Это исследование было направлено на изучение влияния фуллерена C60 на ткань печени крыс в модели реперфузионной травмы печени ишемии (IRI) под анестезией севофлурана для оценки способности наночастиц предотвращать осложнения печени. В общей сложности 36 взрослых самок крыс Wistar Albino были разделены на шесть групп, каждая из которых содержала шесть групп следующим образом: фальсифицированная группа (группа S), группа фуллерена C60 (группа FC60), группа ишемиии-реперфузии (группа IR), группа ишемии-реперфузии-севофлурана (группа IR-Sevo), группа ишеми-реперфуллерена C60 (группа IR-FC60) и группа ишемии-реперфулузии-фуллерена C60-севофлурана (группа IR-FC60-Sevo). Фуллерен C60 100 мг/кг вводился в группы IR-FC60 и IR-FC60-Sevo. В группе IR было проведено 2 часа ишемии и 2 часа реперфузии. В конце реперфузии ткани печени были удалены для биохимических анализов и гистопатологических исследований. Дегенерация гепатоцитов, синусоидальная дилатация, пренекротические клетки и инфильтрация мононуклеарных клеток в паренхиме были значительно выше в группе IR, чем во всех других группах. Уровни реактивных веществ тиобарбитуровой кислоты были значительно выше в группе IR, чем в других группах, а самый низкий уровень реактивных веществ тиобарбитуровой кислоты был в группе IR-FC60, чем в других группах, за исключением групп S и FC60. Деятельность каталазы и глутатион-S-трансферазы была снижена в группе IR по сравнению со всеми другими группами. Фуллерен C60 оказал защитное действие против ИК-повреждений печени у крыс под наркозом севофлурана. Использование фуллерена C60 может снизить побочные эффекты IRI и связанные с ним расходы на операцию по пересадке печени.

Рисунок 1. Свето-микроскопический вид ткани печени группы C; нормальная ткань печени (HL: печеночные доли; VC: centralis vena; k: гиперплазия клеток Купфера; *: синусоидальное дилатация; ↓↓: инфильтрация; →: гепатоцит; c: дикариотические гепатоциты; e: эритроцит), H&EX100.

Рисунок 2. Световой микроскопический вид ткани печени группы FC60; нормальная ткань печени (HL: печеночные доли; VC: centralis vena; e: эритроцит; con: застой; *: синусоидальная дилатация; →: гепатоцит; c: дикариотические гепатоциты; ↓↓: инфильтрация), H&EX100.

Рисунок 3. Световой микроскопический вид ткани печени группы IR (HL: печеночные доли; VC: центральная вена; e: эритроцит; con: застой; *: синусоидальное дилатация; ↓↓: инфильтрация; дикариотические гепатоциты; инф: воспаление; (*): некротический и апоптотический внешний вид в гепатоцитах; dej: гидрофильная дегенерация), H&EX100.

Рисунок 4. Световой микроскопический вид ткани печени группы IR-Sevo (HL: печеночные доли; VC: centralis vena; *: синусоидальная дилатация; ↓↓: инфильтрация; →: гепатоцит; k: гиперплазия клеток Купфера; (*): некротический и апоптотический вид в гепатоцитах), H&EX100.

Рисунок 5. Светлый микроскопический вид ткани печени группы IR-FC60 (HL: печеночные доли; VC: центральная вена; con: застой; *: синусоидальная дилатация; ↓↓: инфильтрация; →: гепатоцит; c: дикариотические гепатоциты; k: гиперплазия клеток Купфера; dej: гидрофильная дегенерация; con: застой), H&EX100.

Рисунок 6. Световой микроскопический вид ткани печени группы IR-FC60-Sevo (HL: печеночные доли; VC: центральная вена; e: эритроцит; *: синусоидальная дилатация; ↓↓: инфильтрация; →: гепатоцит; k: гиперплазия клеток Купфера; (*): некротическое и апоптотическое появление в гепатоцитах), H&EX100.

Рисунок 7. Сравнение гистологических изменений в печеночной ткани крыс [среднее ± SD], *p <0,05: по сравнению с группой IR.

Рисунок 8. Параметры окислительного состояния в печени крысы [среднее ± SD], *p <0,05: по сравнению с группой IR.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37976165/

Предыстория: Ишемия-реперфузионная травма (IRI) представляет собой значительную проблему для врачей, что требует лечения повреждения клеток и сохранения функций органов. Различные хирургические процедуры, такие как сосудистая хирургия на конечностях, временный перекрестный зажим брюшной аорты при аортальной хирургии и использование жгута при операциях на конечностях, могут вызвать ИРИ нижней конечности. Восприимчивость к IRI повышена у людей с диабетом. Это исследование было направлено на изучение влияния фуллеренола C60 и севофлурана на мышечную ткань мыши в модели IRI нижней конечности и оценку их потенциала в предотвращении осложнений, возникающих в результате ишемии-реперфузии у мышей с диабетом, вызванного стрептозоцином.

Методы: В общей сложности 36 взрослых швейцарских мышей-альбиносов были случайным образом разделены на шесть групп, каждая из которых состояла из шести мышей: контрольная группа (группа C), группа диабета (группа D), группа диабет-ишемии/реперфузии (группа DIR), группа диабет-ишемия/реперфуллеренола C60 (группа DIR-FC60), группа диабет-ишемия/реперфузионная группа севофлуран (группа DIR-S) и группа диабет-ишемия/реперфузия-севофлуран-фуллеренол C60 (DIR-S-FC60). Стрептозоцин (55 мг/кг) вводили внутрибрюшино для индуцирования диабета в соответствующих группах, при этом мыши с уровнем глюкозы в крови 250 мг/дл или выше через 72 часа считались диабетическими. Через 4 недели все группы прошли лапаротомию под наркозом. В группах DIR-FC60 и DIR-S-FC60 фуллеренол C60 (100 мг/кг) вводили внутрибрюшинно за 30 минут до периода ишемии. Севофлуран, доставленный в 100% кислороде со скоростью 2,3% и 4 л/мин, вводился в период ишемии в группах DIR-S и DIR-S-FC60. В группах IR микрососудистый зажим был помещен на подпочечную брюшную аорту в течение 120 минут в течение периода ишемии, с последующим удалением зажима и 120-минутным периодом реперфузии. В конце реперфузии ткани мышц гастростопного мышцы были удалены для гистопатологических и биохимических параметров.

Результаты: Гистопатологическое исследование выявило значительное снижение дезорганизации и дегенерации мышечных клеток в группе DIR-S-FC60 по сравнению с группой DIR (p = 0,041). Воспалительная клеточная инфильтрация была заметно ниже в группах DIR-S, DIR-FC60 и DIR-S-FC60, чем в группе DIR (p = 0,031, p = 0,011 и p = 0,013 соответственно). Общий балл ущерба в группах DIR-FC60 и DIR-S-FC60 был значительно ниже, чем в группе DIR (p = 0,018 и p = 0,008, соответственно). Кроме того, уровни малондиальдегида (MDA) в группах DIR-S, DIR-FC60 и DIR-S-FC60 были значительно ниже, чем в группе DIR (p < 0,001, p < 0,001 и p < 0,001, соответственно). Активность фермента каталазы (CAT) в группах DIR-S, DIR-FC60 и DIR-S-FC60 была выше, чем в группе DIR (p = 0,001, p = 0,014 и p < 0,001, соответственно). Активность фермента супероксиддисмутазы (SOD) в группах DIR-FC60 и DIR-S-FC60 также была выше, чем в группе DIR (p < 0,001 и p = 0,001, соответственно).

Вывод: Наши результаты показывают, что введение фуллеренола C60 за 30 минут до ишемии у диабетических мышей в сочетании с севофлураном привело к снижению окислительного стресса и коррекции повреждений, связанных с ИК, в гистопатологии мышечной ткани. Мы считаем, что введение фуллеренола C60 перед ИК в сочетании с введением севофлурана во время ИК оказывает защитное действие у мышей.

Рисунок 1. Ткань мышц желудка, HE ×40. В поперечных разрезах образцов контрольной группы наблюдались мышечные клетки с полигональными формами и периферически расположенными ядрами, нормальные фасциальные структуры, образованные мышечными клетками и группами клеток, поперечные полоски в продольных сечениях и нормальные мышечные клетки с периферически расположенными ядрами. При исследовании образцов из группы диабетиков было замечено, что мышечные клетки в основном потеряли свою полигональную форму, а типичное расположение ядер было потеряно в некоторых клетках. Эти дегенеративные изменения сопровождались интерстициальным отеком, при котором межклеточное пространство было расширено, и выражена воспалительная клеточная инфильтрация. В ишемио-реперфузионных группах было отмечено, что повреждение мышц стало более заметным, клетки местами увеличивались в эозинофилии, клетки увеличивались в размерах с отеком и потерей поперечной полоски, дегенерация происходила в разной степени от небольших цитоплазматических везикул до больших цитоплазматических вакуолей, и была фрагментация, при которой была нарушена цитоплазма целостность. Когда повреждение мышц и сопутствующая воспалительная клеточная инфильтрация оценивались путем оценки, было отмечено, что повреждение, вызванное ишемией-реперфузией, было более мягким в группах лечения, особенно в группе DIR-FS.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38614462/

Выпадение волос (алопеция) является распространенным заболеванием, вызванным прерыванием цикла производства волос в организме. Эта патология негативно влияет на психоэмоциональное состояние пациентов и значительно снижает качество их жизни. Доступные в настоящее время медицинские методы лечения (включая терапию миноксидилом) эффективны для остановки прогрессирования заболевания; однако в лучшем случае они позволяют только частичное восстановление волос. Значительный клинический результат наблюдается только при регулярном употреблении наркотиков. По-прежнему существует большой интерес к поиску новых препаратов для лечения алопеции. В этом исследовании мы стремились изучить влияние водной дисперсии немодифицированного фуллерена C60 (ADF) на рост волос. ADF, произведенный по уникальной технологии, является биосовместимым и нетоксичным. Мышей Nu/nu вводили подкожно (2 мкг/животное) каждые два дня в течение 11 дней с ADF и, в целях контроля, фосфатно-буферизованным физиологическим раствором (PBS). Было показано, что ADF стимулирует рост волос. Гистологический анализ участков кожи мышей nu/nu показал, что животные, получавших ADF, имели значительно больше (примерно в два раза больше) волосяных фолликулов в фазе анагена по сравнению с мышами, получавшими PBS. Влияние на рост волос сохранялось даже после прекращения введения АДФ. Анализ экспрессии генов показал, что ADF повлиял на сигнальный путь Wnt, увеличил экспрессию фактора Wnt10b (семейство сайтов интеграции вируса опухоли молочной железы мыши без крылатого типа, член 10B), ангиогенетических факторов и пониженных уровней фактора некроза опухоли. Мы предполагаем, что механизм действия ADF, вероятно, связан с его способностью привлекать макрофаги к микросреде волосяного фолликула и способствовать их поляризации до фенотипа M2. Кроме того, используя молекулярное моделирование, мы попытались обосновать нашу гипотезу о взаимодействии АДФ с рецептором аденозина А2А, что может вызвать снижение производства альфа-фактора некроза опухоли. Таким образом, ADF может стать перспективным препаратом для разработки новых подходов к лечению алопеции, связанной с иммунными расстройствами.

