CC BY
26
NANOTOXICOLOGY: THE DIRECTIONS OF RESEARCH
Chekman I., Serdyuk A., Kundiyev Yu., Trahtenberg I., Kaplincky S., Babiy V.
НАНОТОКСИКОЛОГ1Я: НАПРЯМКИ
ДОСЛ1ДЖЕНЬ
ЧЕКМАН 1.С., СЕРДЮК А.М., КУНД16В Ю.1., ТРАХТЕНБЕРГ 1.М., КАПЛ1НСЬКИЙ С.П., БАБ1Й В.Ф. Нацюнальний медичний унiверситет iM. О.О. Богомольця, Державна установа "1нститут гiгieни та медичноТ екологií iM. О.М. Марзеева АМН УкраТни", м. КиТв , Державна установа "1нститут медицини прац АМН УкраТни",
м. КиТв
УДК 615.9 : 616-093 : 613.27
НАНОТОКСИКОЛОГИЯ: НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ Чекман И.С., Сердюк А.М., Кундиев Ю.И., Трахтенберг И.М., Каплинский С.П., Бабий В.Ф. В статье обсуждаются приоритетные задачи нанотоксикологии в современных условиях, приведены сведения об уникальных свойствах наночастиц.
Проанализированы данные, полученные разными авторами, по фармакокинетике наноматериалов.
аноматер1али складаються з частинок розм1ром менше 100 нм, займають пром1жне положення м1ж окремими атомами (молекулами) та макросами. Завдяки малому роз-м1ру, форм1, х1м1чному складу, заряду, структур! частинки, великм площ1 поверхн нано-частинки мають ун1кальн1 вла-стивост1, що робить ïx перс-пективним матер1алом для за-стосування у р1зних галузях народного господарства [1, 5-7]. Це п1дтверджуеться ви-сокими темпами вивчення властивостей наноматер1ал1в, розробками нових нанотехно-лог1й, швидким впроваджен-ням ïx у виробництво, а також обсягами ф|нансування нано-технолог1й. Так, 2004 року у свт було видтено 8,6 мтьяр-д1в долар1в США на розвиток нанотехнолог1й, а до 2012 року прогнозуеться витратити на ц1 потреби 1 трильйон до-лар1в США [23].
Завдяки розвитку нанотех-нолог1й, як1 почали активно розвиватися наприк1нц1 80-х рок1в ХХ стол1ття, синтезова-на значна кшькють наномате-р1ал1в. За цей перюд вченими св1ту розроблен1 так1 нанома-тер1али: фулерени, л1посоми, дендримери, наносфери, на-ностержн1, нанопл1вки, нано-трубки, нанокомпозити, на-нокристали, нанодротинки, нанопорошки, нанороботи, нанокапсули, нанобюсенсо-ри, нанопристроï, нанобюма-тер1али, наноструктурн1 рщи-ни (колоïди, мщели, гел1, по-л1мери), фармаколог1чн1 на-нопрепарати, засоби захисту в1д куль (спец1альн1 жилети) тощо [1-3, 8, 9].
У медицин! наночастинки мають перспективу застосу-вання в ультрачутливому виз-наченн! бюмолекул, д!агно-стичн!й вiзуалiзацiï, для фото-
динам1чно1 терапil, цiльовоl доставки лкарських речовин до органiв-мiшеней, фото-термiчного лiкування тощо [33, 34, 11].
Швидке впровадження нано-матерiалiв у виробництво, все ширший i бшьш тiсний контакт з ними живих органiзмiв, у тому чист людини, супроводжу-ються вщсутнютю фунтовних знань про ïxнiй можливий ток-сичний вплив [13, 22].
