Preview

Российские нанотехнологии

Расширенный поиск

Особенности мутагенного и цитотоксического действия наносеребра и сульфата серебра в организме мышей

Полный текст:

Аннотация

В связи с антибактериальными, противогрибковыми, противовирусными и противовоспалительными свойствами серебро, а в последние годы также наносеребро (НС)  широко используется в различных сферах деятельности человека. Однако установлено, что  наноматериалы приобретают новые свойства, в том числе в отношении токсичности. Цель  исследования — изучить влияние НС и ионной формы серебра — сульфата серебра (СС) на  соматические клетки мышей in vivo. Использована модель, максимально приближенная к  условиям воздействия на человека, — при поступлении с питьевой водой. Исследовали  эффект частиц НС, покрытых аравийской камедью (диаметр 14 ± 0.3 нм), и СС в  концентрациях 0.1; 5; 50 и 500 мг/л при двухнедельном воздействии. Проведен цитомный анализ, включающий учет микроядер и других ядерных аномалий в клетках  костного мозга, легких, толстой кишки и мочевого пузыря. Эффект НС и СС в стандартном  микроядерном тесте на клетках костного мозга не выявлен. НС повышало цитогенетический  эффект в 1,9 раза по отношению к контролю в месте поступления — толстой кишке при  действии концентрации 50 мг/л; в легких доля клеток с микроядрами повышалась в 3 раза при действии НС 500 мг/л. В толстой кишке подтвержден эффект НС по снижению уровня  пролиферации in vivo, ранее установленный другими авторами in vitro. СС повышал долю  клеток с цитогенетическими повреждениями в толстой кишке (50 мг/л) в 1,9 раза, а в  мочевом пузыре (50 мг/л) — в 1.3 раза. Наблюдаемые эффекты необходимо учитывать при оценке риска этих соединений.

Об авторах

В. С. Журков
Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
119121, Москва, ул. Погодинская, д. 10, стр. 1


О. Н. Савостикова
Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
119121, Москва, ул. Погодинская, д. 10, стр. 1


В. В. Юрченко
Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
119121, Москва, ул. Погодинская, д. 10, стр. 1


Е. К. Кривцова
Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
119121, Москва, ул. Погодинская, д. 10, стр. 1


М. А. Коваленко
Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
119121, Москва, ул. Погодинская, д. 10, стр. 1


Л. В. Муравьева
Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
119121, Москва, ул. Погодинская, д. 10, стр. 1


А. В. Алексеева
Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
119121, Москва, ул. Погодинская, д. 10, стр. 1


Н. Н. Беляева
Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
119121, Москва, ул. Погодинская, д. 10, стр. 1


Р. И. Михайлова
Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
119121, Москва, ул. Погодинская, д. 10, стр. 1


Л. П. Cычева
Федеральный медицинский биофизический центр А.И. Бурназяна Федерального медико-биологического агентства России
Россия
123182, Москва, ул. Живописная, 46


Список литературы

1. TOXNET Databases: https://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search2/f?./temp/ ~DkQ1Io:3

2. Станишевская И.Е., Стойнова А.М., Марахова А.И., Станишевский Я.М. Наночастицы серебра: получение и применение в медицинских целях // Научно-производственный журнал «Разработка и регистрация лекарственных средств». 2016. № 14. http://pharmjournal.ru/articles/stati/nanochasticy-serebra-poluchenie-i-primenenie- vmedicinskih-celyah-n14-fevral-2016

3. Tiwari D.K., Jin T., Behari J. Dose-dependent in-vivo toxicity assessment of silver nanoparticle in Wistar rats //Toxicol Mech Methods. 2011. V. 21. № 1. P. 13–24. DOI: 10.3109/15376516.2010.529184

4. Dobrzyńska M.M., Gajowik A., Radzikowska J., Lankoff A., Dušinská M., Kruszewski M. Genotoxicity of silver and titanium dioxide nanoparticles in bone marrow cells of rats in vivo // Toxicology. 2014. V. 315. P. 86. DOI: 10.1016/j.tox. 2013.11.012.

