Preview

Доклады Национальной академии наук Беларуси

Расширенный поиск

Молекулярная природа цитотоксичности наноструктур оксида цинка

https://doi.org/10.29235/1561-8323-2020-64-4-448-456

Полный текст:

Аннотация

Проведен сравнительный анализ молекулярных процессов, вызванных воздействием наноструктурированного оксида цинка разной формы (стержни и сферические частицы), а также хлоридом цинка как источника свободных ионов на лимфоциты человека. Выявлено снижение процента жизнеспособных клеток при инкубации их в течение 20 и 40 ч с наноструктурами оксида цинка и хлоридом цинка за счет увеличения внутриклеточной концентрации лабильного пула Zn2+. Обнаружено, что наименьшей цитотоксичностью обладают наностержни оксида цинка, а наибольшей - хлорид цинка. Возможным механизмом цитотоксичного действия данных агентов выступает Zn-опосредованная активация свободнорадикальных процессов в клетке - увеличение накопления активных форм кислорода в модифицированных лимфоцитах. Таким образом, форма наноматериала и его способность «отдавать» ионы цинка вносят основной вклад в обнаруженные клеточные молекулярные процессы in vitro.

Об авторах

Ю. М. Гармаза
Институт биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Гармаза Юлия Михайловна - кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник.

ул. Академическая, 27, 220072, Минск.



А. В. Тамашевский
Институт биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Тамашевский Александр Владимирович - кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник.

ул. Академическая, 27, 220072, Минск.



Е. И. Слобожанина
Институт биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Слобожанина Екатерина Ивановна - член-корреспондент, доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией.

ул. Академическая, 27, 220072, Минск.



Список литературы

1. The size of zinc oxide nanoparticles controls its toxicity through impairing autophagic flux in A549 lung epithelial cells / B. Wang [et al.] // Toxicol. Lett. - 2018. - Vol. 285. - P. 51-59. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2017.12.025

2. Size-dependent cytotoxicity study of ZnO nanoparticles in HepG2 cells / P. Chen [et al.] // Ecotoxicol. Environ. Saf. -2019. - Vol. 171. - P. 337-346. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.12.096

3. Zinc overload mediated by zinc oxide nanoparticles as innovative anti-tumor agent / N. Wiesmann [et al.] // J. Trace Elem. Med. Biol. - 2019. - Vol. 51. - P. 226-234. https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2018.08.002

4. A review on ZnO nanostructured materials: energy, environmental and biological applications / J. Theerthagiri [et al.] // Nanotechnology. - 2019. - Vol. 30, N 39. - P. 392001. https://doi.org/10.1088/1361-6528/ab268a

5. Влияние внутриклеточного уровня ионов цинка на перераспределение фосфатидилсерина в мембранах и жизнеспособность эритроцитов человека / Ю. М. Гармаза [и др.] // Новости мед.-биолог. наук. - 2011. - Т. 3, № 1. - С. 90-95.

6. Harmaza, Y. M. Zinc essentiality and toxicity. Biophysical aspects / Y. M. Harmaza, E. I. Slobozhanina // Biophysics. -2014. - Vol. 59, N 2. - P. 264-275. https://doi.org/10.1134/s0006350914020092

7. Singh, S. Zinc oxide nanoparticles impacts: cytotoxicity, genotoxicity, developmental toxicity, and neurotoxicity / S. Singh // Toxicol. Mech. Methods. - 2019. - Vol. 29, N 4. - P. 300-311. https://doi.org/10.1080/15376516.2018.1553221

8. Гармаза, Ю. М. Мембранные эффекты воздействия наностержней и наночастиц оксида цинка на лимфоциты человека / Ю. М. Гармаза, А. В. Тамашевский, Е. И. Слобожанина // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. - 2019. - Т. 63, № 1. - С. 72-78. https://doi.org/10.29235/1561-8323-2019-63-1-72-78

9. Tabas, I. Secretory sphingomyelinase / I. Tabas // Chem. Phys. Lipids. - 1999. - Vol. 102, N 1-2. - P. 123-130. https://doi.org/10.1016/s0009-3084(99)00080-8

10. Measuring zinc in living cells. A new generation of sensitive and selective fluorescent probes / K. R. Gee [et al.] // Cell Calcium. - 2002. - Vol. 31, N 5. - P. 245-251. https://doi.org/10.1016/s0143-4160(02)00053-2

11. Внутриклеточный цинк: роль в Н2О2-индуцированном окислительном стрессе в эритроцитах человека / Ю. М. Гармаза [и др.] // Биофизика. - 2016. - Т. 61, вып. 6. - С. 1149-1158.

12. Гармаза, Ю. M. Zn-дефицитные состояния в эритроцитах человека in vitro и свободнорадикальные процессы / Ю. М. Гармаза, А. В. Тамашевский // Журн. Белорус. гос. ун-та. Экология. - 2017. - № 3. - С. 54-63.

13. Zinc-induced cortical neuronal death with features of apoptosis and necrosis: mediation by free radicals / Y. H. Kim [et al.] // Neuroscience. - 1999. - Vol. 89, N 1. - P. 175-182. https://doi.org/10.1016/s0306-4522(98)00313-3

14. Choi, D. W. Zinc and brain injury / D. W. Choi, J. Y. Koh // Annu. Rev. Neurosci. - 1998. - Vol. 21, N 1. - P. 347-375. https://doi.org/10.1146/annurev.neuro.21.1.347

15. Quantitative multiwell myeloid differentiation assay using dichlorodihydrofluorescein diacetate (H2DCF-DA) or dihydrorhodamine 123 (H2R123) / I. D. Trayner [et al.] // J. Immun. Meth. - 1995. - Vol. 186, N 2. - P. 2725-284. https://doi.org/10.1016/0022-17592(95)00152-z


Просмотров: 91


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-8323 (Print)
ISSN 2524-2431 (Online)