Заявление о конфликте интересов. NS является руководителем компании (Ltd C60Bio), которая производит водный раствор фуллерена C60 и косметику на его основе. Соавторы статьи (SA, ET, NS и MK) являются изобретателями патента на метод получения высококонцентрированного водного раствора фуллерена. Остальные авторы заявляют, что у них нет никаких конфликтов интересов, о которых можно было бы заявить. Авторы, связанные с российскими учреждениями, заявляют, что они подготовили эту статью в своем личном качестве и/или работают в академических или исследовательских учреждениях, где исследования или образование являются основной функцией.

Рисунок 1 ADF стимулирует рост волос. (a) Гистологические особенности обработанных ADF- и PBS участков кожи у мышей nu/nu. (b) Количество активного HF (волосяные фолликулы/мм2) на гистологическом участке кожи. Мышам Nu/nu вводили ADF s.c. (2 мкг/животное на инъекцию (в объеме PBS 100 мкл)) («ADF s.c.») и PBS s.c. (в том же объеме (100 мкл)) («PBS s.c.») на 1-й, 3, 5, 7, 9 и 11-й дни (на 14-й день были собраны образцы кожи для анализа). Срезы кожи были окрашены гематоксилин-эозином и осмотрены при ×100. Шкала: 20 мкм. Среднее ± SEM, *—p < 0,05.

Рисунок 2 Сохраненный эффект ADF после прекращения инъекций. Мышам nu/nu вводили ADF s.c. (2 µg/животное на инъекцию (в объеме PBS 100 мкл)) («ADF s.c.») и PBS (в том же объеме (100 мкл)) s.c. («PBS s.c.») каждые два дня в течение 33 дней. Мыши nu/nu были сфотографированы на 22-й день, на 37-й день (4 дня после последнего введения ADF), на 40-й день (7 дней после последнего введения ADF) и на 79-й день (через 46 дней после последнего введения ADF).

Рисунок 3 Экспрессия мРНК в коже кожных тканей мышей BALB/c и nu/nu. (a) мРНК Wnt10b в коже мышей BALB/c и nu/nu; (b) Экспрессия генов Tnfα и Adora2A в образцах кожи мышей BALB/c и nu/nu; (c) Экспрессия генов ангиогенетических факторов (EGF, VEGF-A, bFGF) в образцах кожи мышей BALB/c и nu/nu. «ADF s.c.» — мыши, обработанные ADF s.c., «PBS s.c.» — мыши, обработанные с помощью PBS s.c., «ADF e.c.» — мыши, обработанные ADF e.c., «PBS e.c.» — мыши, обработанные с помощью PBS e.c. ; Среднее ± SEM, *—p < 0,05, **—p < 0,01,

Рисунок 4 Прогнозируемые «карманы» с связыванием лигандов с ADORA2A, полученными из Proteins Plus («https://proteins.plus/» (доступ 1.03.2025)) были обработаны DoGSiteScorer3 (обнаружение сайта связывания). (a) Два прогнозируемых «кармана» связывания лигандов ADORA2A для фуллерена C60 (оранжевые и светло-зеленые сетки карманов «P1» и «P2»). (b) Три предсказанных связывающих «кармана» ADORA2A для аденозина (оранжевые, светло-зеленые и розовые сетчатые сетки карманов «P1», «P2» и «P3»).

Рисунок 5 Схема предлагаемого механизма биологической активности фуллерена C60 для стимуляции роста волос и уменьшения воспаления. Надписи, выделенные синим цветом, указывают на уменьшение показателя; надписи, выделеные красным цветом, указывают на увеличение показателя. ADORA2A - аденозиновый рецептор A2A; ROS - реактивные формы кислорода; DPC - дермальные клетки сосочка; LPO - перекисное окисление липидов; M2 - макрофаги фенотипа M2; TNFα - фактор некроза опухоли; ATP - аденозин трифосфат; TGFβ - трансформирующий фактор роста бета; IL-10 - интерлейкин-10; NRF2 - ядерный фактор эридно-связанный фактор 2; NF-κB - ядерный фактор каппа - световая цепочка - усилитель активированных В-клеток; IL-1β - интерлейкин-1β; EGF - эпидермальный фактор роста; VEGF-A - фактор роста сосудистого эндотелия альфа.

Рисунок 6 (a) Уровень выражения Ccl2. Mφ-макрофаги были инкубированы без ADF; Mφ+C60-макрофаги были инкубированы в присутствии ADF. Данные показаны как средним ± SD (n = 6). (b,c) Влияние ADF на поляризацию макрофагов. Данные представлены в виде соотношения CCR7+ к CD206+. M1—Mφ с добавлением LPS и IFNγ, M2—Mφ с добавлением IL-4 и IL-13. Данные показаны как среднее ± SD (n = 4). *—p < 0,05.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40943437/

Помимо антиоксидантной и противовоспалительной активности, фуллерен C60 является перспективным ранезаживляющим средством. Важным этапом в производстве мазей на основе фуллерена является стабильность водной дисперсии фуллерена (AFD) с минимальным размером коллоидных фуллереновых агрегатов и достаточно высокой концентрацией. Для достижения этих параметров была использована тангенциальная фильтрация фуллерена C60 («зеленая технология»). По оценкам малоуглового рассеяния нейтронов и динамического рассеяния света, очищенные AFD с нанокластерами узкого распределения имеют размер 6 нм и собраны в агломераты, которые достигают размера 150 нм. Способность AFD проявлять регенеративную активность была изучена с использованием модели раны животных. Это исследование впервые показывает, что состав на основе фуллерена стимулирует заживление ран различного происхождения. Мы предполагаем, что механизм активности заживления ран AFD связан с активностью арилового углеводородного рецептора и макрофагов.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36272619/

Целью этого исследования была оценка влияния наночастиц фуллерена C60 на 7,12-диметилбенз[а]антрацен (DMBA) повреждение ткани легких у крыс. 60 самок крыс-альбиносов Wistar (8 недель) были распределены на четыре группы: контрольная группа (C), Fullerene C60, DMBA и Fullerene C60+DMBA. Крысам в группах DMBA и Fullerene C60+DMBA было введено DMBA (45 мг/кг массы тела, пероральное зондовое зондовие). Крысы в группах Fullerene C60 и Fullerene C60+DMBA вводили Fullerene C60 (1,7 мг/кг массы тела, пероральное гло). Уровни экспрессии белков цитохрома-C, каспазы-3, беклина-1, IL-1α, HO-1 и p53 в легочной ткани были определены с помощью вестерн-блоттинга, анализа липидного перекисного малондиальдегида (MDA), глутатиона (GSH), глутатионпероксидазы (GSH-Px), активность каталазы (CAT) и общий уровень белка определялись с помощью спектрофотометра. Кроме того, легочные ткани были оценены гистопатологически. Фуллерен C60 снизил увеличение уровня экспрессии белка MDA и IL-1α и осласил гистопатологические изменения в легких. Кроме того, фуллерен C60 усилил экспрессию белка цитохрома-C, каспазы-3, беклина-1, HO-1 и p53, которые были снижены в группе DMBA. Фуллерен C60 обладает сильной биологической активностью, которая может быть эффективным подходом для повреждения легких.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37585732/

Целью этого исследования было исследование защитного эффекта наночастицы фуллерена C60 против повреждения поджелудочной железы, экспериментально вызванного 7,12-диметилбенз [а] антраценом (DMBA) у самок крыс. Наночастица фуллерена C60 вводили крысам 5 раз в неделю путем перорального зондирования (o.g) в дозе 1,7 мг/кг массы тела через 7 дней после введения DMBA. 60 самок крыс-альбиносов Wistar делятся на четыре группы; Группы: (1) Контрольная группа: Кормили стандартной диетой; (2) Группа Fullerene C60: Fullerene C60 (1,7 мг/кг массы тела); (3) Группа DMBA: DMBA (45 мг/кг массы тела); (4) Группа Fullerene C60 + DMBA: Fullerene C60 (1,7 мг/кг массы тела) и DMBA (45 мг/кг массы тела). Уровень липидного перекисного окисления малондиальдегида (MDA), активности каталазы (CAT) и глутатиона (GSH) в ткани поджелудочной железы были определены с помощью спектрофотометра. Уровни экспрессии белка p53, HO-1, p38-α (MAPK), Nrf-2, NF-κB и COX-2 в ткани поджелудочной железы были определены методом вестерн-блоттинга. В наших выводах, по сравнению с группой, полученной DMBA, уровни MDA и p38-α, NF-κB и COX-2 снизились, активность CAT, уровень GSH, общая плотность белка и уровни p53, HO-1, Nrf-2 в группах, которым давали наночастицу фуллерена C60, наблюдалось увеличение уровней экспрессии. Наши результаты показали, что наночастица фуллерена C60 может быть более полезной в предотвращении повреждения поджелудочной железы.

