Разработка альтернативного метода исследования местнораздражающего действия координационного соединения иода in vitro

  • А. О. Abekova Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы
  • R. Т. Kenzhebekova АО «Научный центр противоинфекционных препаратов», Казахстан, г. Алматы
  • Zh. S. Abramova АО «Научный центр противоинфекционных препаратов», Казахстан, г. Алматы
  • R. А. Islamov АО «Научный центр противоинфекционных препаратов», Казахстан, г. Алматы
  • A. K. Nersesyan Институт исследований рака Медицинского университета Вены, Австрия, г. Вена
  • А. I. Ilin АО «Научный центр противоинфекционных препаратов», Казахстан, г. Алматы

Аннотация

Развитие альтернативных методов в токсикологическом тестировании является актуальным по нескольким причинам: а) возможность протестировать большое количество веществ за сравнительно небольшой отрезок времени и в одинаковых условиях; б) наличие разнообразных моделей in vitro; в) снижение стоимости исследований за счёт замены лабораторных животных моделями in vitro. Одним из результатов этой работы становится гуманизация токсикологических исследований через уменьшение количества лабораторных животных, используемых в эксперименте. В связи с этим разработка метода оценки местнораздражающего действия некоторых веществ, обладающих заведомо коррозийным действием на слизистые оболочки, будет полезной, особенно для таких веществ, как иод и его комплексы c биоорганическими лигандами.
Целью данной работы являлась оценка возможности использования клеточной линии MDCK в качестве in vitro модели для изучения раздражающего действия новых координационных соединений иода (КС-143, КС-144, КС-145) с  использованием  МТТ-теста.  Референсным веществом было лекарственное средство иод повидон (ПВП-иод), натриевая соль лаурилсерной кислоты (ЛСН) использовалась как хорошо изученное и рекомендованное для токсикологических исследований in vitro контрольное вещество.
В данной работе было показано, что ПВП-иод, ЛСН, КС-143, КС-144 и КС-145 показывают классическую дозозависимую цитотоксичность в отношении клеток MDCK. Цитотоксическая концентрация (ЦТК50) для ПВП-иода достоверно ниже по сравнению с ЦТК50 для КС. При этом цитотоксическое действие КС на MDCK не зависит от времени инкубации, от 3 до 72 часов.
Практическое значение работы заключается в том, что клеточную линию MDCK можно предложить в качестве альтернативной модели в скрининговых исследованиях местно- раздражающего действия новых КС соединений иода.
Ключевые слова: альтернативный метод, MDCK, модель эпителиальных клеток in vitro, координационное соединение иода.

