Цитотоксическое и стресс-индуцирующее действие наночастиц серебра на клетки линий HeLa и U937

Аннотация

На фоне роста производства нанотехнологической продукции, которую всё шире используют в медицине, существует проблема недостатка систематизированной информации о токсических эффектах наночастиц металлов. Нами проведен анализ свойств наночастиц серебра, полученных методом биохимического синтеза с использованием восстановителей – флавоноидов, и их действия на клетки линий эпителиоидной карциномы шейки матки человека HeLa и гистиоцитарной лимфомы человека U937. Метод биохимического синтеза разработан Е.М. Егоровой c соавторами и основан на синтезе наночастиц из солей металлов в обратных мицеллах – в тройной системе: водный раствор соли металла, ПАВАОТ, неполярный растворитель. Методом динамического рассеяния света была проведена оценка агрегативной устойчивости наночастиц в сложных растворах – ростовых средах и установлено, что синтезированные наночастицы серебра в среде RPM11640 агрегируют при концентрации 80*10-6 г-ион/л, в среде DMEM — вдиапазоне концентраций 20*10-6 г-ион/л — 80*10-6 г-ион/л. Инкубация наночастиц с клетками в средах, обедненных двухвалентными катионами и хлорид-ионами, приводила к большей стабильности наночастиц на начальной фазе инкубации, однако, спустя 24 ч инкубации агрегаты по-прежнему детектировались. Анализ цитотоксичности методом МТТ партии наночастиц с концентрацией 4,03*10-3 г-ион/л показал токсичность стабилизатора АОТ, в связи с чем была выполнена модификация метода синтеза наночастиц с целью уменьшения концентрации АОТ. Токсичность новой партии наночастиц с концентрацией 1,07*10-6 г-ион/л определялась в существенной степени собственно металлическими наночастицами и была выше токсичности первой партии наночастиц на фоне меньшей цитотоксичности АОТ в связи со снижением концентрации стабилизатора. Использование альтернативного метода оценки токсичности наночастиц с использованием флуоресцеиндиацета в сочетании с пропидиумом йодидом при 4-часовом воздействии не показала существенной токсичности наночастиц, что указывает на отсроченный механизм токсического действия наночастиц, опосредованный, вероятно, пертурбацией митохондриальной функции клеток. Проведенный анализ генерации активных форм кислорода в клетках HeLa, инкубированных с наночастицами серебра, показал нелинейную зависимость роста АФК от концентрации наночастиц, что может быть обусловлено агрегативной неустойчивостью наночастиц в концентрации свыше 80*10-6 г-ион/л в ростовой среде DMEM.