В литературе имеются сведения о том, что низкоинтенсивный ультразвук может усиливать свое повреждающее действие на живые клетки в присутствии некоторых веществ - сенсибилизаторов. Такими веществами в большинстве имеющихся работ выступали фотосенсибилизаторы - соединения способные генерировать под действием света цитотоксические продукты, в частности синглетный кислород. Физико-химические механизмы сенсибилизации клеток к ультразвуку, то есть так называемого «сонодинамического эффекта», не ясны. Есть некоторые свидетельства в пользу гипотезы об участии в этом процессе активных форм кислорода. Целью настоящей работы было воспроизведение сонодинамического эффекта, а также выяснение его возможных клеточно-молекулярных механизмов. В качестве сенсибилизирующих клетки к действию ультразвука (2,53 МГц или 44 кГц) веществ использовали два фотосенсибилизатора - метиленовый синий и алюмофталоцианин Фотосенс, а также наночастицы Fe3O4. Ультразвук с частотой 2,53 МГц, не вызывавший кавитационных явлений в экспериментальной кювете, не приводил к образованию пероксида водорода, синглетного кислорода, и не обладал повреждающим эффектом на клетки ни сам по себе, ни в сочетании с использованными фотосенсибилизаторами. Ультразвук с частотой 44 кГц, вызывавший выраженные кавитационные явления, приводил к росту процента некротических клеток, и продуцировал пероксид водорода. Добавление наночастиц Fe3O4, но не фотосенсибилизаторов, на треть усиливало УЗ-индуцированный некроз клеток. При этом не наблюдалось усиления продукции пероксида водорода, но происходило образование синглетного кислорода.
сонодинамический эффект, кавитация, активные формы кислорода
1. Посудин Ю.И. Лазерная фотобиология. К.: Вища школа, 1989. [Posudin Yu.I. Laser photobiology. Kiev: Vishcha shkola, 1989. (In Russ.)]
2. Dougherty T.J., Gomer C.J., Henderson B.W., Jori G., Kessel D., Korbelik M., Moan J., Peng Q. Photodynamic therapy. J Natl Cancer Inst., 1998, vol. 90, pp. 889-905.
3. Costley D., Mc Ewan C., Fowley C., McHale A. P., Atchison J., Nomikou N., Callan J. F. Treating cancer with sonodynamic therapy: A review. International Journal of Hyperthermia, 2015, vol. 31, pp. 107-117.
4. McHale A.P., Callan J.F., Nomikou N., Fowley C., Callan B. Sonodynamic Therapy: Concept, Mechanism and Application to Cancer Treatment. Advances in Experimental Medicine and Biology, 2016, vol. 880, pp. 429-450.
5. Маргулис М.А. Основы звукохимии, М.: Высш. шк., 1984. [Margulis M.A. Fundamentals of sonochemistry, Moskva, Vysshaya shkola, 1984. (In Russ.)]