Литература

Cinelli S., Falezza A., Meli C. [et al.] Alternative methods in toxicology tests: in vitro toxicity �� Cytotechnology. – 1991. – Vol. 5, No 1. – P. 51-54 (European Commision-Enterprise and Industry-REACH – �verview-FAG. Web page: http:��eu.europa.eu� enterprise�reach�fag_en.htm.
Majda А., Chuscielska K. Estimation of damaging effects of chemicals on the mucous membrane rabbit eyes �� Medicine Pracy, XXIV, − 1973. – Vol. 3. – P. 321-336.
EЭС 76�768�ЕЕС (Cosmetics Directive) Directive 2003�15�EC of 27 February 2003 is the 7th amendment to the law.
Завьялов Н.В., Червонская Г.П., Панкратова Г.П. и др. Ускоренное изучение цитотоксического действия в экспресс- тестах in vitro �� Сб. тезисов докл. 1-го съезда токсикологов. – 1998. – Москва. – С. 279.
Russell W.M.S., Burch R.�. The Principles of Humane Experimental Techniques �� Methuen and Co., �ondon, UK, − 1950. – P. 238.
Ekwall B., Clemedson C., Ekwall B. [et al.] EDIT: a new international multicentre programme to develop and evaluate batteries of in vitro tests for acute and chronic systemic toxicity �� − 1999. – Vol. 27. – P. 339-349.
Трахтенберг І.М., Коваленко В.М., Кокшарьова Н.В., Жмінько П.Г. Альтернативні методи і тест-системи. Лікарська токсикологія �� АМН України І.М. Трахтенберга. – 2008. – C. 272.
Wilson S.�., Ahearne, M., Hopkinson, A. An overview of current techniques for ocular toxicity testing. �� Toxicology 327. − 2015. – P. 32–46.
Hoffmann S., Hartung T. Designing validation studies more efficiently according to the modular approach: Retrospective analy- sis of the EPISKIN test for skin corrosion �� Altern �ab Anim 34. – 2006. – P. 177-191.
Contini S., Scarpignato C. Caustic injury of the upper gastrointestinal tract: A comprehensive review �� World �ournal of Gas- troenterology. – 2013. – Vol. 19, No 25. – P. 3918-3930.
Gordon S., Daneshian M., Bouwstra �., [et al.] Non-Animal Models of Epithelial Barriers (Skin, Intestine and �ung) in Research
�� Industrial Applications and Regulatory Toxicology. – 2015. – Altex 32(4). – P. 341.
Tsurumaru D., Utsunomiya T., Matsuura S., Komori M., Kawanami S., Ishibashi T., Honda H. Gastric mucosal changes caused by �ugol’s iodine solution spray: endoscopic features of 64 cases on screening esophagogastroduodenoscopy �� Gastroenterology Research and Practice. − 2010. – Vol. 2010. – P. 1-4.
Kanagalingam �., Chopra A., Hong M.H., Ibrahim W., Villalon A., �in �-C. Povidone-iodine for the management of oral muco- sitis during cancer therapy �� �ncology Reviews. – 2017. – Vol. 11(2). – P.341.
Ilin A.I., Kulmanov M.E. Antibacterial agent for treating infectious diseases of bacterial origin �� − 2014. – Patent 389 US 2014�0010782 A1
�uldasheva G.A., Zhidomirov G.M., Abekova A.�., Ilin A.I. The Mechanism of Anti-Cancer Activity of Complexes of Molec- ular Iodine with α-Dextrins and Polypeptides and �ithium Halogenides �� �ournal of Antivirals and Antiretrovirals. – 2016. – Vol. 8.
– P. 072-078. D�I:10.4172�jaa.1000138.
Madin S.H., Darby N.B. U.S. Dept. HEW, P.H.S. Registry of Animal Cell �ines �� Proc Soc Exp Biol Med. − 1965. – Vol. 98.
– P. 574-576.
Gaush C.R., Hard W.�., Smith T.F. Characterization of an established line of canine kidney cells (MDCK), Proc Soc Exp �� Biol Med. – 1966. – Vol. 122. – P. 931-935.
Taub M., Ue B., Chuman �., Rindler M.�., Saier M.H. Alterations in growth requirements of kidney epithelial cells in defined medium associated with malignant transformation. �� Methods Enzymol. – 1979. – Vol. 58. – P. 552-560.
Taub M., Ue B., Chuman �., Rindler M.�., Saier M.H. Supramolecule Structure �� − 1981. – Vol. 15. – P. 63-72.
�ECD Guideline for the Testing of Chemicals Section 4: Health Effects. Test No. 431: In Vitro Skin Corrosion: Reconstructed Human Epidermis (RHE) Test Method. – 2013. – D�I: 10.1787�9789264203822-en.
Fukuda M., Murano H., �amashiro �., Takahashi N. �ournal Investigative �phthalmology & Visual Science: Effects of Povi- done Iodine on Cultured Corneal Epithelial Cells �� ARV� Annual Meeting Abstract. – 2003. – Vol. 44, Issue 13. – P. 66.
Mosmann T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays ��
�ournal of Immunological Methods. – 1983. – Vol. 65, No 1-2. – P. 55-63.

