Оценка радиопротекторного потенциала фумаровой кислоты, фумарата 3–гидроксипиридина и деанола ацеглумата при действии γ–излучения, протонов и ионов 12C на клетки человека
П. С. Купцова,
Л. Н. Комарова,
Е. Р. Ольховая,
А. К. Лапенко,
С. В. Шкавров,
И. С. Купцов,
В. О. Сабуров https://doi.org/10.21514/1998-426X-2026-19-1-63-71
Аннотация
Актуальность исследования новых радиопротекторов обусловлена потребностью в защите здоровых тканей при лучевой терапии. Существующие препараты имеют серьёзные побочные эффекты, что требует поиска более безопасных и эффективных аналогов.
Цель работы – сравнительный анализ радиопротекторной эффективности трех перспективных соединений – фумаровой кислоты, фумарата 3-гидроксипиридина и деанола ацеглумата в условиях in vitro. Задачи: определить нетоксичные концентрации соединений, оценить их защитное действие при разных типах излучения (γ-кванты, протоны, ионы 12C), сравнить влияние на нормальные (фибробласты Фб-hTERT) и опухолевые (нейробластома SK-N-BE(2)) клетки.
Материалы и методы: Исследование проводилось на культурах клеток под воздействием ионизирующих излучений разного качества: гамма-квантов (60Co), протонов и ускоренных ионов 12C. Установлены оптимальные концентрации: фумаровая кислота – 400 мкМ, фумарат 3-гидроксипиридина – 200 мкМ, деанола ацеглумат – 1000 мкМ. Время инкубации – 24 часа.
Результаты исследования и обсуждение: Показано, что все соединения проявили значимый радиозащитный эффект при γ-облучении (1–12 Гр) для фибробластов, на опухолевые клетки также наблюдалось защитное действие. При облучении протонами и ионами 12C радиопротекторный эффект отсутствовал. Деанола ацеглумат продемонстрировал наибольшую эффективность.
Заключение: Таким образом, исследование подтвердило перспективность деанола ацеглумата и других соединений как радиопротекторов при γ-облучении. Их применение может снизить повреждение здоровых тканей при лучевой терапии. Однако для протонов и тяжёлых ионов защитный эффект не выявлен, что требует дальнейшего изучения.
Ключевые слова
радиопротекторы,
гамма-излучение,
ионы 12C,
протоны,
фумаровая кислота,
фумарат 3-гидроксипиридина,
деанола ацеглумат
При поддержке: Публикация не имела финансовой поддержки
Об авторах
П. С. Купцова
Обнинский институт атомной энергетики — филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»
Россия
Россия
Купцова Полина Сергеевна – старший преподаватель Отделения биотехнологий.
249039, Калужская область, городской округ «Город Обнинск», город Обнинск, тер. Студгородок, д. 1
Л. Н. Комарова
Обнинский институт атомной энергетики — филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»
Россия
Россия
Комарова Людмила Николаевна – доктор биологических наук, профессор Отделения биотехнологий.
Обнинск
Е. Р. Ольховая
Обнинский институт атомной энергетики — филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»
Россия
Россия
Ольховая Елена Романовна – заведующая учебно-научной лабораторией Отделения биотехнологий.
Обнинск
А. К. Лапенко
Обнинский институт атомной энергетики — филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»
Россия
Россия
Лапенко Алина Константиновна – специалист по учебно-методической работе Отделения биотехнологий.
Обнинск
С. В. Шкавров
Обнинский институт атомной энергетики — филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»
Россия
Россия
Шкавров Сергей Владимирович – кандидат химических наук, заместитель начальника Фармацевтического центра практического обучения и компетенций, доцент Отделения биотехнологий.
Обнинск
И. С. Купцов
Обнинский институт атомной энергетики — филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»
Россия
Россия
Купцов Илья Сергеевич – кандидат физико-математических наук, доцент кафедры общей и специальной физики.
Обнинск
В. О. Сабуров
Медицинский радиологический научный центр им. А.Ф. Цыба – филиал Национального медицинского исследовательского центра радиологии Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Россия
Сабуров Вячеслав Олегович – заведующий лабораторией разработки и эксплуатации облучающей техники.
Обнинск
Список литературы
1. Ferlay J., Colombet M., Soerjomataram I. et al. Cancer statistics for the year 2020: An overview // International Journal of Cancer. 2021. Vol. 149, No. 4. P. 778–789. DOI: 10.1002/ijc.33588.
2. Gardner S.J., Kim J., Chetty I.J. Modern Radiation Therapy Planning and Delivery // Hematology/Oncology Clinics of
3. North America. 2019. Vol. 33, No. 6. P. 947-962. DOI: 10.1016/j.hoc.2019.08.005.
4. Johnson D., Chen Y., Ahmad S. Dose and linear energy transfer distributions of primary and secondary particles in carbon ion radiation therapy: A Monte Carlo simulation study in water // Journal of medical physics. 2015. Vol. 40, No. 4. P. 214–219. DOI: 10.4103/0971-6203.170785.
5. Гребенюк А.Н., Легеза В.И., Миляев А.В. и др. Современная стратегия защитных и медицинских мероприятий при радиационных авариях // Радиационная гигиена. 2018. Т. 11, № 4. С. 80-88.
6. Mun G. I., Kim S., Choi М. et al. Pharmacology of natural radioprotectors // Archives of Pharmacal Research. 2018. Vol. 16, № 11. P. 1033-1050.
