danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2025-69-6-498-503dan-1285Research ArticleБИОЛОГИЯBIOLOGYВлияние солей лития на функциональную активность и экспрессию Р-гликопротеина в лимфоцитах человека in vitroEffect of lithium salts on functional activity and expression of P-glycoprotein in human lymphocytes in vitroЗубрицкаяГ. П.ZubritskayaG. P.

Зубрицкая Галина Петровна – канд. биол. наук, доцент, вед. науч. сотрудник

ул. Академическая, 27, 220072, Минск 

Zubritskaya Galina P. – Ph. D. (Biology), Associate Professor, Leading Researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk 

petro371@mail.ruСлобожанинаЕ. И.SlobozhaninaE. I.

Cлобожанина Екатерина Ивановна – член-корреспондент, д-р биол. наук, профессор, гл. науч. сотрудник

ул. Академическая, 27, 220072, Минск 

Slobozhanina Ekaterina I. – Corresponding Member, D. Sc. (Biology), Professor, Chief Researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk 

slobozhanina@ibce.byИнститут биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук БеларусиInstitute of Biophysics and Cell Engineering of the National Academy of Sciences of Belarus202505012026696498503Copyright © Зубрицкая Г.П., Слобожанина Е.И., 20262026Зубрицкая Г.П., Слобожанина Е.И.Zubritskaya G.P., Slobozhanina E.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/1285

Установлено влияние фармакологических и токсических концентраций солей лития (сульфата и хлорида) на экспрессию и функциональную активность белка-транспортера P-гликопротеина (P-gp) в лимфоцитах человека in vitro. Показано, что в лимфоцитах, подвергшихся воздействию как хлорида, так и сульфата лития в диапазоне концентраций от 6 до 10 мМ, происходит снижение функциональной активности мембранного транспортера P-gp, при этом данный эффект зависел как от типа, так и от экспозиционной концентрации соли. Обнаружен разнонаправленный эффект на экспрессию P-gp (увеличение при действии на клетки 10 мМ сульфата лития и отсутствие изменений при такой же концентрации хлорида лития), что указывает на возможное участие специфических сигнальных путей, которые активируются или ингибируются в зависимости от аниона, а не только катиона лития. Полученные результаты в дальнейшем планируется использовать для создания способа оценки токсичности лития при проведении мониторинга концентрации лития в крови.

The effect of pharmacological and toxic concentrations of lithium salts (sulfate and chloride) on the expression and functional activity of the transporter protein P-glycoprotein (P-gp) in human lymphocytes in vitro was studied. It was found that in lymphocytes exposed to both lithium chloride and sulfate in the concentration range from 3 to 10 mM, inhibition of the functional activity of the membrane transporter P-gp occurs, and this effect depended on both the specific type of salt and its exposure concentration. A multidirectional effect on P-gp expression was found (an increase when cells were exposed to 10 mM lithium sulfate and no changes at the same concentration of lithium chloride), indicating the possible involvement of specific signaling pathways that are activated or inhibited depending on the anion, and not just the lithium cation. The results obtained are planned to be used in the future to create a method for assessing lithium toxicity for monitoring lithium concentrations in the blood.