Графическая Аннотация

Рис. 1 Результаты малондиальдегида ткани поджелудочной железы (MDA) у крыс. a–c: Различные буквы указывают на статистически значимую разницу между группами. Значения статистически значимы при p < 0,05. Односторонний дисперсионный анализ (ANOVA) пост-hoc тест Туки.

Рис. 2 Уровни глутатиона (GSH) в ткани поджелудочной железы у крыс. a–c: Различные буквы указывают на статистически значимую разницу между группами. Значения статистически значимы при p < 0,05. Односторонний дисперсионный анализ (ANOVA) пост-hoc тест Туки.

Рис. 3 Уровни активности фермента каталазы тканей поджелудочной железы (CAT) у крыс. a–c: Различные буквы указывают на статистически значимую разницу между группами. Значения статистически значимы при p < 0,05. Односторонний дисперсионный анализ (ANOVA) пост-hoc тест Туки.

Рис. 4 Уровни общей плотности белка в ткани поджелудочной железы у крыс. a–c: Различные буквы указывают на статистически значимую разницу между группами. Значения статистически значимы при p < 0,05. Односторонний дисперсионный анализ (ANOVA) пост-hoc тест Туки.

Рис. 5 Вестерн-блоттинг ткани поджелудочной железы среднее результаты экспрессии белка; a) p53, b) HO-1, c) p38-α (MAPK), d) Nrf-2, e) NF-κB, f) COX-2, g) Белковые полосы вестерн-блоттинг. a–d) Различные буквы указывают на статистически значимую разницу между группами. Значения статистически значимы при p < 0,05. Односторонний дисперсионный анализ (ANOVA).

Рис. 6 Гистопатологические результаты ткани поджелудочной железы; а) Контроль, б) Фуллерен C60, в) ДМБА, г) Фуллерен C60 + ДМБА.

Рис. 7 Фуллерен C60 вызывает повреждение ткани поджелудочной железы, вызванное DMBA, через сигнальный путь p53, Nrf-2/HO-1.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37915491/

Цель: Здесь мы сообщаем о синтезе и оценке терапевтической эффективности наночастиц фуллерена C60 (FC60 NP) у животных с окислительным стрессом, вызванным алюминием.

Материалы и методы: Было оценено влияние FC60 NP на измененные уровни активности нейробиохимических ферментов и окислительные параметры в тканях мозга и печени. Алюминий вводили в течение 3 недель, и с начала третьей недели FC60 NP вводились в течение 1 недели.

Результаты: Введение FC60 NP показало значительное улучшение измененного уровня активности выбранных маркеров.

Вывод: Результаты свидетельствуют о синтезированных НП FC60 в качестве терапевтического варианта лечения нейродегенеративных заболеваний.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37194898/

Предыстория: Ожирение является растущей глобальной проблемой здравоохранения. Поскольку повышенный окислительный стресс является одним из ключевых патологических механизмов, лежащих в основе избыточного веса, и сильно коррелирует с прогрессированием осложнений, связанных с ожирением, мы предположили, что наночастицы фуллерена C60, благодаря их сильной антиоксидантной способности, могут быть перспективным терапевтическим средством в лечении этого заболевания. Здесь мы исследовали, могут ли фуллерены C60 облегчить ожирение, вызванное диетой (DIO), и связанные с ним метаболические нарушения.

Методы: Для определения влияния фуллерена C60 на некоторые питательные и метаболические параметры крыс кормили либо обычной диетой (6,7% жира, 15,27 кДж·г-1), либо диетой с высоким содержанием жиров (38,8% жира, 28,71 кДж·г-1) в течение 70 дней и одновременно лечили перс первозданным водным раствором фуллерена C60 (C60FAS; 0,3 мг·кг-1 через день) с 28-го дня с начала эксперимента.

Результаты: У крыс, питаемых диетой с высоким содержанием жиров, значительно увеличился индекс массы тела (ИМТ), уровень инсулина, глюкозы, гликозилированного гемоглобина (HbA1c) и провоспалительных цитокинов в сыворотке крови по сравнению с контрольными крысами, которые кормили кормом с низким содержанием жира. Фуллерены C60 нормализовали метаболические параметры и частично снизили ИМТ у животных DIO. Провоспалительные цитокины (IL-1b, IL-12, INFγ) также были снижены в сыворотке крыс DIO, получавших фуллерены C60, в то время как противовоспалительные цитокины (IL-4, IL-10) находились на контрольном уровне. Диета с высоким содержанием жиров вызвала повышенный уровень продуктов окислительного стресса, и это сопровождалось снижением активности как супероксиддисмутазы, так и каталазы, в то время как введение фуллеренов C60 заметно снизило уровень окислительного стресса и усилило активность антиоксидантных ферментов.

Вывод: Эти данные указывают на то, что водорастворимые нетронутые фуллерены C60уменьшают хроническое воспаление, восстанавливают гомеостаз глюкозы, а также положительно влияют на прооксидантно-антиоксидантный гомеостаз. Фуллерены C60 могут быть представлены в качестве перспективного терапевтического агента при лечении ожирения и связанных с ним осложнений.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30401827/

Предыстория: Фибриллы амилоид-β (Aβ) вызывают когнитивные нарушения и потерю нейронов, что приводит к появлению болезни Альцгеймера (AD). Ингибирование агрегации Aβ было предложено в качестве терапевтической стратегии для АД. Pristine C60 показал способность взаимодействовать с Aβ-пептидом и препятствовать образованию фибрилл, но вызывает значительные токсические эффекты in vitro и in vivo.

Цель: оценить потенциал серии мультиаддуктов C60 для ингибирования фибрилляции Aβ.

Методы: Серия мультиаддуктов C60 с четырьмя-шестью диэтилмалонилами и их соответствующими динатрий-малониловыми заместителями были синтезированы в виде отдельных изомеров. Их потенциал при ингибировании фибриллизации Aβ оценивался in vitro, in cellulo и silico. Антиоксидантная активность, способность ингибирования ацетилхолинэстеразы и токсичность оценивались in vitro.

Результаты: Мультиаддукты модулируют образование фибрилл Aβ, не вызывая токсичности клеток, и количество и полярность заместителей играют значительную роль в эффективности аддуктов для модуляции агрегации Aβ. Идентифицирован молекулярный механизм взаимодействия и модуляции фуллерен-Aβ. Кроме того, производные фуллерена продемонстрировали антиоксидантную способность и снижение активности ацетилхолинэстеразы.

Вывод: Мультиаддукты C60 - это новые многоцелевые молекулы лиганда, которые могут иметь значительные перспективы в качестве отправной точки для разработки терапии АД.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35367963/

Печень является основным органом, ответственным за метаболизм этанола, который значительно страдает в результате повреждения тканей из-за окислительного стресса. Известно, что фуллерены C60 способны эффективно захватывать и инактивировать реактивные формы кислорода в системах in vivo и in vitro. Таким образом, целью этого исследования является определение того, снижает ли водорастворимый фуллерен C60уровень развития патологического процесса в печени крыс, вызванного хронической алкогольной интоксикацией, в течение 3, 6 и 9 месяцев, в зависимости от суточной дозы (пероральное введение; 0,5, 1 и 2 мг/кг) фуллерена C60 на протяжении всего эксперимента. В этом контексте морфология наночастиц фуллерена C60 в водном растворе была изучена с помощью атомно-силовой микроскопии. Были проанализированы такие биохимические параметры крови экспериментального животного, как АЛТ (аланинаминотрансфераза), АСТ (аспартатаминотрансфераза), активность ферментов GGT (гамма-глутамилтрансфераза) и ALP (щелочная фосфатаза), уровень CDT (углеводнодефицитный трансферрина), значения показателей проантиоксидантного баланса (концентрация H2O2 (перекись водорода) и GSH (сниженный глутатион), активность CAT (каталаза), SOD (супероксиддисмутазы) и GPx(селен-зависимая глутатионпероксидаза)), а также патогистологические и морфометрические особенности повреждения печени. Наиболее значительное положительное изменение исследуемых биохимических параметров (до 29 ± 2% по отношению к контролю), как маркеров повреждения печени, было зафиксировано при комбинированном введении спирта (40% этанола в питьевой воде) и водорастворимых фуллеренов C60 в оптимальной дозе 1 мг/кг, что было подтверждено небольшими гистопатологическими изменениями в печени крыс. Полученные результаты доказывают перспективное использование фуллеренов C60 в качестве мощных антиоксидантов для смягчения патологических состояний печени, возникающих при длительной алкогольной интоксикации.

Рисунок 1 (вверху): AFM-изображение отдельных молекул C60 и их наноагрегатов, отложенных из C60FAS (0,15 мг/мл) на слюдной подложке. Стрелки указывают на высоту нанообъектов (высота ~0,7 нм соответствует диаметру молекулы C60). (Внизу): Z-профиль изображения вдоль отмеченной пунктирной линии.

Рисунок 2 Активность АСТ и АЛТ в крови алкогольных животных: неповрежденные - крысы, получающие 100% питьевую воду; алкоголизация - алкоголизированные крысы (контроль); алкоголизация+C60 (0,5, 1 и 2 мг/кг) - крысы, получающие смесь этанола и C60FAS в дозах 0,5, 1 и 2 мг/кг, соответственно, на протяжении всей алкоголизации; 3, 6 и 9 месяцев - алкоголизация в течение 3, 6 и 9 месяцев соответственно. * p < 0,05 относительно неповрежденной группы; # p < 0,05 относительно группы алкоголизации.

Рисунок 3 активность GGT и ALP и уровень CDT в крови алкогольных животных: неповрежденные - крысы, получающие 100% питьевую воду; алкоголизация - алкоголизированные крысы (контроль); алкоголизация+C60 (0,5, 1 и 2 мг/кг) - крысы, получающие смесь этанола и C60FAS в дозах 0,5, 1 и 2 мг/кг, соответственно, на протяжении всей алкоголизации; 3, 6 и 9 месяцев - алкоголизация в течение 3, 6 и 9 месяцев соответственно. * p < 0,05 относительно неповрежденной группы; # p < 0,05 относительно группы алкоголизации.