Питання нанотоксичност неоднозначне i багатогранне, вимагае комплексного пщхо-ду. Одыею з основних проблем у цм сферi е те, що на-нотоксикологiею на сучасно-му етапi переважно займа-ються непрофесiйнi токсикологи [23]. того, не розро-блено стандартизованих методик н для експериментiв in vivo, н для in vitro дослiджень, не встановлено ч^ких крите-рiïв безпечност i допустимо-стi наноматерiалiв. Аналiз та iнтерпретацiя результатiв тих експеримен^в, що зараз про-вадяться, почасти утруднеы через рiзницю у методичних тдходах до постановки досль ду, визначення параметрiв токсичностi, вiдсvтнiсть еди-них одиниць вимiрювання кiлькостi наночастинок, як ви-користовуються у дослщжен-нях, тощо. У рiзниx джерелах одиницi вимiрювання рiзнi: мiлiграм на мш^тр, моляр-нiсть, мiлiграм на кшограм ма-си пiддослiдноï тварини, кшькють наночастинок на одну ^тину тощо [23]. Це значною мiрою пояснюе розбiжностi в отриманих результатах.
Визначення залежност сту-пеня токсичност наночастинок вiд ïx виду е одним з прю-ритетних завдань нанотокси-кологiï. Адже рiзноманiтнiсть наночастинок вражае: лтосо-ми, емульсп, полiмери, кера-
NANOTOXICOLOGY: THE DIRECTIONS OF RESEARCH
Chekman I., Serdyuk A., Kundiyev Yu., Trahtenberg I., Kaplincky S., Babiy V.
The priori problems of nanotoxicology in the modern conditions are considered in the article, the information about unique properties of nanoparticles are presented. The data on the pharmacokinetics of nanomaterials obtained by different authors has been analysed.
М1ЧН1 наноструктури, наноча-стинки у золотм скорин1 (в ан-гломовшй л1тератур1 "Gold shell nanoparticles"), вугпецев1 наноматер1апи — фуперени та нанотрубки (як1 можуть бути одно— або багатошарови-ми [26, 40, 32, 12, 21, 24]. Ко-жен вид наночастинки мае, кр1м загапьних для Bcix нано-матер1ап1в, i сво'У впастивостi, якi спiд вивчати у токсиколо-гiчному аспектi.
Одним з позачергових на-прямкiв нанотоксикопогii мае стати вивчення джереп утво-рення наночастинок та шля-хiв ix надходження в оточую-че середовище, поведiнку у ньому — накопичення, пере-розподiп мiж його складови-ми (повiтря, Грунт, вода); ста-бiпьностi; розпаду та визна-чення його продуктiв [23]. Bi-домо, що концентрацiя будь-яко! речовини антропогенного походження в екосистемi прямо пропорцмна викори-станню ii у народному госпо-дарствк Зважаючи на штен-сивнiсть зростання темтв ужитку продуктiв нанотехно-логп можна передбачити, що у найближчому майбутньому наночастинки посядуть чшь-не мюце серед забруднюва-чiв довкшля.
Окремими роздiпами нано-токсикопогii мають стати дос-пiдження фармакокiнетичниx властивостей продук^в нано-теxнопогii. Актуальним е вивчення шляxiв потрапляння наночастинок в оргаызм не лише людини, а й тварин i ро-слин, якi вживаються у Ужу. До цього ж роздшу спiд вiднести виявлення особливостей аб-сорбцii, розподшу, метабо^з-му та екскрекцii окремих ви-дiв наночастинок [22].
Певн вiдомостi з фармако-кiнетики наноматерiалiв уже накопичено. Нинi найпошире-
шшим шляхом потрапляння наноречовин до оргаызму е iнгапяцiйний [13, 18]. Це по-в'язано з тим, що основна ма-са наночастинок, як потра-пляють в органiзм людини, — це продукти горiння на про-мислових об'ектах, серед яких е i частинки нанорозмiрiв [33]. Вважаеться, що завдяки сво'Ум малим розмiрам наночастинки можуть швидко до-лати бюлопчы бар'ери та роз-подiпятися по оргашзму. Nemmar A. зi ствавторами показали, що вже через одну хвилину пiспя iнгапяцii карбо-новi наночастинки, мiченi ра-дiоактивним 99Tc розмiром близько 100 нм,виявлялися у кровi [36].
