ВЛИЯНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО АНТИОКСИДАНТА НА СТОЙКОСТЬ МЕМБРАН ЭРИТРОЦИТОВ ПО ОТНОШЕНИЮ К ФОТОДИНАМИЧЕСКОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ
advertisement
ВЛИЯНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО АНТИОКСИДАНТА НА СТОЙКОСТЬ МЕМБРАН ЭРИТРОЦИТОВ ПО ОТНОШЕНИЮ К ФОТОДИНАМИЧЕСКОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ Н.В. Ткаченко, Е.В. Нарзяева, А.А. Серов, А.Б. Правдин Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского E-mail: tkachenkonatalie@mail.ru В настоящее время широко развивается такое направление медицины, как фотодинамическая терапия онкологических заболеваний. В ее основе лежит фотодинамическое воздействие на клетки, обусловленное наличием трех основных факторов: света (излучения), фотосенсибилизатора и кислорода [1]. Однако существует потребность ограничить зону фотодинамического воздействия, чтобы оградить от нежелательного влияния здоровые ткани. Одним из возможных методов такого ограничения может быть исключения кислорода из цепочки фотохимических реакций. Этого можно добиться локальным введением антиоксидантов, являющихся «перехватчиками» активных форм кислорода. На настоящее время существует большое число самых разнообразных антиоксидантов как синтетического, так и природного происхождения. Рациональным представляется рассмотрение влияния на фотодинамическое действие растительных антиоксидантов, что обуславливается более низкими затратами ресурсов и материальных средств на их производство, а также их большей биосовместимостью с тканями организма. Сравнивать эффективность различных антиоксидантов можно разными методами. Удобной моделью для рассмотрения эффективности действия антиоксидантов (их мембранопротекторной активности) является модель фотодинамического гемолиза. В настоящей работе на модели фотодинамического гемолиза сравнивается мембранопротекторная эффективность двух антиоксидантов растительного происхождения: кверцетина (чистое химическое вещество) и экстракта Gratiola officinalis L (полученного новым методом экстракции из растительного сырья, позволяющим получить нетоксичную композицию биологически активных веществ из ядовитого растения [2]), который содержит в своем составе кверцетин. Эксперименты проводились на крови белых лабораторных крыс согласно “Общим принципам экспериментов на животных”, которые соответствуют положениям Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей. 10% суспензию эритроцитов в растворе антиоксиданта помещали на инкубацию в воздушный термостат на 2 часа при 37°С. Контрольный образец инкубировался в чистом физиологическом растворе. После окончания процесса инкубации образцы центрифугировались, надосадочный слой заменялся физиологическим раствором. К полученной суспензии добавлялся 0,01% раствора Эритрозина В (Sigma, E-7379) в физиологическом растворе (получали содержание эритроцитов в образце 0,1% по объему), после чего проводилось облучение суспензий лампой накаливания с инфракрасными фильтрами в течение 1 минуты. После облучения проводились измерения пропускания образцов; концентрация эритроцитов в образцах была достаточно мала для того, чтобы рассеяние света происходило в режиме малократного рассеяния. Из изменения оптической плотности образцов определялась скорость фотодинамического гемолиза. Регистрируемое значение оптической плотности пропорционально количеству не гемолизованных эритроцитов, что, в свою очередь, характеризует эффективность мембранопротекторного действия антиоксидантов. Полученные данные нормировались на единичное значение, после чего вычислялась величина t50 - время гемолиза 50% эритроцитов, отсчитанное от начала спада кривой гемолиза [3]. Затем вычислялось t50 относительное – время гемолиза 50% эритроцитов по сравнению с аналогичным временем для суспензии без антиоксиданта (контрольного образца). При этом увеличение характерного времени гемолиза соответствует менее выраженному фотодинамическому повреждению клеточной мембраны. На рис. 1. приведены величины, полученные при инкубации эритроцитов с растворами экстракта Gratiola officinalis L. и кверцетина; для растворов экстракта Gratiola officinalis L. указана концентрация, пересчитанная на содержащийся в ней кверцетин (по данным химического анализа). Рис. 1. Характерное время гемолиза 50% эритроцитов с добавлением антиоксидантов экстракта Gratiola officinalis L. (1) и кверцетина (2). Исходя из полученных данных, можно предполагать, что в экстракте, кроме обладающего мембранопротекторным (антиоксидантным) действием кверцетина, могут присутствовать компоненты, изменяющие механическую прочность эритроцитарных мембран и/или их проницаемость для молекул воды, что и обуславливает разнонаправленность концентрационной зависимости «эффективной» (см. рис.1.) антиоксидантной активности экстракта Gratiola officinalis L и чистого кверцетина, так как «ухудшение» механической прочности мембраны и увеличение ее проницаемости должны приводить к сокращению наблюдаемого времени гемолиза. В рамках такого подхода для оценки «истинной» антиоксидантной мембранопротекторной активности экстракта Gratiola officinalis L потребовалось оценить темновое мембранотоксическое действие экстракта с использованием методики осмотического гемолиза, позволяющей сравнить прочностные характеристики мембран эритроцитов, инкубированных с растворами антиоксиданта различной концентрации. Библиографический список 1. Владимиров Ю.А, Потапенко А.Я. Физико-химические основы фотобиологических процессов - М, издат. Дрофа, 2006 г 2. Полуконова Н.В, Дурнова Н.А, Курчатова М.Н, Наволокин Н.А, Голиков А.Г. Химический анализ и способ получения новой биологически активной композиции из травы Аврана лекарственного (Gratiola officinalis L.)// Химия растительного сырья. 2013. №4. стр. 165-173 3. Bilgin, M.D., Grossweiner, L.I., Fernandez, J.M. Photosensitisation of red blood cell haemolysis by photodynamic agents//// Lasers Med Sci. 1998. V. 13. p. 42-54 Сведения об авторах Ткаченко Наталья Валерьевна – аспирант, дата рождения: 19.12.1988 г Нарзяева Екатерина Владимировна – студент, дата рождения: 16.11.1992 г Серов Александр Алексеевич – студент, дата рождения: 09.06.1993 г Правдин Александр Борисович - к.х.н., доцент, дата рождения 11.03.1957г. Вид доклада: стендовый (/ устный)