Рисунок 4 Показатели про- и антиоксидантного баланса (H2O2, SOD, CAT, GPx и GSH) в крови алкоголизированных животных: неповрежденные - крысы, получающие 100% питьевую воду; алкоголизация - алкоголизированные крысы (контроль); алкоголизация + C60 (0,5, 1 и 2 мг/кг) - крысы, получающие смесь этанола и C60FAS в дозах 0,5, 1 и 2 мг/кг, соответственно, на протяжении всей алкоголизации; 3, 6 и 9 месяцев - алкоголизация 3, 6 и 9 месяцев соответственно. * p < 0,05 относительно неповрежденной группы; # p < 0,05 относительно группы алкоголизации.

Рисунок 5 Репрезентативные гистологические изображения печени: (A) - неповрежденная группа; (B) - группа алкоголизации; (C) - группа алкоголизации + C60(1 мг/кг). Окрашивание H&E (гематоксилин и эозин). Шкала: 25 мкм. 1 - пикнотические ядра; 2 - тела Мэллори; 3 - мелкокапельная липидная и баллонная дистрофия в группе алкоголизации; 4 - гидропическая дистрофия в группе алкоголизации + C60 (1 мг/кг).

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38998903/

Считается, что нейровоспаление является приводит к патогенному процессу дегенерации нейронов при болезни Паркинсона (ПД). Тем не менее, эффективные противовоспалительные методы лечения ПД все еще остаются неудовлетворительными. Здесь мы исследуем надежную терапевтическую стратегию для ПД с использованием антиневровоспалительных фуллеренов.

Методы: Пероральный фуллерен был получен методом шарового фрезерования. Для исследования терапевтических эффектов и механизмов была использована 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропириридин (MPTP) модель PD мыши. Микросреда кишечника оценивалась с помощью секвенирования генов 16S рРНК, газовой хроматографии-масс-спектрометрии, количественной полимеразной цепной реакции (Q-ПЦР) и вестерн-блот (WB). Нейровоспаление и нейродегенерация оценивались с помощью патологического анализа, наборов Elisa, трансмиссионной электронной микроскопии, Q-PCR, WB и так далее. Токсичность оценивалась по весу, анализу крови и окрашиванию гематоксилин-эозином (HE). Результаты: Терапевтическая система перорального фуллерена, которая растворяла [60]фуллерен в оливковом масле (сокращенно OFO), была ловко разработана, что может уменьшить нейровоспаление за счет регулирования разнообразия кишечного микробиома, увеличения содержания короткоцепочечных жирных кислот (SCFA) и восстановления целостности кишечного барьера. Соответственно, снижение нейровоспаления предотвратило дофаминергическую нейронную дегенерацию. И, таким образом, OFO значительно улучшил двигательный дефицит и принципиально обратил потерю дофамина (DA) у мышей PD, вызванных MPTP. Следует отметить, что OFO продемонстрировал низкую токсичность по отношению к живому телу. Вывод: Наши результаты свидетельствуют о том, что OFO является безопасным в использовании, простым в использовании и потенциальным кандидатом на лечение ПД в клинике, открывая терапевтическое окно для нейродегенерации, вызающейся нейровоспалением.

Схема 1 Схематическая иллюстрация механизма лечения ПД с помощью OFO. После приема перорального введения PD мышами ОФО в основном накапливалось в желудочно-кишечном тракте, регулируется кишечная микробиота с повышенным содержанием SCFA и восстановленным кишечным барьером, улучшается системное воспаление, а затем уменьшается нейровоспаление, тем самым уменьшая нейродегенерацию для лечения ПД.

Рисунок 1 Подготовка и характеристика OFO. (A) Приготовление OFO. (B) Фотографии C60 в воде, C60 в толуоле, оливковом масле и OFO. (C) MALDI-TOF MS OFO. (D) УФ-поглощения оливкового масла, C60 в толуоле (6,25 мкг/мл) и OFO (5,80 мкг/мл). (E) Способности к прохлаживанию •OH оливкового масла и OFO при 12,5 мкг/мл оценивались с помощью EPR. (F) Биораспределение OFO, измеренное LC-MS.

Рисунок 2 нарушение кишечника OFO у мышей PD, вызванных MPTP. (A) Тел-схема анализа кишечной микробиоты. (B) Диаграмма Венна кишечной микробиоты. (C) Анализ дисперсий среди микробиологических сообществ с помощью NMDS. (D) Относительное количество основной микробиоты на уровне филума. (E) СоотношениеFirmicutes/Bacteroidetes в разных группах. (F) Относительное количество основной микробиоты на уровне рода. (G) Относительное количество Bacteroides, Akkermansia, Faecalibaculum и Parabacteroides на уровне рода. (H) Содержание уксусной кислоты, масляной кислоты, пропановой кислоты и изовалериновой кислоты в фекалиях. (I) Относительные уровни мРНК окклюдина и клаудина1 в тканях толстой кишки, проанализированных с помощью Q-ПЦР. (J) Относительная экспрессия белка окклюдина и клаудина1 в тканях толстой кишки, определяемая WB. (K) Флуоресцентная микроскопия Muc2 (зеленый) и DAPI (4', 6-диамидин-2-фенилиндол, синий) в толстой кишке. Шкалы представляют собой 100 мкм. (L) Количественный анализ иммунофлуоресценции Muc2. Данные - это ср. ± S.D. n = 3-7 в каждой группе. *p < 0,05 и **p < 0,01. Данные были проанализированы с помощью односторонней ANOVA с тестом LSD или теста Games-Howell с помощью SPSS.

Рисунок 3 OFO деактивировал микроглию и уменьшил нейровоспаление. (A) Содержание TNF-α, IL-1β и IL-6 в тканях толстой кишки. (B-C) Уровни TNF-α, IL-1β и IL-6 в сыворотке. (D) Флуоресцентная микроскопия iba-1+ (зеленая) микроглии и DAPI (синяя) в субстанции nigra. Шкала составляет 40 мкм. (E) Флуоресцентная микроскопия CD68 (зеленый) и DAPI (синий) в субстанции nigra. Шкала представляет собой 60 мкм. (F) Количественный анализ иммунофлуоресценции iba-1. (G) Количественный анализ иммунофлуоресценции CD68. (H) Экспрессия мРНК tnf-α и il-1β в среднем мозге. (I) Содержание TNF-α, IL-1β и IL-6 в тканях мозга. Данные - это среднее значение ± S.D. n = 3-6 в каждой группе. *p < 0,05 и **p < 0,01. Данные были проанализированы с помощью односторонней ANOVA с тестом LSD или теста Games-Howell с помощью SPSS.

Рисунок 4 OFO улучшает двигательный дефицит мышей PD, вызванных MPTP. (A) Схематическая диаграмма отображала экспериментальный протокол профилактики PD, вызванного MPTP, с помощью OFO. (B-C) Тест на полюсах (B) и тест на ротарод (C) на 6-й день в профилактических экспериментах. (D) Схематическая диаграмма изображает экспериментальный протокол лечения MPTP-индуцированного PD с помощью OFO. (E-F) Улучшение MPTP-индуцированной поведенческой дисфункции методом OFO, оцененное с помощью полюсного теста (E) и роторного теста (F) на 12-й день. Данные - это ср. ± S.D. n = 3-10 в каждой группе. *p < 0,05 и **p < 0,01. Данные были проанализированы с помощью односторонней ANOVA с тестом LSD или теста Games-Howell с помощью SPSS.

Рисунок 5 Влияние OFO на нейротрансмиссии MPTP-индуцированных мышей PD.(A) Содержание DA в среднем мозге и стриатуме. (B-C) Коэффициент оборота DA (DOPAC+HVA)/DA в среднем мозге (B) и стриатуме (C). (D) Уровень тирозина в тканях мозга. (E-F) Уровни 4-аминомасляной кислоты, глутаминовой кислоты и глутамина в тканях мозга. (G) Уровни хлорида ацетилхолина (Ach) в тканях мозга. Данные - это ср. ± S.D. n = 4-6 в каждой группе. *p < 0,05 и **p < 0,01. Данные были проанализированы с помощью односторонней ANOVA с тестом LSD или теста Games-Howell с помощью SPSS.

Рисунок 6 Профилактика дофаминергической нейронной дегенерации с помощью OFO у мышей PD, вызванных MPTP. (A) Изображения IHC TH в SN. Правые изображения - это увеличение красного прямоугольника слева. Бар: слева 500 мкм, справа 50 мкм. (B) Изображения IHC TH в стриатуме. Нижние фотографии - это увеличение красного прямоугольника в верхней части. Бар: верхний 500 мкм, нижний 50 мкм. (C) Количественный анализ TH-положительных нейронов в SN и в стриатуме. (D) WB и количественный анализ TH в среднем мозге. (E) Ультраструктура дофаминергических нейронов и митохондрий в контрольных группах MPTP и MPTP+OFO по TEM. Шкала: 1 мкм и 400 нм. Синие стрелки относятся к нормальным митохондриям. Красные стрелки относятся к поврежденным митохондриям. (F) Экспрессия мРНК Bax и соотношение Bax/Bcl-2 в среднем мозге с помощью Q-ПЦР-анализа. (G) Экспрессия белка цитохрома c в митохондрии и цитоплазме нейронов в среднем мозге по WB. (H) Экспрессия мРНК каспазы3 в среднем мозге. (I-J) Экспрессия мРНК ASK1 (I) и JNK (J) в среднем мозге. Данные - это среднее значение ± S.D. n = 3-6 в каждой группе. *p < 0,05 и **p < 0,01. Данные были проанализированы с помощью односторонней ANOVA с тестом LSD или теста Games-Howell с помощью SPSS.

