Дослідження культури клітин людини різного органного походження (лінії А-549, HaCaT,Colo-205, HepG2, 293, IMR-32, U-373). Обґрунтування застосування моделі культур клітин людини в системі комплексної токсиколого-гігієнічної оцінки сполук важких металів.
Аннотация к работе
Вищезазначене обумовило зростання інтересу токсикологів, гігієністів, фармакологів до дослідження токсичності хімічних речовин в умовах in vitro, вдосконалення методології цих досліджень, математично-статистичної обробки результатів та способів їх екстраполяції на живий організм [Ю.Й. В лабораторії промислової токсикології та гігієни праці при використанні хімічних речовин ДУ «Інститут медицини праці НАМН України» вже протягом трьох десятиліть активно досліджується та вирішується проблема токсичності важких металів та їх сполук, оскільки саме вони представляють постійну небезпеку в звязку з тим, що являються найпоширенішими забруднювачами навколишнього середовища, здатними надовго накопичуватись у ґрунті, воді, живих організмах [І.М. Раніше експериментальні дослідження токсичності важких металів проводилися на різних лабораторних тваринах, але останнім часом в наукових працях співробітників цієї лабораторії, де вивчались механізм токсичної дії металів та роль цитопротекторів, були використані і окремі експерименти на моделях культур клітин in vitro [К.П. Дисертаційна робота виконана у лабораторії промислової токсикології та гігієни праці при використанні хімічних речовин ДУ «Інститут медицини праці НАМН України» у відповідності до плану науково-дослідних робіт Інституту за фундаментальними темами «Альтернативні методи в сучасній токсикології та їх використання в комплексній оцінці токсичної дії сполук важких металів» (2007-2009 рр., державний реєстраційний № 0107U000838), де пошукувач була виконавцем фрагменту роботи з визначення цитотоксичної дії сполук важких металів на культурі клітин та «Порівняльна токсичність мікро-і наночастинок свинцю в експериментах in vitro та in vivo (до проблеми удосконалення принципів і методів токсиколого-гігієнічних досліджень важких металів)» (2010-2012 рр., державний реєстраційний номер № 0107U000838), де виконувала фрагмент стосовно визначення впливу наночастинок сульфіду свинцю на клітини людини різного органного походження in vitro. Основними джерелами інформації були: наукові публікації, ресурси Internet, міжнародні інформаційні та медико-статистичні бази даних «PUBMED», в яких викладені результати досліджень токсичної дії сполук важких металів в умовах in vivo та in vitro; дані ECVAM, де описані протоколи методів дослідження токсичності хімічних речовин in vitro, EPA щодо характеристики токсичної дії сполук важких металів, US Research Nanomaterials Inc., RAIS USA (Toxicity profiles), NIOSH USA щодо токсичного профілю наночатинок металів, дані Федеральної агенції охорони здоровя США щодо баз даних токсичних речовин та їх дії на організм людини, результати досліджень цитотоксичної дії солей важких металів на культури клітин людини ліній: А-549, HACAT, Colo-205, HEPG2, 293, IMR-32 та нормальних фібробластів людини; вивчення цитотоксичної дії солей важких металів в моделі ко-культур (лінії клітин А-549, HACAT, HEPG2, IMR-32); вивчення генотоксичної дії солей важких металів на культурі клітин лінії А-549; дослідження цитотоксичної дії наночастинок металів в культурі клітин людини (лінії клітин А-549, HACAT, Colo-205, U-373, дослідження гострої токсичності для щурів при внутрішньочеревному введенні їм солей важких металів, матеріали математично-статистичної і аналітичної обробки результатів дослідженьДосліджували цитотоксичну дію таких солей та наночастинок металів: CDSO4ХН2О (масова доля основної речовини - 98,18 %), MNSO4ХН2О (масова доля основної речовини - 99,6 %), HGCL2 (масова доля основної речовини - 99,6 %) та Pb (СН3СОО)2х3Н2О (ацетат, масова доля основної речовини - 99,78 %) («Хімлабореактив», Україна); колоїдні розчини наночастинок металів (розмір - 70-100 нм) в деіонізованій воді: срібла, міді, молібдену, колоїдні розчини наночастинок та мікрочастинок сульфіду свинцю (PBS) розмірами: від 26 до 34 нм, від 50 до 80 нм, 100 та 200 нм в поліфосфатному буфері, які отримані методом ерозивно-вибухового диспергування (ТОВ «Наноматеріали і нанотехнології», Україна). Для дослідження чутливості клітин до впливу солей та наночатинок важких металів суспензію клітин висаджували на 96-лункові пластикові планшети в концентрації 5х103 - 1х104 клітин/лунка в 100 мкл середовища RPMI-1640 з глютаміном 2ММОЛЬ /л (SIGMA, USA), що містило 10 % ембріональної сироватки теляти (SIGMA, USA) та 40 мкг/мл гентаміцину (Біофарма, Україна). Частоту виявлення пседвометафазних клітин, клітин на стадії поділу, клітин з мікроядрами, апоптозних клітин, ядер з різноманітними ядерними протрузіями і «хвостатих» ядер розраховували на 1000 клітин в промілях (‰). В цілому за допомогою кореляційного аналізу виявлено, що тести, за допомогою яких встановлені показники цитотоксичного впливу сполук важких металів в культурі клітин і, які визначають ступінь порушення функцій дихальних ферментів мітохондрій, мембран лізосом та синтезу загального білка в клітині, не відрізняються між собою за чутливістю, демонструючи однаковий дозо-залежний ефект на культуру клітин при експозиції солями важких металів (табл. При