Клетки миеломной линии RPMI8226 и нормальные клетки человека имеют разную чувствительность к наночастицам бисиликата серебра in vitro
pdf

Ключевые слова

наночастицы серебра
цитотоксичность
пролиферация
множественная миелома

Аннотация

Введение. Наночастицы серебра и его соединений рассматривают как перспективный агент противопухолевой терапии из-за выраженного цитотоксического эффекта. Определение дифференциальной чувствительности опухолевых и нормальных клеток к действию наночастиц серебра может быть основой для их использования в качестве вспомогательного средства при терапии онкологических заболеваний.

Цель. Изучить влияние атомных кластеров серебра (АКС) в виде коллоидного раствора наноструктурированного бисиликата серебра Ag6Si2O7, на жизнеспособность и пролиферацию клеток миеломной линии RPMI8226 и нормальных клеток человека двух типов: мезенхимальных стромальных клеток (МСК) и лимфоцитов периферической крови.

Методы. Оценку цитотоксичности АКС проводили с помощью МТТ и ЛДГ– тестов. Для изучения пролиферативной активности клеток использовали метод проточной цитофлуориметрии.

Результаты. Показано, что АКС проявляет цитотоксический дозозависимый эффект по отношению ко всем типам изученных в данной работе клеток, однако нормальные и опухолевые клетки значительно различаются по чувствительности к действию АКС. Для клеток миеломной линии RPMI8226 ингибирующая доза IC50 (концентрация, при которой жизнеспособность снижается на 50%) составляет 1,75 мкг/мл АКС. Для МСК разного происхождения IC50 лежит в диапазоне концентраций 12-16 мкг/мл. АКС в концентрациях 2-3 мкг/мл через 24 ч вызывает гибель клеток миеломной линии, но не влияет на показатели жизнеспособности и пролиферацию МСК и лимфоцитов периферической крови.

Выводы. Установлен оптимальный диапазон концентраций АКС (2-3 мкг/мл), при котором выявлен противоопухолевый эффект в отношении миеломных клеток RPMI8226 in vitro без цитотоксического воздействия на нормальные клетки человека.

https://doi.org/10.37469/0507-3758-2021-67-5-724-730
pdf

Библиографические ссылки

Станишевская И.Е., Стойнова А.М., Марахова А.И. и др. Наночастицы серебра: получение и применение в медицинских целях // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2016;1(14):66–69 [Stanishevskaya I.E., Stoinova A.M., Marakhova A.I. Silver nanoparticles: preparation and use for medical purposes // Razrzbotka i registratsiya ltkarstvennykh sredstv. 2016;1(14):66–69. (In Russ.)].

Zhang XF, Liu ZG, Shen W et al. Silver Nanoparticles: Synthesis, Characterization, Properties, Applications, and Therapeutic Approaches // Int J Mol Sci. 2016;17(9):1534. https://doi:10.3390/ijms17091534

Carlson C, Hussain SM, Schrand AM et al. Unique cellular interaction of silver nanoparticles: size-dependent generation of reactive oxygen species // J Phys Chem B 2008;112(43):13608–13619. https://doi:10.1021/jp712087m

Butler KS, Peeler DJ, Casey BJ et al. Silver nanoparticles: correlating nanoparticle size and cellular uptake with genotoxicity // Mutagenesis. 2015;30(4):577–591. https://doi:10.1093/mutage/gev020

Gurunathan S, Qasim M, Park C. Cytotoxic potential and Molecular Pathway Analysis of Silver Nanoparticles in Human Colon Cancer Cells HCT116 // Int J Mol Sci. 2018;19(8):2269. https://doi:10.3390/ijms19082269

Gurunathan S, Jeong JK, Han JW et al. Multidimensional effects of biologically synthesized silver nanoparticles in Helicobacter pylori, Helicobacter felis, and human lung (L132) and lung carcinoma A549 cells // Nanoscale Res Lett. 2015;10:35. https://doi:10.1186/s11671-015-0747-0

Majeed S, Aripin FHB, Shoeb NSB et al. Bioengineered silver nanoparticles capped with bovine serum albumin and its anticancer and apoptotic activity against breast, bone and intestinal colon cancer cell lines // Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2019;102:254–263. https://doi:10.1016/j.msec.2019.04.041

Xiao H, Chen Y, Alnaggar M. Silver nanoparticles induce cell death of colon cancer cells through impairing cytoskeleton and membrane nanostructure // Micron. 2019;126:102750. https://doi:10.1016/j.micron.2019.102750

