Изучение иммуномодулирующего действия литиевой соли гаммалактон 2,3-дегидро-L-гулоновой кислоты на нормальных и опухолевых клетках крови
https://doi.org/10.20538/1682-0363-2023-4-65-72
Аннотация
Цель – изучение иммуномодулирующих свойств литиевой соли гамма-лактон 2,3-дегидро-L-гулоновой кислоты (LiAc) на нормальные лейкоциты крови и злокачественные лейкозные клетки in vitro.
Материалы и методы. В качестве тест-систем использованы лимфоциты и нейтрофилы периферической крови здоровых доноров, а также злокачественные клетки линии THP-1 (моноцитарная лейкемия человека). Для оценки пролиферативной активности использовалась реакция бластной трансформации лимфоцитов. Изучение антипролиферативного действия выполнено методом включения меченого 3Н-тимидина. Цитотоксические эффекты препарата исследованы с помощью аламарового теста. Изучение влияния на фагоцитарную активность выполнено с помощью метода оценки функциональной активности нейтрофилов при фагоцитозе бактерий.
Результаты. LiAc оказал дозозависимое влияние на клетки-мишени, что проявилось в антипролиферативном и цитотоксическом действии в отношении лейкозных клеток и стимулирующем действии в отношении фагоцитирующих нейтрофилов.
Заключение. LiAc может рассматриваться как перспективный препарат, обладающий иммуномодулирующими свойствами, включая супрессивное влияние на пролиферативную активность лейкозных клеток и стимулирующее действие на нейтрофильно-макрофагальное звено иммунитета.
Об авторах
Е. В. Плотников
Национальный исследовательский Томский политехнический университет (НИ ТПУ);
Научно-исследовательский институт (НИИ) психического здоровья, Томский национальный исследовательский медицинский центр (НИМЦ) Российской академии наук
Россия
Россия
Плотников Евгений Владимирович – канд. хим. наук, доцент, Исследовательская школа химических и биомедицинских технологий, НИ ТПУ; ст. науч. сотрудник, отделение эндогенных расстройств, НИИ психического здоровья, Томский НИМЦ
634050, г. Томск, пр. Ленина, 30,
634021, г. Томск, ул. Алеутская, 4
М. С. Третьякова
Национальный исследовательский Томский политехнический университет (НИ ТПУ);
Научно-исследовательский институт (НИИ) онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр (НИМЦ) Российской академии наук
Россия
Россия
Третьякова Мария Сергеевна – аспирант, Исследовательская школы химических и биомедицинских технологий, НИ ТПУ; инженер, НИЦ «Онкотераностика»; мл. науч. сотрудник, лаборатория биологии опухолевой прогрессии, НИИ онкологии, Томский НИМЦ
634050, г. Томск, пр. Ленина, 30,
634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5
С. В. Кривощеков
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ)
Россия
Россия
Кривощеков Сергей Владимирович – канд. хим. наук, доцент кафедры фармацевтического анализа, СибГМУ, руководитель НОЛ химико-фармацевтических исследований
634050, г. Томск, Московский тракт, 2
М. В. Белоусов
Национальный исследовательский Томский политехнический университет (НИ ТПУ);
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ)
Россия
Россия
Белоусов Михаил Валерьевич – д-р фарм. наук, профессор, зав. кафедрой фармацевтического анализа, СибГМУ; профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий, НИ ТПУ
634050, г. Томск, пр. Ленина, 30,
634050, г. Томск, Московский тракт, 2
Ю. В. Колобовникова
Национальный исследовательский Томский политехнический университет (НИ ТПУ)
Россия
Россия
Колобовникова Юлия Владимировна – д-р мед. наук, доцент, зав. кафедрой нормальной физиологии, профессор кафедры патофизиологии, СибГМУ
634050, г. Томск, пр. Ленина, 30
Список литературы
1. Bartolucci S., Piccirillo C.A. Immune regulation in human health and disease. eLS. 2017;2017:1–17. DOI: 10.1002/9780470015902.a0000952.pub2.
2. Маркова Т.П. Иммунотропные препараты и адаптогены. РМЖ. 2019;8(I):60–64.
3. Романцов М.Г., Шульдякова О.Г., Коваленко А.Л. Иммуномодуляторы с противовирусной активностью. Современные проблемы науки и образования. 2004;1:29–33.
4. Bou Zerdan M., Moussa S., Atoui A., Assi H.I. Mechanisms of immunotoxicity: stressors and evaluators. Int. J. Mol. Sci. 2021;22(15):8242. DOI: 10.3390/ijms22158242.
