Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54564 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БИОФИЗИКА ECOLOGICAL BIOPHYSICS ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БИОФИЗИКА Detection of adaptogenic and protective of thermophilic algae extracts effects on leukocyte energy status in native blood using a potential-sensitive fluorescent probe DS Выявление адаптогенного и защитного действия экстрактов из термофильных водорослей на энергетику лейкоцитов в нативной крови по флуоресценции потенциал - чувствительного зонда ДСМ Акшинцев А А Akshintsev A A Морозова Г И Morozova G I gimorozova@mail.ru Козлова М А Kozlova M A mblshok@mail.ru Баренбойм Г М Barenboym G M Институт водных проблем РАН ru Water Problems Institute of RAS ru Российский университет дружбы народов ru Russian Peoples' Friendship University ru Институт водных проблем РАН ru Water Problems Institute of RAS ru Институт водных проблем РАН ru Water Problems Institute of RAS ru 25 09 2020 25 09 2020 5 3 536 542 20 09 2020 20 09 2020 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54564/view

Актуален поиск природных адаптогенов, способных стабилизировать энергетический баланс клеток на фоне низких доз препаратов, загрязняющих воды. Целью работы является выявление адаптогенного и защитного действия экстрактов из термофильных сине-зеленых водорослей (ТВ1 и ТВ2), добытых из двух гидротерм Камчатки, на клетки в нативной крови. С помощью микроскопа- микрофлуориметра в нативных мазках донорской венозной крови распознавали лимфоциты (Л) и нейтрофилы (НФ) и оценивали сумму трансмембранных потенциалов на их внешней и митохондриальных мембранах (TMП) по интенсивности и цвету флуоресценции полихроматического катионного зонда 4-(n-диметиламиностирила)-1-метилпиридиния (ДСМ) в клетках. Отношение между клеточными пулами с низкими и высокими TMП-ми в популяциях Л или НФ использовали в качестве показателя энергетической активности клеточных популяций (ЭАП). В ходе испытаний ТВ in vitro на контрольных образцах крови обнаружен рост митохондриальной активности и ТМП в Л, но при этом снижение ТМП в НФ. Анализ опытных данных выявил достоверное снижение ЭАП после прединкубации крови c циклофосфамидом (Ц) (0,002 мг/л) при 37°C. Установлено, что TВ1 (в отличие от ТВ2) частично восстанавливает ЭАП лимфоцитов и снижает токсичное действие Ц на митохондрии. Из сравнения полученных данных следует, что эти ТВ проявляют адаптогенную активность в крови, поскольку их эффекты зависят от разной исходной энергетической активности иммунных клеток в свежих и суточных образцах крови.

The search for natural adaptogens that can stabilize the energy balance of cells against the background of drugs low doses which pollute water is relevant. The aim of the work is to identify the protective effect of thermophilic blue-green algae (TA1 and TA2) extracted from two of Kamchatka’s hydrothermal waters on native blood cells. By use of the microscope-microfluorimeter, lymphocytes (L) and neutrophils (N) were detected in donor venous native blood smears. Then the sum of the transmembrane potentials (TMP) on the outer and mitochondrial membranes was estimated from the fluorescence intensity and color of the polychromatic cationic probe 4- (n- dimethylaminstyryl) - 1-methylpyridinium (DSM). The ratio between cell pools with low and high TMPs in L or N populations were used as an indicator of the cell population energy activity (EAP). During in vitro tests of TA on control blood samples, an increase in mitochondrial activity in L was detected, but a decrease in TMP in N was observed.The analysis of the experimental data revealed a significant decrease in the EAP after the blood pre-incubation with the Cyclophosphamide (C) (0.002 mg / l) at 37°C. It is established that the TA1 (unlike TA2) causes a partial EAP restoration for L and reduces the C toxic effect on the mitochondria. From a comparison of the data obtained, it follows that these TBs exhibit adaptogenic activity in the blood, since their effects depend on the initial immune cells activity in fresh and daily blood samples.

