiнь анаеробного окиснення при закисненш середовища ( накопиченш молочно! кислоти) [1,2].
Дослщження вмiсту бiологiчно активних речовин лжарсько! сировини рослин родин Compositae, Caprifoliaceae, Ericaceae свщчить про значний вмкт флавоно!дов, алкало!дов, сесквiтерпенових лактонiв, глiкозидiв [3,4]. Цi сполуки пригнiчують актившсть ферментних систем аеробного i анаеробного окиснення, швидюсть подiлу та синтезу бшюв у клiтинах [5].
© Шемедюк Н.П., Буцяк В.1., 2009
195
Матер1али i методи. Дослщ проведено на лши пухлинних клiтин MDA-MB-231 (пухлина молочно1 залози людини) та 4Т1 (пухлина молочно1 залози мишей), клiтини отримано у Природничому ушверситет у Вроцлавi (Польща).
З метою з'ясування штенсивност процесiв обмiну вуглеводiв у культурах кл^ин при дiï настоянок лкарських рослин родин Compositae, Caprifoliaceae, Ericaceae ми провели порiвняльнi дослiдження рiвня утилiзацiï глюкози.
Середовище культивування - «Sigma-Alorich» Dulbecco's modified eagle's medium hepes modification. До середовища вносили антибютик - гентамiцин (500 мкл розчину гентамiцину на 100 мл середовища), телячу ембрюнальну сироватку (1:10). Кл^ини культивувались у 96-лункових планшетах при температурi 37°С, 5% СО2. Настоянки лiкарських рослин готувались способом мацераци на 70% спиртi у стввщношенш 1:10. Для дослiдження використовували нерозведенi настоянки, настоянки у розведенш 1:10, 1:100 у розрахунку 10 мкл на 1 мл середовища. Приготовано настоянки суцвотя цмину тскового (Helichrysum arenarium) - родина Compositae, ягщ калини звичайноï (Viburnum opulus) - родина Caprifoliaceae, суцвiття бузини чорноï (Sambucus nigra) - родина Caprifoliaceae, суцвотя арнiки гiрськоï (Arnica montana), кореня кульбаби лкарськох' (Taraxacum officinale), суцвотя ехiнацеï пурпурово1' (Echinacea purpurea) - родина Compositae, пагошв багна звичайного (Ledum palustre) - родина Ericaceae. Настоянки лжарських рослин вносились у поживне середовище на другий день культивування кл^ин. Рiвень утилiзацiï глюкози визначали глюкозооксидазним методом, вимiри проводили за допомогою мультискану при À=540 нм на 24, 48, 72 годину культивування. Контролем слугувала штактна культура клiтин. Також до уваги брались контролi зi спиртом (70%) нерозведеним та розведеним у 10 i 100 разiв, контроль з водою -10 мкл на 1 мл середовища, показник проби без кл^ин (з середовищем, водою, порожня лунка).
Дослщ проводився у трьох паралелях.
Даш опрацьоват методом варiацiйноï статистики.
Результати i обговорення При культивуваннi клiтин у середовищi з нерозведеними настоянками лiкарських рослин, рiвень утилiзацiï глюкози у культурах залежить вiд часу культивування, виду лжарськох' рослини, культури. Так, найвища концентрацiя глюкози у середовищi спостер^аеться при внесеннi у поживне середовище нерозведених настоянок цмину тскового та артки гiрськоï як у культурi MDA-MB-231 так i у 4Т1 (рис.1). Величина оптичноï густини при ди арнiки гiрськоï у культурi MDA-MB-231 змiнюеться 1,36-1,216 (p<0,05), а при дiï цмину тщаного - 1,323-1,319 (p<0,05) упродовж 72 годин. У культурi 4Т1 ця величина при ди арнiки прсь^ - 0,6-0,587 (p<0,05), при дп цмину пiщаного - 0,555-0,545 (p<0,05). Цi данi свiдчать про високий вмкт глюкози у культуральному середовища а отже, про низький рiвень пролiферацiï клiтин, що може бути результатом впливу бюлопчно активних речовин лжарських рослин. Порiвнюючи обидвi культури, можна вщм^ити, що iнтенсивнiшим е використання глюкози у культурi кл^ин MDA-MB-231. Порiвняно з
196
контрольними зразками, вищою е концентрацш глюкози у середовищ1 з калиною звичайною та ехшацеею пурпуровою у культур1 MDA-MB-231.
•о 0,8-<
t(h) 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 medium H2O
Arnica Taraxacum Ledum Helichrysum Sambucus Viburnum Echinacea control control control montana officinale palustre arenarium nigra opulus purpurea (-OH) (H2O)
Рис.1 Динамжа змши р1вня утил1зацн глюкози при дн нерозведених настоянок л1карськи\ рослин
□ - MDA-MB-231 □ 4T1
При розведенш настоянок у стввщношенш 1:10 (настоянка-вода) спостер^аеться менш згубний вплив на кшьккш характеристики кл1тин 4Т1, оскшьки концентращя глюкози у культуральному середовищ1 е близькою до концентраци у контроле кр1м зразку з аршкою прською, де величина оптично! густини вища - 1,270-1,070 (p<0,05) упродовж 72 годин (рис.2). Клггини MDA-MB-231 реагують под1бно до ситуаци з нерозведеними настоянками (аршка прська i цмин тсковий - концентращя глюкози у середовищ1 висока), також можна вщм^ити позитивний вплив на процеси окиснення глюкози настоянок кульбаби лжарсько!, багна звичайного.