Рисунок 7 Оценка токсичности. (A) Обычный анализ крови на лейкоциты, эритроциты и PLT мышей в разных группах. (B) Окрашивание сердца, печени, селезенки, легких, почек и мозга в разных группах. Шкала сердца, печени, селезенки, легких и почек составляет 100 мкм, а шкала мозга представляет собой 50 мкм.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37771782/

Растущая озабоченность по поводу устойчивости к антибиотикам требует новых стратегий для повышения эффективности противомикробных препаратов. В этом исследовании исследуется синергетический эффект фуллерена C60 на восприимчивость к антибиотикам при кишечной палочке. В стандартизированной модификации метода дисковой диффузии зоны ингибирования измерялись на агаре Мюллера-Хинтона с добавлением фуллерена C60и без него после инкубации в течение 10 и 24 часов соответственно. Фуллерен C60 был отмечен усилением антибактериального действия нескольких антибиотиков, особенно в степени превращения бактериостатического эффекта в бактерицидный в течение определенного периода времени. Статистически значимое усиление диаметра зон ингибирования наблюдалось с тетрациклином и котримоксазолом, в то время как амикацин и гентамицин продемонстрили лишь незначительное увеличение. Результаты показывают, что фуллерен C60 может нарушить целостность бактериальной мембраны или метаболическую активность, тем самым усиливая антибиотики. Это прокладывает путь к внедрению наноматериалов, таких как фуллерен C60, в стратегии лечения, чтобы ориентироваться на устойчивость к антибиотикам и добиться лучших терапевтических результатов при бактериальных инфекциях.

Рис. 1 Радар-диагр, сравнивающий диаметры ZOI (в мм) выбранных дисков антибиотиков против E. coli через 10 часов (пушечная линия) и 24 часов (сплошная линия) инкубации на агаре Мюллера-Хинтона с (синяя линия) и без фуллерена C60 (красная линия).

Рис. 2 Фотографическое сравнение дисковых диффузионных тестов на пластинах MHA только с E. coli (A, B, E и F) и на пластинах MHA с E. coli плюс фуллерен C60 (C, D, G и H) после 10 часов (A, C, E и G) и 24 часов (изображения B, D, F и H) инкубации. Антибиотические диски включали: Амикацин (AN), Пиперациллин-Тазобактам (PT), Цефтриаксон (CRO), Офлоксацин (OFX), Гентамицин (GM) и Цефтазидим-клавулановая кислота (CAC), Ко-тримоксазол (SXT), Цефотаксим (CTX), Тетрациклин (TE), Ампициллин (AM), Цефалексин (CN), Цефазолин (CZ), Бацитрацин (B). На панели (II) диаметры ZOI (в мм) показаны после 10 и 24 часов инкубации в различных условиях. На графике отображаются количественные антимикробные эффекты выбранных антибиотических дисков против E. coli на стандартном MHA и MHA, дополненном фуллереном C60. Каждый бар представляет собой средний диаметр ZOI для конкретного антибиотика при одном из четырех тестируемых условий. Заметное увеличение размера ZOI наблюдалось в присутствии C60 через 24 часа, что указывает на зависящий от времени синергетический эффект фуллерена C60.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41350607/

Мощные антиоксидантные свойства C60fullerenes широко используются в биомедицинских нанотехнологиях. Из-за негативного воздействия свободных радикалов в окислительных стрессовых процессах для защиты поврежденных мышц необходимы антиоксиданты. Здесь впервые было изучено влияние водорастворимых C60fullerenes (суточная пероральная доза 1 мг кг-1) на процесс восстановления сократительной активности скелетных мышц крыс (подвздошной мышцы) через 15 дней после начала открытой травмы различной степени тяжести. Структурная организация наночастиц C60fullerene в водном растворе была проанализирована с помощью методов динамического рассеяния света и атомной силовой микроскопии. Были проанализированы такие биомеханические параметры сокращения мышц желудка, как интегрированная мышечная сила, уровни генерации ее максимальной и минимальной силы, а также временной интервал до достижения 50% уровня силовой реакции мышцы. Были исследованы такие биохимические показатели, как концентрация с-реактивного белка, креатинина и лактата в крови крысы, а также показатели про- и антиоксидантного баланса (активность супероксиддисмутазы и каталазы, концентрация восстановленного глутатиона) в крови и мышечной ткани экспериментальных животных. Было обнаружено, что применение водорастворимых C60фуллеренов статистически значительно улучшает биомеханические параметры сокращения поврежденной мышечной мышцы на уровне 30-45 ± 3%, что подтверждается нормализацией биохимических показателей в крови и мышечной ткани крыс на уровне 35-50 ± 3% и 20-37 ± 3%, соответственно, относительно группы открытых повреждений. Эти результаты открывают возможность использования C60fullerenes в качестве потенциальных терапевтических наноагентов, способных корректировать патологические состояния мышечной системы во время физиологического восстановления открытых травм.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39715584/

Целью текущего исследования было исследование влияния трех различных доз наночастиц фуллеренола C60 (F-C60), который обладает антиоксидантным и противовоспалительным действием, на заживление ран у крыс с помощью экспериментальной эксцизионной модели раны. Крысы были разделены на четыре группы (n = 7). F-C60 вводили в дозе 0,2 мг/кг внутрибрюшино (i.p.) для группы с более низкой дозой F-C60, 1 мг/кг i.p. для группы средней дозы F-C60 и 5 мг/кг i.p. для группы с более высокой дозой F-C60 за 30 минут до анестезии. Контроль группы получил i.p. физиологический физиологический раствор. Рана была создана с помощью эксцизионной модели под наркозом, и крысы были принесены в жертву через 3 дня после образования раны. Проценты заживления ран были найдены путем измерения диаметра раны. Были оценены интерлейкины (IL-1β, IL-6), фактор некроза опухоли-α (TNF-α), малондиальдегид (MDA), глутатионпероксидаза (GPx), миелопероксидаза (MPO), супероксиддисмутаза (SOD), каталаза (CAT), реактивные формы кислорода (ROS). Проведен гистопатологический анализ. Для статистического анализа были использованы Kruskal Wallis и односторонний ANOVA с пост-hoc-тестами Tukey (p < 0,05). Уровни IL-1β, IL-6, MPO и MDA были статистически ниже в группе с более высокой дозой F-C60 по сравнению с контрольной группой. Процент заживления ран в группах был похож. Между группами не было статистически значимых различий с точки зрения уровней TNF-α, ROS, SOD, CAT и GPx, но уровни антиоксидантных ферментов были ниже в группе с более высокой дозой F-C60. Между группами не было статистически значимых различий с точки зрения гистопатологических параметров. F-C60 способствовал заживлению ран, снижая уровень провоспалительных цитокинов, таких как IL-1β, IL-6, и снижая воспаление. Текущее исследование было прекращено на 3-й послеоперационный день, и это может быть причиной неизменных результатов некоторых параметров, таких как процент заживления ран и гистопатологические параметры. F-C60 также продемонстрировала улавляющее воздействие на рану путем снижения окислительного стресса, перекисного окисления липидов и предотвращения производства антиоксидантных ферментов. В результате F-C60 может быть потенциальным агентом с этим положительным эффектом на заживление ран.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41194483/

Лучевая терапия широко используется для лечения злокачественных и доброкачественных опухолей головного мозга. Однако основным ограничением является низкая толерантность нормальной ткани мозга к радиации. Травма, вызванная облущением черепа, проявляется в виде воспалительных реакций и нейродегенерации, которые в совокупности способствуют прогрессирующему снижению когнитивных функций. Эти осложнения могут ограничить доставку оптимальных терапевтических доз, вызвать постоянные неврологические симптомы и в конечном итоге ухудшить качество жизни. Таким образом, нейропротекторные агенты стали стратегией защиты нормальных тканей от нейротоксичности, вызванной радиацией. В этом исследовании изучалась эффективность высокорастворимого производного [60]фуллерена (C60), C60-ser, наноматериала на основе углерода, для смягчения радиационно-индуцированной черепно-мозговой травмы. Пероральное введение C60-ser в течение 24 часов после облучения самца мышей C57BL/6 самого самца C57BL/6 восстановило пространственную рабочую память, о чем свидетельствует значительное улучшение производительности в тесте Y-лабиринта, проведенном через 45 дней после облучения. На клеточном уровне иммуногистохимический анализ показал, что только облучение активировало микроглию в течение 84 дней после воздействия, что свидетельствует о создании устойчивой провоспалительной микросреды. Критически, эта активация была заметно смягчена у мышей, получавших C60-ser; реактивность CD68 была восстановлена до уровней, аналогичных необлученным мышам. В совокупности эти поведенческие и молекулярные результаты свидетельствуют о том, что C60-ser может смягчить нейротоксичность, вызванную радиацией, подавляя нейровоспалительные реакции при введении через 24 часа после облучения черепа.

Декларации. Конфликт интересов: Y.M. и S.K. подали предварительный патент на использование C60-ser в качестве радиопротектора и радиоумигатора. Другие авторы не заявляют о конкурирующих интересах.

Рис. 1 Синтез C60-ser. (a) Двуэтапный синтез с серинолом малонамид тетраацетатом. (b) Синтетический путь к C60-сер. (c) Экспериментальная установка синтеза C60-ser.Слева одновременное добавление реагентов в колбу с раствором C60 в толуоле.Правильно, поглощение продуктов реакции на колонке жидкостной хроматографии

Рис. 2 Нормализованная масса тела в течение экспериментального периода. (a) Сроки и дизайн эксперимента. Через двадцать четыре часа после облучения при 10 или 30 Гр мышам вводили C60-ser (700 мг/кг) или 100 мкл PBS перорально. Для когорты 1 (16 мышей/лечебная группа) была проведена группа поведенческих тестов через 45 ± 5 дней после введения C60-ser. Мыши были разделены на партии, каждая из которых содержала равное количество животных из каждой группы лечения. Поведенческое тестирование проводилось партия за партией, и все мыши в данной партии вместе выполнили полный график тестирования. Для когорты 2 (10 мышей/группа лечения) 6 из 10 мышей ранее были частью когорты 1 и уже прошли поведенческие тесты. Остальные 4 мыши не подвергались испытаниям до этой когорты. Вес мышей измерялся 3 раза в неделю. Ткани мозга были собраны после завершения тестовой батареи. (b-c) Масса тела мышей, показанная в (b) когорте 1 и (c) когорте 2, была нормализована до начальной массы тела каждой мыши до облучения (средне значение ± SEM). Провоедин двусторонний анализ смешанных эффектов с последующим пост-хоком тестом Туки. (b) *, момент времени, когда 30 Гр был значительно ниже, чем у другой группы; ‡, момент, когда 10 Гр + C60-Сер был значительно ниже, чем у другой группы. (c) *, момент времени, когда 30 Гр был значительно ниже, чем у другой группы; #, момент, когда 30 Гр был значительно ниже, чем у другой группы. p < 0,05 считался статистически значимым

