АПРОБАЦИЯ МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ НАНОВОЛОКОН ХИТОЗАНА С ВКЛЮЧЕНИЕМ ФОТОСЕНСИБИЛИЗАТОРА ДЛЯ

АПРОБАЦИЯ МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ НАНОВОЛОКОН
ХИТОЗАНА С ВКЛЮЧЕНИЕМ ФОТОСЕНСИБИЛИЗАТОРА ДЛЯ
ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ТЕРАПИИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ
НОВООБРАЗОВАНИЙ КОЖИ
А.Н. Северюхина1, И.В. Видяшева1,2, А.А. Савонин1, Д.А. Горин1, Ю.Е
Сальковский1
1
ФГБОУ ВПО «СГУ имени Н.Г. Чернышевского», г. Саратов
2
ФГБУ «СарНИИТО» Минздравсоцразвития России, г. Саратов
E-mail: [email protected]
Ведущей локализацией в общей структуре заболеваемости
злокачественными новообразованиями населения России является кожа
(12,6%, из них с меланомой – 14,0%). Новообразования кожи весьма
разнообразны, что объясняется сложным строением кожи, большим
числом её структурных компонентов, каждый из которых может служить
источником опухоли.
Лечение рака кожи зачастую происходит с помощью лучевой
терапии. Используется при лечении плоскоклеточного рака кожи, как и
базальноклеточного рака кожи, близкофокусная рентгенотерапия в
сочетании с дистанционной гамма-терапией. Также применяется метод
криодеструкции (удаление при воздействии низкой температуры) или
электрокоагуляции (удаление при воздействии тока) опухоли, когда
невозможно удалить опухоль хирургическим иссечением из-за её
расположения (в углу глаза, на носу и т.д.). Хирургическим путем удаляют
запущенные формы базальноклеточного и плоскоклеточного рака кожи,
после операции приступая зачастую к пластике. Базалиома и
плоскоклеточный рак кожи в некоторых случаях лечат, обращаясь к
химиотерапии. При неоперабельных формах осуществляется облучение с
паллиативной целью, зачастую при сопровождении внутриартериальной
химиотерапии [1].
Многие из перечисленных методов имеют огромное количество
побочных эффектов и противопоказаний.
Альтернативным методом лечения является фотодинамическая
терапия (ФДТ). ФДТ – неинвазивный двухкомпонентный метод лечения
онкологических заболеваний [2], некоторых заболеваний кожи или
инфекционных заболеваний [3], составляющими которого являются
низкоинтенсивное лазерное излучение и фотоактивное веществофотосенсибилизатор. При взаимодействии фотосенсибилизатора со светом
определенной длины волны происходит химическая реакция, результатом
которой является интенсивное выделение синглетного кислорода и
образование других АФК в ходе цепной реакции, что создает
фототоксический эффект, приводящий к повреждению и гибели клеток,
накопивших фотосенсибилизатор [4]. Наличие погибших клеток и их
фрагментов индуцирует процесс естественной тканевой репарации,
заключающейся в элиминации разрушенного клеточного материала и
представляющий собой последовательные фазы воспалительной реакции
[5]. Поскольку способность клеток разных типов накапливать
фотосенсибилизаторы значительно отличается, этот метод позволяет
избирательно элиминировать отдельные популяции клеток. Современные
фотосенсибилизаторы для фотодинамической терапии обладают
способностью избирательно накапливаться в злокачественных опухолях и
других патологических тканях [6].
В настоящей работе проводиться изучение фотодинамических
свойств отечественного препарата «Фотосенс», включенного в структуру
нетканого материала из нановолокон хитозана, полученного методом
электроформования [7,8]. «Фотосенс» представляет собой смесь натриевых
солей сульфированного фталоцианина алюминия. В спектре поглощения
этого фотосенсибилизатора наиболее интенсивная полоса находится в
красной области спектра с максимумом в области 678 ± 2 нм, данный
препарат и его аналоги широко используется в ФДТ [9,10].
Целью нашего исследования была оценка эффективности
воздействия фотосенсибилизатора на культуры клеток, с дальнейшим
использованием в противоопухолевой терапии.
