К механизму цитотоксического действия ферромагнитных наночастиц на опухолевые клетки

Результаты. В первой серии экспериментов извлеченные из брюшной полости клетки кар- циномы Эрлиха инкубировались на протяжении 1,5 ч (среда 199, 26°C) в присутствии стабилизированных ферромагнитных наночастиц (Fe3O4; 20-40 нм; ФМ), в концентрации 0,73, 1,45, 7,25 и 14,5 мкг Fe/мл. Было показано, что использование ФМ в концентрациях 1,45 мкг Fe/мл, 7,25мкг Fe/мл и 14,5мкг Fe/мл приводит к снижению скорости потребления кислорода опухолевыми клетками на 6, 51 и 68% соответственно. Затем из интактных опухолевых клеток были выделены митохондрии и исследованы показатели окислительного фосфорилирования в присутствии сукцината. Установлено, что инкубация митохондрий с ФМ в концентрации 7,25мкг Fe/мл приводит к снижению скорости потребления кислорода митохондриями в состоянии 2 (p<0,05). Но при этом данный показатель значительно снижался, когда митохондрии находились в фосфорилирующем состоянии (во время синтеза АТФ): при 1,45мкг Fe/мл на 25% (p<0,01), при 7,25мкг Fe/мл на 37% (p<0,001). Это, в свою очередь, приводило к снижению дыхательного контроля и продукции АТФ. Во второй серии опытов крысам с карцино-саркомой Walker-256 внутривенно вводили ФМ и через сутки определяли в опухоли содержание нитро-зильных комплексов негемового железа (Fe-NO)

и железо-серных белков (ЖСБ). Оказалось, что введение ФМ без воздействия на опухоль постоянного магнитного поля (ПМП) приводит к незначительному снижению (p>0,05) железосерных белков. Однако при введении ФМ на фоне воздействия на опухоль ПМП содержание ЖСБ снижается достоверно и значительно возрастает содержание в опухоли Fe-NO (p<0,05), что может приводить к нарушению энергопродуцирующей функции митохондрий.

Выводы. Ферромагнитные наночастицы (20–40 нм) в концентрации 7,25мкг Fe/мл снижают потребление кислорода митохондриями в фосфорилирующем состоянии. Более того, введение таких частиц в организм на фоне воздействия на опухоль ПМП приводит к снижению содержания железо-серных белков и увеличению содержания Fe-NO, что может негативно сказываться на жизнеспособности опухолевых клеток.