Рис. 3 Анализ производительности мыши в поведенческой тестовой батарее. Мышей были подвергнуты указанным поведенческим тестам. Показаны результаты тестирования мышей в (a-c) когорте 1 и (d-e) когорте 2. Мыши с менее чем 9 с времени исследования на объекте на месте или новые тесты на распознавание объектов были исключены из анализа. Данные представлены как среданный ± SEM. Статистический анализ был проведен с использованием двустороннего ANOVA с пост-тестом Туки. *, p < 0,05. Парные сравнения без звездочки не указывают на статистически значимую разницу

Рис. 4 CD68 иммуногистохимическое окрашивание в тканях мозга мышей в когорте 1 (конечная точка на 45-й день). Ткани мозга были окрашены для CD68. (a) Количество CD68-положительных микроглиальных клеток представлено в виде средних значений ± SEM (n = 7-10). (b) Изображения гиппокампа были получены при увеличении 10 ×. Шкала, 100 мкм. Круги обозначают области аммония 1 (CA1), увеличенные во встраиваемых панелях. Увеличенные вставные изображения определяют области интереса (ROI), используемые для количественного определения CD68-положительных микроглиальных клеток. Шкала, 25 мкм. Статистический анализ был проведен с использованием двустороннего ANOVA с пост-тестом Туки. **, p < 0,01; ****, p < 0,001. Парные сравнения без звездочки не указывают на статистически значимую разницу

Рис. 5 CD68 иммуногистохимическое окрашивание в тканях мозга мышей в когорте 2 (конечная точка на 84-й день). Ткани мозга были окрашены для CD68. (a) Количество CD68-положительных микроглиальных клеток представлено в виде средних значений ± SEM (n = 7-10). (b) Изображения гиппокампа были получены при увеличении 10 ×. Шкала, 100 мкм. Круги обозначают области аммония 1 (CA1), увеличенные во встраиваемых панелях. Увеличенные вставные изображения определяют области интереса (ROI), используемые для количественного определения CD68-положительных микроглиальных клеток. Шкала, 25 мкм. Статистический анализ проводился с использованием двухстороннего ANOVA с пост-специационным тестом Туки. *, p < 0,05; ***, p < 0,005. Парные сравнения без звездочки не указывают на статистически значимую разницу

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42113089/

Окислительный стресс участвует в широком спектре патологий, и было показано, что фуллерен обладает антиоксидантной способностью. Микотоксины оказывают токсическое действие путем индукции избыточных реактивных форм кислорода (ROS). Здесь мы оценили водорастворимый фуллерен C60 на предмет его антимикотоксинного и антиоксидантного эффекта in vitro и in vivo. Эпителиальные клетки кишечника культивировали фуллереном во время воздействия дезоксиниваленола (DON). Результаты показали, что фуллерен C60 значительно повысил жизнеспособность клеток, уменьшил апоптоз и количество некротических клеток, а также значительно снизил внутриклеточный уровень ROS во время воздействия DON (p < 0,05). Для дальнейшего изучения роли фуллерена в антиоксидантной способности in vivo 40 трехнедельных мышей-самцов C57BL/6 были случайным образом разделены на четыре группы. Не было существенных различий между контрольной и фуллереновой группами (p > 0,05). У мышей, подвергшихся воздействию DON, добавка фуллерена C60 значительно улучшила эффективность роста и повысила общий антиоксидантный статус и активность SOD и GPX в кишечнике и печени (p < 0,05). Кроме того, добавка фуллерена C60 улучшила морфологию кишечника, о чем свидетельствует более высокая высота ворсинок и экспрессия белка плотного соединения (p < 0,05). Кроме того, добавка фуллерена снизила концентрацию воспалительного цитокина и липополисахарида в сыворотке крови (LPS; маркер проникаемости) по сравнению с группой, с которой спалом DON (p < 0,05). Текущее исследование предполагает, что фуллерен C60 улучшает антиоксидантный статус кишечника против окислительного стресса, вызванного DON, in vitro и in vivo.

Рисунок 1 Пролиферация клеток, уровень ROS и клеточный апоптоз. (A) Измерение пролиферации клеток HCT8, DON, 1 мкг/мл, C60, 1000 мк/мл. (B) Измерение пролиферации клеток IPEC-J2, DON, 1,5 мкг/мл, C60, 1000 мк/мл. (C) Количество живых клеток IPEC-J2 после 48 часов лечения, 105. (D) ROS (зеленая флуоресценция) и апоптоз (зеленый цвет представляет ранний апоптоз, а красно-коричневый цвет обозначает поздний апоптоз или некроз), измерение через 24 часа лечения. (E) Количество клеток апоптоза. (F) и (G) Количество ROS-положительных клеток. Статистический анализ использовал односторонний ANOVA (n = 3, 3-х лудца клеток). Данные выражаются в среднем ± SD, выбраны четыре модели; (A,B): * p < 0,05 против контроля. (D–F), значения a,b,c в строке с разными верхними индексами значительно отличаются (p < 0,05).

Рисунок 2 Гены, связанные с антиоксидантами клеток, и антиоксидантные ферменты. (A) Экспрессия образца двойной оксидазы 1 (DUOX1); RPKM, показания на килобазе модели экзона на миллион сопоставаний, определяется таким образом (Mortazavi et al., 2008). (B) Образец экспрессии пероксидазы (PXDN). (C) Уровень малондиальдегида (MDA) в IPEC-J2. (D) Уровень супероксиддисмутазы (SOD) в IPEC-J2. (E) Уровень никотинамид-адениндинуклеотидфосфата (NADPH) в IPEC-J2. (F) Уровень общей стойкости к окислению (T-AOC) в IPEC-J2. Статистический анализ использовал односторонний ANOVA (n = 3, 3-х лудца клеток). Данные выражаются в виде средних значений ± SD, выбраны четыре модели; значения a,b в строке с различными верхними индексами значительно отличаются (p < 0,05).

Рисунок 3 Эффективность роста и висцеральный индекс. (A) Схема временной шкалы эксперимента. (B) Начальная и конечная масса тела мышей C57BL. (C) Индекс печени, отношение массы печени к массе тела. (D) Соотношение длины кишечника к массе тела. Статистический анализ использовал односторонний ANOVA. Данные выражаются в среднем ± SD (n = 8), четыре выбранные модели;a,b значения в ряду с различными надстрочными индексами значительно отличаются (p < 0,05).

Рисунок 4 Сывороточный иммуноглобулин и воспалительные факторы. (A) Иммуноглобулин А (IgA). (B) Иммуноглобулин G (IgG). (C) Иммуноглобулин M (IgM). (D) Секреторный иммуноглобулин А (sIgA). (E) Дополнение 3 (C3) в сыворотке крови. (F) Дополнение 4 (C4) в сыворотке крови. (G) Интерлейкин -1β(IL-1β) в сыворотке. (H) Фактор некроза опухоли-α (TNF-α) в сыворотке. Статистический анализ использовал односторонний ANOVA. Данные выражаются в среднем ± SD (n = 8), выбранные четыре модели;a,b,c значения в строке с различными надстрочными индексами значительно отличаются (p < 0,05).

Рисунок 5 Экспрессия воспалительных факторов и иммунного гена. (A) Экспрессия генов IL-1β и IL-6. (B) Экспрессия генов sozyme2 и TGF-β1. (C) Экспрессия генов Muc1, Muc3 и Muc4. (D) Экспрессия генов IFN-α, IFN-β и IFN-γ. Статистический анализ использовал односторонний ANOVA. Данные выражаются в виде средних значений ± SD (n = 8), выбраны четыре модели; значения a,b,c в ряду с различными верхними индексами значительно отличаются (p < 0,05).

Рисунок 6 Индекс антиоксидантов в ткани. (A) Уровень общей стойкости к окислению (T-AOC) в тканях мыши, U/mg. (B) Уровень каталазы (CAT) в тканях мыши, пг/мг. (C) Уровень глутатионпероксидазы (GPX) в тканях мышей, pg/mg. (D) Уровень малондиальдегида (MDA) в тканях мышей, нмоль/мг. (E) Уровень супероксида (SOD) в тканях мыши, нг/мг. (F) Соотношение MDA/SOD в тканях мышей. Статистический анализ использовал односторонний ANOVA. Данные выражаются в виде средних значений ± SD (n = 8), выбраны четыре модели; значения a,b,c в ряду с различными верхними индексами значительно отличаются (p < 0,05).

Рисунок 7 Морфология эпителия кишечного карма. (A) DON привел к нарушению морфологии кишечника. Окрашивание H&E как проксимального тонкого кишечника, от контрольных, обработанных DON, DON и C60-мышей в d14. (B) Высота ворсинок в тонком кишечнике, мкм. (C) Глубина крипты тонкой кишки, мкм. (D) Соотношение высоты ворсинки к глубине крипты в тонком кишечнике. (E) Индекс проницаемости (LPS) в сыворотке. (F) экспрессия мРНК генов клаудина 1. (G) экспрессия мРНК генов ZO-1. Статистический анализ, используемый в одностороннем порядке ANOVA. (n = 8), выбраны четыре модели; a,b,c значения в строке с различными верхними индексами значительно отличаются (p < 0,05).

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34071941/

Предыстория: Водорастворимая форма фуллерена C60 является перспективным инструментом для борьбы с воспалением, зависящим от ROS, включая аллергические заболевания. Противовоспалительные эффекты водной дисперсии C60 (nC60) оценивались на мышиных моделях атопического дерматита с использованием подкожных (SC) и эпикожных (EC) приложений в течение 50 дней. Высокостабильный nC60 был получен путем исчерпывающего диализа водного органического раствора C60 против воды, где размер и ζ-потенциал наночастиц фуллерена составят около 100 нм и -30 мВ соответственно.