 термофильные водоросли адаптация флуоресцентный зонд DSM нативная кровь лимфоциты нейтрофилы трансмембранный потенциал митохондриальная активность циклофосфамид термофильные водоросли адаптация флуоресцентный зонд DSM нативная кровь лимфоциты нейтрофилы трансмембранный потенциал митохондриальная активность циклофосфамид thermophilic algae adaptation fluorescent probe DSM native blood lymphocytes neutrophils transmembrane potential mitochondrial activity cyclophosphamide thermophilic algae adaptation fluorescent probe DSM native blood lymphocytes neutrophils transmembrane potential mitochondrial activity cyclophosphamide Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект №14-17-0067).

Barenboym G.M., Kozlova M.A. Pollution of Sources of Drinking Water Supply of Large Cities with Pharmaceuticals (the Example of Moscow, Russia). Water Resources, 2018, vol. 45, no. 6, pp. 925-936. Barenboym G.M., Kozlova M.A. Pollution of Sources of Drinking Water Supply of Large Cities with Pharmaceuticals (the Example of Moscow, Russia). Water Resources, 2018, vol. 45, no. 6, pp. 925-936. Баренбойм Г.М., Маленков А.Г. Биологически активные вещества. Новые принципы поиска. М.: «ACADEMIA», 2012, т. 6, с. 77-386. Barenboym G.M., Malenkov A.G. Biologicheski aktivnye veschestva. Novye principy poiska. M.: «ACADEMIA», 2012, t. 6, s. 77-386. Акшинцев А.А. Некоторые особенности обитания биоты в гидротермах Камчатки. Актуальные проблемы экологии и природопользования. М.: РУДН, 2013, вып. 15, с. 39-44. Akshincev A.A. Nekotorye osobennosti obitaniya bioty v gidrotermah Kamchatki. Aktual'nye problemy ekologii i prirodopol'zovaniya. M.: RUDN, 2013, vyp. 15, s. 39-44. Акшинцев А.А., Баренбойм Г.М., Кириченко В.Е., Никитина В.Н., Чернягина О.А. Об адаптогенных свойствах экстрактов и индивидуальных веществ, выделенных из термофильных гидробионтов Камчатки. Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей, Петропавловск-Камчатский. Изд.: «Камчатпресс», 2014, с. 13-25. Akshincev A.A., Barenboym G.M., Kirichenko V.E., Nikitina V.N., Chernyagina O.A. Ob adaptogennyh svoystvah ekstraktov i individual'nyh veschestv, vydelennyh iz termofil'nyh gidrobiontov Kamchatki. Sohranenie bioraznoobraziya Kamchatki i prilegayuschih morey, Petropavlovsk-Kamchatskiy. Izd.: «Kamchatpress», 2014, s. 13-25. Cкулачев В.П. Энергетика биологических мембран. М: Наука, 1989, 123 c. Ckulachev V.P. Energetika biologicheskih membran. M: Nauka, 1989, 123 c. Морозова Г.И., Добрецов Г.Е., Дубуре Р.Р., Дубур Г.Я., Голицын В.М., Владимиров Ю.А. Флуоресценция зонда 4-(n-диметиламиностирил)-1-метилпиридиния в живой клетке. Цитология, 1981, т. 23, № 8, с. 916-923. Morozova G.I., Dobrecov G.E., Dubure R.R., Dubur G.Ya., Golicyn V.M., Vladimirov Yu.A. Fluorescenciya zonda 4-(n-dimetilaminostiril)-1-metilpiridiniya v zhivoy kletke. Citologiya, 1981, t. 23, № 8, s. 916-923. Морозова Г.И., Онищенко Н.А.¸ Оржеховская И.Г., Коробкова Е. Н., Полосина О.В., Базиева Ф.Х., Баукина О.В. Микрофлуориметрический метод идентификации и оценки физиологического состояния лимфоцитов и нейтрофилов в цельной нативной крови с помощью флуоресцентного зонда-катиона ДСМ: клиника и эксперимент. Гематология и трансфузиология, 1997, т. 42, № 3, стр. 43-47. Morozova G.I., Onischenko N.A.¸ Orzhehovskaya I.G., Korobkova E. N., Polosina O.V., Bazieva F.H., Baukina O.V. Mikrofluorimetricheskiy metod identifikacii i ocenki fiziologicheskogo sostoyaniya limfocitov i neytrofilov v cel'noy nativnoy krovi s pomosch'yu fluorescentnogo zonda-kationa DSM: klinika i eksperiment. Gematologiya i transfuziologiya, 1997, t. 42, № 3, str. 43-47. Добрецов Г.