До шлунково-кишкового тракту наночастинки можуть потрапити не лише прямо з Уж чи води, а й разом зi сли-зом iз дихальних шпяxiв [25].
Jani P. зi спiвавторами повь домляють, що наночастинки, якi потрапляють до кишечника, здатш проходити його слизову та розподшятися по оргаызму гематогенним шляхом [29]. Однак шша група вчених не виявила доказiв того, що наночастинки, як по-трапили per os, здатнi всмок-туватися. Вони вважають, що наноматерiапи видiпяються з фекалiями, не потрапляючи до внутрiшнього середовища [16]. Дискусiйним залишаеть-ся питання щодо можпивостi транскутанного шляху потра-пляння наночастинок до орга-ызму хребетних, хоча е повь домлення про здатнiсть кван-тових мток проникати у шкiру свиней. Причому проникли-вiсть залежить вщ розмiру мiтки та xiмiчного складу ii зовнiшньоi оболонки [31].
Нез'ясованими залишають-ся питання запежностi фар-макокiнетики наноматерiапiв
в1д виду наночастинки, окремих II властивостей. Було показано, що абсорбц1я та роз-под1л по орган1зму квантових м1ток залежить в1д форми, заряду та х1м1чного складу зовышньо'У оболонки, шлях1в уведення тощо [23]. Под1бн1 експерименти провадилися 1з застосування багатошаро-вих вуглецевих нанотрубок. Виявилося, що Ухня власти-в1сть проникати через бю-бар'ери залежить в1д розм1ру та форми трубок [16]. Однак ця проблема повною м1рою не висвптпена у л1тератур1.
Актуальним е вивчення ме-хан1зм1в розпод1лу наночастинок по орган1зму та механ1з-м1в проникнення до кл1тини. Як I для будь-якоУ речовини, для наночастинок основним механ1змом "доставки" до ор-ган1в е гематогенний шлях. Однак вже встановлено, що принаймн1 деяк1 наночастинки здатн1 перем1щатися аксо-нальним транспортом та л1м-фатичними шляхами [33]. Так, у дослщах на щурах показано, що при Ыгаляцп м1чених м1т-ками фулерен1в [36] та карбо-нових наночастинок з серед-н1м д1аметром близько 35 нм [37] останн1накопичувалися у нюховм цибулин1 мозку щу-р1в, що вказувало саме на нейрональний транспорт як шлях Ух потрапляння до ЦНС. У цьому аспект! значний Ыте-рес викликае здатнють наночастинок зв'язуватися з бшка-ми п1д час свого перебування в оргашзмк Було показано, що у бшках, як1 абсорбуються на наночастинках, вщбува-ються конф1рмац1йн1 зм1ни [37]. Нев1домо, як впливае на властивост1 наночастинок зв'язування з бшками плазми кров1. Чи мають наночастинки антигены властивост1, також до к1нця не з'ясовано. Водно-час б1льш детальних вщомо-стей щодо фармакоюнетич-них властивостей Ыших нано-частинок знайти не вдалося. Вже з цих небагатьох даних видно визначальн1 особливо-ст1 наноматер1ал1в, що вима-гае поглибленого вивчення Ух.