Результаты: Чтобы вызвать воспаление кожи, самки мышей BALB/c были сенсибилизированы EC овальбумином три раза в течение одного недельного воздействия. Раствор nC60 вводили мышам подкожно (SC) (0,1 мг/кг) и эпикожно (EC) (1 мг/кг). В группах, пролеченных nC60, наблюдалось значительное подавление производства цитокинов IgE и Th2 и сопутствующий рост концентрации цитокинов Th1. Кроме того, при применении EC наблюдалось значительное увеличение уровней экспрессии Foxp3(+) и мРНК филаггрина. Гистологическое исследование образцов кожи показало, что терапевтический эффект был достигнут как при лечении EC, так и при лечении SC, но он был более эффективным с EC. Наблюдалось выдажее снижение эозинофилов и лейкоцитарной инфильтрации в обработанных образцах кожи.

Выводы: Мы предполагаем, что лечение nC60 меняет иммунный ответ с Th2 на Th1 и в некоторой степени восстанавливает функцию кожного барьера. Этот подход может быть хорошей альтернативой лечению аллергических и других воспалительных заболеваний.

Рис. 1 Протокол сенсибилизации и лечение nC60. Мышей сенсибилизировали OVA (100 µg) или физиологическим раствором, нанесенным 100 µл на стерильный пластырь. Пластырь нанося на 1 неделю, а затем удален. Лечение nC60 проводилось между приложениями (сенс): SC (0,1 мг nC60/кг) на 8, 15, 29, 36 дней; EC (1 мг nC60/кг) на 8, 10, 12, 15, 17, 19, 29, 31, 33, 36, 38, 40 дней. Контрольная группа («плацебо») не имела никакого лечения

Рис. 2 Изменения в концентрациях OVA-специфических антител в сыворотке крови, полученные после лечения nC60, обнаруженные методом ИФА. Результаты представлены в виде среднего значения (среднее значение ± SE, n = 8 для каждого). AD, мыши, сенсибилизированные к OVA (модель AD); nC60 EC, мыши, сенсибилизированные OVA, обработанные nC60 by EC; nC60 SC, мыши, сенсибилизированные OVA, обработанные nC60 от SC; плацебо, мыши, сенсибилизированные PBS.a OVA-специфический IgE ответ, b OVA-специфическое соотношение IgG1/IgG2a (*p < 0,05)

Рис. 3 Уровни цитокинов IL-4 (a), IL-5 (b) и IL-12 (c) в супернатантах спленоцитов мыши, стимулированных OVA, взятых после 3-й сенсибилизации и инкубированных с OVA в течение 72 часов (количественно о ELISA). Относительная экспрессия мРНК IFN-γ (d) в спленоцитах мыши, взятых после 3-й сенсибилизации и инкубированных с OVA в течение 72 часов (количественная опреденная ПЦР в реальном времени). Результаты представлены в виде средней концентрации (среднее значение ± SE, n = 8 для каждого). Обозначения колонок на диаграмме такие же, как и на рис. 2; *p < 0,05

Рис. 4 выражение Foxp3. Специфичная мРНК в спленоцитах мыши, стимулированных OVA (инкубированных с OVA в течение 72 часов) была количественно определена с помощью ПЦР в реальном времени. Результаты представлены в виде средней экспрессии мРНК (среднее значение ± SE, n = 8 для каждого). Относительные уровни экспрессии Foxp3 были рассчитаны с помощью HPRT (гипоксантин-гуанин-фосфорибозилтрансферазы) в каждом образце. AD: модель мыши AD; nC60 EC: мыши с OVA-сенсибилизи, обработанные nC60 EC; nC60 SC: мыши с OVA-сенсимлизией, обработанные nC60 SC; плацебо: PBS-сенсибилизированные мыши (*p < 0,05)

Рис. 5 выражение FLG. Специфичная мРНК в спленоцитах мыши, стимулированных OVA (инкубированных с OVA в течение 72 часов) была количественно определена с помощью ПЦР в реальном времени. Результаты представлены в виде средней экспрессии мРНК (среднее значение ± SE, n = 8 для каждого). Относительные уровни экспрессии FLG были рассчитаны с помощью HPRT (гипоксантин-гуанин-фосфорибозилтрансферазы) в каждом образце. AD: модель мыши AD; nC60 EC: мыши, сенсибилизированные к OVA, обработанные nC60 EC; nC60 SC: мыши с OVA-сенсибилизированными с помощью nC60 SC (*p < 0,05)

Рис. 6 Гистологические особенности (шкала 100 мкм). a Мыши, сенсибилизированные OVA и обработанные PBS («AD»); b мыши, сенсибилизированные OVA и обработанные nC60 EC («nC60 EC»); c мыши, сенсибилизированные OVA и обработанные nC60 SC («C60 SC»); d мыши, сенсибилизированные PBS («плацебо»); e оценка поражений кожи по сводному гистологическому индексу, приведенному в таблице 1

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26810232/

Болезнь Альцгеймера (AD) является одним из наиболее распространенных типов нейродегенеративных заболеваний, которые сопровождаются необратимым повреждением нейронов, трудностями в обучении, нарушениями памяти и когнитивными нарушениями. Холинергическая система разрушается во время патогенеза АД, что приводит к основным симптомам заболевания. Хотя в тяжелых стадиях АД угрожает жизни, на сегодняшний день не было найдено абсолютного лечения этого заболевания, и доступны некоторые паллиативные варианты. Целью этого исследования было исследование влияния водной суспензии фуллерена (C60) (FAS) на улучшение пространственной памяти у амнезических самцов крыс Wistar (весом 200 ± 20 г) и дальнейшее сравнение результатов с результатами донепезила (DNPZL) в качестве стандартного препарата. FAS был подготовлен методом обмена растворителем. Размер частиц был в диапазоне 119,14 ± 3,38 нм с индексом полидисперсности 0,15 ± 0,02 и зета-потенциалом -12,22 ± 5,98 мВ. Простой и высокочувствительный метод высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с обратной фазой был разработан для определения концентрации C60 в FAS (21 мкг/мл). Эффективность лекарств была изучена как в предлечебной, так и послелечебной группе животных, чтобы лучше понять, как они участвуют в воздействии на симптомы АД. Видя, что предыдущие исследования представили противоположные декларации о том, является ли C60 субстратом P-гликопротеина (P-gp), мы изучили эффекты FAS как при наличии, так и при отсутствии ингибитора P-gp (верапамил HCl, 25 мг/кг). Для уточнения молекулярных механизмов действия двух препаратов было изучено их влияние на экспрессию трех основных генов, участвующих в АД, включая Sirtuin6, SELADIN1 и AQP1, а также их общую антиоксидантную способность (TAC). Чтобы вызвать ухудшение памяти, скополамин HBr (SCOP) вводился в течение 10 дней (2 мг/кг/и.п.). Схемы введения FAS и DNPZL составили 21 мкг/мл, BID (i.p.) и 10 мг/кг (p.o.) в течение 10 дней соответственно. Наши результаты представляют FAS в качестве перспективной наноформулу для улучшения симптомов АД, особенно нарушения памяти, и далее подтверждают, что необходимы дополнительные исследования для выяснения типа взаимодействия C60 и P-gp.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32631043/

Мы изучили влияние новых водорастворимых полизамещенных производных фуллерена C60 (PFD) на активность Ca2+-Mg2+ АТФазы саркоплазматического ретикулума и cGMP фосфодиэстеразы. Все исследованные производные фуллерена ингибировали активность обоих ферментов. Например, PFD-I, PFD-II, PFD-III, PFD-V, PFD-IX, PFD-X и PFD-XI в концентрации 5×10-5 M полностью ингибировали гидролитические и транспортные функции Ca2+-ATPase. Эти соединения в концентрации 5×10-6 подавляли активный транспорт ионов кальция на 51±5, 77±8, 52±5, 52±5, 100±10, 80±8 и 100±10% соответственно и ингибировали гидролиз АТФ на 31±3, 78±8, 18±2, 29±3, 78±8, 63±7 и 73±9% соответственно, развая гидролитические и транспортные функции фермента. PFD-I неконкурентная и обратимо сниженная активность Ca2+-ATPase (Ki=2,3×10-6 М). Все изученные производные фуллерена (за исключением PFD-VII) ингибировали цГМФ фосфодиэстеразу более чем на 80% в концентрации 10-4 М и выше и более чем на 50% в концентрации 10-5 М. PFD-I является неконкурентным обратимым ингибитором cGMP фосфодиэстеразы (Ki=7×10-6 M). Эти результаты позволяют нам ожидать антиметастатическую, антиагрегаторную, антигипертензивную и сосудодилатную активность исследуемых соединений.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28744631/

Было исследовано влияние водного коллоидного раствора фуллерена C60 (C60FAS) на интенсивность длительных (соклондых в течение одного часа) вращательных движений у крыс без обесцивания. Для этой цели в исследовании была использована экспериментальная гемипаркинсоническая модель животных. Вращательные движения у гемипаркинсонических животных были инициированы внутрибрюшинным введением агониста дофаминовых рецепторов апоморфина. Было показано, что предварительная инъекция C60FAS (вещества с мощными антиоксидантными свойствами) в гемипаркинсонических крыс вызвала явные изменения в двигательном поведении животных. Было обнаружено, что животные, предварительно обработанные фуллереном, по сравнению с крысами, не обработанными предварительно обработанными или предварительно обработанными транспортным средством, вращались в течение 1 часа с примерно одинаковой скоростью до конца эксперимента, в то время как скорость вращения контрольных крыс постепенно снижалась до 20-30% от первоначального значения. Можно предположить, что наблюдаемые изменения в динамике движения гемипаркинсонических крыс после предварительной обработки C60FAS, предположительно, могут быть вызваны влиянием C60FAS на дофаминергическую систему, хотя изолированное потенцирование действия апоморфина C60FAS не может быть исключено. Тем не менее, более ранние данные о действии C60FAS на динамику мышц показали, что C60FAS может активировать защитное действие антиоксидантной системы в ответ на длительную мышечную активность и что антиоксидантная система, в свою очередь, может напрямую уменьшать изменения, связанные с усталостью, во время длительной мышечной активности.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32214272/

