Details

Работа посвящена комплексному анализу реакции клеток К-562 на окислительный стресс, индуцированный экзогенной перекисью водорода разной концентрации. В ходе проведенных исследований были получены кинетические кривые, описывающие окисление генетически-кодируемого биосенсора HyPer в цитоплазме клеток К-562 после индукции внешнего окислительного стресса. Далее кривые были аппроксимированы уравнениями химической кинетики, что позволило определить молярные концентрации Н2О2. Затем были проведены тесты на жизнеспособность и пролиферативную активность клеток К-562. В последней серии экспериментов оценивалась целостность ДНК клеток, переживших окислительный стресс разной интенсивности. Проведенные исследования позволили ранжировать физиологические и повреждающие концентрации Н2О2 в культурах К-562. Установлено, что генотоксические цитоплазматические концентрации Н2О2 измеряются в десятках нМ/л, а концентрации не превышающие 10 нМ, не вызывают генотоксических эффектов, нарушений жизнеспособности и пролиферативной активности клеток К-562. Полученный результат представляет собой первую экспериментальную оценку генотоксического порога для молярной концентрации Н2О2 в цитоплазме клеток человека и имеет мировой приоритет. Работа была выполнена на базе Лаборатории внутриклеточной сигнализации ФГУБН Институт цитологии РАН.

The work is devoted to a comprehensive analysis of the reaction of K-562 cells to oxidative stress induced by exogenous hydrogen peroxide of different concentrations. During the studies, kinetic curves were obtained describing the oxidation of the genetically encoded biosensor HyPer in the cytoplasm of K-562 cells after the induction of external oxidative stress. Then the curves were approximated by the equations of chemical kinetics, which allowed us to determine the molar concentrations of H2O2. Then, tests were carried out for the viability and proliferative activity of K-562 cells. In the last series of experiments, the integrity of DNA of cells that survived oxidative stress of different intensities was assessed. The studies allowed us to rank physiological and damaging concentrations of H2O2 in K-562 cultures. It was established that genotoxic cytoplasmic concentrations of H2O2 are measured in tens of nM/l, and concentrations not exceeding 10 nM do not cause genotoxic effects, violations of viability and proliferative activity of K-562 cells. The obtained result is the first experimental assessment of the genotoxic threshold for the molar concentration of H2O2 in the cytoplasm of human cells and has a world priority. The work was carried out at the Laboratory of Intracellular Signaling of the Institute of Cytology of the Russian Academy of Sciences.