toxreviewТоксикологический вестникToxicological Review0869-79223034-4611Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erismantoxreview-522Research ArticleСтатьиАКТИВНОСТЬ АПОПТОЗА В НЕРВНОЙ ТКАНИ БЕЛЫХ КРЫС ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ АРАБИНОГАЛАКТАНА НАНОСЕРЕБРАACTIVITY OF APOPTOSIS IN THE NERVE TISSUE OF WHITE RATS EXPOSED TO NANOSILVER ARABINOGALACTANСоседоваЛариса МихайловнаSosedovaLarisa Mikhailovna

Д.м.н., проф., зав.лабораторией биомоделирования и трансляционной медицины ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований», 665827, г. Ангарск, Российская Федерация,

e-mail: sosedlar@mail.ru

noemail@neicon.ruКапустинаЕкатерина АлександровнаKapustinaEkaterina Aleksandrovna

К.м.н., научный сотрудник лаборатории биомоделирования и трансляционной медицины ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований», 665827, г. Ангарск, Российская Федерация

e-mail: tox_lab@mail.ru 

noemail@neicon.ruНовиковМихаил АлександровичNovikovMikhail Aleksandrovich

М.н.с., лаборатории биомоделирования и трансляционной медицины ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований», 665827, г. Ангарск, Российская Федерация

e-mail: novik-imt@mail.ru

noemail@neicon.ruФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»РоссияEast-Siberian Institute of Medico-Ecological ResearchesRussian Federation201504102021062731Copyright © Соседова Л.М., Капустина Е.А., Новиков М.А., 20212021Соседова Л.М., Капустина Е.А., Новиков М.А.Sosedova L.M., Kapustina E.A., Novikov M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.toxreview.ru/jour/article/view/522

В статье представлены результаты оценки процесса апоптоза в нейронах белых крыс методом ДНК-комет и иммуногистохимическим анализом определения активности про/антиапоптотических белков caspase 3 и bcl-2 при воздействии нанобиокомпозита, представляющего собой наносеребро, встроенное в матрицу природного полимера-арабиногалактан. В препаратах нервной ткани крыс, подвергшихся воздействию арабиногалактаном наносеребра, установлено статистически значимое увеличение содержания ДНК в хвостах комет. ДНК-кометы с содержанием ДНК в хвосте более 70%, которые можно было бы рассматривать как апоптотические, в исследованных препаратах не наблюдались. Результаты, полученные при иммуногистохимическом определении экспрессии в нейронах анти/проапоптотических белков bsl-2 и caspase-3, наоборот, свидетельствуют о развитии процесса апоптоза в нервных клетках. Сравнивая результаты проведенного исследования, можно сделать заключение о более эффективном выявлении процесса апоптоза при помощи иммуногистохимических методов определения экспрессии анти/проапоптотических белков, чем методом ДНК-комет.

The article presents results of apoptosis evaluation in albino rat neurons using comet assay for DNA and immune histochemical analysis to determine the activity of pro-and anti-apoptotic proteins caspase 3 and bcl-2 at exposure to nano biocomposites representing nano silver embedded in a matrix of a natural arabinogalactan. In preparations of nervous tissue of rats exposed to nano silver arabinogalactan polymer, a statistically significant increase of DNA content in comet tails was found out. DNA comets with DNA tail content of more than 70%, which could be regarded as apoptotic have not been observed in investigated formulations. The results of the immune histochemical determination of expression of anti-and pro- apoptotic proteins bcl-2 and caspase-3 in neurons show on the contrary the development of apoptosis in nerve cells. Comparing results of the studies performed, a conclusion can be drawn that to detect the apoptosis process, immune histochemical methods for determination of anti-and pro-apoptotic proteins are more efficient than DNA comet assay.