ОсобливоУ уваги у фарма-кок1нетичних досл1дженнях нанотоксичност1 мае посюти метабол1зм наночастинок у живому оргашзмк В1домо-
Е&Н*4
cтей y лiтерaтyрi щoдo пере-твoрення нaнoчacтинoк in vivo нaбaгaтo менше, нiж прo iншi фaрмaкoкiнетичнi xaрaктери-cтики. Невiдoмo, нacкiльки безпечними чи, нaвпaки, не-безпечними e для людини прoдyкти ïx бioдегрaдaцiï. У лiтерaтyрниx джерелax e пo-вiдoмлення прo те, щo пoлi-мернi нaнoчacтинки тa cyпер-пaрaмaгнетичнi нaнocтрyктy-ри oкcидy зaлiзa здaтнi рoз-пaдaтиcя в oргaнiзмi. Дocлiд-ження деяких aвтoрiв дoвo-дять, щo ядрo квaнтoвиx мь тoк, яке cклaдaлocя i3 cyльфi-дiв кaдмiю тa цинку, зaлишa-eтьcя iнтaктним прoтягoм мь cяця в oргaнiзмi лaбoрaтoр-них щyрiв [23]. Дaниx прo мoжливicть метaбoлiзмy ш-ших нaнoчacтинoк знaйти не вдaлocя. Якщo нaнoчacтинки здaтнi рoзпaдaтиcя в oргaнiз-мi чи в oтoчyючoмy cередoви-щi, вaжливo визнaчити мoж-ливi тoкcикoлoгiчнi ocoбливo-CTÍ прoдyктiв цьoгo рoзпaдy. Тaк, бyлo пoкaзaнo, щo ^a^ тoвi м^ки, в яких вiдбyвcя фoтoлiз, e бшьш тoкcичними для культури ^тин пoрiвнянo з iнтaктними нaнocтрyктyрa-ми [23].
Серед першoчергoвиx зaв-дaнь тoкcикoдинaмiки нaнo-мaтерiaлiв cтoïть питaння вив-чення зaгaльниx зaкoнoмiрнo-стей взaeмoдiï нaнoчacтинoк з живими oргaнiзмaми. Зoвciм недocлiдженими e типoвi пa-тoлoгiчнi прoцеcи, щo мoжvть викликaтиcя нaнoчacтинкaми y живoмy oргaнiзмi. 1з cyчa-cниx джерел вiдoмo, щo oдним з ocнoвниx меxaнiзмiв ушга-дження (якщo не гoлoвним), cпричиненoгo нaнocтрyктyрa-ми, e oкcидaтивний стре^ щo призвoдить дo aктивaцiï рiзниx фaктoрiв трaнcкрипцiï, якi, y cвoю чергу, пiдвищyють ^н-тез прoзaпaльниx речoвин [42]. Тaк, aктивaцiя м^ген^к-тивyючoï прoтеïнкiнaзи тa ядернoгo фaктoрa KB нaнoчa-cтинкaми, якi yтвoрюютьcя при згoряннi, пiдвищyють трaнcкрипцiю тaкиx прoзa-пaльниx речoвин, як IL-8, IL-6 тa фaктoрa некрoзy пухлин-a [39, 43]. Iншi автoри нaвoдять дaнi прo aктивiзaцiю прoцеciв aпoптoзy зa дiï нa клiтини ни-рoк in vitro oднoшaрoвиx гар-бoнoвиx нaнoтрyбoк [15].
ФУНДАМЕНТАЛЬН1 ДОСЛ1ДЖЕННЯ =
Пoкaзaнo мoжливicть ушш-дження ДНК нaнoчacтинкaми кoбaльтy. Це виявляeтьcя y пoшкoдженнi xрoмaтинy вшь-ними рaдикaлaми, якi yтвoрю-ютьcя пщ впливoм згaдaниx нaнoмaтерiaлiв, пoрyшенням прoцеciв репaрaцiï, vтвoрен-ням aнеyплoïдниx ^тин [15].
