Трухан Ирина Сергеевна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории клеточных технологий и регенеративной медицины,
664003, г. Иркутск, ул. Борцов Революции, 1
Irina S. Trukhan – Cand. Sc. (Biol.), Senior Research Officer at the Laboratory of Cell Technologies and Regenerative Medicine,
Bortsov Revolyutsii str. 1, Irkutsk 664003
Дремина Наталия Николаевна – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории клеточных технологий и регенеративной медицины,
664003, г. Иркутск, ул. Борцов Революции, 1
Natalya N. Dremina – Cand. Sc. (Biol.), Senior Research Officer at the Laboratory of Cell Technologies and Regenerative Medicine,
Bortsov Revolyutsii str. 1, Irkutsk 664003
Шурыгина Ирина Александровна – доктор медицинских наук, профессор РАН, заместитель директора по научной работе,
664003, г. Иркутск, ул. Борцов Революции, 1
Irina A. Shurygina – Dr. Sc. (Med.), Professor of the RAS, Deputy Director for Science,
Bortsov Revolyutsii str. 1, Irkutsk 664003
Обоснование. Ионы меди необходимы для поддержания базовых физиологических процессов в организме млекопитающих. Однако их избыточное поглощение или накопление в клетках может приводить к развитию или обострению различных патологических процессов. Цитотоксическое и генотоксическое воздействие высоких концентраций соединений меди в настоящее время хорошо изучено на различных клеточных культурах, тогда как влияние нетоксичных количеств ионов меди на физиологические процессы в клетках, в том числе в ходе их культивирования, исследовано крайне слабо.
Цель исследования. Изучить влияние ионов меди на изменения внутриклеточного содержания митохондриальной цитохром-С-оксидазы и глутатионсинтетазы.
Методы. Была получена первичная культура гепатоцитов, которую в течение суток подвергали воздействию ацетатом меди в концентрации 200 мкг/мл в пересчёте на содержание меди. После фиксации образцы окрашивали иммуноцитохимически с использованием антител к субъединице I цитохром-С-оксидазы (СсО) и глутатионситетазе (GS).
Результаты. Было продемонстрировано статистически значимое увеличение интенсивности флуоресцентной окраски обоих анализируемых ферментов как после 6 ч, так и после 24 ч воздействия ионами меди, что свидетельствует об изменении их количества в клетках. При этом увеличение количества СсО было более интенсивным в первые 6 ч инкубации с микроэлементом, тогда как в последующие 18 ч изменения во внутриклеточном содержании СсО носили менее выраженный характер. В то же время повышение интенсивности флуоресцентной окраски GS было более активным и наблюдалось на протяжении всего времени культивирования.
Заключение. Из полученных результатов можно сделать выводы о том, что ионы меди в нетоксичной концентрации могут влиять на ключевые показатели жизнеспособности клеток в культуре, изменяя количество одного из основных ферментов энергетического обмена и фермента, обеспечивающего синтез важнейшего низкомолекулярного антиоксиданта глутатиона.
Background. Copper ions are necessary for maintaining basic physiological processes in the mammalian organism. However, their excessive absorption or accumulation in cells can lead to the development or exacerbation of various pathological processes. The cytotoxic and genotoxic effects of high concentrations of copper compounds are currently well studied in various cell cultures, whereas the effect of non-toxic amounts of copper ions on physiological processes in cells, including during their cultivation, has been extremely poorly studied.
The aim of the study. To investigate the effect of copper ions on changes in the intracellular amount of mitochondrial cytochrome C oxidase and glutathione synthetase.
Materials and methods. A primary culture of hepatocytes was obtained, which was exposed to copper acetate at a concentration of 200 µg/ml in terms of copper content for 24 hours. After fixation, the samples were stained immunocytochemically using antibodies to cytochrome C oxidase (CcO) subunit I and glutathione synthetase (GS).
Results. In hepatocyte culture, a significant increase in the intensity of fluorescent staining of the two analyzed enzymes was demonstrated both after 6 hours and after 24 hours of exposure to copper ions, which indicates a change in their number in cells. At the same time, the increase in the amount of CcO was more intense in the first 6 hours of incubation with a microelement, whereas in the next 18 hours, changes in the intracellular content of CcO were less pronounced. The increase in the intensity of the GS fluorescent stain was more active and was observed throughout the entire cultivation period.
Conclusion. From the results obtained, it can be concluded that copper ions in non-toxic concentrations are able to influence key indicators of cell viability in culture by changing the amount of one of the main energy metabolism enzymes and the enzyme that provides synthesis of the most important low-molecular antioxidant glutathione.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.