Отже, при розведенш настоянки цмину пiскового 1:10, дiя активних речовин, що входять до його складу, залежить вiд особливостей кл^инно! лши.
197
1,6
1,4
1,2-
0,6-
0,4-
0,2
0-
I
к
I
t(h) 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 medium H2O
Arnica Taraxacum Ledum Helichrysum Sambucus Viburnum Echinacea control control control
montana officinale palustre arenarium nigra opulus purpurea (-OH) (H2O)
1,4
1,2
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Рис.2 Динамжа змши р1вня утилiзащт глюкози при дн розведених 1:10 настоянок л1карських рослин
□ - МОА-МБ-231 □ 4Т1
Клiтини, що культивуються з внесенням у середовище розведених настоянок 1:100 поводяться подiбно до ситуаци, описано! вище. Настоянки кульбаби, бузини, багна сприяють росту культури МОА-МБ-231, штенсившше утилiзують глюкозу, у 4Т1 значного сприятливого впливу цих настоянок не спостер^аеться (рис.3). Результат ди настоянок ехшаце! та калини подiбний до результат контрольних зразкiв, !х дiя не залежить вiд лiнi! кл^ин. Висока величина оптично! густини при ди арнiки: 0,51 -0,427 (р<0,05) у МБА-МБ-231 i 0,51-0,427 (р<0,05) у 4Т1 порiвняно з контролями упродовж 72 годин свщчить про негативний вплив ще! настоянки на обидвi культури. Рiвень утилiзацi! глюкози у культурах при ди цмину близький до контролю.
198
п.
■
... . 1 1 1. Ш Г 1, 1 1. 1 . 1 1 1.
t(h) 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 24 48 72 medium H2O
Arnica Taraxacum Ledum Helichrysum Sambucus Viburnum Echinacea control control control montana officinale palustre arenarium nigra opulus purpurea (-OH) (H2O)
1,6
1,4
1,2
Abs. 0,8
0,6
0,4
0,2
0
Рис.3 Динамика змши р1вня утилiзащт глюкози при дн розведених 1:100 настоянок лжарських рослин
□ - МЭА-МВ-231 □ - 4Т1 Висновки:
• При культивуванш кл^ин у середовищi з настоянками лжарських рослин, рiвень утилiзащl глюкози у культурах залежить вiд часу культивування, виду лжарсько! рослини, розведенням настоянки, кл^инно1 культури.
• Показники окиснення глюкози у культурi кл^ин MDA-MB-231 е вищими приблизно у два рази, шж у 4Т1.
• Бюлопчно активнi речовини аршки прсько1 сповiльнюють рiвень утилiзацil глюкози у культурах кл^ин, це може свщчити про низький рiвень !х пролiферацil.
• Бiологiчно активнi речовини цмину пiскового сповiльнюють рiвень утилiзацil глюкози у культурах клiтин при ди нерозведено! настоянки, а при розведенш 1:10, дiя бiологiчно активних речовин, що входить до його складу, залежить вщ особливостей певно1 кл^инно1 лши, при розведеннi 1:100 результат окиснення глюкози подiбний до результату контрольних зразюв
Л1тература
1. Джон П. Культура клеток и ткани/ перевод с англ. С.М. Новалина/ Пол Джон. - М.: Медгиз, 1963. - 325с.
2. Культура животных клеток, методы / под.ред.Фрешни Р./ . - М.: Медгиз, 1989.-333с.
199
3. Robak J. Bioactivity of flavonoids/ Robak J. Gryglewski R.J. // J. Pol. Pharmacol. - 1996. - Vol.48, №6. - Р.555-564.
4. 4.Балицкий К.П. Растительные растения и рак. / Балицкий К.П., Воронцова А.Л. - Киев: Наукова думка, 1982. - 376с.
5. Барабой В.А. Растительные фенолы и здоровье человека / Вилен Абрамович Барабой. - М.: Наука, 1984. - 160с.
Summary
p.-g. st. N.Shemediuk, prof. V.I. Butsyak USING GLUCOSE IN CELLS WHILE PLACING MEDICINAL PIANT TINCTURE OF THE COMPOSITAE, CAPRIFOLIACEAE, ERICACEAE
FAMILIES IN THE CULTURE MEDIUM Level of utilization of glucose in culture of tumor cells MDF-MB-231 and 4T1 under the influence of medicinal plant of the Compositae, Caprifoliaceae, Ericaceae families were researched. It has been determined that during cells cultivation in the medium with medicinal plant tincture, level of utilization of glucose in cultures depends on the period of cultivation, type of medicinal plant, multiplication of the tincture, cell culture.
Key words: cell culture, medical plants, utilization of glucose.
Стаття надшшла до редакцИ 1.09.2009
200
