Preview

Медицина труда и промышленная экология

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Исследование эффектов фотобиомодуляции фиолетово-синим и красным светом в условиях экспериментального онкогенеза

https://doi.org/10.31089/1026-9428-2020-60-9-618-623

Полный текст:

Аннотация

До сих пор остается открытым вопрос о границах медицинского применения низкоинтенсивного электромагнитного излучения оптического диапазона при опухолевом росте в связи с риском усиления пролиферации опухолевых клеток. Условия, при которых происходит стимулирование опухолевого процесса, а также механизмы фотобиомодуляции при онкологической патологии остаются неясными.

Цель исследования - in vitro оценка и сравнение действия низкоинтенсивного электромагнитного излучения с длинами волн 400, 460 и 660 нм на активность свободнорадикальных процессов в опухолевой ткани и крови в норме и в условиях роста экспериментальной неоплазии.

Исследование проведено на биологическом материале, полученном от белых нелинейных крыс интактных и с подкожно трансплантированным холангиоцеллюлярным раком РС-1. Источниками низкоинтенсивного излучения с длинами волн 400, 460 и 660 нм служили светодиодные генераторы. Исследованы содержание гемоглобина, активность супероксиддисмутазы и каталазы, изменение общего уровня свободнорадикальных процессов и антиоксидантной активности методом индуцированной хемилюминесценции, повреждение ДНК - методом ДНК-комет. Анализ данных проводился с использованием методов непараметрической статистики. Обнаружено разнонаправленное действие излучения с длинами волн 400, 460 и 660 нм на показатели свободнорадикального гомеостаза на ранних и поздних стадиях роста опухоли, а также зависимость биологических эффектов от длины волны излучения. Полученные результаты позволяют сделать ряд предположений о механизмах действия исследуемых электромагнитных волн при опухолевом росте, модулирующих свободнорадикальные процессы в организме опухоленосителя.

Об авторах

Евгения Сергеевна Жукова
Нижегородский научно-исследовательский институт гигиены и профпатологии Роспотребнадзора
Россия

Мл. науч. сотр. отдела медико-профилактических технологий управления рисками общественному здоровью ФБУН «Нижегородский научно-исследовательский институт гигиены и профпатологии» Роспотребнадзора.

e-mail: medprof_otd@nniigp.ru



Т. Г. Щербатюк
Нижегородский научно-исследовательский институт гигиены и профпатологии Роспотребнадзора; Пущинский государственный естественно-научный институт Минобрнауки России; Московский государственный областной университет
Россия


А. Л. Потапов
Приволжский исследовательский медицинский университет Минздрава России
Россия


И. А. Чернигина
Приволжский исследовательский медицинский университет Минздрава России
Россия


В. В. Чернов
Институт прикладной физики РАН
Россия


А. Б. Гапеев
Московский государственный областной университет; Институт биофизики клетки РАН - обособленное подразделение ФИЦ «Пущинский научный центр биологических исследований РАН»
Россия


Список литературы

1. Dagenais G.R., Leong D.P., Rangarajan S. et al. Variations in common diseases, hospital admissions, and deaths in middle-aged adults in 21 countries from five continents (PURE): a prospective cohort study. The Lancet. 2019; 395(10225): 785–94. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(19)32007-0

2. Gudkova O.Yu., Gapeyev A.B., Chemeris N.K. et al. Study of the mechanisms of formation of reactive oxygen species in aqueous solutions exposed to high-peak-power pulsed electromagnetic radiation of extremely high frequencies. Biophysics. 2005; 50(5): 679–84.

3. Gapeyev A.B., Lukyanova N.A., Gudkov S.V. Hydrogen peroxide induced by modulated electromagnetic radiation protects the cells from DNA damage. Cent. Eur. J. Biol. 2014; 9(10): 915–21. https://doi.org/10.2478/s11535-014-0326-x

4. Hamblin M.R., Nelson S.T., Strahan J.R. Photobiomodulation and Cancer: What Is the Truth? Photomed. Laser. Surg. 2018; 36(5): 241–5. https://doi.org/10.1089/pho.2017.4401

5. Минаев В.П., Жилин К.М. Современные лазерные аппараты для хирургии и силовой терапии на основе полупроводниковых и волоконных лазеров: рекомендации по выбору и применению. М.: Издатель И.В.Балабанов; 2009.

