Preview

Biomedical Photonics

Расширенный поиск

ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ХЛОРИНОВЫХ ФОТОСЕНСИБИЛИЗАТОРОВ В ДВУХМЕРНЫХ И ТРЕХМЕРНЫХ КЛЕТОЧНЫХ КУЛЬТУРАХ

https://doi.org/10.24931/2413-9432-2017-6-2-4-11

Полный текст:

Аннотация

Цель  данного  исследования   заключалась  в  оценке  распределения  хлориновых  фотосенсибилизаторов  –  хлорина  е6    (Ce6) и  его диметилового  эфира  (DME) – в клетках НТ29 аденокарциномы человека  в моделях  монослоя  клеток и мультиклеточных сфероидах. Согласно полученным данным, DME накапливается  в 2,3 раза  более  эффективно в клетках монослоя  по сравнению  с Ce6. Высказано предположение,  что химическая модификация молекул Ce6 приводит к изменению внутриклеточной локализации, а также к увеличению фотосенсибилизирующей активности. Так, проведение фотодинамической терапии на клетках монослоя с использованием DME показало увеличение способности к фотоповреждению  более чем в 2 раза по сравнению с его немодифицированным аналогом.

Процессы распределения DME и Ce6 в опухолевой  ткани были изучены на модели  мультиклеточных опухолевых сфероидов.  Общее количество  DME в опухолевых сфероидах  превышало  накопление  Ce6 в 1,3 раза.  Согласно данным  флуоресцентной  микроскопии, характер  распределения Ce6 и DME в сфероидах  не отличается. Использование  двухи трёхмерных моделей  для анализа  процессов связывания фотосенсибилизаторов может позволить прогнозировать особенности процессов распределения фотосенсибилизаторов при проведении фотодинамической терапии in vivo.

Об авторах

Д. С. Фаррахова
Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ; Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН
Россия

Москва



М. В. Яковец
Белорусский государственный университет; Centre de Recherche en Automatique de Nancy, Université de Lorraine; Institut de Cancérologie de Lorraine
Беларусь

Минск, Nancy, Vandoeuvre-lès-Nancy



В. Б. Лощенов
Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ; Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН
Россия

Москва



L. N. Bolotine
Centre de Recherche en Automatique de Nancy, Université de Lorraine; Institut de Cancérologie de Lorraine
Россия

Nancy, Vandoeuvre-lès-Nancy



В. П. Зорин
Белорусский государственный университет; Международный государственный экологический институт им. А.Д. Сахарова Белорусского государственного университета
Беларусь

Минск



Список литературы

1. Baker A., Kanofsky J.R. Quenching of singlet oxygen by biomolecules from L1210 leukemia cells // Photochem. Photobiol. – 1992. – Vol. 55, No. 4. – P. 523-528.

2. Moan J. On the diffusion length of singlet oxygen in cells and tissues // J. Photochem. Photobiol. B. – 1990. – Vol. 6, No. 3. – P. 343-344.

3. Shliakhtsin S.V., Trukhachova T.V., Isakau H.A., Istomin Y.P. Pharmacokinetics and biodistribution of Photolon (Fotolon) in intact and tumor-bearing rats // Photodiagnosis Photodyn. Ther. – 2009. – Vol. 6, No. 2. – P. 97-104.

4. Kochneva E.V., Filonenko E.V., Vakulovskaya E.G., et al. Photosensitizer Radachlorin: Skin cancer PDT phase II clinical trials // Photodiagnosis Photodyn. Ther. – 2010. – Vol. 7, No. 4. – P. 258-267.

5. Zorina T.E., Yankovskii I.V., Kravchenko I.E., et al. Liposomal formulations of chlorin e6 ester derivatives and features of their cellular uptake // BSU Her. – 2013. – No. 3. – P. 30-35.

6. Zorin V.P., Michalovsky I.S., Zorina T.E., Khludeyev I.I. Distribution of chlorin-e6 derivatives in biological systems: investigation of pH-effect // Proceeding SPIE. – 1996. – Vol. 2625. – P. 146-155.

7. Соколов С.Н., Федорук С.Л., Трухачева Т.В., Хейдоров В.П. 13{1},15{2}-диметиловый эфир хлорина E6 – новый фотосенсибилизатор. Доказательство структуры и чистоты // Вестник Фармации. – 2016. – № 4 (74). – C. 53-61.

8. Zorin V.P., Khludeyev I.I, Mikhalovsky I.S., et al. Kinetic characteristics of porphyrin distribution in the blood // Proceeding SPIE. – 2000. – Vol. 4059. – P. 139-146.

9. Savitsky V.P., Zorin V.P., Potapnev M.P. Selective phototoxicity of chlorin-e6 derivatives toward leukemic cells // Exp. Oncol. – 2002. – Vol. 24, No. 2. – P. 142-144.

10. Khanna S., Bhatt A.N., Dwarakanath B.S. Chapter 11 – Multicellular Spheroid: 3-D Tissue Culture Model for Cancer Research A2 – Verma, Ashish S. // Animal Biotechnology / ed. Singh A. – San Diego: Academic Press, 2014. – P. 195-210.

11. Patel N.R., Aryasomayajula B., Abouzeid A.H., Torchilin V.P. Cancer cell spheroids for screening of chemotherapeutics and drugdelivery systems // Ther. Deliv. – 2015. – Vol. 6, No. 4. – P. 509-520.