Диcкyciйним зaлишaeтьcя питaння прo пряму цитото-кcичнy дiю нaнoмaтерiaлiв. У дocлiдженнi Lovric зi cпiвaвт. бyлo пoкaзaнo, щo квaнтoвi м^ки, ядрo яких cклaдaлocя з CdTe, якi вкритi меркaптoпрo-пioнoвoю киcлoтoю, ^ричи-няли прямий цитoтoкcичний ефект нa клiтини феoxрoмa-цитoми in vitro зa кoнцентрaцiï 1G мг/мл y той чac, як лише ядрa цих же нaнoчacтинoк були цитoтoкcичними вже y ган-центрaцiï 1 мг/мл. Зaгиблi кль тини мaли вci oзнaки aпoптo-зу — кoнденcaцiю xрoмaтинy при iнтaнктниx мембрaнax. У дocлiдax ^eï групи вчених yрaженicть цитoлiзy зaлежaлa вiд рoзмiрy, пoкриття, зaрядy квaнтoвиx мiтoк. Зменшення тoкcичнocтi cпocтерiгaлocя при дoдaвaннi дo культури a^ тидoтy кaдмiю N-aцетилци-cтеïнy. Зacтocyвaння aнтиoк-cидaнтiв (вiтaмiнy Е) не впли-вaлo нa цитoтoкcичнicть y цих екcпериментax [34]. Цi дocлi-ди вгазують нa те, щo квaнтo-вi мiтки, якi мicтять гадмм, пiдлягaють, принaймнi чacт-кoвo, бioдегрaдaцiï, a ïxнi ток-cичнi ефекти мoжvть зaлежa-ти i вщ xiмiчниx елементiв чи cпoлyк — прoдyктiв ïx рoзпa-ду. Boднoчac деякi дocлiдники не вiдзнaчaли цитoтoкcичнo-cтi нaнoчacтинoк [34, 1G, 19, 27, 28, 3G].
Абcoлютнo не виcвiтлене питaння прo фaктoри, щo cприяють пiдвищенню тoк-cичнocтi нaнoмaтерiaлiв, aбo
ж нaвпaки, ïï зменшують. Не-дocлiдженoю тaкoж e взaeмo-дiя нaнoмaтерiaлiв тa xвoрoгo oргaнiзмy, aдже дocлiди прo-вaдили in vivo i викoнyвaли нa здoрoвиx cтaтевoзрiлиx твa-ринax.
Baжливим acпектoм e i зa-лежнicть тoкcикoдинaмiки нaнoчacтинoк вiд cтaдiï iнди-вiдyaльнoгo рoзвиткy. Пере-дyciм iнтереc викликae дiя нaнoчacтинoк нa ембрioн тa плiд. Рoбiт з цьoгo привoдy знoвy ж тaки oбмaль. Хoчa Dubertret зi cпiвaвтoрaми дo-вели, щo iн'eкцiя квaнтoвиx мiтoк з ядрoм з CdSe/ZnS тa гiдрoфiльнoю oбoлoнкoю y блacтoмери Xenopus викли-кaлa змiнy фенoтипy клiтин y дoзi 5хЮ9 квaнтoвиx мiтoк нa клiтинy. У дoзi 2хЮ9 квaнтo-вих мiтoк нa клiтинy змЫ фе-нoтипy не вiдзнaчaлocя [19]. Недoлiкoм цьoгo дocлiджен-ня e те, щo не вивчaлиcя нac-лiдки тaкoгo впливу нaнoчa-cтинoк нa фенoтип нoвoнa-рoдженoï твaрини тa нa xiд пocтнaтaльнoгo рoзвиткy. Знaючи ocoбливocтi тa вищу cприйнятливicть дитячoгo тa cтaречoгo oргaнiзмy, вaжли-вo дocлiдити взaeмoдiю нa-нoмaтерiaлiв caме зa тaкиx yмoв. Нaявнicть пaтoлoгiчнo-гo прoцеcy aбo cтaнy рoбить cвoï кoрективи y метaбoлiзм взaгaлi тa, cкoрiше зa в^, i взaeмoдiю з нaнoчacтинкaми зoкремa. Однaк цieю прoбле-мoю шхто не зaймaвcя.
Перевaжнy бiльшicть рoбiт cпрямoвaнo нa вивчення гoc-трoï тoкcичнocтi нaнoчacти-нoк, y той чac як вiддaленi нac-лщки мacивнoгo нaдxoдження нaнoмaтерiaлiв дo oргaнiзмy aбo ж xрoнiчнoгo ïx пoтрa-пляння в oргaнiзм прoтягoм тривaлoгo чacy не вивчaлиcя, xoчa i являють нaдзвичaйний iнтереc тa aктyaльнicть.
Усi вище вказанi аспекти на-нотоксикопогii мають бути вив-ченi як in vivo, так i in vitro. Якщо експерименти на культурах к^тин провадяться вщносно iнтенсивно, то доспiдження на цшюних органiзмаx — рiдкiсть серед роб^ з цiеi сфери.