Wutzler P., Sauerbrei A., Klöcking R., Brögmann B., Reimer K. Virucidal activity and cytotoxicity of the liposomal formulation of povidone-iodine �� Antiviral Res. – 2002. – Vol. 54, No 2. – P. 89-97.
Noda �., Fujii K., Fujii S. Critical evaluation of cadexomer-iodine ointment and povidone-iodine sugar ointment �� Int � Pharm.
– 2009. – Vol. 8, No. 372(1-2). – P.85-90.
Müller G., Kramer A. Biocompatibility index of antiseptic agents by parallel assessment of antimicrobial activity and cellular cytotoxicity �� � Antimicrob Chemother. – 2008. – Vol. 61, No 6. – P. 1281-1287.
Doan �., Piskoun B., Rosenberg A.D., Blanck T.�., Phillips M.S., Xu F. In vitro antiseptic effects on viability of neuronal and Schwann cells �� Reg Anesth Pain Med. – 2012. – Vol. 37, No 2. – P. 131-138.
Rusanov A.�., �uzgina N.G., �isitsa A.V. Sodium dodecyl sulfate cytotoxicity towards HaCaT keratinocytes: comparative analysis of methods for evaluation of cell viability �� Bull Exp Biol Med. – 2017. – Vol. 163, No 2. – P. 284-288.
Kataoka M., Tsumura H., Kaku N., Torisu T. Toxic effects of povidone-iodine on synovial cell and articular cartilage �� Clin Rheumatol. – 2006. – Vol. 25, No 5. – P.632-638.

References

Cinelli S., Falezza A., Meli C. [et al.] (1991) Alternative methods in toxicology tests: in vitro toxicity. Cytotechnology., vol. 5, no. 1, pp. 51-54 (European Commision-Enterprise and Industry-REACH – �verview-FAG. Web page: http:��eu.europa.eu�enter- prise�reach�fag_en.htm.
Contini S., Scarpignato C. (2013) Caustic injury of the upper gastrointestinal tract: A comprehensive review., World �ournal of Gastroenterology., vol. 19, no. 25, pp. 3918-3930.
Doan �., Piskoun B., Rosenberg A.D., Blanck T.�., Phillips M.S., Xu F. (2012) In vitro antiseptic effects on viability of neuronal and Schwann cells. Reg Anesth Pain Med., vol. 37, no. 2, pp. 131-138.
Ekwall B., Clemedson C., Ekwall B. [et al.] (1999) EDIT: a new international multicentre programme to develop and evaluate batteries of in vitro tests for acute and chronic systemic toxicity., vol. 27, pp. 339-349.
EЭС 76�768�ЕЕС (Cosmetics Directive) Directive 2003�15�EC of 27 February 2003 is the 7th amendment to the law.
Fukuda M., Murano H., �amashiro �., Takahashi N. (2003) Effects of Povidone Iodine on Cultured Corneal Epithelial Cells.
�ournal Investigative �phthalmology & Visual Science., ARV� Annual Meeting Abstract., vol. 44, Issue 13, pp. 66.
Gaush C.R., Hard W.�., Smith T.F. (1966) Characterization of an established line of canine kidney cells (MDCK), Proc Soc Exp. Biol Med., vol. 122, pp. 931-935.
Gordon S., Daneshian M., Bouwstra �., [et al.] (2015) Non-Animal Models of Epithelial Barriers (Skin, Intestine and �ung) in Research. Industrial Applications and Regulatory Toxicology., Altex 32(4), p. 341.
Hoffmann S., Hartung T. (2006) Designing validation studies more efficiently according to the modular approach: Retrospective analysis of the EPISKIN test for skin corrosion. Altern �ab Anim 34., pp. 177-191.
Ilin A.I., Kulmanov M.E. (2014) Antibacterial agent for treating infectious diseases of bacterial origin. Patent 389 US 2014�0010782 A1
Kanagalingam �., Chopra A., Hong M.H., Ibrahim W., Villalon A., �in �-C. (2017) Povidone-iodine for the management of oral mucositis during cancer therapy., �ncology Reviews., vol. 11(2), p.341.
Kataoka M., Tsumura H., Kaku N., Torisu T. (2006) Toxic effects of povidone-iodine on synovial cell and articular cartilage.
Clin Rheumatol., vol. 25, no. 5, pp.632-638.
Madin S.H., Darby N.B. (1965) U.S. Dept. HEW, P.H.S. Registry of Animal Cell �ines. Proc Soc Exp Biol Med., vol. 98, pp. 574-576.
Majda А., Chuscielska K. (1973) Estimation of damaging effects of chemicals on the mucous membrane rabbit eyes., Medicine Pracy, XXIV, , vol.3, pp. 321-336
Mosmann T. (1983) Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity as- says. �ournal of Immunological Methods., vol. 65, no. 1-2, pp. 55-63.
Müller G., Kramer A. (2008) Biocompatibility index of antiseptic agents by parallel assessment of antimicrobial activity and cellular cytotoxicity. � Antimicrob Chemother., vol. 61, no. 6, pp. 1281-1287.
Noda �., Fujii K., Fujii S. (2009) Critical evaluation of cadexomer-iodine ointment and povidone-iodine sugar ointment. Int � Pharm., vol. 8, no. 372 (1-2), pp.85-90.
�ECD Guideline for the Testing of Chemicals (2013) Section 4: Health Effects. Test No. 431: In Vitro Skin Corrosion: Recon- structed Human Epidermis (RHE) Test Method. D�I: 10.1787�9789264203822-en.
Rusanov A.�., �uzgina N.G., �isitsa A.V. (2017) Sodium dodecyl sulfate cytotoxicity towards HaCaT keratinocytes: compara- tive analysis of methods for evaluation of cell viability. Bull Exp Biol Med., vol. 163, no. 2, pp. 284-288.
Russell W.M.S., Burch R.�. (1950) The Principles of Humane Experimental Techniques. Methuen and Co., �ondon, UK, pp.
238.
Taub M., Ue B., Chuman �., Rindler M.�., Saier M.H. (1981) Supramolecule Structure., vol. 15, pp. 63-72.
Taub M., Ue B., Chuman �., Rindler M.�., Saier M.H. (1979) Alterations in growth requirements of kidney epithelial cells in
defined medium associated with malignant transformation. Methods Enzymol., vol. 58, pp. 552-560.

