Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения с длиной волны 1265 нм на уровень активных форм кислорода и систему ПОЛ - АОЗ в культурах клеток CHO-K1 и A875

Автор: Хохлова А.В., Полуднякова Л.В., Федотова А.Ю., Столяров Д.А., Гильмутдинова А.К., Погодина Е.С., Саенко Ю.В., Антонеева И.И., Белобородов Е.А.

Журнал: Ульяновский медико-биологический журнал @medbio-ulsu

Рубрика: Физиология

Статья в выпуске: 4, 2020 года.

Бесплатный доступ

Ближнее инфракрасное лазерное излучение обладает значительно большей способностью проникать в живые ткани по сравнению с оптическим излучением видимого диапазона и нередко оказывает противоположное действие на нормальные и злокачественные клетки, являясь, таким образом, перспективным инструментом для терапии поверхностных новообразований. Однако механизмы, лежащие в основе взаимодействия лазера и биологических структур, могут иметь различную природу в силу выбранной длины волны, мощности и некоторых других параметров излучения. Цель работы - исследовать влияние лазерного излучения с длиной волны 1265 нм в дозах 9,45-18,9 Дж/см2 на генерацию активных форм кислорода (АФК), уровень ферментов системы антиоксидантной защиты (АОЗ) и перекисного окисления липидов (ПОЛ) в нормальных и раковых клетках на примере линий эпителия яичника китайского хомячка CHO-K1 и меланомы человека A875. Материалы и методы. Эксперимент выполнен на клеточных линиях CHO-K1 и A875, которые облучались источниками лазерного излучения с длиной волны 1265 нм, мощностью 4,2-100 мВт в течение 30-60 мин. Внутриклеточная концентрация АФК изучалась с помощью флуоресцентного окрашивания DCFH-DA, обработка изображений осуществлялась в программе Image]. Уровень продуктов ПОЛ и активность ферментов АОЗ определялись биохимическими методами. Статистическая обработка результатов проводилась с использованием U-критерия Манна-Уитни (p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }

Еще

Культура клеток, рак, меланома, низкоинтенсивное лазерное излучение, инфракрасное лазерное излучение, окислительный стресс, митохондрии, активные формы кислорода, перекисное окисление липидов, антиоксидантная защита

Короткий адрес: https://readera.org/14117589

IDR: 14117589   |   DOI: 10.34014/2227-1848-2020-4-122-132

Список литературы Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения с длиной волны 1265 нм на уровень активных форм кислорода и систему ПОЛ - АОЗ в культурах клеток CHO-K1 и A875

