«ИЗВЕСТИЯ ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА». СЕРИЯ «БИОЛОГИЯ. ЭКОЛОГИЯ»
«IZVESTIYA IRKUTSKOGO GOSUDARSTVENNOGO UNIVERSITETA». SERIYA «BIOLOGIYA. ECOLOGIYA»
«THE BULLETIN OF IRKUTSK STATE UNIVERSITY». SERIES «BIOLOGY. ECOLOGY»
ISSN 2073-3372 (Print)

Список выпусков > Серия «Биология. Экология». 2022. Том 41

Изучение влияния детонационных наноалмазов и их конъюгатов с доксорубицином и диоксадэтом на функцию митохондрий

Автор(ы)
Г. М. Бердичевский, Л. В. Васина, М. А. Галкин, В. В. Шаройко, К. Н. Семенов
Аннотация
Изучено влияние карбоксилированных детонационных наноалмазов с отрицательным ζ-потенциалом и конъюгатов наноалмазов с цитостатическими препаратами доксорубицином и диоксадэтом на функцию митохондрий посредством оценки АТФазной активности F1F0-АТФ-синтазного комплекса белков E. сoli и изменений мембранного митохондриального потенциала (ΔΨm). Полученные данные позволяют оценить степень влияния наноалмазов как носителей в системах доставки лекарственных веществ на биоэнергетику клетки.
Об авторах

Бердичевский Григорий Михайлович, аспирант, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова, Россия, 197022, г. Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, 6-8, е-mail: grishaberd@gmail.com

Васина Любовь Васильевна, доктор медицинских наук, заведующий кафедрой, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова, Россия, 197022, г. Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, 6-8, e-mail: lubov.vasina@gmail.com

Галкин Михаил Александрович, кандидат биологических наук, доцент, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова, Россия, 197022, г. Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, 6-8, e-mail: miat2002@mail.ru

Шаройко Владимир Владимирович, доктор биологических наук, профессор, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова, Россия, 197022, г. Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, 6-8, e-mail: sharoyko@gmail.com

Семенов Константин Николаевич, доктор химических наук, заведующий кафедрой, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова, Россия, 197022, г. Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, 6-8, e-mail: knsemenov@gmail.com

Ссылка для цитирования
Изучение влияния детонационных наноалмазов и их конъюгатов с доксорубицином и диоксадэтом на функцию митохондрий / Г. М. Бердичевский, Л. В. Васина, М. А. Галкин, В. В. Шаройко, К. Н. Семенов // Известия Иркутского государственного университета. Серия Биология. Экология. 2022. Т. 41. С. 3–18. https://doi.org/10.26516/2073-3372.2022.41.3
Ключевые слова
детонационные наноалмазы, конъюгаты, доксорубицин, диоксадэт, митохондрии, F1F0-АТФаза, протеолипосомы, мембранный митохондриальный потенциал.
УДК
61:577.1
DOI
https://doi.org/10.26516/2073-3372.2022.41.3
Литература

Бердичевский Г. М., Васина Л. В., Галкин М. А. Изучение влияния детонационных наноалмазов на мембрану митохондрий // Cовременные достижения химико-биологических наук в профилактической и клинической медицине : сб. науч. тр. Всерос. науч.-практ. конф. СПб. : Изд-во СЗГМУ им. И. И. Мечникова, 2020. Ч. 2. C. 23–28.

Ватлин А. А., Даниленко В. Н. F0F1-АТФаза бактерий – наномотор для синтеза и гидролиза АТФ, механизм взаимодействия с макролипидным антибиотиком олигомицином // Успехи современной биологии. 2020. T. 140, № 3. C. 231–243. https://doi.org/10.31857/S0042132420020076

Вуль А. Я., Шендерова О. А. Детонационные наноалмазы. Технология, структура, свойства и применение. СПб. : Изд-во ФТИ им. А. Ф. Иоффе, 2016. 381 c.

