Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам 70-й Юбилейной итоговой научной студенческой конференции им. Н.И. Пирогова (г. Томск, 16-18 мая 2011 г.), под ред. В. В. Новицкого, Л. М. Огородовой. − Томск: Сибирский государственный медицинский университет, 2011. − 430 с.

 

Скачать сборник (формат MS Word, 7,3 мб)

Посмотреть основную информацию о сборнике, обложку и т.д.

 

Актуальность: сфера использования наночастиц постоянно расширяется, и они применяются в самых различных областях человеческой деятельности — от компьютерной техники до косметики и пищевой индустрии. Человечество активно пользуется наноматериалами, которые различными путями могут проникать в организм человека и оказывать действие на органы и ткани [1]. Активно изучаются свойства, позволяющие эффективно использовать их в различных сферах деятельности, но мало уделяется внимания способности наноматериалов оказывать токсическое влияние при введении в организм [2]. Адренергическая система является одной из основных в регуляции тонуса сосудов, и важно знать, как наночастицы воздействуют на нее.

Цель: изучить влияние наноразмерного оксида железа на адренергическую сократительную активность гладких мышц легочной артерии морских свинок in vitro.

Материалы и методы: в работе использовали 9 экспериментальных животных – половозрелых морских свинок. Для изучения сократительной активности приготавливали кольцевые сегменты легочной артерии, эндотелий удаляли механически. Провели серию экспериментов для изучения влияния взвеси наноразмерного Fe3O4 in vitro на сократительные реакции сегментов. Для этого взвесь исследуемых наночастиц добавляли в рабочую камеру, в которой находились изолированные гладкомышечные сегменты легочной артерии. Методом механографии исследовали сократительную активность гладкомышечных сегментов. Механическое напряжение гладкомышечных сегментов изучали в условиях, близких к изометрическим. В качестве механоэлектрического преобразователя использован изометрический датчик силы FT10G. Эффект тестирующих препаратов оценивали в процентах от амплитуды контрольного сокращения на гиперкалиевый раствор Кребса (40 мМ KCl), последнюю принимали за 100%.

Результаты: в контрольной группе при добавлении фенилэфрина (1 нМ – 100мкМ) максимальная амплитуда сокращения сегментов легочной артерии составила 102,8% (n=23) от гиперкалиевой контрактуры (рис.1). В экспериментальной группе взвесь наноразмерного Fe3O4 добавляли в рабочую камеру. При этом максимальная амплитуда на добавление фенилэфрина (100 мкМ), была достоверно ниже контрольной группы (82%, n=12).

Рис.1. Зависимость механического напряжени  гладких мышц легочной артерии морских свинок в опытной и контрольной группах от концентрации фенилэфрина в полулогарифмических координатах. Примечание: сплошная линия – контрольная группа; пунктирная линия – опытная группа.

Примечание: МН – механическое напряжение в % от контрольного гиперкалиевого сокращения, lgC – десятичный логарифм концентрации фенилэфрина.

Выводы:  На основании полученных данных можно сделать вывод, что наноразмерный магнетит является молекулярным препятствием для реализации ответа клетки на адренергический стимул. Есть предположение, что это может быть связано с взаимодействием наночастицы с адренорецептором, в результате чего рецептор изменяет свою конформацию, в связи с чем связывание лиганда с рецептором блокируется. Также есть основания предполагать, что наночастица, проникающая в клетку, взаимодействуя с внутриклеточными посредниками, влияет на работу сигнальных систем.