хлорид литиясульфат литиялимфоцитыР-гликопротеинlithium chloridelithium sulfatelymphocytesP-glycoproteinРабота выполнена при финансовой поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (грант Б23-107).The work was carried out with the financial support of the Belarusian Republican Foundation for Fundamental Research (grant Б23-107).ReferencesRegulation of P-glycoprotein during oxidative stress / A. V. Shchulkin, Yu. V. Abalenikhina, O. V. Kosmachevskaya [et al.] // Antioxidants. – 2024. – Vol. 13, N 2. – Art. 215. https://doi.org/10.3390/antiox13020215Shchulkin A. V., Abalenikhina Yu. V., Kosmachevskaya O. V., Topunov A. F., Yakusheva E. N. Regulation of P-glycoprotein during oxidative stress. Antioxidants, 2024, vol. 13, no. 2, art. 215. https://doi.org/10.3390/antiox13020215Structural and functional aspects of P-glycoprotein and its inhibitors / S. Mollazadeh, A. Sahebkar, F. Hadizadeh [et al.] // Life Sciences. – 2018. – Vol. 214. – P. 118–123. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2018.10.048Mollazadeh S., Sahebkar A., Hadizadeh F., Behravan J., Arabzadeh S. Structural and functional aspects of P-glycoprotein and its inhibitors. Life Sciences, 2018, vol. 214, pp. 118–123. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2018.10.048Effect of P-glycoprotein (P-gp) inducers on exposure of P-gp substrates: review of clinical drug-drug interaction studies / M. Elmeliegy, M. Vourvahis, C. Guo, D. D. Wang // Clinicals Pharmacokinetics. – 2020. – Vol. 59. – P. 699– 714. https://doi.org/10.1007/s40262-020-00867-1Elmeliegy M., Vourvahis M., Guo C., Wang D. D. Effect of P-glycoprotein (P-gp) inducers on exposure of P-gp substrates: review of clinical drug-drug interaction studies. Clinical Pharmacokinetics, 2020, vol. 59, pp. 699–714. https://doi.org/10.1007/s40262-020-00867Структура, функции гликопротеина-Р и его значение для рациональной фармакотерапии / Е. Н. Якушева, А. В. Щулькин, Н. М. Попова [и др.] // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. – 2014. – Т. 12, № 2. – C. 3–11.Yakusheva E. N., Shchulkin A. V., Popova N. M., Chernykh I. V., Titov D. S. Structure, functions of P-glycoprotein and its role in rational pharmacotherapy. Obzory po klinicheskoi farmakologii i lekarstvennoi terapii [Reviews of Clinical Pharmacology and Drug Therapy], 2014, vol. 12, no. 5, pp. 3–11 (in Russian).Sharom, F. J. The P-glycoprotein multidrug transporter / F. J. Sharom // Essays Biochemistry. – 2011. – Vol. 50. – P. 161–178. https://doi.org/10.1042/bse0500161Sharom F. J. The P-glycoprotein multidrug transporter. Essays Biochemistry, 2011, vol. 50, pp. 161–178. https://doi.org/10.1042/bse0500161Physiological expression and function of the MDR1 transporter in cytotoxic T lymphocytes // M. L. Chen, A. Sun, W. Cao [et al.] // Journal of Experimental Medicine. – 2020. – Vol. 217, N 5. – Art. e20191388. https://doi.org/10.1084/jem.20191388Chen M. L., Sun A., Cao W., Eliason A., Mendez K. M., Getzler A. J., Tsuda S., Diao H., Mukori C., Bruno N. E., Kim S. Y., Pipkin M. E., Koralov S. B., Sundrud M. S. Physiological expression and function of the MDR1 transporter in cytotoxic T lymphocytes. Journal of Experimental Medicine, 2020, vol. 217, no. 5, art. 20191388. https://doi.org/10.1084/jem.20191388Нейробиологическая роль солей лития / И. В. Гоголева, О. А. Громова, И. Ю. Торшин [и др.] // Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. – 2022. – Т. 122, № 1. – С. 17–23. https://doi.org/10.17116/jnevro202212211117Gogoleva I. V., Gromova O. A., Torshin I. Yu., Grishina T. R., Pronin A. V. A systematic analysis of neurobiological roles of lithium. Zhurnal nevrologii i psikhiatrii im. S. S. Korsakova = S. S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry, 2022, vol. 122, no. 11, pp. 17–23 (in Russian). https://doi.org/10.17116/jnevro202212211117Механизмы действия лития на эритроциты человека / Е. И. Cлобожанина, Г. П. Зубрицкая, А. С. Скоробогатова [и др.] // Актуальные вопросы биологической физики и химии. – 2021. – Т. 6, № 4. – C. 616–623.Slobozhanina E. I., Zubritskaya G. P., Skarabahatava A. S., Belevich E. I., Venskaya E. I., Lukyanenko L. M. Mechanisms of lithium on human erythrocytes. Aktual’nye voprosy biologicheskoi fiziki i khimii = Current Issues in Biological Physics and Chemistry, 2021, vol. 6, no. 4, pp. 616–623 (in Russian).