biophBiomedical PhotonicsBiomedical Photonics2413-9432Non-profit partnership for development of domestic photodynamic therapy and photodiagnosis10.24931/2413-9432-2019-8-3-4-10bioph-344Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESВлияние препарата на основе хлорина е6 на агрегационную активность тромбоцитовThe effect of chlorin e6 drug on platelet aggregation activityПетрищевН. Н.PetrishchevN. N.

Санкт-Петербург

Saint Petersburg

ГалкинМ. А.GalkinM. A.

Санкт-Петербург

Saint Petersburg

ГришачеваТ. Г.GrishachevaT. G.

Санкт-Петербург

Saint Petersburg

laser82@mail.ruДементьеваИ. Н.DementjevaI. N.

Санкт-Петербург

Saint Petersburg

ЧефуС. Г.ChefuS. G.

Санкт-Петербург

Saint Petersburg

Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова; Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. АлмазоваРоссияPavlov First Saint Petersburg State Medical University; Almazov National Medical Research CentreRussian FederationПервый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. ПавловаРоссияPavlov First Saint Petersburg State Medical UniversityRussian Federation20191910201983410Copyright © Петрищев Н.Н., Галкин М.А., Гришачева Т.Г., Дементьева И.Н., Чефу С.Г., 20192019Петрищев Н.Н., Галкин М.А., Гришачева Т.Г., Дементьева И.Н., Чефу С.Г.Petrishchev N.N., Galkin M.A., Grishacheva T.G., Dementjeva I.N., Chefu S.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pdt-journal.com/jour/article/view/344

Цель исследования – изучение влияния радахлорина на агрегационную активность тромбоцитов в опытах in vitro и ex vivo. Опыты проведены на крысах-самцах линии Wistar. Агрегационную активность тромбоцитов определяли в плазме, обогащенной тромбоцитами (PRP), турбидиметрическим методом, индуктор агрегации – аденозиндифосфат (АДФ) в конечной концентрации 1,25 μМ. Пробы PRP, содержащие радахлорин, облучали при плотности мощности 0,05 Вт/см2. После темновой инкубации в течение 5 мин PRP с радахлорином наблюдали дозозависимое угнетение агрегации тромбоцитов. Лазерное облучение (плотность энергии 12,5 Дж/см2 и 25 Дж/см2) усиливало ингибирующее влияние радахлорина. Через 3 ч после внутривенного введения фотосенсибилизатора скорость и интенсивность агрегации тромбоцитов не изменялись, а дезагрегация значимо замедлялась. Облучение при плотности энергии 5 Дж/см2 не повлияло на кинетику агрегации тромбоцитов, при 10 Дж/см2 –дезагреция еще больше замедлялась, а при 20 Дж/см2 – уменьшались скорость и интенсивность агрегации тромбоцитов, а дезагрегации не происходило.

В условиях in vitro радахлорин дозозависимо ингибирует АДФ-индуцированную агрегацию тромбоцитов крыс; после лазерного облучения этот эффект значимо усиливается. Воздействие радахлорина на циркулирующие тромбоцитов приводит к изменению их функционального состояния, что проявляется в замедлении дезагрегации после воздействия АДФ. После лазерного облучения (10–20 Дж/см2) выраженность функциональных изменений увеличивается. Обсуждается вопрос о роли снижения дезагрегационной активности тромбоцитов в механизме тромбоза сосудов в зоне воздействия при фотодинамической терапии.

The goal of the study is to evaluate the effect of Radachlorin (OOO “RADA-PHARMA”, Russia) (RC) on platelet aggregation in ex vivo and in vivo experiments. The experiments were conducted on male Wistar rats. Platelet aggregation activity was determined in platelet-rich plasma (PRP) using a turbidimetric method and the aggregation inducer was ADP at a final concentration of 1.25 μM. PRP samples containing RC were irradiated with ALOD-Granat laser device (OOO “Alkom Medika”, Russia) at 662 nm wavelength with 0.05 W/cm2 power density. After a 5-minute incubation of PRP with RC in the dark, dose-dependent inhibition of platelet aggregation was observed. Laser irradiation (12.5 J/cm2 and, especially, 25 J/cm2) increased the inhibitory effect of RC. 3 hours after intravenous administration of RC, the rate and intensity of platelets aggregation did not change, while disaggregation slowed down significantly. Irradiation at a dose of 5 J/cm2 did not affect the platelets aggregation kinetics, and disaggregation slowed down even more at 10 J/cm2, and at 20 J/cm2 the rate and intensity of platelets aggregation decreased, and no disaggregation occurred.