5. IRTA. Review of immune stimulator substances/agents that are susceptible of being used as feed additives: mode of action and identification of end-points for efficacy assessment. EFSA Supporting Publications. 2015;12(12):905E. DOI: 10.2903/sp.efsa.2015.EN-905.
6. Gomez-Cadena A., Barreto A., Fioretino S., Jandus C. Immune system activation by natural products and complex fractions: a network pharmacology approach in cancer treatment. Cell Stress. 2020;4(7):154–166. DOI: 10.15698/cst2020.07.224.
7. Wang J.S., Wang H.J., Qian H.L. Biological effects of radiation on cancer cells. Mil. Med. Res. 2018;5(1):20. DOI: 10.1186/s40779-018-0167-4.
8. Candeias S.M., Gaipl U.S. The Immune system in cancer prevention, development and therapy. Anticancer Agents Med. Chem. 2016;16(1):101–107. DOI: 10.2174/1871520615666150824153523.
9. Won E., Kim Y.K. An oldie but goodie: lithium in the treatment of bipolar disorder through neuroprotective and neurotrophic mechanisms. Int. J. Mol. Sci. 2017;18(12):2679. DOI: 10.3390/ijms18122679.
10. Losenkov I.S., Plotnikov E.V., Epimakhova E.V., Bokhan N.A. Lithium in the psychopharmacology of affective disorders and mechanisms of its effects on cellular physiology. Zh. Nevrol. Psikhiatr. im. S.S. Korsakova. 2020;120(11):108– 115. DOI: 10.17116/jnevro2020120111108.
11. Ferensztajn-Rochowiak E., Rybakowski J.K. The effect of lithium on hematopoietic, mesenchymal and neural stem cells. Pharmacological Reports. 2016;68(2):224–230. DOI: 10.1016/j.pharep.2015.09.005.
12. Hager E.D., Dziambor H., Winkler P., Höhmann D., Macholdt K. Effects of lithium carbonate on hematopoietic cells in patients with persistent neutropenia following chemotherapy or radiotherapy. J. Trace Elem. Med. Biol. 2002;16(2):91–97. DOI: 10.1016/s0946-672x(02)80034-7.
13. Kast R.E. How lithium treatment generates neutrophilia by enhancing phosphorylation of GSK-3, increasing HIF1 levels and how this path is important during engraftment. Bone Marrow Transplant. 2008;41(1):23–26. DOI: 10.1038/sj.bmt.1705872.
14. Greenberg D.B., Younger J., Kaufman S.D. Management of lithium in patients with cancer. Psychosomatics. 1993;34(5):388–394. DOI: 10.1016/s0033-3182(93)71841-1.
15. Rybakowski J.K. Antiviral, immunomodulatory, and neuroprotective effect of lithium. J. Integr. Neurosci. 2022;21(2):68. DOI: 10.31083/j.jin2102068.
16. Qaswal A.B., Suleiman A., Guzu H., Harb T.A., Atiyat B. The Potential Role of Lithium as an Antiviral Agent against SARS-CoV-2 via Membrane Depolarization: Review and Hypothesis. Scientia Pharmaceutica. 2021;89(1):11. DOI: 10.3390/SCIPHARM89010011.
17. Plotnikov E., Voronova O., Linert W., Martemianov D., Korotkova E., Dorozhko E. et al. Antioxidant and immunotropic properties of some lithium salts. Journal of Applied Pharmaceutical Science. 2016;6(1):086–089. DOI: 10.7324/JAPS.2016.600115.
18. Liguori I., Russo G., Curcio F., Bulli G., Aran L., Della-Morte D. et al. Oxidative stress, aging, and diseases. Clin. Interv. Aging. 2018;13:757–772. DOI: 10.2147/cia.s158513.
19. Plotnikov E., Korotkova E., Voronova O., Sazhina N., Petrova E., Artamonov A. et al. Comparative investigation of antioxidant activity of human serum blood by amperometric, voltammetric and chemiluminescent methods. Arch. Med. Sci. 2016;12(5):1071–1076. DOI: 10.5114/aoms.2015.50234.
20. Olefir Y., Romanov B., Kukes V., Sychev D., Prokofiev A., Parfenova O. et al. The role of oxidative stress in the pathogenesis of socially significant human diseases and ways of its drug correction. Medical News of the North Caucasus. 2021;16(4):450–455. DOI: 10.14300/mnnc.2021.16109.
21. Sies H. Oxidative stress: a concept in redox biology and medicine. Redox Biol. 2015; 4: 180-3. DOI:10.1016/j.redox.2015.01.002.