5. El Mahdy M.M., Eldin T.A., Aly H.S., et al. Evaluation of hepatotoxic and genotoxic potential of silver nanoparticles in albino rats // Exp. Toxicol. Pathol. 2015. V. 67. № 1. P. 21– 29. DOI: 10.1016/j.etp.2014.09.005

6. Patlolla A.K., Hackett D., Tchounwou P.B. Genotoxicity study of silver nanoparticles in bone marrow cells of Sprague-Dawley rats // Food. Chem. Toxicol. 2015. V. 85. P. 52–60. DOI: 10.1016/j.fct.2015.05.005

7. Ghosh M., Manivannan J., Sinha S., Chakraborty A., Mallock S.K., Bandyopadhyay M., Mukherjee. In vitro and in vivo genotoxicity of silver nanoparticles // Mutation Reseach. 2012. V. 749. № 1–2. P. 60.

8. Kim Y.S., Kim J.S., Cho H.S., et al. Twenty-eight-day oral toxicity, genotoxicity, and gender- related tissue distribution of silver nanoparticles in Sprague-Dawley rats // Inhal. Toxicol. 2008. V. 20. P. 575–83.

9. Kim J.S., Sung J.H., Ji J.H., et al. In vivo Genotoxicity of Silver Nanoparticles after 90-day Silver Nanoparticle Inhalation Exposure // Saf. Health Work. 2011. V. 2. № 1. P. 34–38. DOI: 10.5491/SHAW.2011.2.1.34

10. Li Y., Bhalli J.A., Ding W., et al. Cytotoxicity and genotoxicity assessment of silver nanoparticles in mouse // Nanotoxicology. 2014. V. 8. Suppl. 1. P. 36. DOI: 10.3109/17435390.2013.855827

11. Song M.F., Li Y.S., Kasai H., Rawai K. Metal nanoparticleinduced micronuclei and oxidative DNA damage in mice // J. Clin. Biochem. Nutr. 2012. V. 50. № 3. P. 211.

12. Ordzhonikidze C.G., Ramaiyya L.K., Egorova E.M., Rubanovich A.V. Genotoxic Effects of Silver Nanoparticles on Mice in vivo // Acta naturae. 2009. Т. 3. С. 99–101.

13. Gromadzka-Ostrowska J., Dziendzikowska K., Lankoff A., et al. Silver nanoparticles effects on epididymal sperm in rats // Toxicol. Lett. 2012. V. 214. № 3. P. 251.

14. Katsnelson B.A., Privalova L.I., Gurvich V.B., et al. Comparative in vivo Assessment of Some Adverse Bioeffects of Equidimensional Gold and Silver Nanoparticles and the Attenuation of Nanosilver’s Effects with a Complex of Innocuous Bioprotectors // Int. J. Mol. Sci. 2013. V .14. P. 2449–2483. DOI: 10.3390/ijms14022449

15. Сульфат серебра. Паспорт безопасности в соответствии с Постановлением (EU) № 1907/2006. Дата ревизии 02.06.2014. Версия 1.3. http://www.merckmillipore.com/INTERSHOP/web/WFS/Merck-RU- Site/ru_RU/-/USD/ProcessMSDSStart?PlainSKU=MDA_CHEM-101534& Origin=SERP

16. Оценка мутагенной активности факторов окружающей среды в клетках разных органов млекопитающих микроядерным методом / Методические рекомендации, утв. председателем Научного совета РФ по экологии человека и гигиене окружающей среды академиком РАМН Ю.А. Рахманиным. М., 2001. 21 с.

17. Полиорганный микроядерный тест в эколого-гигиенических исследованиях; под ред. Ю.А. Рахманина, Л.П. Сычевой. М.: Гениус, 2007. 312 с.

