ПАРАДОКСАЛЬНОЕ ВЛИЯНИЕ ГИДРАТИРОВАННОГО С60-ФУЛЛЕРЕНА В СВЕРХНИЗКОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ НА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ И СТАРЕНИЕ КУЛЬТИВИРУЕМЫХ КЛЕТОК КИТАЙСКОГО ХОМЯЧКА

Полный текст:


Аннотация

Исследовали влияние водного раствора гидратированного C60-фуллерена (ГФ) на рост и “стационарное старение” (накопление “возрастных” изменений клеток при замедлении скорости размножения в пределах одного пассажа и дальнейшем их пребывании в стационарной фазе роста) трансформированных культивируемых клеток китайского хомячка линии B11-diiFAF28. Конечная расчетная концентрация ГФ в ростовой среде составляла 10–19 M. Парадоксально, но, в противоположность известным данным об отсутствии цитотоксичности ГФ в более высоких концентрациях, в наших экспериментах он замедлял размножение клеток (оцениваемое по росту массовой культуры, а также по эффективности колониеобразования) и ускорял процесс “стационарного старения” клеточной культуры. Более того, повторное добавление водного раствора ГФ до указанной расчетной концентрации к клеткам, уже находящимся в стационарной фазе роста, вызывало быструю (в течение не более чем 24 ч) гибель части клеточной популяции. Предполагается, что обнаруженные особенности действия ГФ в сверхмалой концентрации определяются особыми свойствами воды, окружающей молекулу фуллерена, а именно тем, что она является своеобразным донором и акцептором электронов, обеспечивая упорядочение окислительно-восстановительных процессов, протекающих в водных системах, и особенно тех, в которых принимает участие кислород. Не исключено, что таким образом ГФ в сверхмалой концентрации влияет только на трансформированные клетки, так что в наших дальнейших исследованиях мы планируем повторить эксперименты на нормальных фибробластах, обладающих ограниченным митотическим потенциалом. Вполне возможно также, что выявленное другими исследователями геропротекторное действие ГФ на экспериментальных животных определяется его противоопухолевыми, иммуностимулирующими, антивирусными и антибактериальными свойствами, проявляющимися лишь на уровне целого организма.


Об авторах

О. И. Яблонская

Россия

аспирантка кафедры биоорганической химии биологического факультета МГУ. Тел.: 8-495-939-12-68



Т. С. Рындина

Россия

магистрант сектора эволюционной цитогеронтологии биологического факультета МГУ. Тел.: 8-495-939-15-90



В. Л. Воейков

Россия

докт. биол. наук, проф. кафедры биоорганической химии биологического факультета МГУ. Тел.: 8-495-939-12-68



А. Н. Хохлов

Россия

докт. биол. наук, зав. сектором эволюционной цитогеронтологии биологического факультета МГУ. Тел.: 8-495-939-15-90



Список литературы

1. Andrievsky G.V., Kosevich M.V., Vovk O.M., Shelkovsky V.S., Vashchenko L.A. Are fullerenes soluble in water? //Recent advances in the chemistry and physics of fullerenes and related materials. Proc. 187th Meeting of the Electrochemical Society, 16—21 May 1995 / Eds. R.S. Ruoff, K.M. Kadish. Reno: The Electrochem. Soc. Inc., 1995. P. 1591—1602.

2. Andrievsky G.V., Klochkov V.K., Bordyuh A., Dovbeshko G.I. Comparative analysis of two aqueous-colloidal solutions of C-60 fullerene with help of FTIR reflectance and UV-Vis spectroscopy // Chem. Phys. Lett. 2002. Vol. 364. N 1. P. 8—17.

3. Andrievsky G.V., Klochkov V.K., Derevyanchenko L.I. Is C60 fullerene molecule toxic?! // Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures. 2005. Vol. 13. N 4. P. 363—376.

4. Kolosnjaj J., Szwarc H., Moussa F. Toxicity studies of fullerenes and derivatives // Adv. Exp. Med. Biol. 2007. Vol. 620. P.168—180.

5. Bakry R., Vallant R.M., Najam-ul-Haq M., Rainer M., Szabo Z., Huck C.W., Bonn G.K. Medicinal applications of fullerenes // Int. J. Nanomedicine. 2007. Vol. 2. N 4. P. 639—649.

6. Baati T., Bourasset F., Gharbi N., Njim L., Abderrabba M., Kerkeni A., Szwarc H., Moussa F. The prolongation of the lifespan of rats by repeated oral administration of [60] fullerene // Biomaterials. 2012. Vol. 33. N 19. P. 4936—4946.

7. Quick K.L., Ali S.S., Arch R., Xiong C., Wozniak D., Dugan L.L. A carboxyfullerene SOD mimetic improves cognition and extends the lifespan of mice // Neurobiol. Aging. 2008. Vol. 29. N 1. P. 117—128.

8. Levi N., Hantgan R.R., Lively M.O., Carroll D.L., Prasad G.L. C60-fullerenes: detection of intracellular photoluminescence and lack of cytotoxic effects // J. Nanobiotechnology. 2006. Vol. 4. N 14. P. 14—25.

9. Mroz P., Pawlak A., Satti M., Lee H., Wharton T., Gali H., Sarna T., Hamblin M.R. Functionalized fullerenes mediate photodynamic killing of cancer cells: Type I versus Type II photochemical mechanism // Free Radic. Biol. Med. 2007. Vol. 43. N 5. P. 711—719.

