Влияние редокс-активных мицелл хитозан-полиаминоксилов, нагруженных даунорубицином, на активность транскрипционного фактора Nrf2
А.А.Балакина1,2, В.И.Амозова1, В.Д.Сень1,2 - 127-136
1ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН, Черноголовка, Московская область, РФ; 2ФГБОУ ВО Ярославский государственный университет им. П.Г.Демидова, Ярославль, РФ
Исследована новая система доставки антрациклиновых антибиотиков на основе хитозан-полиаминоксилов (ХПА) на модели неопухолевых (мезенхимные стволовые клетки эмбриона человека) и опухолевых (гепатоклеточная карцинома человека) клеток in vitro. Присутствие мицелл ХПА значительно подавляет вызванную даунорубицином генерацию АФК в нормальных клетках, не влияя на этот процесс в опухолевых клетках. Мицеллы ХПА не снижают эффективность цитотоксического действия даунорубицина и не препятствуют его накоплению в клетках. Применение ХПА существенно повышает накопление транскрипционного фактора Nrf2 в ядрах как нормальных, так и опухолевых клеток по сравнению со свободным даунорубицином. Усиление ядерной транслокации Nrf2 приводит к статистически значимому увеличению экспрессии его гена-мишени TXN1, но не генов NQO1, GPX1 и HMOX, повышенная экспрессия которых может приводить к развитию устойчивости к антрациклиновым антибиотикам. Редокс-активные мицеллы ХПА имеют большой потенциал для разработки на их основе наночастиц для транспорта антрациклиновых антибиотиков в экспериментальной химиотерапии опухолей, а также как перспективные активаторы транскрипционного фактора Nrf2.
Ключевые слова: транскрипционный фактор Nrf2; аминоксилы; хитозан; даунорубицин
Адрес для корреспонденции: balakina@icp.ac.ru Балакина А.А.
DOI: 10.47056/1814-3490-2024-2-127-136
Influence of redox-active chitosan-polyaminoxyl micelles loaded with daunorubicin on the Nrf2 transcription factor activity
A. A. Balakina1,2, V. I. Amozova1, and V. D. Sen'1,2
1Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry, Russian Academy of Science, Chernogolovka, Moscow Region, Russia; 2P. G. Demidov Yaroslavl State University, Yaroslavl, Russia
New drug delivery system of anthracycline antibiotics based on chitosan-polyaminoxyls (CPA) was studied in a model of non-tumor and tumor cells in vitro. The presence of CPA micelles significantly suppresses daunorubicin-induced reactive oxygen species generation in normal cells without affecting this process in tumor cells. CPA micelles do not reduce the effectiveness of the daunorubicin cytotoxic effect and do not prevent its accumulation in cells. The use of CPA significantly increases Nrf2 transcription factor accumulation in the nuclei of both normal and tumor cells compared to free daunorubicin. Increased nuclear translocation of Nrf2 leads to a significant increase in the expression of its target gene TXN1, but not the NQO1, GPX1, and HMOX1 genes, the increased expression of which can lead to the development of resistance to anthracycline antibiotics. Redox-active CPA micelles have great potential for the development of nanoparticles based on them for the transport of anthracycline antibiotics in experimental tumor chemotherapy, and also as promising activators of Nrf2 transcription factor.
Key Words: transcription factor Nrf2; aminoxyls; chitosan; daunorubicin