Спосіб визначення токсичної дії наночасток нітриду титану на організм
за експресією гена HLA-DRA
(Захищено патентом України на корисну модель № 124458)
Проблема: в останні роки в Україні та багатьох країнах світу гостро стоїть проблема забруднення об'єктів довкілля наночастинками, у тому числі нітриду титану (TiN), оскільки при попаданні до живих організмів вони можуть проявляти токсичну дію. Надтонкі наночастинки діоксиду титану широко використовуються в багатьох галузях як білий пігмент у фарбі, кераміці, харчових продуктах, пакуванні матеріалів, харчових добавках, косметичних кремах, зубних пастах і як компонент у хірургічних імплантатах і т.ін. Проте тривала дія наночасток TiN призводить до накопичення цих наночастинок у мозку, до окислювального стресу, надмірної проліферації гліальних клітин, апоптозу клітин, некрозу тканин, а також до нейрогенних хворобливих станів у мишей. Виявлено істотні зміни в експресії генів у головному мозку та порушення метаболічних функцій печінки. За довготривалої дії наночастинок TiN на мишей порушується експресія низки генів, що кодують важливі регуляторні ензими та фактори (NAMPT, UPS7, E2F8, FAS/TNPSF6, ТВХЗ та IL13RA2) у печінці, що свідчить про їх генотоксичність і негативний вплив на організм. Прогнозування токсичної дії наночастинок TiN ускладняється тим, що ще не встановлені високочутливі молекулярно-генетичні маркери, які б давали можливість виявити їх негативний вплив за низьких концентрацій.
Створено: спосіб визначення токсичної дії наночастинок TiN на організм за рівнем експресії гена HLA-DRA у життєво важливому органі печінці та в культурі нормальних астроцитів людини. Спосіб базується на тому, що наночастинки TiN в дуже низьких концентраціях порушують експресію гена HLA-DRA, який відіграє центральну роль у роботі імунної системи, оскільки зв'язує пептиди позаклітинних антигенів, що асоціюється з послабленням протидії інфекціям, розвитком діабету 2 типу та астми, а також із ростом різних злоякісних пухлин.
Спосіб здійснюють: вимірюванням рівня експресії гена HLA-DRA методом кількісної полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР) та визначення токсичної дії TiN за змінами ступеня експресії гена HLA-DRA в печінці мишей та/або в культурі нормальних астроцитів людини.
Перевагами цього способу є:
- використання як параметра для визначення токсичної дії наночастинок TiN на організм експресії гена HLA-DRA;
- визначення токсичної дії наночастинок TiN на організм за змінами експресії гена HLA-DRA з використанням як тканини печінки, так і культури астроцитів людини;
- висока чутливість і точність: визначення токсичної дії на організм дуже низьких концентрацій наночастинок TiN (20 мг щодня крім вихідних днів протягом 2 місяців мишам) і 0,2-1,0 мкг/мл для культури нормальних астроцитів людини);
- можливість прогнозування ймовірності патологічних станів під дією дуже низьких концентрацій наночастинок TiN;
- інформативність і зручність у виконанні.
Використання: для широкого застосування при прогнозуванні негативного впливу наночастинок TiN на організм людини.
Розроблено та апробовано: у відділі молекулярної біології Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України.
Контакти:
Teл.: +380 (44) 235-7157. Факс: +380 (44) 234-1296.
E-mail: tto@biochem.kiev.ua. http://biochemistry.org.ua
Адреса: Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України,
вул. Леонтовича, 9, м. Kиїв, 01054, Україна.