Изучение влияния модифицированных наноалмазов на мембранный потенциал изолированных митохондрий / А. С. Соломатин, Р. Ю. Яковлев, Н. И. Федотчева, Н. Б. Леонидов // Межрегиональная научная конференция РязГМУ им. академика И. П. Павлова (с международным участием). Рязань, 2014. C. 347–350.

Кулакова И. И., Лисичкин Г. В., Яковлев Р. Ю. Химическое модифицирование поверхности детонационного наноалмаза. М. : Изд-во Моск. гос. ун-та, 2018. 92 c. Перспективы использования наноалмазов в медицине (обзор) / Г. М. Бердичевский, Л. В. Васина, Е. В. Рюмина, В. В. Шаройко, К. Н. Семенов // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2021. Т. 24, № 1. C. 42−45. https://doi.org/10.29296/25877313-2021-01-05

Результаты кооперированного клинического изучения противоопухолевого препарата диоксадэт по II фазе / М. Л. Гершанович, В. А. Филов, Д. Г. Котова, А. Н. Стуков // Вопросы онкологии. 1998. Т. 44, № 2. С. 216–220.

Франциянц Е. М., Нескубина И. В., Шейко Е. А. Митохондрии трансформированной клетки как мишень противоопухолевого воздействия // Res. Pract. Med. J. 2020. Vol. 7, N 2. P. 92–108. http://doi.org/10.17709/2409-2231-2020-7-2-9

A comprehensive study of biocompatibility of detonation nanodiamonds / G. M. Berdichevskiy, L. V. Vasina, S. V. Ageev, A. A. Meshcheriakov, M. A. Galkin, R. R. Ishmukhametov, A. V. Nashchekin, D. A. Kirilenko, A. V. Petrov, S. D. Martynova, K. N. Semenov, V. V. Sharoyko // J. Mol. Liq. 2021. Vol. 332. 115763. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.115763

Ahmad Z., Hassan S. S., Azim S. A. Therapeutic connection between dietary phytochemicals and ATP synthase // Curr. Med. Chem. 2017. Vol. 24, N 35. P. 3894–3906. https://doi.org/10.2174/0929867324666170823125330

Analysis of mitochondrial morphology and function with novel fixable fluorescent stains / M. Poot, Yu-Z. Zhang, J. A. Krämer, K. S. Wells, L. J. Jones, D. K. Hanzel, A. G. Lugade, V. L. Singer, R. P. Haugland // J. Histochem. Cytochem. 1996. Vol. 44, Is. 12. P. 1363–1372. https://doi.org/10.1177/44.12.8985128

D’Alessandro M., Turina P., Melandri B. A. Quantitative evaluation of the intrinsic uncoupling modulated by ADP and Pi in the reconstituted ATP synthase of Escherichia coli // BBABioenergetics. 2011. Vol. 1807, Is. 1. P. 130–143. https://doi.org/10.1016/j.bbabio.2010.08.011

Detergent-free ultrafast reconstitution of membrane proteins into lipid bilayers using fusogenic complementary-charged proteoliposomes / M. A. Galkin, A. N. Russell, S. B. Vik, R. M. Berry, R. R. Ishmukhametov // J. Vis. Exp. 2018. Vol. 134. e56909. https://doi.org/10.3791/56909

Distinct mechanisms of site-specific oxidative DNA damage by doxorubicin in the presence of copper(II) and NADPH-cytochrome P450 reductase / H. Mizutani, S. Oikawa, Y. Hiraku, M. Murata, M. Kojima, Sh. Kawanishi // Cancer Sci. 2003. Vol. 94, Is. 8. P. 686–691. https://doi.org/10.1111/j.1349-7006.2003.tb01503.x

Doxorubicin-induced cardiomyopathy: from molecular mechanisms to therapeutic strategies / Y. Octavia, C. G. Tocchetti, K. L. Gabrielson, S. Janssens, H. J. Crijns, A. L. Moens // J. Mol. Cell. Cardiol. 2012. Vol. 52, Is. 6. P. 1213–1225. https://doi.org/10.1016/j.yjmcc.2012.03.006