22. Plotnikov E., Korotkova E., Voronova O., Dorozhko E., Bohan N., Plotnikov S. Lithium-based antioxidants: electrochemical properties and influence on immune cells. Physiology and Pharmacology. 2015;19(2):107–113.
23. Plotnikov E., Korotkova E., Voronova O. Lithium Salts of krebs cycle substrates as potential normothymic antioxidant agents. J. Pharm. Bioallied. Sci. 2018;10(4):240–245. DOI: 10.4103/jpbs.jpbs_140_18.
24. Pham-Huy L.A., He H., Pham-Huy C. Free radicals, antioxidants in disease and health. Int. J. Biomed. Sci. 2008;4(2):89–96.
25. Новиков Д.К., Новикова В.И. Оценка иммунного статуса. M: Медицина, 1996:240.
26. Belin S., Kaya F., Duisit G., Giacometti S., Ciccolini J., Fontés M. Antiproliferative effect of ascorbic acid is associated with the inhibition of genes necessary to cell cycle progression. PLoS One. 2009;4(2):e4409. DOI: 10.1371/journal.pone.0004409.
27. Joyce R.A. Sequential effects of lithium on haematopoiesis. British Journal of Haematology. 1984;56(2):307–321. DOI: 10.1111/j.1365-2141.1984.tb03958.x.
28. Young W. Review of lithium effects on brain and blood. Cell Transplant. 2009;18(9):951–975. DOI: 10.3727/096368909x471251.
29. Gallicchio V.S., Hughes N.K., Tse K.F., Ling J., Birch N.J. Effect of lithium in immunodeficiency: improved blood cell formation in mice with decreased hematopoiesis as the result of LP-BM5 MuLV infection. Antiviral Res. 1995;26(2):189– 202. DOI: 10.1016/0166-3542(94)00075-j.
30. Agathocleous M., Meacham C.E., Burgess R.J., Piskounova E., Zhao Z., Crane G.M. et al. Ascorbate regulates haematopoietic stem cell function and leukaemogenesis. Nature. 2017;549(7673):476–481. DOI: 10.1038/nature23876.
31. Sotler R., Poljšak B., Dahmane R., Jukić T., Pavan Jukić D., Rotim C. et al. Prooxidant activities of antioxidants and their impact on health. Acta Clin. Croat. 2019;58(4):726–736. DOI: 10.20471/acc.2019.58.04.20.
32. Carocho M., Ferreira I.C. A review on antioxidants, prooxidants and related controversy: natural and synthetic compounds, screening and analysis methodologies and future perspectives. Food Chem. Toxicol. 2013;51:15–25. DOI: 10.1016/j.fct.2012.09.021.
33. Wan J., Zhou J., Fu L., Li Y., Zeng H., Xu X. et al. Ascorbic acid inhibits liver cancer growth and metastasis in vitro and in vivo, independent of stemness gene regulation. Frontiers in Pharmacology. 2021;12:726015. DOI: 10.3389/fphar.2021.726015.
34. Polireddy K., Dong R., Reed G., Yu J., Chen P., Williamson S. et al. High dose parenteral ascorbate inhibited pancreatic cancer growth and metastasis: mechanisms and a phase I/ IIa study. Sci. Rep. 2017;7(1):17188. DOI: 10.1038/s41598-017-17568-8.
35. Kotha R.R., Tareq F.S., Yildiz E., Luthria D.L. Oxidative Stress and Antioxidants – A Critical Review on in vitro Antioxidant Assays. Antioxidants. 2022;11(12):2388. DOI: 10.3390/antiox11122388.
36. Mastrangelo D., Pelosi E., Castelli G., Lo-Coco F., Testa U. Mechanisms of anti-cancer effects of ascorbate: Cytotoxic activity and epigenetic modulation. Blood Cells Mol. Dis. 2018;69:57–64. DOI: 10.1016/j.bcmd.2017. 09.005.
Рецензия
Для цитирования:
Плотников Е.В., Третьякова М.С., Кривощеков С.В., Белоусов М.В., Колобовникова Ю.В. Изучение иммуномодулирующего действия литиевой соли гаммалактон 2,3-дегидро-L-гулоновой кислоты на нормальных и опухолевых клетках крови. Бюллетень сибирской медицины. 2023;22(4):65-72. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2023-4-65-72
For citation:
Plotnikov E.V., Tretyakova M.S., Krivoshchekov S.V., Belousov M.V., Kolobovnikova Yu.V. Study of the immunomodulatory effect of lithium salt gamma-lactone of 2,3-dehydro-L-gulonic acid on healthy and malignant blood cells. Bulletin of Siberian Medicine. 2023;22(4):65-72. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2023-4-65-72
Просмотров:
325
Послать статью по эл. почте 