Экспрессия транспортных и цитозольных белков при формировании множественной лекарственной устойчивости в клетках миеломы человека in vitro / А. В. Тамашевский, Ю. М. Гармаза, В. В. Пасюков, Е. И. Слобожанина // Актуальные вопросы биологической физики и химии. – 2020. – Т. 5, № 4. – С. 672–679.Tamashevski A. V., Harmaza Yu. M., Pasiukov V. V., Slobozhanina E. I. Expression of transport and cytosolic proteins under the formation of multidrug resistance in human myeloma cells in vitro. Aktual’nye voprosy biologicheskoi fiziki i khimii = Current Issues in Biological Physics and Chemistry, 2020, vol. 5, no. 4, pp. 672–679 (in Russian).Evidence that natural killer cells express mini P-glycoproteins but not classic 170 kDa P-glycoprotein / C. Trambas, L. Wang, M. Cianfriglia, G. Woods // British Journal of Haematology. – 2001. – Vol. 114, N 1. – P. 177–184. https://doi.org//10.1046/j.1365-2141.2001.02885.xTrambas C. , Wang Z., Cianfriglia M., Woods G. Evidence that natural killer cells express mini P-glycoproteins but not classic 170 kDa P-glycoprotein. British Journal of Haematology, 2001, vol. 114, no. 1, pp. 177–184. https://doi.org/10.1046/j.1365-2141.2001.02885.xChanges in the pharmacokinetics of digoxin in polyuria in streptozotocin-induced diabetic mice and lithium carbonate-treated mice / N. Ikarashi, M. Kagami, Y. Kobayashi [et al.] // Xenobiotica. – 2011. – Vol. 41, N 6. – P. 486–493. https://doi.org//10.3109/00498254.2011.551848Ikarashi N., Kagami M., Kobayashi Y., Ishii M., Toda T., Ochiai W., Sugiyama K. Changes in the pharmacokinetics of digoxin in polyuria in streptozotocin-induced diabetic mice and lithium carbonate-treated mice. Xenobiotica, 2011, vol. 41, no. 6, pp. 486–493. https://doi.org//10.3109/00498254.2011.551848TFPI-2 downregulates multidrug resistance protein in 5‐FU‐resistant human hepatocellular carcinoma BEL‐7402/5‐FU cells / F. Lu, Y.-Q. Hou, Y. Song, Z.-J. Yuan // Anatоmical Record. – 2013. – Vol. 296, N 1. – P. 56–63. https://doi.org//10.1002/ar.22611Lu F., Hou Y.-Q., Song Y., Yuan Z.-J. TFPI‐2 downregulates multidrug resistance protein in 5‐FU‐resistant human hepatocellular carcinoma BEL‐7402/5‐FU cells. Anatоmical Record, 2013, vol. 296, no. 1, pp. 56–63. https://doi.org//10.1002/ar.22611Determination of P-gp and MRP1 expression and function in peripheral blood mononuclear cells in vivo / E. R. Meaden, P. G. Hoggard, S. H. Khoo, D. J. Back // Journal of Immunological Methods. – 2002. – Vol. 262, N 1–2. – P. 159–165. https://doi.org/10.1016/s0022-1759(02)00020-0Meaden E. R., Hoggard P. G., Khoo S. H., Back D. J. Determination of P-gp and MRP1 expression and function in peripheral blood mononuclear cells in vivo. Journal of Immunological Methods, 2002, vol. 262, no. 1–2, pp. 159–165. https://doi.org/10.1016/s0022-1759(02)00020-0Беккер, Р. А. Препараты лития в психиатрии, наркологии и неврологии. Часть II. Биохимическая / Р. А. Беккер, Ю. В. Быков // Acta Biomedica Scientifica. – 2019. – Т. 4, № 2. – С. 80–100. https://doi.org/10.29413/ABS.2019-4.2.13Bekker R. A., Bykov Yu. V. Lithium preparations in psychiatry, addiction medicine and neurology. Part II. Biochemical mechanisms of its action. Acta Biomedica Scientifica, 2019, vol. 4, no. 2, pp. 80–100 (in Russian). https://doi.org//10.29413/ABS.2019-4.2.13

The authors declare that there are no conflicts of interest present.