In vitro, RC inhibited the ADP-induced platelet aggregation in rats in a dose-dependent manner; after laser irradiation, this effect was enhanced significantly. The effect of RC on circulating platelets leads to a change in their functional state, which manifests in slowing down the disaggregation after exposure to ADP. After laser irradiation (10 J/cm2 and, especially, 20 J/cm2), the severity of the functional changes increases. The role of decreasing the disaggregation activity of platelets in the mechanism of vascular thrombosis in the affected area of photodynamic therapy (PDT) is discussed.

хлорин е6фотоактивацияАДФагрегация тромбоцитовchlorin e6photoactivationADPplatelet aggregationReferencesSenge M.O., Radomski M.W. Platelets, photosensitizers, and PDT // Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. – 2013. – Vol. 10. – P. 1–16.Senge M.O., Radomski M.W. Platelets, photosensitizers, and PDT, Photodiagnosis and Photodynamic Therapy, 2013, no. 10, рр. 1–16.Chuannong Z. Mechanisms of tumor necrosis induced by photodynamic therapy // Journal of Photochemistry and Photobiology. B: Biology. – 1989. – No. 3. – P. 299–318.Zhou Chuannong. Mechanisms of tumor necrosis induced by photodynamic therapy, Journal of Photochemistry and Photobiology, B: Biology, 1989, no. 3, рр. 299–318.Zieve P.D., Solomon H.M., Krevans J.R. The effect of hematoporphyrin and light on human platelets. I: Morphologic, functional, and biochemical changes // J. Cell. Physiol. – 1966. – Vol. 67. – Р. 271–279. Doi:10.1002/jcp.1040670207.Zieve P.D., Solomon H.M., Krevans J.R. The effect of hematoporphyrin and light on human platelets. I. Morphologic, functional, and biochemical changes, J. Cell. Physiol., 1966, no. 67, рр. 271–279. Doi: 10.1002/jcp.1040670207.Solomon H.M., Zieve P.D., Krevans J.R. The effect of hematoporphyrin and light on human platelets. II: Uptake of hematoporphyrin // J. Cell. Physiol. – 1966. – Vol. 67, No. 2. – Р. 281–284. 5. Zieve P.D., Solomon H.M. The effect of hematoporphyrin and light on human platelets. III: Release of potassium and acid phosphatase // J. Cell. Physiol. – 1966. – Vol. 68. – Р. 109–111. Doi: 10.1002/jcp.1040680204.Solomon H.M., Zieve P.D., Krevans J.R. The effect of hematoporphyrin and light on human platelets. II. Uptake of hematoporphyrin, J Cell Physiol, 1966, Apr, vol. 67, no. 2, рр. 281–284.Самаль А.Б., Зорина Т.Е., Черенкевич С.Н. Сенсибилизированное хлорином е 6 фотоингибирование агрегации тромбоцитов: участие активных форм кислорода // Гематол. и трансфузиол. – 1991. – Т. 36, № 4. – С. 19–21.Zieve P.D., Solomon H.M. The effect of hematoporphyrin and light on human platelets. III. Release of potassium and acid phosphatase, J. Cell. Physiol. 1966, № 68, рр. 109–111. Doi: 10.1002/jcp.1040680204.Самаль А.Б., Зорина Т.Е., Веселко Н.И. Фотосенсибилизированное хлорином е 6 ингибирование агрегации тромбоцитов человека // Фармакол. и токсикол. – 1991. – Т. 54, № 1. – С. 32–34.Samal A.B., Zorina T.E., Cherenkevich S.N. Chlorin e6 sensitized photoinhibition of platelet aggregation: participation of reactive oxygen species, Gematologiya i transfuziologiya, 1991, vol. 36, no. 4, рр. 19–21. (In Russ.).Hendersen B.W. Wieman T.J., Haydon P.S. The effects of thrombocytopenia on vessel stasis and macromolecular leakage therapy using photofrin // Photochem Photobiol. – 1997. – Vol. 66. – P. 513–517.Samal A.B., Zorina T.E., Veselko N.I., Hmara N.F., Cherenkevich S.N. Chlorin e6 photosensitized inhibition of human platelet aggregation, Farmakologiya i toksikologiya, 1991, vol. 54, no. 1, рр. 32–34. (In Russ.).