12. Losev A.P., Nichiporovich I.N., Zhuravkin I.N, Zhavrid E.I. Energetics of chlorins as potent photosensitizers of PDT // Proceeding SPIE. – 1996. – Vol. 2924. – P. 40-48.

13. Mojzisova H., Bonneau S., Vever-Bizet C., Brault D. Cellular uptake and subcellular distribution of chlorin e6 as functions of pH and interactions with membranes and lipoproteins // Biochim. Biophys. Acta. – 2007. – Vol. 1768, No. 11. – P. 2748-2756.

14. Bastien E., Schneider R., Hackbarth S., et al. PAMAM G4.5-chlorin e6 dendrimeric nanoparticles for enhanced photodynamic effects // Photochem. Photobiol. Sci. – 2015. – Vol. 14, No. 12. – P. 2203-2212.

15. Zorina T.E., Yankovsky I.V., Kravchenko I.E., et al. Evaluation of Phototoxicity and cytotoxicity for chlorin e6 ester derivatives and their liposomal forms // Biophysics. – 2015. – Vol. 60, No. 5. – P. 759-766.

16. Cunderlíková B., Gangeskar L., Moan J. Acid-base properties of chlorin e6: relation to cellular uptake // J. Photochem. Photobiol. B. – 1999. – Vol. 53, No. 1-3. – P. 81-90.

17. Zorin V.P. et al. Intraand intermembrane distribution of chlorin e6 derivatives // Proceedings SPIE. – 1994. – Vol. 2325. – P. 87-101.

18. Castano A.P., Demidova T.N., Hamblin M.R. Mechanisms in photodynamic therapy: part one-photosensitizers, photochemistry and cellular localization // Photodiagnosis Photodyn. Ther. – 2004. – Vol. 1, No. 4. – P. 279-293.

19. Jori G., Reddi E. The role of lipoproteins in the delivery of tumourtargeting photosensitizers // Int. J. Biochem. – 1993. – Vol. 25, No. 10. – P. 1369-1375.

20. Akhlynina T.V., Rosenkranz A.A., Jans D.A., Sobolev A.S. Insulinmediated intracellular targeting enhances the photodynamic activity of chlorin e6 // Cancer Res. – 1995. – Vol. 55, No. 5. – P. 1014-1019.

21. Oleinick N.L., Morris R.L., Belichenko I. The role of apoptosis in response to photodynamic therapy: what, where, why, and how // Photochem. Photobiol. Sci. – 2002. – Vol. 1, No. 1. – P. 1-21.

22. Gurinovich G.P., Zorina T.E., Melnov S.B., et al. Photodynamic activity of chlorin e6 and chlorin e6 ethylenediamide in vitro and in vivo // J. Photochem. Photobiol. B. – 1992. – Vol. 13, No. 1. – P. 51-57.

23. Sheleg S.V., Zhavrid E.A., Khodina T.V., et al. Photodynamic therapy with chlorin e(6) for skin metastases of melanoma // Photodermatol. Photoimmunol. Photomed. – 2004. – Vol. 20, No. 1. – P. 21-26.

24. Luo W., Liu R.S., Zhu J.G., et al. Subcellular location and photodynamic therapeutic effect of chlorin e6 in the human tongue squamous cell cancer Tca8113 cell line // Oncol. Lett. – 2015. – Vol. 9, No. 2. – P. 551-556.

25. West C.M., Moore J.V. Mechanisms behind the resistance of spheroids to photodynamic treatment: a flow cytometry study // Photochem. Photobiol. – 1992. – Vol. 55, No. 3. – P. 425-430.

26. Yuan A., Yang B., Wu J., et al. Dendritic nanoconjugates of photosensitizer for targeted photodynamic therapy // Acta Biomater. – 2015. – Vol. 21. – P. 63-73.

27. Gaio E., Scheglmann D., Reddi E., Moret F. Uptake and phototoxicity of Foscan®, Foslip® and Fospeg® in multicellular tumor spheroids // J. Photochem. Photobiol. B. – 2016. – Vol. 161. – P. 244-252.

28. Coutier S., Bezdetnaya L.N., Foster T.H., et al. Effect of irradiation fluence rate on the efficacy of photodynamic therapy and tumor oxygenation in meta-tetra (hydroxyphenyl) chlorin (mTHPC)sensitized HT29 xenografts in nude mice // Radiat. Res. – 2002. – Vol. 158, No. 3. – P. 339-345.


Для цитирования:


Фаррахова Д.С., Яковец М.В., Лощенов В.Б., Bolotine L.N., Зорин В.П. ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ХЛОРИНОВЫХ ФОТОСЕНСИБИЛИЗАТОРОВ В ДВУХМЕРНЫХ И ТРЕХМЕРНЫХ КЛЕТОЧНЫХ КУЛЬТУРАХ. Biomedical Photonics. 2017;6(2):4-11. https://doi.org/10.24931/2413-9432-2017-6-2-4-11

For citation:


Farrakhova D.S., Yakavets I.V., Loschenov V.B., Bolotine L.N., Zorin V.P. INVESTIGATION OF CHLORIN PHOTOSENSITIZERS DISTRIBUTION IN MONOLAYER AND SPHEROID CELL CULTURES. Biomedical Photonics. 2017;6(2):4-11. (In Russ.) https://doi.org/10.24931/2413-9432-2017-6-2-4-11

Просмотров: 377


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2413-9432 (Print)