614990, г. Пермь, ул. Полевая, д. 2
2, Polevaya str., Perm, 614990
614990, г. Пермь, ул. Полевая, д. 2
2, Polevaya str., Perm, 614990
141701, Московская облаcть, г. Долгопрудный, Институтский пер., д. 9
9, Institutsky lane, Dolgoprudny, Moscow Region, 141701
Введение. Современная химиотерапия широко рассматривает роль активных форм кислорода (АФК) в лечении онкологических заболеваний. Использование средств, вызывающих повышение АФК является актуальным способом уничтожения опухолей. При этом имеются данные о возможности некоторых антиоксидантов приводить к гибели раковых клеток путем генерации свободнорадикальных форм кислорода вследствие нарушения клеточного гомеостаза. Использованная в исследовании комбинация методики применения биосенсора «Эколюм», данных антирадикальной активности и сведений о цитотоксичности соединений позволяет последовательно провести бюджетный скрининг антиоксидантной и антирадикальной активности и потенциально снизить необходимое количество дорогостоящих определений цитотоксичности с использованием опухолевых клеток.
Цель. Целью приведенного исследования является антиоксидантных свойств и цитотоксической активности 1,3-диоксолановых производных имидазола с использованием антиоксидантного, антирадикального и цитотоксического тестов in vitro.
Материалы и методы. Для проведения тестов были синтезированы 1,3-диоксолановые производные имидазола. Оценка антирадикальной проводилась посредством теста ДФПГ (2,2-дифенил-1-пикрилгидразил). Тестирование антиоксидантной активности проводилось с применением биосенсора «Эколюм» в рамках модели окислительного стресса. Цитотоксическая активность исследовалась на культуре клеток GIST-T1 при помощи MTT-теста (3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенил-тетразолиум бромид).
Результаты и обсуждение. Данные исследования антиоксидантной активности веществ с применением биосенсора «Эколюм» показали различную степень повреждения биосенсора при отсутствии антиоксидантного действия. В то же время, антирадикальный потенциал, изначально используемый для раскрытия возможного механизма антиоксидантного действия, фактически продемонстрировал возможный механизм токсического действия вещества 2с, поскольку оно, имея сравнимое с эталоном (тролокс) антирадикальное действие, обладает наиболее выраженной цитотоксичностью. Тем не менее, свойства вещества 2a показывают, что прямая корреляция, рассмотренная ранее, обнаруживается не во всех случаях.
Заключение. Исследование антиоксидантных свойств и цитотоксической активности 1,3-диоксолановых производных имидазола продемонстрировало актуальность дальнейшего поиска связей между результатами взаимодействия веществ с биосенсором «Эколюм» в условиях окислительного стресса, их антирадикальным потенциалом и цитотоксическими свойствами. Приведенная комбинация тестов потенциально позволит снизить стоимость скрининга, за счет применения доступного биосенсора, установить возможный механизм действия, направленный на окислительно-восстановительный баланс и подтвердить ранее полученные данные путем применения культуры опухолевых клеток.
Introduction. Modern chemotherapy widely considers the role of antioxidant and pro-oxidant methods in the treatment of oncologic pathologies. The use of agents that cause an increase of ROS is a relevant way to destroy tumors. At the same time, there is evidence of the ability of some antioxidants to lead to the cancer cells apoptosis through the generation of free radical forms of oxygen due to disruption of cellular homeostasis. The combination of the «Ecolum» biosensor using technique, antiradical activity data, and information about the cytotoxicity of compounds used in the study allows us to consistently conduct low-cost screening of as antioxidant, as antiradical activities and potentially reduce the required number of expensive cytotoxicity determinations using tumor cells.
Aim. The main target of our work is the evaluation of antioxidant and cytotoxic activities of 1,3-dioxolane derivatives of imidazole using antioxidant, antiradical and cytotoxicity tests in vitro.
Materials and methods. To carry out this study, 1,3-dioxolane derivatives of imidazole were obtained. The antiradical tests was performed using the DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) method. Antioxidant properties were assessed within the Ecolum biosensor in the state of oxidative stress. Cytotoxic activity was assessed in GIST-T1 cell culture using the MTT test (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide).
Results and discussion. Data from studies of the antioxidant activity of substances using the «Ecolum» biosensor showed varying degrees of damage to the biosensor in the absence of antioxidant action. The antiradical potential, initially used to reveal a possible mechanism of antioxidant action, actually demonstrated a possible mechanism of toxic action of substance 2c due to its antiradical effect comparable to the standard (Trolox), but the substance has the highest cytotoxicity. However, the properties of substance 2a shows that the direct correlation discussed earlier is not found in all cases.
Conclusion. The asessment of the antioxidant properties and cytotoxic activity of 1,3-dioxolane derivatives of imidazole demonstrated the relevance of further searching for connections between the results of substances binding with the Ecolum biosensor under conditions of oxidative stress, their antiradical potential and cytotoxic properties. This combination of tests will potentially reduce the cost of screening through the use of an available biosensor, establish a possible mechanism of action aimed at redox balance, and confirm previously obtained data through the use of tumor cell culture.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.