Н.А. Логинова – к.б.н., ст. науч. сотрудник, лаборатория функциональной нейроцитологии, 

ФГБУН «Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН» (Москва)

E-mail: nadezhda.loginova1982@gmail.com

Е.В. Лосева – д.б.н., гл. науч. сотрудник, лаборатория функциональной нейроцитологии, 

ФГБУН «Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН» (Москва)

E-mail: losvnd@mail.ru

А.В. Крючкова – вед. инженер, 

кафедра высшей нервной деятельности, биологический факультет, МГУ имени М.В. Ломоносова (Москва)

E-mail: likkavolkhova@mail.ru

Л.И. Руссу – науч. сотрудник, лаборатория культур тканей, 

ФГБУ «Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России, подразделение «Институт вирусологии имени Д.И. Ивановского 

Минздрава России» (Москва)

E-mail: plano77@bk.ru

М.В. Мезенцева – д.б.н., зав. лабораторией культур тканей, 

ФГБУ «Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России, подразделение «Институт вирусологии имени Д.И. Ивановского  Минздрава России» (Москва)

E-mail: marmez@mail.ru

Постановка проблемы. В последние годы развитие нанотехнологий и производство наноматериалов в мире набирают обороты. Углеродные нанотрубки (УНТ) обладают уникальными свойствами. Но вопрос об их дозозависимом токсическом воздействии на организм человека и животных остается открытым.

Цель работы – исследование влияния интраназального введения однослойных углеродных нанотрубок (ОСУНТ) в малой дозе на показатели поведения крыс в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ) при подострых опытах разной продолжительности.

Результаты. Исследовали показатели поведения в тесте ПКЛ у крыс, которым в подострых экспериментах ежедневно интраназально вводили взвесь ОСУНТ в малой дозе (5,2 мкг/кг) в течение 4-х или 13-ти дней. Было показано, что введение ОСУНТ в течение 4-х дней вызывало у крыс нетипичные симптомы тревожности, которые выражались в ажиотированном поведении в установке ПКЛ, о чем свидетельствовала сильная активация большинства поведенческих реакций. Введение ОСУНТ в малой дозе в течение 13-ти дней также приводило к некоторой активации поведения или атипичной тревожности, но выражена она была гораздо в меньшей степени, чем при введении в течение 4-х дней.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют заключить, что ОСУНТ в малой дозе при кратковременном интраназальном введении могут вызывать более выраженное тревожное поведение в ПКЛ, чем при долговременном.

1. Venkataraman A., Amadi E.V., Chen Y., Papadopoulos C. Carbon Nanotube Assembly and Integration for Applications. Nanoscale Res. Lett. 2019. V.14. № 1. P. 220. DOI: 10.1186/s11671-019-3046-3.
2. Rode A., Sharma S., Mishra D.K. Carbon Nanotubes: Classification, Method of Preparation and Pharmaceutical Application. Curr Drug Deliv. 2018. V.15. № 5. P. 620–629. DOI: 10.2174/1567201815666171221124711.
3. Митрофанова И.В., Мильто В.И., Суходоло И.В., Васюков Г.Ю. Возможности биомедицинского применения углеродных нанотрубок // Бюллетень сибирской медицины. 2014. Т. 13. № 1. С. 135–144. https://doi.org/10.20538/1682-03632014-1-135-144.
4. Madannejad R., Shoaie N., Jahanpeyma F., Darvishi M.H., Azimzadeh M., Javadi H. Toxicity of carbon-based nanomaterials: Reviewing recent reports in medical and biological systems. Chem. Biol. Interact. 2019. V. 307. P. 206–222. DOI: 10.1016/j.cbi.2019.04.036.
5. Francis A.P., Devasena T. Toxicity of carbon nanotubes: A review. Toxicol. Ind. Health. 2018. V. 34. № 3. P. 200–210. DOI: 10.1177/0748233717747472.
6. Гмошинский И.В., Хотимченко С.А., Гигер Н.А., Никитюк Д.Б. Углеродные нанотрубки: механизмы действия, биологические маркеры и оценка токсичности in vivo (обзор литературы) // Гигиена и санитария. 2017. Т. 96. № 2. С. 176–186.
7. Саяпина Н.В., Сергиевич А.А., Баталова Т.А., Новиков М.А., Асадчева А.Н., Чайка В.В., Голохваст К.С. Экологическая и токсикологическая опасность углеродных нанотрубок: обзор российских публикаций // Изв. Самарского научного центра Российской академии наук. 2014. Т. 16. № 5–2. С. 949–953.
8. Лосева Е.В., Мезенцева М.В., Руссу Л.И., Логинова Н.А., Панов Н.В., Щетвин М.Н., Суетина И.А. Подавление синтеза цитокинов в селезенке и мозге и слабые изменения экспрессии c-fos в мозге у крыс при интраназальном введении однослойных углеродных нанотрубок // Российские нанотехнологии. 2016. Т. 11. № 3–4. С. 80–86. DOI: 10.1134/S1995078016020129.
9. Лосева Е.В., Логинова Н.А., Саркисова К.Ю., Руссу Л.И., Мезенцева М.В. Измерение поведенческих показателей у крыс в тестах на тревожность и депрессию при остром интраназальном введении взвеси однослойных углеродных нанотрубок в малой дозе // Биомедицинская радиоэлектроника. 2017. № 10. C. 62–72.
10. Лосева Е.В., Логинова Н.А., Руссу Л.И., Мезенцева М.В. Измерение показателей поведения крыс в «приподнятом крестообразном лабиринте» при интраназальном введении средней дозы однослойных углеродных нанотрубок // Биомедицинская радиоэлектроника. 2019. № 1. С. 39–45. DOI: 10.18127/j15604136-201901-05.
11. Kumar A., Pandey A.N., Jain S.K. Nasal-nanotechnology: revolution for efficient therapeutics delivery. Drug Deliv. 2016. V. 23. № 3. P. 681-693. DOI: 10.3109/10717544.2014.920431.
12. Тимербулатова Г. А., Фатхутдинова Л. М. Токсичность одностенных углеродных нанотрубок, исследованная на различных типах культур клеток (обзор современного состояния проблемы) // Российские нанотехнологии. 2018. Т. 13.  № 5–6. С. 26–31.
13. Халиуллин Т.О., Кисин Е.Р., Мюррэй Э., Залялов Р.Р., Шведова А.А., Фатхутдинова Л.М. Токсические эффекты углеродных нанотрубок в культурах клеток макрофагов и бронхиального эпителия // Вестник Томского государственного университета. Сер. Биология. 2014. № 1 (25). С. 199–210.
14. Brain astrocyte cell taking up carbon nano-needles, SEM. Credit: Khuloud T. Al-Jamal, Serene Tay & Michael Cicirko. CC BY. 2019. [Электронный ресурс] – URL: http://neuronovosti.ru/astrotsit-i-nanotrubki/ (дата обращения: 20.06.2019).