10. Prylutska S.V., Grynyuk I.I., Palivoda K.O., Matyshevska O.P. Photoinduced cytotoxic effect of fullerenes C60 on transformed T-lymphocytes // Exp. Oncol. 2010. Vol. 32. N 1. P. 29—32.

11. Ali S.S., Hardt J.I., Quick K.L., Kim-Han J.S., Erlanger B.F., Huang T.T., Epstein C.J., Dugan L.L. A biologically effective fullerene (C60) derivative with superoxide dismutase mimetic properties // Free Radic. Biol. Med. 2004. Vol. 37. N 8. P. 1191—1202.

12. Andrievsky G., Shakhnin D., Tronza A., Zhernosekov D., Tykhomyrov A. The acceleration of blood plasma clot lysis in the presence of hydrated C60 fullerene nanostructures in super-small concentration // Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures. 2010. Vol. 18. N 3. P. 303—311.

13. Andrievsky G.V., Bruskov V.I., Tykhomyrov A.A., Gudkov S.V. Peculiarities of the antioxidant and radioprotective effects of hydrated C60 fullerene nanostuctures in vitro and in vivo // Free Radic. Biol. Med. 2009. Vol. 47. N 6. P. 786—793.

14. Yablonskaya O.I., Voeikov V.L., Vilenskaya N.D., Malishenko S.I., Novikov K.N. Effects of hydrated fullerenes on the luminescence of bacterial luciferase, of whole blood and of bicarbonate water solutions // Luminescence. 2012. Vol. 27. N 2. P. 175.

15. Чиркова Е.Ю., Головина М.Э., Наджарян Т.Л., Хохлов А.Н. Клеточно-кинетическая модель для изучения геропротекторов и геропромоторов // Докл. АН СССР. 1984. Т. 278. N 6. С. 1474—1476.

16. Хохлов А.Н. Пролиферация и старение // Итоги науки и техники ВИНИТИ АН СССР. Сер. “Общие проблемы физико-химической биологии”. T. 9. М.: ВИНИТИ,1988. 176 с.

17. Khokhlov A.N., Prokhorov L.Yu., Ivanov A.S., Archakov A.I. Effects of cholesterol- or 7-ketocholesterol-containing liposomes on colony-forming ability of cultured cells // FEBS Lett. 1991. Vol. 290. N 1—2. P. 171—172.

18. Khokhlov A.N. The cell kinetics model for determination of organism biological age and for geroprotectors or geropromoters studies // Biomarkers of aging: expression and regulation. Proceeding / Eds. F. Licastro, C.M. Caldarera. Bologna: CLUEB, 1992. P. 209—16.

19. Khokhlov A.N. Stationary cell cultures as a tool for gerontological studies // Ann. N.Y. Acad. Sci. 1992. Vol. 663. P. 475—476.

20. Khokhlov A.N. Cytogerontology at the beginning of the third millennium: from “correlative” to “gist” models // Russ. J. Dev. Biol. 2003. Vol. 34. N 5. P. 321—326.

21. Khokhlov A.N. In search of “gist” cytogerontological models // Longevity, aging and degradation models in reliability, public health, medicine and biology. Vol. 1 / Eds. V. Antonov, C. Huber, M. Nikulin, V. Polischook. St. Petersburg : SPbSPU, 2004. P. 84—92.

22. Khokhlov A.N. From Carrel to Hayflick and back, or what we got from the 100-year cytogerontological studies // Biophysics. 2010. Vol. 55. N 5. P. 859—864.

23. Khokhlov A.N. Does aging need an own program or the existing development program is more than enough? // Russ. J. Gen. Chem. 2010. Vol. 80. N 7. P. 1507—1513.

24. Alinkina E.S., Vorobyova A.K., Misharina T.A., Fatkullina L.D., Burlakova E.B., Khokhlov A.N. Cytogerontological studies of biological activity of oregano essential oil // Moscow Univ. Biol. Sci. Bull. 2012. Vol. 67. N 2. P. 52—57.

25. Andrievsky G.V., Kosevich M.V., Vovk O.M., Shelkovsky V.S., Vashchenko L.A. On the production of an aqueous colloidal solution of fullerenes // J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1995. N 12. P. 1281—1282.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Яблонская О.И., Рындина Т.С., Воейков В.Л., Хохлов А.Н. ПАРАДОКСАЛЬНОЕ ВЛИЯНИЕ ГИДРАТИРОВАННОГО С60-ФУЛЛЕРЕНА В СВЕРХНИЗКОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ НА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ И СТАРЕНИЕ КУЛЬТИВИРУЕМЫХ КЛЕТОК КИТАЙСКОГО ХОМЯЧКА. Вестник Московского университета. Серия 16. Биология. 2013;(1):14-20.

For citation: Yablonskaya O.I., Ryndina T.S., Voeikov V.L., Khokhlov A.N. A PARADOXICAL EFFECT OF HYDRATED C60-FULLERENE AT ULTRA-LOW CONCENTRATION ON THE VIABILITY AND AGING OF CULTURED CHINESE HAMSTER CELLS. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya. 2013;(1):14-20. (In Russ.)

Просмотров: 156

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 0137-0952 (Print)