7. Abdollahi H., Shiri I., Atashzar M. et al. Radiation protection and secondary cancer prevention using biological radioprotectors in radiotherapy // International Journal of Cancer Therapy and Oncology. 2015. Vol. 29. URL: https://doi.org/10.20935/AcadNano7267 (Дата обращения: 24.11.2024).
8. Shivappa P., Bernhardt G.V. Natural Radioprotectors on Current and Future Perspectives: A Mini-Review // Journal of Pharmacy & Bioallied Sciences. 2022. Vol. 14. P. 57-71.
9. Joiner M., Kogel van der. Basic Clinical Radiobiology. 4th ed. London: Hodder Arnold, 2009. 375 p.
10. Radioprotectors. org: an open database of known and predicted radioprotectors. URL: https://radioprotectors.org/home (Дата обращения: 13.11.2024).
11. Ilica R.A., Kloetzer L., Galaction A.I., Caşcaval D. Fumaric acid: production and separation // Biotechnology letters. 2019. Vol. 41, No. 1. P. 47–57. DOI: 10.1007/s10529-018-2628-y.
12. Wipke B.T., Hoepner R., Strassburger-Krogias K. et al. Different Fumaric Acid Esters Elicit Distinct Pharmacologic Responses // Neurology(R) neuroimmunology & neuroinflammation. 2021. Vol. 8, No. 2. DOI: 10.1212/NXI.0000000000000950.
13. Volc-Platzer B. Fumaric acid esters for paediatric psoriasis // The British journal of dermatology. 2021. Vol. 185, No. 1. P. 5–6. DOI: 10.1111/bjd.20057.
14. Коршунова А.Б., Костычев Н.А., Инчина В.И., Чаиркин И.Н. Перспективы фармакологической коррекции острой ишемии головного мозга // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2009. Т. 11, № 1. С. 1287-1290.
15. Сайт «Соль 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина с фумаровой кислотой, обладающая метаболической и кардиопротекторной активностью, и способ ее получения». URL: https://patents.google.com/patent/RU2365582C1/ru (Дата обращения: 19.06.2025).
16. Выпова Е. Р., Купцова П.С., Комарова Л.Н. и др. Исследование возможных радиопротекторных свойств деанола ацеглумата при действии ионизирующего излучения на клетки человека // Радиация и риск (Бюллетень НРЭР). 2023. Т. 32, № 3. С. 38-49.
17. Носков Д.С., Поройков В.В., Ших Е.В. и др. Деанола ацеглумат (нооклерин): клинико-фармакологические аспекты и актуальность применения в лечебной практике // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2013. № 113. С. 97-99.
18. Чутко Л.С., Сурушкина С.Ю., Никишена И.С. и др. Применение деанола ацеглумата при лечении неврастении у подростков со школьной дезадаптацией // Вопросы современной педиатрии. 2013. Т. 12, № 5. С. 99-103.
19. Прилепский А.Ю., Дроздов А.С., Богатырев В.А., Староверов С.А. Методы работы с клеточными культурами и определение токсичности наноматериалов. СПб: Университет ИТМО, 2019. 43 с.
20. Храмченкова О.М. Основы радиобиологии: учебное пособие для студентов биологических специальностей высших учебных заведений. Гомель: УО «ГГУ им. Ф. Скорины», 2003. 238 с.
21. Купцова П.С., Комарова Л.Н., Выпова Е.Р. Исследование радиопротекторных свойств фумаровой кислоты и фумарата 3-оксипиридина при действии ионизирующего излучения на клетки человека // Радиационная гигиена. 2023. Т. 16, № 1. С. 32-39.
22. Penabei S., Meesungnoen J., Jay-Gerin J.-P. Assessment of Cystamine’s Radioprotective Antioxidant Ability under HighDose-Rate Irradiation: A Monte Carlo Multi-Track Chemistry Simulation Study // Antioxidants. 2023. Vol. 12. P. 77-89.
23. Thoene J., Gavin R.F., Towne A. et al. In vitro activity of cysteamine against SARS-CoV-2 variants // Molecular Genetics and Metabolism. 2022. Vol. 137, № 1-2. P. 192–200.
24. Baumann M., Krause M., Overgaard J. et al. Radiation oncology in the era of precision medicine // Nature Reviews Cancer. 2008. Vol. 16, № 4. P. 234-249.
25. Vander Heiden M.G., Cantley L.C., Thompson C.B. Understanding the Warburg effect: the metabolic requirements of cell proliferation // Science. 2009. Vol. 324, № 5930. P. 1029-1033.
Рецензия
Для цитирования:
Купцова П.С., Комарова Л.Н., Ольховая Е.Р., Лапенко А.К., Шкавров С.В., Купцов И.С., Сабуров В.О. Оценка радиопротекторного потенциала фумаровой кислоты, фумарата 3–гидроксипиридина и деанола ацеглумата при действии γ–излучения, протонов и ионов 12C на клетки человека. Радиационная гигиена. 2026;19(1):63-71. https://doi.org/10.21514/1998-426X-2026-19-1-63-71
For citation:
Kuptsova P.S., Komarova L.N., Olkhovaya E.R., Lapenko A.K., Shkavrov S.V., Kuptsov I.S., Saburov V.O. Evaluation of the radioprotective potential of fumaric acid, 3-hydroxypyridine fumarate and deanol aceglumate under the action of γ-radiation, protons and 12C ions on human cells. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2026;19(1):63-71. (In Russ.) https://doi.org/10.21514/1998-426X-2026-19-1-63-71
Просмотров:
194
JATS XML
Послать статью по эл. почте 