18. Schmid W. The micronucleus test // Mutat Res. 1975. V. 31. № 1. P. 9–15.

19. Сычева Л.П., Муравьева Л.В., Журков В.С., Михайлова Р.И., Савостикова О.Н., Алексеева А.В., Шереметьева С.М. Изучение мутагенного и цитотоксического действия наносеребра и сульфата серебра в половых клетках мышей in vivo // Российские нанотехнологии. 2016. Т. 11. № 1–2. С. 73–78.

20. Lankveld D.P., Oomen A.G., Krystek P.A., et al. The kinetics of the tissue distribution of silver nanoparticles of different sizes // Biomaterials. 2010. V. 31. P. 8350–8361.

21. Tang J., Xiong L., Wang S., et al. Distribution, translocation and accumulation of silver nanoparticles in rats // J. Nanosci. Nanotechnol. 2009. V. 9. P. 4924–4932.

22. Kim Y.S., Song M.Y., Park M.V., et al. Subchronic oral toxicity of silver nanoparticles // Part Fibre Toxicol. 2010. V. 7. P. 20.

23. Van der Zande M., Vandebriel R.J., Van Doren E., et al. Distribution, elimination, and toxicity of silver nanoparticles and silver ions in rats after 28-day oral exposure // ACS Nano. 2012. V. 6. № 8. P. 7427–7442. DOI: 10.1021/nn302649p

24. Foldbjerg R., Irving E.S., Hayashi Y., et al. Global gene expression profiling of human lung epithelial cells after exposure to nanosilver // Toxicol Sci. 2012. V. 130. № 1. P. 145–157. DOI: 10.1093/toxsci/kfs225

25. Asare N., Instanes C., Sandberg W.J., et al. Cytotoxic and genotoxic effects of silver nanoparticles in testicular cells. // Toxicology. 2012. V.291. P.65–72.

26. Cui J., Zhang Y.D. Effects of different doses of nano silver on vascular endothelial cell proliferation in vitro // Xi Bao Yu Fen Zi Mian Yi Xue Za Zhi. 2011. V. 27. № 6. P. 697–699. [Article in Chinese.]

27. Asharani P.V., Hande M.P., Valiyaveettil S. Anti-proliferative activity of silver nanoparticles // BMC Cell Biol. 2009. V. 10. P. 65.

28. Piao M.J., Kang K.A., Lee I.K., et al. Silver nanoparticles induce oxidative cell damage in human liver cells through inhibition of reduced glutathione and induction of mitochondria- involved apoptosis // Toxicol. Lett. 2011. V. 201. P. 92–100.

29. Choi J.E., Kim S., Ahn J.H., et al. Induction of oxidative stress and apoptosis by silver nanoparticles in the liver of adult zebrafish // Aquat. Toxicol. 2010. V. 100. P. 151–159.

30. Ahamed M., Posgai R., Gorey T.J., et al. Silver nanoparticles induced heat shock protein 70, oxidative stress and apoptosis in Drosophila melanogaster // Toxicol. Appl. Pharmacol. 2010. V. 242. P. 263–269.

31. Park E.J., Yi J., Kim Y., et al. Silver nanoparticles induce cytotoxicity by a Trojan-horse type mechanism // Toxicol. in Vitro. 2010. V. 24. P. 872–878.

32. Gliga A.R., Skoglund S., Wallinder I.O., Fadeel B., Karlsson H.L. Size-dependent cytotoxicity of silver nanoparticles in human lung cells: the role of cellular uptake, agglomeration and Ag release // Part. Fibre Toxicol. 2014. V. 17. № 11. P. 11. DOI: 10.1186/1743-8977-11-11

33. Park M.V., Neigh A.M., Vermeulen J.P., et al. The effect of particle size on the cytotoxicity, inflammation, developmental toxicity and genotoxicity of silver nanoparticles // Biomaterials. 2011. V. 32. P. 9810–9817.

34. Hadrup N., Loeschner K., Mortensen A.K., et al. The similar neurotoxic effects of nanoparticulate and ionic silver in vivo and in vitro // Neurotoxicology. 2012. V. 33. P. 416–423.


Просмотров: 45


ISSN 1992-7223 (Print)