Л1ТЕРАТУРА
1. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехноло-гии. — 2-е изд., испр. — М.: ФИЗМАТЛИТ 2007. — 416 с.
2. Кац Е.А. Фуллерены, углеродные нанотрубки и нано-кластеры: родословная форм и идей. — М.: Изд-во ЛКИ, 2008. — 296 с.
3. Кобаяси Н. Введение в на-нотехнологию. — Пер. с японск. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. — 134 с.
4. Пул Ч., Оуенс Ф. Нанотех-нологии. — Пер. с англ. — М.: Техносфера, 2006. — 334 с.
5. Розенфельд Л.Г., Москаленко В.Ф. та Ы. Нанотехно-логп, наномедицина: перс-пективи наукових доспiджень та впровадження !х результа-тiв у медичну практику // Укр. мед. часопис. — 2008. — № 5/67. — С. 63-68.
6. Сергеев Г.Б. Нанохимия.
— 2-е изд., испр. и доп. — М.: Изд-во МГУ, 2007. — 336 с.
7. Трефилов В. И. Фуллере-ны — основа материалов будущего. — К.: Изд-во АДЕФ-Украина, 2001. — 148 с.
8. Фостер Л. Нанотехноло-гии. Наука, инновации и возможности. — Пер. с англ. — М.: Техносфера, 2008. — 352 с.
9. Чекман 1.С. Нанофарма-колопя: експериментально-кл^чний аспект // Лкарська справа. — 2008. — № 3-4. — С. 104-109.
10. Ballou B., Lagerholm B.C. et al. Noninvasive imaging of quantum dots in mice // Bio-conjugates Chemistry. — 2004.
— Vol. 15, № 1. — P. 79-86.
11. Caruthers S.D., Wickline S.A., Lanza G.M. Nano-technological applications in medicine // Current Opinion Biotechnology. — 2007. — Vol. 18. — P. 26-30.
12. Cherian A.K., Rana A.C., Jain S.K. Self-assembled carbohydrate stabilized ceramic nanoparticles for the parenteral delivery of insulin // Drug Development Pharmacology. — 2000. — Vol. 26. — P. 459-463.
13. Clancy L., Goodman P., Sinclair H. et al. Effect of airpollution control on death rates in Dublin, Ireland: an intervention study // Lancet. — 2002. — Vol. 360. — P. 1210-1214.
14. Colvin V.L. The potential environmental impact of engineered nanomaterials // Natural Biotechnology. — 2000. — Vol. 21. — P. 1166-1170.
15. Cui D., Tian F., Ozkan C. S. et al. Effect of single wall carbon nanotubes on human HEK293 cells // Toxicologycal Letters. — 2005. — Vol. 155. — P. 73-85.
16. De M., You C., Srivasta-va S. Biomimetic interaction of proteins with functionalized na-noparticales: a thermodynamic study // Journal of American Chemistry Society. — 2007. — Vol. 129. — P. 10747-10753.
17. Deng X., Jia G., Wang H. et al. Translocation and fate of multi-walled carbon nanotubes in vivo // Carbon. — 2007. — Vol. 45. — P. 1419-1424.
18. Donaldson K., Tran L., Jimenez L. et al. Combustion-derived nanoparticles: a review of their toxicology following inhalation exposure // Part Fibre Toxicol. — 2005. — Vol. 2. — P. 10-14.
19. Dubertret B., Skourides P. et al. In vivo imaging of quantum dots encapsulated in phospholipid micelles // Science. — 2002. — Vol. 298, № 5599. — P. 1759-1762.
20. Fisher H., Liu L., Pang K. et al. Pharmacokinetics of nanosca-le quantum dots: in vivo distribution, sequestration, and clearance in rat // Adv. Funct. Mater. — 2006. — Vol. 16. — P. 1299-1305.
21. Gupta A.K., Gupta M. Synthesis and surface engineering of iron oxide nanopartic-les for biomedical applications // Biomaterials. — 2005. — Vol. 26. — P. 3995-4021.
