Использование клеточного биосенсора Dunaliella viridis для идентификации цитотоксических факторов
В настоящее время во многих отраслях науки, здравоохранении, фармакологии, пищевой промышленности широко используются новые диагностические детекторные системы – биосенсоры, обладающие высокой чувствительностью. С помощью этих систем можно определять цитотоксические компоненты, содержащиеся в различных пищевых продуктах, фармакологических препаратах, в сыворотках крови пациентов с различными патологическими состояниями. Нами разработана оригинальная тест-система – клеточный биосенсор Dunaliella viridis, который успешно апробирован для идентификации микотоксинов, образующихся в мясных изделиях, при изготовлении копченостей; для определения токсического действия различных фармпрепаратов и уровня цитотоксических факторов сыворотки крови больных с различными угрозоопасными состояниями. По изменению морфологического и функционального состояния клеточной тест-системы можно судить о наличии токсического фактора, характере его биологического действия и количественном содержании в исследуемом образце.
Целью работы была оценка возможности применения клеточной тест-системы Dunaliella viridis для биоиндикации токсинов и фармакологических препаратов, а также скрининга миастогеннных цитотоксических факторов сыворотки крови больных различными фенотипами миастении.
Материалом исследования служили различные концентрации афлотоксина В1 и фармакологического препарата ФС, а также сыворотка крови больных с различными клиническими фенотипами миастении. Объектом исследования были морфологические и функциональные изменения клеток водоросли Dunaliella viridis под влиянием исследуемых веществ. Суть метода заключается в следующем: к 50 мкл синхронизированной 18-21-дневной культуры одноклеточной водоросли Dunaliella viridis с концентрацией 15 млн./мл прибавляли 50 мкл исследуемого образца (раствора определенной концентрации афлотоксина В1, лекарственного средства ФС, сыворотки крови). Инкубировали в течение 30 минут при температуре 37оС. Учитывали процентное содержание клеток с измененными функциональными и конфигурационными перестройками (форма, размер, наличие жгутика, подвижность, наличие микро- и макроагрегатов) по сравнению с контролем, в качестве которого использовали референтные величины, полученные с сывороткой донорской крови [Процес діагностики і прогнозу клінічного перебігу патологічного процесу: Свідоцтво про державну реєстрацію прав автора на твір UA № 19128 /Клімова О.М., Божков А.І., Бойко В.В. – Зареєстр. 24.02.2006. – 8 с.].
Результаты исследования. Была проведена биоиндикация и определены морфологические и физиологические изменения клеточной тест-системы D. viridis при различных концентрациях афлотоксина В1, что позволяет использовать данную методику в количественном анализе указанного токсина как альтернативу стандартной с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии.
C помощью клеточного биосенсора Dunaliella viridis были получены результаты относительно максимально переносимой концентрации лечебного средства ФС, которые совпали с данными острой токсичности, предварительно проведенные на животных, и согласно с которыми, это вещество было определено как нетоксическое. Таким образом, использование клеточного биосенсора Dunaliella viridis для оценки токсичности лекарственных средств в скрининговых фармакологических и токсикологических исследованиях для оценки общей острой токсичности является адекватным биологическим тестом.
Клеточный биосенсор Dunaliella viridis нами также использовался для скрининга цитотоксических факторов сыворотки крови больных с различными фенотипами миастении. Выявлено, что различные по молекулярной природе сывороточные миастогенные факторы, встречающиеся при различных типах миастении, протекающей на фоне морфологических изменений тимуса, вызывают различные структурно-функциональные изменения клеток Dunaliella viridiss, чувствительного к наличию цитотоксических (миастогенных) факторов сыворотки крови. Таким образом, с помощью клеточной тест-системы можно быстро оценить присутствие одного или совокупности патогенных факторов сыворотки крови больных с аутоиммунными заболеваниями, что позволяет быстро диагностировать тяжесть, ремиссию и прогрессирования мультифакторных аутоиммунных заболеваний и проводить мониторирование эффективности лечения.
Источник: Использование клеточного биосенсора Dunaliella viridis для идентификации цитотоксических факторов / Климова Е.М., Божков А.И., Кордон Т.И. // Біотехнологія. Наука. Освіта. Практика: тези доповідей IV Міжнародної науково-практичної конференції (Дніпропетровськ, 11 – 13 листопада 2008 р.) – Дніпропетровськ, 2008. – С. 85-86.