Зорина Т.Н., Далидович А.А., Марченко Л.Н. Механизмы фотодинамической терапии неоваскулярных заболеваний глазного дна // Материалы науч.-практ. конф. / под ред. С. М. Смотрина [и др.]. – Гродно: ГрГМУ, 2011. – С. 27–30.Hendersen B.W., Wieman T.J., Haydon P.S. The effects of thrombocytopenia on vessel stasis and macromolecular leakage therapy using photofrin, Photochem Photobiol., 1997, no. 66, рр. 513–517.Белозерцева И.В., Драволина О.А., Тур М.М. Руководство по использованию лабораторных животных для научных и учебных целей в ПСПбГМУ им. акад. И. П. Павлова / под ред. Э.Э. Звартау. – СПб.: СПбГМУ, 2014. – 80 с.Zorina T.N., Dalidovich A.A., Marchenko L.N., Krivonosov V.V., Kravchenko I.E., Zorin V.P. Mechanisms of photodynamic therapy of neovascular ocular fundus diseases, Materialy nauchno-prakticheskoj konferencii, by eds. S.M. Smotrin et al., Grodno, GrSMU, 2011, рр. 27–30. (In Russ.).Privalov V.A., Lappa A.V., Seliverstov O.V. Clinical Trials of a New Chlorin Photosensitizer for Photodynamic Therapy of Malignant Tumors // Proc. SPIE The International Society for Optical Engineering. – 2002. – Р. 4612. Doi: 10.1117/12.469355.Belozerceva I.V., Dravolina O.A., Tur M.A. Rukovodstvo po ispol’zovaniyu laboratornyh zhivotnyh dlya nauchnyh i uchebnyh celej v PSPbGMU im. akad. I.P. Pavlova [Guidelines for the use of laboratory animals for scientific and educational purposes at Pavlov FSPbSMU], by. E.E. Zvartau as eds. Sankt-Peterburg, SPbSMU, 2014, 80 р.Shi H., Liu Q., Qin X. et al. Pharmacokinetic study of a novel sonosensitizer chlorin-e6 and its sonodynamic anti-cancer activity in hepatoma-22 tumor-bearing mice // Biopharm. Drug. Dispos. – 2011. – Vol. 32, № 6. – Р. 319–332. Doi: 10.1002/bdd.761.Privalov V.A., Lappa A.V., Seliverstov O.V., Faizrakhmanov A.B. et al. Clinical Trials of a New Chlorin Photosensitizer for Photodynamic Therapy of Malignant Tumors. Proc, SPIE The International Society for Optical Engineering, 2002, p. 4612. Doi: 10.1117/12.469355.Shton I.O., Sarnatskaya V.V., Prokopenko I.V. Chlorin e6 combined with albumin nanoparticles as a potential composite photosensitizer for photodynamic therapy of tumors // Exp. Oncol. – 2015. – Vol. 37, № 4. – Р. 250–254. PMID: 26710836.Shi H., Liu Q., Qin X., Wang P., Wang X. Pharmacokinetic study of a novel sonosensitizer chlorin-e6 and its sonodynamic anti-cancer activity in hepatoma-22 tumor-bearing mice, Biopharm Drug Dispos, 2011, Sep; vol. 32, no. 6, рр. 319–32. Doi: 10.1002/bdd.761.Volovetsky A.B., Sukhov V.S., Balalaeva I.V. et al. Pharmacokinetics of Chlorin e6-Cobalt Bis(Dicarbollide) Conjugate in Balb/c Mice with Engrafted Carcinoma // Int. J. Mol. Sci. – 2017. – Vol. 18, № 12. – Р. 2556. Doi: 10.3390/ijms18122556.Shton I.O., Sarnatskaya V.V., Prokopenko I.V., Gamaleia N.F., Gamaleia N.F. Chlorin