Влияние препарата гумино-фульвовых кислот на количественный выход остаточных фокусов γH2AX и пролиферативную активность в облученных мезенхимальных стромальных клетках человека

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель: Оценка влияния препарата гумино-фульвовых кислот на количественный выход остаточных фокусов белка-маркера репарации двунитевых разрывов (ДР) ДНК – фосфорилированного гистона H2AX (γH2AX) и пролиферативную активность в культуре мезенхимальных стромальных клеток (МСК) человека, через 24, 48 и 72 ч после воздействия рентгеновского излучения в дозах 2, 4 и 10 Гр.

Материал и методы: Через 24 ч после инкубации МСК с препаратом гумино-фульвовых кислот («Гуминовый комплекс», ООО «Система-БиоТехнологии», Россия) в разведении 1/1000 проводили облучение клеток на рентгеновской биологической установке РУБ РУСТ-М1 (напряжение 200 кВ, ток пучка 2×5 мА, фильтр алюминиевый 1,5 мм, мощность дозы 0,85 Гр/мин). Для количественной оценки остаточных фокусов γН2АХ и доли пролиферирующих клеток использовали иммуноцитохимическое окрашивание с использованием антител к γН2АХ и Ki67 (белок-маркер клеточной пролиферации), соответственно. Статистический анализ полученных данных проводился с использованием пакета статистических программ Statistica 8.0 (StatSoft). Для оценки значимости различий выборок использовали t-критерий Стьюдента.

Результаты: Проведенные исследования показали, что на используемой клеточной модели и в вышеописанных условиях эксперимента препарат гумино-фульвовых кислот не влияет на эффективность репарации радиационно-индуцированных ДР ДНК, однако существенно снижает пролиферативную активность как облученных, так и не облученных МСК. Целесообразно провести детальные исследования молекулярно-клеточных механизмов антипролиферативного эффекта гуминовых и фульвовых кислот.

Об авторах

Н. Ю. Воробьева

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России; Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва

Т. А. Астрелина

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва

Е. И. Яшкина

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России; Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва

А. К. Чигасова

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва

А. А. Осипов

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва

Д. Ю. Усупжанова

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва

И. В. Кобзева

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва

Ю. Б. Сучкова

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва

В. А. Брунчуков

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва

А. А. Расторгуева

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва

Ю. А. Федотов

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России; Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва

А. С. Самойлов

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва

А. Н. Осипов

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России; Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: nuv.rad@mail.ru
Москва

