В.А. Сергеева - науч. сотрудник, Медико-генетический научный центр (Москва) Е-mail: tracytheplane@gmail.com Е.С. Ершова - вед. науч. сотрудник, Медико-генетический научный центр (Москва) Е-mail: es-ershova@rambler.ru Е.М. Малиновская - ст. науч. сотрудник, Медико-генетический научный центр (Москва) Е-mail: tigerilina@mail.ru Л.В. Каменева - ст. науч. сотрудник, Медико-генетический научный центр (Москва) Е-mail: al4004@mail.ru П.Е. Умрюхин - д.м.н. профессор, Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России; ст. науч. сотрудник, НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина (Москва) Е-mail: pavelum@mail.ru А.В. Жиленков - инженер-исследователь, Институт проблем химической физики РАН (г. Черноголовка, Московская область) Е-mail: zhilenkow91@inbox.ru П.А. Трошин  к.х.н, зав. лабораторией, Сколковский институт науки и технологий (Москва) Е-mail: troshin2003@inbox.ru Н.Н. Вейко - д.б.н., гл. науч. сотрудник, Медико-генетический научный центр (Москва) Е-mail: satelit32006@yandex.ru С.В. Костюк - д.б.н., зав. лабораторией, Медико-генетический научный центр (Москва) Е-mail: svet-vk@yandex.ru

Приведены результаты исследования влияния водорастворимого производного наночастиц фуллерена [С60] F-243 на раковые клетки линии MCF-7. Установлено, что F-243 обладает собственной флуоресценцией в водных растворах и внутри клетки, что позволяет детектировать его в цитоплазме без применения флуоресцентных меток. Показано, что несмотря на то, что вне клетки F-243 является акцептором электронов, в цитоплазме соединение вызывает повышение количества активных форм кислорода, активируя транскрипцию оксидазы NOX4, и приводит к окислительному стрессу, повреждению ДНК, снижению мембранного потенциала митохондрий и повышенному апоптозу.

 

1. Panchuk R.R., Prylutska S.V., Chumak V.V., Skorokhyd N.R., Lehka L.V., Evstigneev M.P., Prylutskyy Yu. I., Berger W., Heffeter P., Scharff P., Ritter U., Stoika R.S. Application of C60 Fullerene-Doxorubicin Complex for Tumor Cell Treatment In Vitro and In Vivo // Journal of Biomedical Nanotechnology. 2015. № 11. Р. 1139-1152.
2. Raza K., Thotakura N., Kumar P., Joshi M., Bhushan S., Bhatia A., Kumar V., Malik R., Sharma G., Guru S.K., Katare O.P. C60-fullerenes for delivery of docetaxel to breast cancer cells: A promising approach for enhanced efficacy and better pharmacokinetic profile // Int J Pharm. 2015. № 10. V. 495(1) Р. 551-559.
3. Prylutska S.V., Burlaka A.P., Prylutskyy Y.I., Ritter U., Scharff P. Pristine C(60) fullerenes inhibit the rate of tumor growth and metastasis // Exp Oncol. 2011 № 33. Р. 162-164.
4. Weyemi, Dupuy U.C. The emerging role of ROS-generating NADPH oxidase NOX4 in DNA-damage responses // Mutat Res. 2012. V. 751. Р. 77-81.
5. Sedelnikova O.A., Redon C.E., Dickey J.S., Nakamura A.J., Georgakilas A.G., Bonner W.M. Role of oxidatively induced DNA lesions in human pathogenesis // Mutat.Res. 2010. № 704. Р. 152-159.
6. Lambeth, J.D. Nox enzymes, ROS, and chronic disease: an example of antagonistic pleiotropy // Free Radic Biol Med. 2007. № 43. Р. 332‒347.
7. LeBel C.P., Ischiropoulos H., Bondy S.C. Evaluation of the probe 2_,7_-dichlorofluorescin as an indicator of reactive oxygen species formation and oxidative stress // Chem. Res. Toxicol. 1992. № 5. P. 227-231.
8. Cossarizza A., Ferraresi R., Troiano L., Roat E., Gibellini L., Bertoncelli L., Nasi M., Pinti M. Simultaneous analysis of reactive oxygen species and reduced glutathione content in living cells by polychromatic flow cytometry // Nat Protoc. 2009. № 4. P. 1790-1797.
9. Royall J.A., Ischiropoulos H. Evaluation of 2_,7_-dichlorofluorescin and dihydrorhodamine 123 as fluorescent probes for intracellular H2O2 in cultured endothelial cells // Arch. Biochem. Biophys. 1993. № 302. P. 348-355.
10. Zhu H., Bannenberg G.L., Moldeus P., Shertzer H.G. Oxidation pathways for the intracellular probe 2_,7_-dichlorofluorescein // Arch. Toxicol. 1994. № 68. P. 582-587.
11. Ershova E.S., Sergeeva V.A., Chausheva A.I., Zheglo D.G., Nikitina V.A., Smirnova T.D., Kameneva L.V., Porokhovnik L.N., Kut-sev S.I., Troshin P.A., Voronov I.I., Khakina E.A., Veiko N.N., Kostyuk S.V. Toxic and DNA damaging effects of a functionalized fullerene in human embryonic lung fibroblasts // Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen. 2016 № 805 P. 46-57.
12. Chen F., Haigh S., Barman S., Fulton D.J. From form to function: the role of Nox4 in the cardiovascular system // Front Physiol. 2012. № 1. P. 412.
13. Scully R., Xie A. Double strand break repair functions of histone H2AX // Mutat Res. 2013. № 750. P. 5-14.
14. Lobrich M., Shibata A., Beucher A., Fisher A., Ensminger M., Goodarzi A.A., Barton O., Jeggo P.A. H2AX foci analysis for monitoring DNA double-strand break repair. Strengths, limitations and oprtimization // Cell Cycle. 2010. № 9. P. 662-669.
15. Ermakov A.V., Konkova M.S., Kostyuk S.V., Smirnova T.D., Malinovskaya E.M., Efremova L.V., Veiko N.N. An extracellular DNA mediated bystander effect produced from low dose irradiated endothelial cells // Mutat Res. 2011. № 712. P. 1-10.
16. Goodarzi A.A., Jeggo P.A. The repair and signaling responses to DNA double-strand breaks. Adv Genet. 2013. № 82. P. 1-45.
17. Mermershtain I., Glover J.N. Structural mechanisms underlying signaling in the cellular response to DNA double strand breaks // Mutat Res. 2013. № 750. P. 15-22.
18. Wu J., Sun L., Chen X., Du F., Shi H., Chen C. et al. Cyclic GMP-AMP is an endogenous second messenger in innate immune signaling by cytosolic DNA // Science. 2013. № 339. P. 826-830.
19. Abdelwahid E., Rolland S., Teng X., Conradt B., Hardwick J.M., White K. Mitochondrial involvement in cell death of non-mammalian eukaryotes // Biochim. Biophys. Acta. 2011. № 1813. P. 597-607.