Статья размещена в открытом доступе и распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).
ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Информативность сенсоров активации сигнальных путей NF-κB и AP-1 при оценке дерматотоксических эффектов in vitro
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В. Н. Ореховича, Москва, Россия
Для корреспонденции: Татьяна Викторовна Толстова
ул. Погодинская, д. 10, с. 8, г. Москва, 119121, Россия; ur.ksm.cmbi@avotslot
Финансирование: работа выполнена в рамках Программы фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021–2030 годы) (№ 122022800481-0).
Вклад авторов: Т. В. Толстова — проведение эксперимента, сбор, анализ и интерпретация данных, написание статьи, оформление рисунков; В. К. Пурецкий — проведение эксперимента, оформление рисунков; П. М. Кожин — анализ литературы, написание статьи, оформление рисунков; Н. Г. Лузгина — концепция и дизайн работы, написание статьи; А. Л. Русанов — планирование исследования, написание статьи, общее руководство исследованием.
Для сертификации новых фармацевтических, химических или косметических продуктов необходимо тестирование на токсичность, в том числе дерматотоксичность. Модели in vitro исследований считают наиболее перспективными, и ряд таких тестов внедрен в практику сертификационных испытаний. Новые возможности для регистрации раннего ответа клеток на повреждение могут предоставить клеточные сенсоры, основанные на визуальной количественной регистрации изменений активности сигнальных путей, задействованных в реализации такого ответа. NF-κB и AP-1 — два важных фактора транскрипции белков, активность которых возрастает в клетке при повреждении, воспалении и изменении редокс-баланса. Целью исследования было разработать клеточные сенсоры на основе иммортализованных кератиноцитов человека линии HaCaT, которые экспрессируют зеленый флуоресцентный белок (GFP) при активации сигнальных путей NF-κB (HaCaT/NF-κB) или AP-1 (HaCaT/AP-1), и изучить их информативность при регистрации дозозависимого ответа на воздействие индукторов соответствующих сигнальных путей. Результаты показали, что уровень флуоресценции клеток HaCaT/NF-κB дозозависимо изменялся в 6,05 ± 0,51 и 5,53 ± 0,52 раз при воздействии TNFα или LPS (в концентрациях от 0 до 80 нг/мл). Биосенсор HaCaT/AP-1 также реагировал на воздействие Cd (NO3)2 (в концентрациях от 0 до 40 мкМ) и ультрафиолетового излучения типа A (УФ-А) (от 0 до 40 Дж/см2), однако позволял регистрировать его качественно, но не количественно. Флуоресценция клеток сенсора возрастала в 1,51 ± 0,24 и 1,66 ± 0,43 раз соответственно. Разработанные клеточные сенсоры могут быть использованы для оценки цитотоксического действия тестируемых веществ на клетки кожи человека in vitro и изучения механизмов цитотоксичности.
Ключевые слова: кератиноциты, биосенсор, дерматотоксичность