Балакина А

Балакина А.А., Мумятова В.А., Филатова Н.В.
«Активация антиоксидантной системы опухолевых клеток и ее связь с
белком р53 при действии комплексов платины с нитроксильными
радикалами»
Злокачественные новообразования являются одной из основных причин смертности
в развитых странах. Терапия опухолей связана с высокой токсичностью и побочными
эффектами, в основе которых лежит нарушение про- и антиоксидантного баланса и
накопление активных форм кислорода. Перспективными антиоксидантами, способными
снизить тяжесть побочных эффектов при противоопухолевой терапии, являются
нитроксильные радикалы, которые могут не только реагировать стехиометрически с
активными радикалами, но и выступать в качестве катализаторов редокс-реакций и
миметиков ферментативных систем. В милимолярных концентрациях нитроксильные
радикалы
обладают
цитотоксическим
действием,
а
также
способны
улучшать
химиотерапевтические свойства различных классов противоопухолевых соединений.
Цель работы – изучение влияния платиновых комплексов разной структуры, в том
числе содержащих нитроксильные радикалы, на функционирование антиоксидантной
системы в норме и при подавлении функций опухолевого супрессора p53.
Исследуемые комплексы платины были синтезированы в группе стабильных
радикалов ИПХФ РАН под руководством к.б.н., в.н.с. Сеня В.Д. Методология работы
включала использование культур клеток человека. Определение цитотоксичности
соединений проводили методом МТТ-теста с экспозицией 24 и 72 ч. Экспрессия белков
изучалась методом иммуноблоттинга, экспрессия генов – методом полимеразной цепной
реакции в режиме реального времени, определение активности ферментов проводилось с
использованием колориметрических методов. Для подавления функций белка р53
применяли его специфический ингибитор пифитрин-α.
В результате проделанной работы получены данные сравнительного анализа
цитотоксичности комплексов платины разной структуры для опухолевых и нормальных
клеток человека. Показано, что введение в структуру комплекса нитроксильного радикала
при 24 ч экспозиции существенно снижает его активность, однако после 72 ч действия
отмечается высокая активность на опухолевых клетках и относительно низкая
цитотоксичность для нормальных клеток человека, что делает аминонитроксильные
комплексы платины перспективными для использования в химиотерапии.
Было показано, что действие аминонитроксильного платинового комплекса
сопровождается активацией фермента супероксиддисмутазы и значительным повышением
экспрессии ряда маркерных генов. Изучение взаимосвязи белка супрессора опухолей р53
с функционированием антиоксидантной системы
показало, что его подавление
существенно снижало активность супероксиддисмутазы, а также генов, кодирующих
супероксиддисмутазу и глутатионпероксидазу. Исследование динамики экспрессии генов
при
действии
аминонитроксильного
комплекса
платины
выявило,
что
гены
антиоксидантной системы активируются в период максимальной экспрессии прямых
генов-мишеней р53. Полученные результаты говорят о важной роли белка р53 в
регуляции антиоксидантной системы на уровне генной экспрессии.
Таким образом, в работе получены данные по цитотоксическому действию
потенциальных противоопухолевых препаратов платинового ряда, а также о новых
возможных мишенях белка супрессора опухолей р53, играющего важную роль в
процессах клеточной гибели и канцерогенеза.
Статьи в журналах:
1.
Мумятова В.А., Балакина А.А., Терентьев А.А. Влияние комплексов платины (II),
(IV) на экспрессию генов антиоксидантной системы в клетках линии МCF-7 // ИнтерМедикал.- 2015.- №13, С. 14-19.
2.
Мумятова В.А., Балакина А.А., Филатова Н.В., Сень В.Д., Корепин А.Г, Терентьев
А.А. Влияние цитотоксических соединений на активность ферментов антиоксидантной
системы в клетках MCF7 и H1299 // Клеточные технологии в биологии и медицине. 2016.- №1, С. 1-6.
3.
N.A. Sanina, N.Yu. Shmatko, D.V. Korchagin, G.V. Shilov, A.A. Terent’ev, T.S.