Список литературы

  1. Nardi S., Schiavon M., Francioso O. Chemical Structure and Biological Activity of Humic Substances Define Their Role as Plant Growth Promoters. Molecules. 2021;26;8. doi: 10.3390/molecules26082256.
  2. Klucakova M. Size and Charge Evaluation of Standard Humic and Fulvic Acids as Crucial Factors to Determine Their Environmental Behavior and Impact. Front Chem. 2018;6:235. doi: 10.3389/fchem.2018.00235.
  3. Benderskii N.S., Kudelina O.M., Gantsgorn E.V., Safronenko A.V. Fulvic Acid: an Active Food Additive or Medication? Kuban Scientific Medical Bulletin. 2020;27;3:78-91. doi: 10.25207/1608-6228-2020-27-3-78-91.
  4. Buzlama A.V., Chernov Iu N. [Humic Substances: Pharmacological Properties, Mechanisms of Action, and Prospects for Use in Medicine]. Eksp Klin Farmakol. 2010;73;9:43-48.
  5. van Rensburg C.E. The Antiinflammatory Properties of Humic Substances: A Mini Review. Phytother Res. 2015;29;6:791-795. doi: 10.1002/ptr.5319.
  6. Pustovalova M., Astrelina Т.A., Grekhova A., Vorobyeva N., Tsvetkova A., Blokhina T., et al. Residual γH2AX Foci Induced by Low Dose X-Ray Radiation in Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells Do Not Cause Accelerated Senescence in the Progeny of Irradiated Cells. Aging. 2017;9;11:2397-2410. doi: 10.18632/aging.101327.
  7. Tsvetkova A., Ozerov I.V., Pustovalova M., Grekhova A., Eremin P., Vorobyeva N., et al. γH2AX, 53BP1 and Rad51 Protein Foci Changes in Mesenchymal Stem Cells During Prolonged X-ray irradiation. Oncotarget. 2017;8;38:64317-64329. doi: 10.18632/oncotarget.19203.
  8. Ulyanenko S., Pustovalova M., Koryakin S., Beketov E., Lychagin A., Ulyanenko L., et al. Formation of γH2AX and pATM Foci in Human Mesenchymal Stem Cells Exposed to Low Dose-Rate Gamma-Radiation. International Journal of Molecular Sciences. 2019;20;11:2645. doi: 10.3390/ijms20112645.
  9. Krenning L., van den Berg J., Medema R.H. Life or Death after a Break: What Determines the Choice? Molecular cell. 2019;76;2:346-358. doi: 10.1016/j.molcel.2019.08.023.
  10. Aliper A.M., Bozdaganyan M.E., Orekhov P.S., Zhavoronkov A., Osipov A.N. Replicative and Radiation-Induced Aging: a Comparison of Gene Expression Profiles. Aging. 2019;11;8:2378-2387. doi: 10.18632/aging.101921.
  11. Ulyanenko S., Pustovalova M., Koryakin S., Beketov E., Lychagin A., Ulyanenko L., et al. Formation of GammaH2AX and pATM Foci in Human Mesenchymal Stem Cells Exposed to Low Dose-Rate Gamma-Radiation. International Journal of Molecular Sciences. 2019;20;11:2645. doi: 10.3390/ijms20112645.
  12. Vorob’eva N.Y., Kochetkov O.A., Pustovalova M.V., Grekhova A.K., Blokhina T.M., Yashkina E.I., et al. Comparative Analysis of the Formation of gammaH2AX Foci in Human Mesenchymal Stem Cells Exposed to (3)H-Thymidine, Tritium Oxide, and X-Rays Irradiation. Bull. Exp. Biol. Med. 2018;166;1:178-181. doi: 10.1007/s10517-018-4309-1.
  13. Grekhova A.K., Pustovalova M.V., Eremin P.S., Ozerov I.V., Maksimova O.A., Gordeev A.V., et al. Evaluation of the Contribution of Homologous Recombination in DNA Double-Strand Break Repair in Human Fibroblasts after Exposure to Low and Intermediate Doses of X-ray Radiation. Biology Bulletin. 2020;46;11:1496-1502. doi: 10.1134/s1062359019110037.
  14. Bushmanov A., Vorobyeva N., Molodtsova D., Osipov A.N. Utilization of DNA Double-Strand Breaks for Biodosimetry of Ionizing Radiation Exposure. Environmental Advances. 2022;8. doi: 10.1016/j.envadv.2022.100207.
  15. Banath J.P., Klokov D., MacPhail S.H., Banuelos C.A., Olive P.L. Residual GammaH2AX Foci as an Indication of Lethal DNA Lesions. BMC Cancer. 2010;10:4. doi: 10.1186/1471-2407-10-4.
  16. Vorobyeva N.Y., Babayan N.S., Grigoryan B.A., Sargsyan A.A., Khondkaryan L.G., Apresyan L.S., et al. Increased Yield of Residual γH2AX Foci in p53-Deficient Human Lung Carcinoma Cells Exposed to Subpicosecond Beams of Accelerated Electrons. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2022;172;6:756-759. doi: 10.1007/s10517-022-05472-9.
  17. Babayan N.S., Guryev D.V., Vorobyeva N.Y., Grigoryan B.A., Tadevosyan G.L., Apresyan L.S., et al. Colony-Forming Ability and Residual Foci of DNA Repair Proteins in Human Lung Fibroblasts Irradiated with Subpicosecond Beams of Accelerated Electrons. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2021;172;1:22-25. doi: 10.1007/s10517-021-05323-z.
  18. Hseu Y.C., Lin E., Chen J.Y., Liua Y.R., Huang C.Y., Lu F.J., et al. Humic Acid Induces G1 Phase Arrest and Apoptosis in Cultured Vascular Smooth Muscle Cells. Environ Toxicol. 2009;24;3:243-258. doi: 10.1002/tox.20426.
  19. Salehi M., Piri H., Farasat A., Pakbin B., Gheibi N. Activation of Apoptosis and G0/G1 Cell Cycle Arrest Along with Inhibition of Melanogenesis by Humic Acid and Fulvic Acid: BAX/BCL-2 and Tyr Genes Expression and Evaluation of Nanomechanical Properties in A375 Human Melanoma Cell Line. Iran J. Basic Med. Sci. 2022;25;4:489-496. doi: 10.22038/IJBMS.2022.60651.13444.
  20. Yang H.L., Huang P.J., Chen S.C., Cho H.J., Kumar K.J., Lu F.J., et al. Induction of Macrophage Cell-Cycle Arrest and Apoptosis by Humic Acid. Environ Mol. Mutagen. 2014;55;9:741-750. doi: 10.1002/em.21897.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».