You are using an outdated browser. For a faster, safer browsing experience, upgrade for free today.

ЗАСТОСУВАННЯ КУЛЬТУРИ КЛІТИН ДЛЯ ОЦІНКИ ТОКСИЧНОСТІ СПОЛУК ВАЖКИХ МЕТАЛІВ IN VITRO

ISSN 2223-6775 Український журнал з проблем медицини праці Том.19, Додаток, 2023

https://doi.org/10.33573/ujoh2023.Suppl.416

ЗАСТОСУВАННЯ КУЛЬТУРИ КЛІТИН ДЛЯ ОЦІНКИ ТОКСИЧНОСТІ СПОЛУК ВАЖКИХ МЕТАЛІВ IN VITRO

Дмитруха Н. М., Легкоступ Л.А., Герасімова О. В.

Державна установа «Інститут медицини праці імені Ю. І. Кундієва Національної академії медичних наук України», м. Київ, Україна

Повна стаття (PDF), УКР


Вступ. Класичні токсикологічні дослідження виконуються на теплокровних тваринах, проте сьогодні з етичних та економічних позицій проводиться пошук і впровадження в практику альтернативних об’єктів і методів in vitro. Найпоширенішими тест – об’єктами є культури клітин людини і тварин. Тестування на клітинних лініях надає чітку інформацію про потенційні ефекти хімічних речовин за їхньої органо-специфічної дії.

Мета дослідження – застосування культури клітин in vitro для встановлення особливостей і механізмів цитотоксичності сполук важких металів.

Матеріали та методи дослідження. Виконано оцінку токсичності сполук важких металів (хлорид ртуті, сульфат кадмію, сульфат марганцю, ацетат свинцю) на культурах клітин людини лінії А-549 (аденокарциноми легенів), Hep-G2 (гепатокарциноми), Hacat (нормальні кератиноцити), які отримані з Банку клітин Інституту експериментальної патології, онкології і радіології ім. Р. Є. Кавецького НАН України. Оцінку цитотоксичності важких металів проводили за допомогою загальновизнаних тестів, а саме: з метилтетразолієм (МТТ-тест) та сульфородаміном В (SRВ-тест). За результатами цих тестів для досліджуваних сполук металів визначено летальну
концентрацію (LC50) з використанням пробіт-аналізу.

Результати. Встановлено, що найчутливішими до токсичного впливу солей металів були клітини печінки HepG2 і легень А-549, а найменш вразливими виявились клітини шкіри. Найбільший токсичний ефект відносно клітин А-549 чинив хлорид ртуті, а відносно клітин HepG2 – сульфат кадмію, найменший вплив на життєздатність даних клітин відмічений для ацетату свинцю та сульфату марганцю. Цитотоксична дія сполук металів спадала в ряду Hg > Cd > Mn > Pb і мала залежність «доза – ефект» і « структура – активність».

Висновок. Досліди in vitro на культурі клітин дозволяють прогнозувати загальну цитотоксичність і визначати LС50, яка є однією зі складових потенціалу гострої токсичності, проводити кількісну оцінку, вивчати залежності «доза – ефект» і «структура – активність». Дозу досліджуваної речовини, що отримується кожною клітиною, можна вимірювати та контролювати з досить високою точністю, що полегшує встановлення токсичної концентрації ксенобіотика. Дослідження на культурі клітин можуть бути використані для визначення орієнтовної стартової концентрації ксенобіотика для тварин з метою скорочення їхнього числа в токсикологічному експерименті.

Ключові слова: важкі метали, гостра токсичність, альтернативні методи, культура клітин


Література


1. Трахтенберг И. М. Тяжелые металлы как химические загрязнители производственной и окружающей среды. Довкілля та здоров’я. 1997. № 2. С. 48–51.
2. Нариси з токсикології важких металів. Випуск І – Свинець; за заг. ред. академіка НАМН України І. М. Трахтенберга. Київ : ВД «Авіцена», 2016. 112 с.
3. Нариси з токсикології важких металів. Випуск ІІ – Ртуть; за заг. ред. академіка НАМН України І. М. Трахтенберга. Київ : ВД «Авіцена», 2016. 72 с.
4. Нариси з токсикології важких металів. Випуск ІІІ – Кадмій; за заг. ред. академіка НАМН України І. М. Трахтенберга. Київ : ВД «Авіцена», 2017. 64 с.

5. Козловська Т. Ф., Никифорова О. О. Загальна токсикологія: Теоретичні аспекти: навчальний посібник. Кременчук, 2016. 150 с.
6. Альтернативні методи і тест-системи. Лікарська токсикологія; за ред. академіка АМНУ І. М. Трахтенберга. І. М. Трахтенберг, В. М. Коваленко, Н. В. Кокшарьова та ін. Київ : ВД «Авіцена», 2008. 272 с.
7. Holme J. A., Dybing E. The use of in vitro methods for hazard characterisation of chemicals. Toxicology Lett. 2002. V. 27 (1–3). P. 136–141.
8. Дмитруха Н. М. Культура клітин як in vitro модель в токсикологічних дослідженнях. Медікс–Антіейджінг. 2013. Т. 33, № 3. С. 50–55.
9. Toxicology investigation with cell culture systems: 20 years after. F. Zukko, I. De Angelis, E. Testai, A. Stammati. Toxicol. In Vitro. 2004. V. 18 (2). P. 153–163.
10. Дейнека С. Є. Токсиколого-гігієнічні аспекти застосування методу культури клітин при комплексному вивченні солей важких металів та оцінці засобів цитопротекції: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня док. мед. наук. Київ, 1999. 35 с.
11. ICCVAМ (2001) Report of the International Workshop on In Vitro Methods for Assessing Acute systemic Toxicity. ICCVAM-NICEATM workshop,
Arlington, VA, USA., 2000. NIH Publication N. 01-4499.370 р.
12. Оцінка безпечності наночастинок металів в модельних дослідах in vitro. І. М. Трахтенберг, Н. М. Дмитруха, Т. К. Короленко, С. М. Дибкова, К. П. Козлов, О. С. Лагутіна, Л. А. Легкоступ. Методичні рекомендації. Київ, 2021. 45 с.