Stupina, A.A. Balakina, N.V. Komleva, N.S. Ovanesyan, A.V. Kulikov, S.M. Aldoshin. A new
member of the cationic dinitrosyl iron complexes family incorporating N-ethylthiourea is
effective against human HeLa and MCF-7 tumor cell lines // Journal of Coordination
Chemistry.-2016. - DOI: 10.1080/00958972.2016.1142536.
Тезисы докладов на конференциях:
1.
Балакина А.А., Мумятова В.А., Сень В.Д., Терентьев А.А. Влияние
цитотоксических соединений различных классов на активность ферментов
антиоксидантной системы // Успехи химической физики: Сб. тезисов докладов на II
Всероссийской молодежной конференции. - 2013, С. 172.
2.
Балакина А.А., Мумятова В.А., Русова С.С., Сень В.Д., Терентьев А.А. Влияние
комплексов платины(IV) на активность ферментов антиоксидантной системы в клетках
линии HeLa // Первая Российская конференция по медицинской химии (MedChem Russia2013) с международным участием. Сборник тезисов.- 2013, С. 197.
3.
Комлева Н.В., Лапшина М.А., Сень В.Д., Терентьев А.А. Содержание белка р53 в
опухолевых клетках при действии комплексов платины разной структуры // Первая
Российская конференция по медицинской химии (MedChem Russia-2013) с
международным участием. Сборник тезисов.- 2013, С. 222.
4.
Балакина А.А., Мумятова В.А., Сень В.Д., Терентьев А.А. Изменение активности
ферментов антиоксидантной системы в различных линиях опухолевых клеток при
действии цитотоксических соединений // Российский биотерапевтический журнал.
Материалы Белорусско-Российской научно-практической конференции с международным
участием «Отечественные противоопухолевые препараты» - 2013, Т. 12, №2, С. 7.
5.
Лапшина М.А., Комлева Н.В., Сень В.Д., Терентьев А.А. Динамика накопления
белка р53 в клетках MCF7 при действии соединений разных классов // Российский
биотерапевтический журнал. Материалы Белорусско-Российской научно-практической
конференции с международным участием «Отечественные противоопухолевые
препараты» - 2013, Т. 12, №2, С. 53.
6.
Балакина А.А., Мумятова В.А., Кукушкина Ю.И., Терентьев А.А.
Функционирование антиоксидантной системы в клетках линии MCF-7 при действии
генотоксических соединений и подавлении функций белка p53 // XVIII Международная
Пущинская школа-конференция молодых ученых "Биология - наука 21 века", Пущино,
Россия, 2014.- С. 136.
7.
Комлева Н.В., Балакина А.А., Лапшина М.А., Сень В.Д., Терентьев А.А.
Цитотоксическое действие аминонитроксильных комплексов платины(IV) на опухолевые
клетки MCF7 // XVIII Международная Пущинская школа-конференция молодых ученых
"Биология - наука 21 века" Пущино, Россия, 2014.- С. 144.
8.
Балакина А.А., Мумятова В.А., Кукушкина Ю.И., Сень В.Д., Терентьев А.А.
Функционирование антиоксидантной системы в клетках линии MCF-7 при действии
комплексов платины(IV) // II Всероссийская конференция с международным участием
"Современные проблемы химической науки и фармации", Чебоксары, Россия, 2014.- С.
133.
9.
Балакина А.А., Мумятова В.А., Кукушкина Ю.И., Сень В.Д., Терентьев А.А.
Изменение экспрессии генов антиоксидантной системы в клетках линии MCF-7 при
действии комплексов платины(IV) // Российский биотерапевтический журнал. Материалы
Всероссийской научно-практической конференции с международным участием
"Противоопухолевая терапия: от эксперимента к клинике", Москва, Россия, 2014.- С. 63.
10.
Мумятова В.А., Балакина А.А., Терентьев А.А. Влияние ингибирования белка р53
на активность глутатионпероксидазы и содержание восстановленного глутатиона при
действии комплексов платины (IV) // VIII Симбиоз-Россия 2015. Всероссийский с
международным участием Конгресс молодых ученых-биологов, Новосибирск, Россия,
2015.- С.46.