Fedel M. Hemocompatibility of carbon nanostructures // C – J. Carbon Res. 2020. Vol. 5, Is. 1. 12. https://doi.org/10.3390/c6010012

Hong S., Pedersen P. L. ATP synthase and the actions of inhibitors utilized to study its roles in human health, disease, and other scientific areas // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2008. Vol. 72, Is. 4. P. 590–641. https://doi.org/10.1128/MMBR.00016-08

Ishmukhametov R. R., Galkin M. A., Vik S. B. Ultrafast purification and reconstitution of Histagged cysteine-less Escherichia coli F1F0 ATP synthase // Biochim. Biophys. Acta. 2005. Vol. 1706, Is. 1–2. P. 110–116. https://doi.org/10.1016/j.bbabio.2004.09.012

Ishmukhametov R. R., Russell A. N., Berry R. M. A modular platform for one-step assembly of multi-component membrane systems by fusion of charged proteoliposomes // Nat. Commun. 2016. Vol. 7. 13025. https://doi.org/10.1038/ncomms13025

Nanocarbons for biology and medicine: sensing, imaging, and drug delivery / N. Panwar, A. M. Soehartono, K. K. Chan, Sh. Zeng, G. Xu, Ju. Qu, P. Coquet, K.-T. Yong, X. Chen // Chem. Rev. 2019. Vol. 119, Is. 16. P. 9559–9656. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00099

Nanodiamonds: Minuscule gems that ferry antineoplastic drugs to resistant tumors / M. S. Ali, A. A. Metwally, R. H. Fahmy, R. Osman // Int. J. Pharm. 2019. Vol. 558. P. 165–176. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2018.12.090

Petit T., Puskar L. FTIR spectroscopy of nanodiamonds: Methods and interpretation. Diam. Relat. Mater. 2018. Vol. 89. P. 52–66. https://doi.org/10.1016/j.diamond.2018.08.005

Precise design strategies of nanomedicine for improving cancer therapeutic efficacy using subcellular targeting / X. Fu, Y. Shi, T. Qi, Sh. Qiu, Yi. Huang, X. Zhao, Q. Sun, G. Lin // Sig. Transduct. Target. Ther. 2020. Vol. 15. 262. https://doi.org/10.1038/s41392-020-00342-0

Tumor selective uptake of drug-nanodiamond complexes improves therapeutic outcome in pancreatic cancer / V. S. Madamsetty, A. Sharma, M. Toma, S. Samaniego, A. Gallud, E. Wang, K. Pal, D. Mukhopadhyay, B. Fadeel // Nanomedicine. 2019. Vol. 18. P. 112–121. https://doi.org/10.1016/j.nano.2019.02.020

Turcheniuk K., Mochalin V. N. Biomedical applications of nanodiamond (Review). Nanotechnology. 2017. Vol. 28, N 25. P. 1–27. https://doi.org/10.1088/1361-6528/aa6ae4

Unique rheological behavior of detonation nanodiamond hydrosols: The nature of sol-gel transition / N. M. Kuznetsov, S. I. Belousov, A. V. Bakirov, S. N. Chvalun, R. A. Kamyshinsky, A. A. Mikhutkin, A. L. Vasiliev, P. M. Tolstoy, A. S. Mazur, E. D. Eidelman, E. B. Yudina, A. Ya. Vul // Carbon. 2020. Vol. 161. P. 486–494. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.01.054

Wallace K., Sardão V., Oliveira P. Mitochondrial determinants of doxorubicin induced cardiomyopathy // Circ. Res. 2020. Vol. 126, N 7. P. 926–941. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.119.314681

Winquist R. J., Gribkoff V. K. Targeting putative components of the mitochondrial permeability transition pore for novel therapeutics // Biochem. Pharmacol. 2020. Vol. 177. 113995. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2020.113995


Полная версия (русская)