6. Zalesskaya G.A. The efficiency of blood fhotomodification with therapeutic doses of optical radiation of different wavelengths. Biophysics. 2017; 62(3): 490–8. https://doi.org/10.1134/S0006350917030265

7. Dzhagarov B.M., Lepeshkevich S.V., Panarin A.Y. et al. Photoinduced Breaking of the Fe-O2 Bond in Hemoglobin: Dissociation Quantum Yield, Excited Electronic States, and Nonradiative Relaxation Processes. Optics and Spectroscopy. 2018; 125(1): 123–29. https://doi.org/10.1134/S0030400X1807007X

8. Кулакова К.В., Щербатюк Т.Г., Чернов В.В. Деструкция клеток лимфосаркомы Плисса после воздействия на нее низкоинтенсивным лазерным излучением в диапазоне синего света. Биомедицина. 2012; (2): 68–74.

9. Арутюнян А.В., Дубинина Е.Е., Зыбина Н.Н. Методы оценки свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы организма. СПб.: ООО "Издательство Фолиант"; 2000.

10. Chernigina I.A., Shcherbatyuk T.G. A New Version of Comet Assay. Sovremennye tehnologii v medicine. 2016; 8(1): 20-7. https://doi.org/10.17691/stm2016.8.1.03

11. Созарукова М.М., Проскурнина Е.В., Владимиров Ю.А. Сывороточный альбумин как источник и мишень свободных радикалов в патологии. Вестник РГМУ. 2016; (1): 61–7.

12. Брилль Г.Е. Интегральная концепция механизма биологического действия низкоинтенсивного лазерного излучения. Лазерная медицина. 2019; 23(S3): 49.

13. Moesta K.T., Ebert B., Handke T. et al. Protoporphyrin IX Occurs Naturally in Colorectal Cancers and Their Metastases. Cancer Res. 2001; 61: 991-9.

14. Shumaev K.B., Kosmachevskaya O.V., Topunov A.F. et al. Dinitrosyl iron complexes bind with hemoglobin as markers of oxidative stress. Methods in Enzymology. 2008; 436: 445-61.

15. Sybirna N.O., Lyuta M.Ya., Klymyshyn N.I. Molecular mechanisms of nitric oxide deposition in erythrocytes. Studia Biologica. 2010; 4(1): 143–60. https://doi.org/10.30970/sbi.0401.080 (in Ukrainian)

16. Поцелуева М.М., Наумов А.А., Куприянова Е.С. Динамика метаболитов оксида азота в плазме и асцитической жидкости при развитии гепатомы Зайделя in vivo. Цитология. 2015; 57(6): 436–442.

17. Artyukhov V.G., Basharina O.V., Pantak A.A. et al. Effect of helium-neon laser on activity and optical properties of catalase. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2000; 129(6): 537–40. https://doi.org/10.1007/BF02434869

18. Plavskii V.Y., Mikulich A.V., Leusenko I.A. et al. Spectral Range Optimization to Enhance the Effectiveness of Phototherapy for Neonatal Hyperbilirubinemia. Journal of Applied Spectroscopy. 2017; 84(1): 92–102. https://doi.org/10.1007/s10812-017-0433-3

19. Dudnik L.B., Azyzova O.A., Solovyova N.P. et al. Primary biliary cirrhosis and coronary atherosclerosis: protective antioxidant effect of bilirubin. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2008; 145(1): 18-22. https://doi.org/10.1007/s10517-008-0019-4

20. Осипов А.Н., Борисенко Г.Г., Владимиров Ю.А. Биологическая роль нитрозильных комплексов гемопротеинов. Успехи биологической химии. 2007; 47: 259-92.

21. Khaydukov E.V., Mironova K.E., Semchishen V.A. et al. Riboflavin photoactivation by upconversion nanoparticles for cancer treatment. Sci. Rep. 2016; 6: 35103. https://doi.org/10.1038/srep35103


Для цитирования:


Жукова Е.С., Щербатюк Т.Г., Потапов А.Л., Чернигина И.А., Чернов В.В., Гапеев А.Б. Исследование эффектов фотобиомодуляции фиолетово-синим и красным светом в условиях экспериментального онкогенеза. Медицина труда и промышленная экология. 2020;60(9):618-623. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2020-60-9-618-623

For citation:


Zhukova E.S., Shcherbatyuk T.G., Potapov A.L., Chernigina I.A., Chernov V.V., Gapeyev A.B. Study of photobiomodulation effects with violet-blue and red light in experimental oncogenesis. Russian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology. 2020;60(9):618-623. (In Russ.) https://doi.org/10.31089/1026-9428-2020-60-9-618-623

Просмотров: 34


ISSN 1026-9428 (Print)
ISSN 2618-8945 (Online)