арабиногалактан наносеребрабелые крысыапоптозгенотоксичностьcaspase 3bcl-2ДНК-кометыnanosilver arabinogalactanwhite ratsapoptosisgenotoxicitycaspase 3bcl-2DNA-cometsReferencesChin-Lin H., I-Lun H., Ho-Chen L., Chu-Fang W., Yuh-Jeen H.,. Chun-Yu Ch. Silver nanoparticles affect on gene expression of inflammatory and neurodegenerative responses in mouse brain neural cells. //Environmental Research. 2015; 136: 253–263.Chin-Lin H., I-Lun H., Ho-Chen L., Chu-Fang W., Yuh-Jeen H.,. Chun-Yu Ch. Silver nanoparticles affect on gene expression of inflammatory and neurodegenerative responses in mouse brain neural cells. //Environmental Research. 2015; 136: 253-263.Tianlu Z., Liming W., Qiang C., Chunying C. Cytotoxic Potential of Silver Nanoparticles. Yonsei Med J. 2014; 55 (2): 283-2Tianlu Z., Liming W., Qiang C., Chunying C. Cytotoxic Potential of Silver Nanoparticles. Yonsei Med J. 2014; 55 (2): 283-2Danielle McShan, Paresh C., Ray Hongtao Yu. Molecular Toxicity Mechanism of Nanosilver.// J. Food Drug Anal. 2014; 22(1): 116–127.Danielle McShan, Paresh C. Ray Hongtao Yu. Molecular Toxicity Mechanism of Nanosilver.// J. Food Drug Anal. 2014; 22(1): 116-127.Medvedeva S., Aleksandrova G., Grischenko L.. Transformation of larch polysaccharide. The 11th Intern.Symp. on Wood Pulp Chem. Nice, France. 2001; II: 123-126.Medvedeva S., Aleksandrova G., Grischenko L.. Transformation of larch polysaccharide. The 11th Intern.Symp. on Wood Pulp Chem. Nice, France. 2001; II: 123-126.Novikov M.A. Expression of apoptosis protein bsl-2 in nerve cells indused by silner nanoparticles encapsulated in polymer matrix. Second International school-conference «Applied nanotechnology and nanotoxicology» (ANT 2013). August 15-19, 20Listvyanka, Baikal Lake, Irkutsk Region.Novikov M.A. Expression of apoptosis protein bsl-2 in nerve cells indused by silner nanoparticles encapsulated in polymer matrix. Second International school-conference «Applied nanotechnology and nanotoxicology» (ANT 2013). August 15-19, 20Listvyanka, Baikal Lake, Irkutsk Region.Чаушева А.И., Никитина В.А., Жанатаев А.К., Дурнев А.Д., Бочков Н.П. ДНК повреждения в мультипотентных мезенхимных стромальных клетках человека при разных сроках культивирования. Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2011; VI(4): 39-41.Chausheva A.I., Nikitina V.A., Zhanataev A.K., Durnev A.D., Bochkov N.P. DNA damage of multipotent mesenchymal stromal cells of the person at different stages of cultivation. Kletochnaya transplantologiya i tkanevaya inzheneriya. 2011; VI(4): 39-41.(in Russian)Shurygina I.A., Sukhov B.G., Fadeeva T.V., Umanets V.A., Shurygin M.G., Ganenko T.V., Kostyro Y.A., Grigoriev E.G., Trofimov B.A. Bactericidal action of Ag(0)- antithrombotic sulfated arabinogalactan nanocomposite: coevolution of initial nanocomposite and living microbial cell to a novel nonliving nanocomposite// Nanomedicine. Nanotechnology, Biology, and Medicine. 2011; 7: 827–833.Shurygina I.A., Sukhov B.G., Fadeeva T.V., Umanets V.A., Shurygin M.G., Ganenko T.V., Kostyro Y.A., Grigoriev E.G., Trofimov B.A. Bactericidal action of Ag(0)-antithrombotic sulfated arabinogalactan nanocomposite: coevolution of initial nanocomposite and living microbial cell to a novel nonliving nanocomposite// Nanomedicine. Nanotechnology, Biology, and Medicine. 2011; 7: 827-833.Trofimov B.A., Sukhov B.G., Aleksandrova G.P., Medvedeva S.A., Grishchenko L.A., Malkina A.G., et al. Nanocomposites with magnetic,optical, catalytic, and biologically active properties based on arabinogalactan. Doklady Chemistry. 2003; 393 (4-6): 287-288.Trofimov B.A., Sukhov B.G., Aleksandrova G.P., Medvedeva S.A., Grishchenko L.A., Malkina A.G., et al. Nanocomposites with magnetic,optical, catalytic, and biologically active properties based on arabinogalactan. Doklady Chemistry. 2003; 393 (4-6): 287-288.Применение метода щелочного гель-электрофореза изолированных клеток для оценки генотоксических свойств природных и синтетических соединений. Методические рекомендации. М.; 2006.Application of alkaline gel electrophoresis of isolated cells to assess genotoxic properties of natural and synthetic compounds. Metodicheskie rekomendatsii. M.; 2006. (in Russian) 10. Sosedova L.M., Novikov M.A., Titov E.A. Morpho-functional assessment of action effects of silver nanoparticles encapsulated in a polymer matrix. Aktual’nye problemy transportnoy meditsiny. 2014; (37): 77-83. (in Russian)Соседова Л.М., Новиков М.А., Титов Е.А Морфо-функциональная оценка эффектов действия наночастиц серебра, инкапсулированных в полимерную матрицу. Актуальные проблемы транспортной медицины. 2014; (37): 77-83Соседова Л.М., Новиков М.А., Титов Е.А Морфо-функциональная оценка эффектов действия наночастиц серебра, инкапсулированных в полимерную матрицу. Актуальные проблемы транспортной медицины. 2014; (37): 77-83

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