Е., Косников В.В., Морозова Г.И., Лихачева Л.М., Айдыралиев Р.К., Владимиров Ю.А. Измерение градиента концентрации флуоресцентного зонда - катиона ДСМ на цитоплазматической и митохондриальной мембранах. Биологические мембраны, 1986, т. 3, № 3, с. 266-273. Dobrecov G.E., Kosnikov V.V., Morozova G.I., Lihacheva L.M., Aydyraliev R.K., Vladimirov Yu.A. Izmerenie gradienta koncentracii fluorescentnogo zonda - kationa DSM na citoplazmaticheskoy i mitohondrial'noy membranah. Biologicheskie membrany, 1986, t. 3, № 3, s. 266-273. Morozova G.I., Parkhomenko T.V., Klitsenko O.A., Tomson V.V. Stimulating effect of erythropoietin on thy timocyte energetics established in vitro with a potential-sensitive fluorescent probe in the mitochondria. Biochem. Suppl. Series A: Membrane and Cell Biology, 2007, vol. 1, no. 4, pp. 325-330. Morozova G.I., Parkhomenko T.V., Klitsenko O.A., Tomson V.V. Stimulating effect of erythropoietin on thy timocyte energetics established in vitro with a potential-sensitive fluorescent probe in the mitochondria. Biochem. Suppl. Series A: Membrane and Cell Biology, 2007, vol. 1, no. 4, pp. 325-330. Морозова Г.И., Полетаев А.И., Борщевская Т.А. Инвертированный электрохимический потенциал на ядерной мембране клеток и его связь с клеточной энергетикой. Сборник докладов 2-го съезда биофизиков России. М.: 1999, с. 256-257. ] Morozova G.I., Poletaev A.I., Borschevskaya T.A. Invertirovannyy elektrohimicheskiy potencial na yadernoy membrane kletok i ego svyaz' s kletochnoy energetikoy. Sbornik dokladov 2-go s'ezda biofizikov Rossii. M.: 1999, s. 256-257. ] Toshakov V.G., Morozova G.I., Onishchenko N.A. Energy metabolism of cryopreved rad hehatocytes. Cryo-letters, 1991, no. 12, рр. 259-272. Toshakov V.G., Morozova G.I., Onishchenko N.A. Energy metabolism of cryopreved rad hehatocytes. Cryo-letters, 1991, no. 12, rr. 259-272. Морозова Г.И., Козлова М.А., Акшинцев А.А. Оценка экологической токсичности водных растворов ксенобиотиков в малых дозах на клетках донорской крови c помощью потенциал-чувствительного флуоресцентного зонда. Актуальные вопросы биологической физики и химии, 2019, т. 4, № 3, с. 428-434. Morozova G.I., Kozlova M.A., Akshincev A.A. Ocenka ekologicheskoy toksichnosti vodnyh rastvorov ksenobiotikov v malyh dozah na kletkah donorskoy krovi c pomosch'yu potencial-chuvstvitel'nogo fluorescentnogo zonda. Aktual'nye voprosy biologicheskoy fiziki i himii, 2019, t. 4, № 3, s. 428-434. Забродский П.Ф., Теректюк Т.С., Плахута И.А, Серов В.В. Особенности фармакологической регуляции нарушений иммунного ответа, обусловленных применением циклофосфамида. Вестник Вогоградского ГМУ, т. 21, № 1, с. 39-41. Zabrodskiy P.F., Terektyuk T.S., Plahuta I.A, Serov V.V. Osobennosti farmakologicheskoy regulyacii narusheniy immunnogo otveta, obuslovlennyh primeneniem ciklofosfamida. Vestnik Vogogradskogo GMU, t. 21, № 1, s. 39-41. Бейли И.Н. Статистические методы в биологии. М.: Наука, 1963, 277 с. Beyli I.N. Statisticheskie metody v biologii. M.: Nauka, 1963, 277 s. Твердислов В.А., Тихонов А.Н., Яковенко Л.В. Физические механизмы функционирования биологических мембран. М: МГУ, 1987, 187 с. Tverdislov V.A., Tihonov A.N., Yakovenko L.V. Fizicheskie mehanizmy funkcionirovaniya biologicheskih membran. M: MGU, 1987, 187 s.