В первой части эксперимента дермальные фибробласты человека
культивировались в течение недели на исследуемом полотне. Для
подтверждения адгезии клеток производили окрашивание Акридином
Оранжевым (окрашивание по стандартным методикам). При детальном
рассмотрении образца во флуоресцентном микроскопе с использованием
светофильтра в синей области спектре наблюдалось ярко-зеленое свечение
клеток.
Во второй части эксперимента полотно облучалось светодиодом АФС
(аппарат фототерапевтический светодиодный) в течение 30 минут в
локальную область. Тем самым вызывая фотодинамический эффект в
последствии приводящий к гибели клеток.
Для подтверждения гибели облучаемых клеток использовали
Пропидий-Йодид (окрашивание по стандартной методике). В результате
вокруг места облучения АФС наблюдали фибробласты с оранжевым
свечением ядра. Количество окрашенных таким образом фибробластов
уменьшалось по мере удаления от центра облучения. Наличие такого
свечения свидетельствует о начальных этапах гибели клеток.
Результаты
настоящего
исследования
подтвердили,
что
культивируемые дермальные фибробласты человека являются удобной и
адекватной моделью для изучения различных аспектов фотодинамического
воздействия на клетки. Такая модель позволяет оценивать
чувствительность этих клеток к компонентам фотодинамического
воздействия (фотосенсибилизаторы и облучение), позволяет определять
параметры лазерного облучения.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в
рамках научного проекта № 12-03-33088 мол_а_вед.
Библиографический список
1. Glassberg E., Lewandowski L., Lask G., Uitto J. Laser-induced photodynamic
therapy with aluminium phthalocyanine tetrasulfonate as the photosensitizer:
differential phototoxicity in normal and malignant human cells in vitro // The
Journal of Investigative Dermatology. 1990. №94 (5). Р. 604-610.
2. Wang S. S, Chen J, Keltner L, Christophersen J, Zheng F, Krouse M, Singhal A.
New technology for deep light distribution in tissue for phototherapy// Cancer
Journal. 2002. №8 (2). P. 154–63.
3. Hamblin M. R, Hasan T. Photodynamic therapy: a new antimicrobial approach to
infectious disease// Photochem Photobiol Sci. 2004. №3 (5). P. 436–450.
4. Maria C. DeRosa, Robert J. Crutchley. Photosensitized singlet oxygen and its
applications Coordination Chemistry Reviews. 2002. T. 233-234. P. 351-371.
5. Boumedine R. S; Roy D. C. Elimination of alloreactive T cells using photodynamic
therapy// Cytotherapy. 2005. №7 (2): P. 134–143.
6. Huang Z. A review of progress in clinical photodynamic therapy// Technol. Cancer
Res. Treat. 2005. №4 (3): P. 283–293.
7. Doshi J., Reneker D. H.. Electrospinning process and applications of electrospun
fibers// Journal of Electrostatics. 1995. №35. P. 151-160.
8. Li D., Xia Y.. Electrospinning of Nanofibers: Reinventing the Wheel?// Advanced
Materials. 2004. №16. P. 1151-1170.
9. Lukyanets E.A. Phthalocyanines as photosensitizers in the photodynamic therapy of
cancer// Journal of porphyrins and phthalocyanines. 1999. T 3 (6-7). P. 424-432.
10. Nemykina V.N., Lukyanets E.A. Synthesis of substituted phthalocyanines// Arkivoc.
2010. № 1. P.136-208.
Сведения об авторах
Северюхина Александра Николаевна – аспирант, дата рождения:
31.07.1988г.
Видяшева Ирина Викторовна – к.б.н., дата рождения: 18.01.1983г
Савонин Алексей Александрович – аспирант, дата рождения: 28.01.1990г
Сальковский Юрий Евгеньевич – PhD, дата рождения:23.08.1983г
Горин
Дмитрий
Александрович
д.х.н.,
профессор,
дата
рождения:13.10.1975г
Вид доклада: устный (/ стендовый)
Докладчик: Северюхина А.Н.