Tsurumaru D., Utsunomiya T., Matsuura S., Komori M., Kawanami S., Ishibashi T., Honda H. (2010) Gastric mucosal changes caused by �ugol’s iodine solution spray: endoscopic features of 64 cases on screening esophagogastroduodenoscopy. Gastroenterol- ogy Research and Practice., vol. 2010, pp. 1-4.
Wilson S.�., Ahearne, M., Hopkinson, A. (2015) An overview of current techniques for ocular toxicity testing. Toxicology 327., pp. 32–46.
Wutzler P., Sauerbrei A., Klöcking R., Brögmann B., Reimer K. (2002) Virucidal activity and cytotoxicity of the liposomal formulation of povidone-iodine. Antiviral Res., vol. 54., no. 2, pp. 89-97.
�uldasheva G.A., Zhidomirov G.M., Abekova A.�., Ilin A.I. (2016) The Mechanism of Anti-Cancer Activity of Complexes of Molecular Iodine with α-Dextrins and Polypeptides and �ithium Halogenides. �ournal of Antivirals and Antiretrovirals., vol. 8, pp. 072-078. D�I:10.4172�jaa.1000138.
Zavyalov N.V., Chernovskaya G.P., Pankratova G.P. i dr. (1998) Uskorennoe izuchenie citotoksicheskogo deistviya v ekspress- testah in vitro. [Accelerated study the cytotoxic effect in rapid tests in vitro]. Sb. Tezicov dokl. 1-go s`ezda toksikologov., Moskva., p. 279.
Trahtenberg І.М., Kovalenko V.М., Kokshar`ova N.V., Zhmin`ko P.G. (2008) �ikars`ka toksikologiya: Alternativni metodi i test-sistemi. [Drug technology: Alternative methods and test-systems]. АМN Ukraini І.М. Trahtenberga., p. 272.
Опубликована
2018-08-18
Как цитировать
ABEKOVA, А. О. et al. Разработка альтернативного метода исследования местнораздражающего действия координационного соединения иода in vitro. Experimental Biology, [S.l.], v. 75, n. 2, p. 134-142, aug. 2018. ISSN 2617-7498. Доступно на: <http://bb.kaznu.kz/index.php/biology/article/view/1335>. Дата доступа: 19 nov. 2018
Раздел
ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

Особенность: этот модуль требует, что бы был включен хотя бы один модуль статистики/отчетов. Если ваши модули статистики возвращают больше одной метрики, то пожалуйста также выберите главную метрику на странице настроек сайта администратором и/или на страницах настройки управляющего журналом.