e6 combined with albumin nanoparticles as a potential composite photosensitizer for photodynamic therapy of tumors, Exp. Oncol, 2015, Dec, vol. 37, no. 4, рр. 250–254. PMID: 26710836.Park J.Y., Ji H.D., Jeon B.R. et al. Chlorin e6 prevents ADP-induced platelet aggregation by decreasing PI3K-Akt phosphorylation and promoting cAMP production // Evid Based Complement Alternat Med. – 2013. Doi: 10.1155/2013/569160.Volovetsky A.B., Sukhov V.S., Balalaeva I.V., Dudenkova V.V. et al. Pharmacokinetics of Chlorin e6-Cobalt Bis(Dicarbollide) Conjugate in Balb/c Mice with Engrafted Carcinoma, Int. J. Mol. Sci, 2017, vol. 18, no. 12, рр. 2556. Doi: 10.3390/ijms18122556.Влияние фотосенсибилизатора радахлорина и фотодинамического воздействия на индуцированную коллагеном агрегацию тромбоцитов / Т. Г. Гришачева, И. Н. Дементьева, С. Г. Чефу, Н. Н. Петрищев // Лазер. мед. – 2017. – № 4. – С. 42–46.Park J.Y., Ji H.D., Jeon B.R., Im E.J., Son Y.M., Lee J.Y., Lee D.H., Lee Y.C., Hyun E., Jia Q. et al. Chlorin e6 prevents ADP-induced platelet aggregation by decreasing PI3K-Akt phosphorylation and promoting cAMP production, Evid Based Complement Alternat Med, 2013. Doi: 10.1155/2013/569160.Maayani S., Tagliente T. M., Schwarz T. et al. Deaggregation is an integral component of the response of platelets to ADP in vitro: kinetic studies of literature and original data // Platelets. – 2001. – № 12 (5). – Р. 279–291. Doi: 10.1080/09537100120071004.Grishacheva T.G., Dement’eva I.N., Chefu S.G., Petrishchev N.N. Effect of Radachlorin photosensitizer and photodynamic treatment on collagen-induced platelet aggregation, Lazernaya medicina, 2017, no. 4, рр. 42–46. (In Russ.).Sugidachi A., Asai F., Ogawa T. et al. The in vivo pharmacological profile of CS–747, a novel antiplatelet agent with platelet ADP receptor antagonist properties // British Journ. of Pharmacology. – 2000. – № 129. – Р. 1439–1446. Doi: 10.1038/sj.bjp.0703237.Maayani S., Tagliente T.M., Schwarz T., Craddock-Royal B., Alcala C., Marrero G., Martinez R. Deaggregation is an integral component of the response of platelets to ADP in vitro: kinetic studies of literature and original data, Platelets. 2001, vol. 12, no. 5, рр. 279–291. Doi: 10.1080/09537100120071004.Wang Z., Cai F., Chen X. et al. The Role of Mitochondria-Derived Reactive Oxygen Species in Hyperthermia-Induced Platelet Apoptosis // PLoS ONE. – 2013. – Vol. 8, № 9. – Р. e75044. Doi: 10.1371/journal.pone.0075044.Sugidachi A., Asai F., Ogawa T., Inoue T. and Koike H. The in vivo pharmacological profile of CS–747, a novel antiplatelet agent with platelet ADP receptor antagonist properties, British Journal of Pharmacology, 2000, № 129, рр. 1439–1446. Doi: 10.1038/sj.bjp.0703237.Wang Z., Cai F., Chen X. et al. The Role of Mitochondria-Derived Reactive Oxygen Species in Hyperthermia-Induced Platelet Apoptosis. PLoS ONE, 2013, vol. 8, no. 9, рp. e75044. Doi: 10.1371/journal.pone.0075044.Wang Z., Cai F., Chen X. et al. The Role of Mitochondria-Derived Reactive Oxygen Species in Hyperthermia-Induced Platelet Apoptosis. PLoS ONE, 2013, vol. 8, no. 9, рp. e75044. Doi: 10.1371/journal.pone.0075044.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.