  • Gladfelter P., Darwish N.E., Mousa S.A. Current status and future direction in the management of malignant melanoma. Melanoma Res. 2017; 27 (5): 403-410.
  • Каприн А.Д., Старинский В.В., Шахзадова А.О. Состояние онкологической помощи населению России в 2019 году. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена - филиал ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России; 2020. 239.
  • Гафтон Г.И., Анисимов В.В., Гельфонд М.Л., Семилетова Ю.В., Балдуева И.А., Нехаева Т.Л., Новик А.В., Мяснянкин М.Ю. Клинико-иммунологическая оценка эффективности неоадъювантной фотодинамической терапии в хирургическом лечении первичной меланомы кожи. Сибирский онкологический журнал. 2015; 2: 31-38.
  • Peidaee P., Almansour N.M., Pirogova E. In vitro evaluation of low-intensity light radiation on murine melanoma (B16F10) cells. Med. Biol. Eng. Comput. 2016; 54 (2-3): 325-332.
  • Chen Z., Li W., Hu X., Liu M. Irradiance plays a significant role in photobiomodulation of B16F10 melanoma cells by increasing reactive oxygen species and inhibiting mitochondrial function. Biomed. Opt. Express. 2019; 11 (1): 27-39.
  • Ash C., Dubec M., Donne K., Bashford T. Effect of wavelength and beam width on penetration in light-tissue interaction using computational methods. Lasers Med. Sci. 2017; 32 (8): 1909-1918.
  • Costa Carvalho J.L., de Brito A.A., de Oliveira A.P., de Castro Faria Neto H.C., Pereira T.M., de Carvalho R.A., Anatriello E., Aimbire F. The chemokines secretion and the oxidative stress are targets of low-level laser therapy in allergic lung inflammation. J. Biophotonics. 2016; 9 (11-12): 1208-1221.
  • Firat E.T., Dag A., Gunay A., Kaya B., Karadede M.I., Kanay B.E., Ketani A., Evliyaoglu O., Uysal E. The effects of low-level laser therapy on palatal mucoperiosteal wound healing and oxidative stress status in experimental diabetic rats. Photomed. Laser Surg. 2013; 31 (7): 315-321.
  • Sokolovski S.G., Zolotovskaya S.A., Goltsov A., Pourreyron C., South A.P., Rafailov E.U. Infrared laser pulse triggers increased singlet oxygen production in tumour cells. Sci Rep. 2013; 3: 3484.
  • Oliveira C.S., Turchiello R., Kowaltowski A.J., Indig G.L., Baptista M.S. Major determinants of photoinduced cell death: Subcellular localization versus photosensitization efficiency. Free Radic. Biol. Med. 2011; 51 (4): 824-833.
  • Khokhlova A., Zolotovskii I., Stoliarov D., Vorsina S., Liamina D., Pogodina E., Fotiadi A., Saenko Y., Sokolovski S., Rafailov E. The Photobiomodulation of Vital Parameters of the Cancer Cell Culture by Low Dose of Near-IR Laser Irradiation. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. 2019; 25 (1): 1-10.
  • McCloy R.A., Rogers S., Caldon C.E., Lorca T., Castro A., Burgess A. Partial inhibition of Cdk1 in G 2 phase overrides the SAC and decouples mitotic events. Cell Cycle. 2014; 13 (9): 1400-1412.
  • Волчегорский В.А., Налимов А.Г., Яровинский Б.Г. Сопоставление различных подходов к определению продуктов перекисного окисления липидов в гептан-изопропаноловых экстрактах крови. Вопросы медицинской химии. 1989; 1: 127-131.
  • Андреева Л.И., Кожемякин Л.А., Кишкун А.А. Модификация метода определения перекисей липидов в тесте с тиобарбитуровой кислотой. Лабораторное дело. 1988; 11: 41-43.
  • Карпищенко А.И., ред. Медицинские лабораторные технологии: руководство по клинической лабораторной диагностике. Т. 2. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2013. 792.
  • Асатиани В.С. Ферментные методы анализа. М.; 1969: 607-610.
  • Nishikimi M., Appa N., Yagi K. The occurrence of superoxide anion in the reaction of reduced phen-acinemethosulfate and molecular oxygen. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1972; 46: 849-854.
  • Anquez F., Yazidi-Belkoura I., Randoux S., Suret P., Courtade E. Cancerous cell death from sensitizer free photoactivation of singlet oxygen. Photochem Photobiol. 2012; 88 (1): 167-174.
  • Saenko Y.V., Glushchenko E.S., Zolotovskii I.O., Sholokhov E., Kurkov A. Mitochondrial dependent oxidative stress in cell culture induced by laser radiation at 1265 nm. Lasers Med. Sci. 2016; 31 (3): 405-413.
  • Khokhlova A., Zolotovskii I., Stoliarov D., Vorsina S., Liamina D., Pogodina E., Fotiadi A., Saenko Y., Sokolovski S., Rafailov E. Effects of high and low level 1265 nm laser irradiation on HCT116 cancer cells. Proc. SPIE. 2019; 10861: 108610L.
  • DOI: 10.1117/12.2509529
  • Pastore D., Greco M., Passarella S. Specific helium-neon laser sensitivity of the purified cytochrome c oxidase. Int. J. Radiat. Biol. 2000; 76 (6): 863-870.
  • Eells J.T., Wong-Riley M.T., Ver Hoeve J., Henry M., Buchman E.V., Kane M.P., Gould L.J., Das R., JettM., Hodgson B.D., Margolis D., Whelan H. T. Mitochondrial signal transduction in accelerated wound and retinal healing by near-infrared light therapy. Mitochondrion. 2004; 4 (5-6): 559-567.
  • Wong-Riley M.T., Liang H.L., Eells J.T., Chance B., Henry M.M., Buchmann E., Kane M., Whelan H.T. Photobiomodulation directly benefits primary neurons functionally inactivated by toxins: role of cytochrome c oxidase. J. Biol. Chem. 2005; 280 (6): 4761-4771.
  • Gonzalez-Lima F., Auchter A. Protection against neurodegeneration with low-dose methylene blue and near-infrared light. Front. Cell Neurosci. 2015; 9: 179.
  • Khokhlova A., Zolotovskii I., Sokolovski S., Saenko Y., Rafailov E., Stoliarov D., Pogodina E., Svetukhin V., Sibirny V., Fotiadi A. The light-oxygen effect in biological cells enhanced by highly localized surface plasmon-polaritons. Sci Rep. 2020; 10 (1): 1269.
  • DOI: 10.1038/s41598-020-58159-4
  • Frigo L., Luppi J.S., Favero G.M., Durnavei A.M., Penna S.C., Bjordal J.M., Bensadoun R.J., Lopes-Martins R.A. The effect of low-level laser irradiation (In-Ga-Al-AsP - 660 nm) on melanoma in vitro and in vivo. BMC Cancer. 2009; 9: 404.
  • Andreeva N.V., Yegorov Y.E., Belyavsky A.V., Zotov K.V., Yusupov V.I., Bagratashvili V.N., Kalashnikova M.V. The effect of infrared laser irradiation on the growth of human melanoma cells in culture. Biophysics. 2016; 61 (6): 979-984.
  • Франциянц Е.М., Солдаткина Н.В., Орловская Л.А., Дашков А.В. Некоторые показатели свободнорадикальных процессов и антиокислительной системы ткани опухоли молочной железы и ее перифокальной зоны при различных вариантах течения рака. Опухоли женской репродуктивной системы. 2008; 2: 38-44.
  • Khorsandi K., Kianmehr Z., Hosseinmardi Z., Hosseinzadeh R. Anticancer effect of gallic acid in presence of low level laser irradiation: ROS production and induction of apoptosis and ferroptosis. Cancer Cell Int. 2020; 20: 18.
Еще
Статья научная