Оцінка цито- та генотоксичної дії наноферомагнетика та постійного магнітного поля в системі in vivo

Abstract

Проведено порівняльне дослідження цито- та генотоксичних ефектів дії різних концентрацій наночастинок феромагнетика (ФМ), постійного магнітного поля (ПМП) та їхнього поєднаного впливу через певні часові інтервали на клітини асцитної карциноми Ерліха, клітини еритроїдного ряду кісткового мозку і лімфоцити периферичної крові. Мікроядерний тест та метод «ДНК-комет» використано як маркери генотоксичного впливу. Встановлено, що межею незначно вираженої зміни цитоархітектоніки клітин асцитної карциноми Ерліха під впливом ФМ у концентрації 3 мг/кг. Із зростанням концентрації ФМ у пухлинних клітинах з'являються виражені ознаки блеббінгу цитоплазматичної мембрани, збільшується кількість мікроядер та «% ДНК у хвості комет» у клітинах асцитної карциноми Ерліха, клітинах кісткового мозку та лімфоцитах периферичної крові. Показано, що магнітне поле як самостійний чинник не спричиняє цито- та генотоксичні ефекти на досліджені клітини. При поєднаній дії ПМП з ФМ спостерігається феномен індукції наночастинками ФМ дії ПМП, що проявляється у зростанні сумарного впливу цих чинників на клітини. Мікроядерний тест та метод «ДНК-комет» можуть бути використані для визначення стабільності геному як пухлинних клітин, так і соматичних немалігнізованих при тестуванні генотоксичного впливу наноматеріалів при створенні векторних наносистем. Зазначено, що більшу чутливість щодо оцінки генотоксичної дії досліджених чинників має метод «ДНК-комет».

Исследованы цито- и генотоксические эффекты действия наночастиц ферромагнетика (ФМ), постоянного магнитного поля (ПМП) и соединения этих агентов на клетки асцитной карциномы Эрлиха, клетки эритроидного ряда костного мозга и лимфоциты периферической крови с помощью микроядерного теста и метода «ДНК-комет». Показано, что проявления указанных эффектов связаны как с концентрацией ФМ, так и продолжительностью действия тестированных факторов. Вместе с тем установлено, что действие ПМП как самостоятель-ного агента не вызывает в исследованных клетках изменений цитоархитектоники и количества микроядер, которые ассоциируются с повреждением ДНК. При совместном применении ФМ и ПМП наблюдается феномен индукции наночастицами ФМ действия ПМП. Полученные результаты дают основание рекомендовать микроядерный тест и метод «ДНК-комет» в качестве маркеров стабильности генома при тестировании генотоксического влияния наноматериалов при создании векторных наносистем.

Cyto- and genotoxic effects of nanoparticles on the basis of FM, CMF or their combination have been studied in AKE cells, BM cells of erythroid line, and peripheral blood lymphocytes with the use of MN test and «DNA-comet» assay. It has been shown that expression of mentioned effects is related to FM concentration and duration of tested agent action. It has been also demonstrated that action of CMF alone in the studied cells did not cause any changes in cell architectonics or affect MN counts which are associated with DNA damage. When FM and CMF were used in combination there has been observed the phenomenon of induction of CMF action with FM nanoparticles. The obtained results allow recommend MN test and «DNAcomet » assay as the markers of genome stability in the tests of genotoxic effects of nanomaterials for development of vector nanosystems.