Graf C, Nordmeyer D, Sengstock C et al. Shape-Dependent Dissolution and Cellular Uptake of Silver Nanoparticles // Langmuir. 2018;34(4):1506–1519. https://doi:10.1021/acs.langmuir.7b03126

Тындык М.Л., Попович И.Г., Малек А.В. и др. Изучение противоопухолевого эффекта коллоидного бисиликата серебра в экспериментах in vitro и in vivo // Вопросы онкологии. 2019;65(5):760–765 [Tyndyk M.L., Popovich I.G, Мalek А.В. et al. Antitumor effect of colloidal silver bisilicate in experimental in vitro and in vivo studies // Voprosy onkologii. 2019;65(5):760–765 (In Russ.)].

Swanner J, Fahrenholtz CD, Tenvooren I et al. Silver nanoparticles selectively treat triple-negative breast cancer cells without affecting non-malignant breast epithelial cells in vitro and in vivo // FASEB Bioadv. 2019;1(10):639–660. https://doi:10.1096/fba.2019-00021

Arora S, Jain J, Rajwade JM et al. Interactions of silver nanoparticles with primary mous fibroblasts and liver cells // Toxicol Appl Pharmacol. 2009;236(3):310–318. https://doi:10.1016/j.taap.2009.02.020

Байдакова М.В., Германов Н.А., Голяндин С.Н. и др. Слабоупорядоченный наноструктурированный бисиликат серебра и его коллоидные растворы: получение и свойства // Журнал технической физики. 2019;89(6):944–53. https://doi:10.21883/0000000000 [Baidakova MV, Germanov NA, Goliandin SN et al. Weakly ordered nanostructured silver bisilicate and its colloidal solutions: preparation and properties // Journal tekhnicheskoi fiziki. 2019;89(6):944–953 (In Russ.). https://doi:10.21883/0000000000].

Бычкова Н.В. Анализ содержания ДНК методом проточной цитометрии. Возможности применения в клинической практике. Тверь: ООО «Издательство «Триада», 2015.

Valle-Prieto A, Conget PA. Human mesenchymal stem cells efficiently manage oxidative stress // Stem Cells Dev. 2010;19(12):1885–1893. https://doi:10.1089/scd.2010.0093

Greulich C, Kittler S, Epple M et al. Studies on the biocompatibility and the interaction of silver nanoparticles with human mesenchymal stem cells (hMSCs) // Langenbecks Arch Surg. 2009;394(3):495–502. https://doi:10.1007/s00423-009-0472-1

Hackenberg S, Scherzed A, Kessler M et al. Silver nanoparticles: evaluation of DNA damage, toxicity and functional impairment in human mesenchymal stem cells // Toxicol Lett. 2011;201(1):27–33. https://doi:10.1016/j.toxlet.2010.12.001

He W, Kienzle A, Liu X et al. In Vitro Effect of 30 nm Silver Nanoparticles on Adipogenic Differentiation of Human Mesenchymal Stem Cells // J Biomed Nanotechnol. 2016;12(3):525–35. https://doi:10.1166/jbn.2016.2182

Greulich C, Diendorf J, Gessmann J et al. Cell type-specific responses of peripheral blood mononuclear cells to silver nanoparticles // Acta Biomater. 2011;7(9):3505–3514. https://doi:10.1016/j.actbio.2011.05.030

Yakop F, Abd Ghafar SA, Yong YK et al. Silver nanoparticles Clinacanthus Nutans leaves extract induced apoptosis towards oral squamous cell carcinoma cell lines // Artif Cells Nanomed Biotechnol. 2018;46(supl. 2):131–139. https://doi:10.1080/21691401.2018.1452750

Arora S, Jain J, Rajwade JM et al. Cellular responses induced by silver nanoparticles: In vitro studies // Toxicol Lett. 2008;179(2):93–100. https://doi:10.1016/j.toxlet.2008.04.009

Azizi M, Ghourchian H, Yazdian F et al. Anti-cancerous effect of albumin coated silver nanoparticles on MDA-MB 231 human breast cancer cell line // Sci Rep. 2017;7(1):5178. Published 2017 Jul 12. https://doi:10.1038/s41598-017-05461-3

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.

Copyright (c) 2021 Наталья Владимировна Калмыкова, Анна Валерьевна Щербанюк , Сергей Иванович Моисеев, Наталия Владимировна Бычкова , Николай Александрович Германов , Сергей Николаевич Голяндин, Владимир Петрович Улин, Николай Владимирович Улин