22. Hans C.F., Warren C.W. Nanotoxicity: the growing need for in vivo study // Current opinion in Biotechnology. — 2007.
— Vol. 18. — P. 565-571.
23. Hardman R.A. Toxicologic Review of Quantum Dots: Toxicity Depends on Physicochemi-cal and Environmental Factors // Environmental Health Perspectives. — 2006. — Vol. 114, № 2. — P. 165-172.
24. Hirsch L.R., Gobin A.M., Lowery A.R. et al. Metal na-noshells // Annual Biomedicine.
— 2006. — Vol. 34. — P. 15-22.
25. Hoet P., Bruske-Hohlfeld I., Salata O. Nanoparticles — known and unknown health risks // Journal of Nanobiotechnology.
— 2004. — Vol. 2. — P. 12-15.
26. Hofheinz R.D., Gnad-VogtS.U. et al. Liposomal encapsulated anti-cancer drugs // Anticancer Drugs. — 2005. — Vol. 16. — P. 691-700.
27. Hoshino A., Fujioka K. et al. Physicochemical properties and cellular toxicity of nanocry-stal quantum dots depend on their surface modification // Nano Letters. — 2004. — Vol. 4, № 11. — P. 2163-2169.
28. Jaiswal J.K., Mattoussi H. et al. Long-term multiple color imaging of live cells using quantum dot bioconjugates // Natural Biotechnology. — 2003. — Vol. 21. — P. 47-51.
29. Jani P., Halbert G.W., Lan-gridge J. Nanoparticle uptake by the gastrointestinal mucosa: quantitation and particle size dependency // Journal of Pharmacology. — 1990. — Vol. 42.
— P. 821-826.
30. Larson D.R., Zipfel W.R., et al. Water-soluble quantum dots for multiphoton fluorescence imaging in vivo // Science. — 2003. — Vol. 300, № 5624. — P. 1434-1436.
31. Lee H., Imran M., et al. Biodistribution of quantum dot nanoparticales in perfused skin: evidence of coating dependency and periodicity in arterial extraction // Nano Letters. — 2007. — Vol. 7. — P. 2865-2870.
32. Lee L.J. Polymer nano-en-gineering for biomedical applications // Annual Biomedicine.
— 2006. — Vol. 34. — P. 75-88.
33. Medina C., Santos-Martinez M.J., Radomski A. et al. Na-noparticles: pharmacological and toxicological significance //
E&H*6
British Journal of Pharmacology. — 2007. — Vol. 150. — P. 552-558.
34. Lovric J., Bazzi H.S., Cuie Y et al. Differences in subcellular distribution and toxicity of green and red emitting CdTe quantum dots // Journal of Molecular Medicine. — 2005. — Vol. 83, № 5. — P. 377-385.
35. Medintz I.L. Quantum dot bioconjugates for imaging, labeling and sensing // Natural Materials. — 2005. — Vol. 4. — P. 435-446.
36. Nemmar A., Hoet P.M., Vanquickenborne B. et al. Passage of inhaled particles into the blood circulation in humans // Circulation. — 2002. — Vol. 105. — P. 411-414.
37. Oberdorster E. Manufactured nanomaterials (fullerenes, C60) induce oxidative stress in the brain of juvenile largemouth bass // Environmental and Health Perspectives. — 2004. — Vol. 112. — P. 1058-1062.
38. Oberdorster G., Sharp Z., Atudorei V. et al. Translocation of inhaled ultrafine particles to the brain // Inhalation Toxicology. — 2004. — Vol. 16. — P. 437-445.
39. Salvi S.S., Nordenhall C. Blomberg A. et al. Acute exposure to diesel exhaust increases IL-8 and GRO-alpha production in healthy human airways // American Journal of Respiratory Care Medicine. — 2000. — Vol. 161. — P. 550-557.
40. Sarker D.K. Engineering of nanoemulsions for drug delivery // Current Drug Delivery. — 2005. — Vol. 2. — P. 297-310.
41. Service R.F. Nanotechnolo-gy grows up // Science. — 2004. — Vol. 304. — P. 1732-1734.
42. Schins R.F., McAlinden A., MacNee W. et al. Persistent depletion of I kappa B alpha and interleukin-8 expression in human pulmonary epithelial cells exposed to quartz particles // Toxicological Application of Pharmacology. — 2000. — Vol. 167. — P. 107-117.
43. Steerenberg P.A., Zon-nenberg J.A., Dormans J.A. et al. Diesel exhaust particles induced release of interleukin 6 and 8 by (primed) human bronchial epithelial cells (BEAS 2B) in vitro // Lung Research. — 1998. — Vol. 24. — P. 85-100.
Hagitiwno go pegaK^'i 12.12.08.
7*
НАКОНЕЧНА О.А.
Харювський нацюнальний медичний ушверситет
УДК : 678.744.5: 616 - 092.9
INFLUENCE OF POLYETHERS ON GLUTATHIONE SYSTEM ACTIVITY IN RAT'S ORGANISM
Nakonechna O.A.
BnflHB nPDCTHX nOMEQIPIB HA AKTHBHICTb CHCTEMH rnYTATIDHY B DPfAHI3MI IQVPIB
ак ксенобютики, як прост по-лiефiри (ППЕ) широко викори-стовуються у рiзних галузях промисловост (хiмiчнiй, ра-дютехшчшй, авiацiйнiй, маши-нобу^вшй) та у практичшй i експериментальнш медицин в якост протекторiв, пролон-гаторiв лкарських препаратв, при низькотемпературному консервуванш кров^ ембрюн-плацентарних тканин та шших бюлопчних об'ектв [1, 2]. Усе це зумовлюе актуальнють дос-лщжень, спрямованих на вив-чення дм ППЕ в органiзмi лю-дини та тварин. Проведеними рашше експериментами вия-влено значне посилення про-цесiв вiльнорадикального оки-слення, перекисного окислен-ня лiпiдiв та бтюв за умов три-валого впливу ППЕ на орга-нiзм щурiв, що супроводжува-лося накопиченням продуктв цих процесiв, а саме: дieнiв, малонового дiальдегiду, кар-бонiльних груп окисно-мо-дифiкованих бiлкiв [3]. Це, у свою чергу, може бути причиною зниження активной ан-тирадикальних та антипер-екисних систем оргашзму. Bi-домо, що найбтьш ефектив-ною в органiзмi людини та тварин е система глутатюну, ком-поненти якоТ наявш в усiх органах i тканинах. Ця система мае три глутатюнзалежш фермен-ти: глутатiонпероксидазу (ГП) (КФ 1.11.1.9), глутатюн-S-трансферазу (GST) (КФ 2.5.1.18), глутатiонредуктазу (ГР) (КФ 1.6.4.2). Централь-ним метаболiтом системи е трипептид глутатюн, який, щм власноТ антиоксидантноТ активностi, функцiонуe як кофактор, донор водню, метабо-лiт та субстрат ферментiв. Слщ зазначити, що система глутатiону мае виражену не лише антиоксидантну i мем-браностабгшзуючу дiю, а та-кож бере безпосередню
ВЛИЯНИЕ ПРОСТЫХ ПОЛИЭФИРОВ НА АКТИВНОСТЬ СИСТЕМЫ ГЛУТАТИОНА В ОРГАНИЗМЕ КРЫС НаконечнаяО.А. Изучено состояние активности глутатионзависимых ферментов под влиянием простых полиэфиров в организме крыс. Показано, что под влиянием 1/10 ДЛ50 снижаются содержание восстановленного глутатиона и активность глутатионзависимых ферментов. В результате влияния 1/100 ДЛ50 повышаются содержание ВГ и активность глутатионзависимых ферментов — ГП и ГР.
Ключевые слова: простые полиэфиры, глутатион, глутатионзависимые ферменты, глутатионпероксидаза, глутатионредуктаза, глутатионтрансфераза.