Генерация амилоидных агрегатов Aβ в виде старческих бляшек в головном мозге является одной из патологических отличительных черт болезни Альцгеймера (AD). Не существует лекарства от АД, и одна из последних стратегий лечения сосредоточена на ингибировании фибрилляции амилоида Aβ-пептида. Фуллерен C60 был предложен в качестве кандидата для уничтожения агрегатов Aβ, но он не растворим в воде, и его токсичность для клеток остается в значительной степени неоднозначной. Чтобы преодолеть эти недостатки, мы синтезировали и изучили влияние водорастворимого фуллеренола C60(OH)16 (фуллерен C60, несущий 16 гидроксильных групп) на фибрилляцию амилоида пептида Aβ40 in vitro. Используя флуоресцентный анализ тиофлавина Т и атомно-силовую микроскопию, было обнаружено, что C60(OH)16 эффективно уменьшает образование амилоидных фибрилл. Значение IC50 находится в низком диапазоне (мкг мл(-1)), что говорит о том, что фуллеренол мешает агрегации Aβ40 при стехиометрических концентрациях. Расчеты in silico подтвердили экспериментальные данные. Было обнаружено, что фуллеренол плотно связывается с мономером Aβ40, и полярные, отрицательно заряженные аминокислоты играют ключевую роль. Электростатические взаимодействия преимущественно способствуют связыванию через взаимодействие атомов кислорода из групп COO(-) боковых цепей полярных, отрицательно заряженных аминокислот с группами OH фуллеренола. Это стабилизирует контакт с D23 или K28 соляного моста. Из-за отсутствия четко выраженного связующего кармана фуллеренол также склоняется к расположению вблизи центральной гидрофобной области Aβ40 и может связываться с гидрофобным C-концом пептида. После связывания фуллеренола соляной мост становится гибким, подавляя агрегацию Aβ. Чтобы оценить токсичность фуллеренола, мы обнаружили, что воздействие клеток нейробластомы SH-SY5Y на фуллеренол не вызвало существенных изменений в жизнеспособности после 24 часов лечения. Эти результаты свидетельствуют о том, что фуллеренол C60(OH)16 представляет собой перспективный кандидат в качестве терапевтического средства для лечения болезни Альцгеймера.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27350395/

Циклофосфамид (CP), химиотерапевтическое средство, вызывает гепатотоксичность в качестве одного из побочных эффектов. Поэтому целью настоящего исследования является исследование потенциальных гепатопротекторных эффектов наночастиц фуллерена C60(C60) против высокой токсичной дозы CP. Двадцать пять крыс-альбиносов были случайным образом распределены в 5 групп (n=5 на группу). Группа 1 служила в качестве контроля. Группа 2 получала 200 мг/кг ДЦП один раз внутрибрюшно, в то время как группа 3 получала ту же дозу CP плюс C60 (4 мг кг, перорально) ежедневно в течение 10 дней. Группа 4 подвергала воздействию CP и ZnCl2 (4 мг кг, перорально) ежедневно в течение 10 дней. Группа 5 подвергалась воздействию CP и совместно лечена C60 и ZnCl2. Через день после последнего лечения кровь и печень были собраны для гематологических, биохимических и гистопатологических исследований. C60 значительно нормализовал количество эритроцитов, HB, PCV, лейкоцитов и тромбоцитов по сравнению с крысами, подвергшимися воздействию CP. Кроме того, ферменты печени, а именно АЛТ, АСТ и АЛП, показали, что CP повысили их уровни, а C60 значительно (p<0,05) снизил их до базальных уровней. Уровень маркера окислительного стресса, а именно MDA, был повышен при воздействии CP и нормализован при лечении C60. Кроме того, антиоксидантные системы, например GSH, CAT и SOD были истощены из ткани печени из-за токсичности CP, они были восстановлены при введении C60. Гепатопротекторные эффекты C60 на тестируемые параметры были сопоставимы с ZnCl2, и не наблюдались ни аддитивные, ни синергетические эффекты. Гистопатогически после лечения CP была зарегистрирована тяжелая дегенерация печени, однако после введения C60 наблюдались лишь незначительные изменения. Наши данные свидетельствуют о том, что C60 улучшает параметры крови и печени, измененные токсичностью, вызванной циклофосфамидом. Текущее исследование имеет клиническую значимость, в частности, применение C60 в качестве монотерапии или в комбинации для улучшения побочных эффектов CP у пациентов, пролеченных раком.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29080458/

Было показано, что первичные нарушения памяти, связанные с повышенным уровнем амилоида-β (Aβ) в головном мозге, частично связаны с ранними патологическими изменениями в эндоринальной коре (ЭК), которые распространяются по всей лимбической системе. Хотя известно, что гиппокамп играет ключевую роль в механизмах обучения и памяти, пока неясно, как его структуры участвуют в патологии EC. В этом исследовании изменения в памяти и морфологии нейронов у самцов крыс Вистара, вводимых в интраппокамп Aβ25-35, были коррелированы на 14-й и 45-й день после инъекции, чтобы выявить специфические когнитивно-структурные ассоциации. Основное внимание было уделено зубчатой извилине (DG) и гиппокампальным областям CA1 и CA3 из-за их участия в афферентных потоках от EC к гиппокампу через трисинаптические (EC → DG → CA3 → CA1) и/или моносинаптические (EC → CA1) пути. Очевидные нарушения памяти наблюдались в оба момента времени после инъекции Aβ25-35. Однако на 14-й день популяции морфологических неповрежденных нейронов уменьшились в CA3 и, что резко, в CA1, и супрамедиальный пучок DG был значительно поврежден. На 45-й день этот пучок в основном и нейроны CA1 частично восстановились, в то время как нейроны CA3 оставались поврежденными. Мы предполагаем, что Aβ25-35 в первую очередь воздействует на трисинаптический путь, разрушая гранулярные клетки в надмедиальной области DG и нейроны в CA3 и, через коллатерары Шаффера, в CA1. Предварительная обработка внутригиппокампа гидратированным фуллереном C60 позволяет нейронам и их связям пережить амилоидоз, тем самым поддерживая механизмы памяти.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28482636/

Предыстория: Появляются новые данные, свидетельствующие о том, что клеточный ROS, включая оксид азота (NO), являются важными медиаторами при воспалении и остеоартрите (ОА). Было продемонстрировано, что водорастворимая полигидроксилированная наночастица фуллерена C60 (фуллерол) обладает выдающейся способностью удалять ROS.Цель: Целью данного исследования является оценка влияния фуллерола на воспаление и ОА с помощью исследований in vitro и in vivo. Методы: Для экспериментов in vitro первичные перитонеальные макрофаги мыши и линия макрофагов RAW264.7 стимулировали воспалительные фенотипы липополисахаридом (LPS) в присутствии фуллерола. Для исследования на животных модель ОА была создана путем внутрисуставной инъекции монойодоацетата в коленные суставы крыс, а фуллерол вводили внутривенно сразу после индукции ОА. Результаты: Производство NO и экспрессия провоспалительных генов, индуцированных LPS, были значительно снижены фуллеролом в обоих типах клеток макрофагов. Между тем, фуллерол может значительно уменьшить фосфорилирование митоген-активированной p38 протеинкиназы и уровень белка факторов транскрипции ядерного фактора-каппаB и фактора транскрипции форки 1 в ядре. Исследование на животных подстало, что систематическое введение фуллерола предотвращает ОА, подавляя воспаление синовиальных мембран и повреждение хрящевых хондроцитов в суставах ОА.Вывод: Антиоксидантный фуллерол может иметь потенциальное терапевтическое применение для ОА.

Рисунок 1 Фуллерол может снизить экспрессию TNF-α, IL-1β, IL-6 и iNOS и выработку нитритов в первичных перитонеальных макрофагах мыши. Примечания: Фуллерол не был токсичным при дозах до 3 µМ (A, анализ WST-1). Фуллерол подавлял индуцированное LPS производство нитритов (B, тест реагента Griess) и экспрессию гена iNOS (C, количественный анализ RT-PCR). Это также обратило вспять стимулируемое LPS производство TNF-α (D, анализ ELISA; E, количественный анализ RT-PCR) и экспрессию воспалительных цитокинов IL-1β и IL-6 (F, количественный анализ RT-PCR). LPS: лечение LPS (100 нг/мл); LPS + FUL: лечение LPS (100 нг/мл) в сочетании с фуллеролом (1 µM). Сокращения: FUL, фуллерол; NT, без лечения; iNOS, индуцированная синтаза оксида азота; LPS, липополисахарид; TNF, фактор некроза опухоли.

Рисунок 2 Фуллерол может снизить выработку нитритов и экспрессию TNF-α, IL-6 и IL-1β в клеточной линии макрофагов RAW264.7. Примечания: Фуллерол не был токсичным при дозах до 3 µМ (A, анализ WST-1). Фуллерол подавлял индуцированное LPS производство нитритов (B, тест реагента Griess) и экспрессию гена iNOS (C, количественный анализ RT-PCR). Это также обратило вспять стимулируемое LPS производство TNF-α (D, анализ ELISA; E, количественный анализ RT-PCR) и экспрессию воспалительных цитокинов IL-1β и IL-6 (F, количественный анализ RT-PCR). LPS: лечение LPS (100 нг/мл); LPS + FUL: лечение LPS (100 нг/мл) в сочетании с фуллеролом (1 µM); LPS + DEX: обработка LPS (100 нг/мл) в сочетании с дексаметазоном (25 µM). Для всех анализов в каждой группе было проведено четыре повторения (n=4).Сокращения: FUL, фуллерол; NT, без лечения; iNOS, индуцированная синтаза оксида азота; LPS, липополисахарид; TNF, фактор некроза опухоли.

Рисунок 3 Фуллерол подавляет слияние клеток и образование мультиядерных клеток в клеточной линии макрофагов RAW264.7. Примечания: Клетки были окрашены FITC-конъюгированным фаллоидином, пептидом с высокой способностью связываться с микрофиламентным компонентом F-актином. (A) Изображения были сделаны под флуоресцентным микроскопом; (B) номера многоядерных клеток в случайно выбранной области, состоящей из 50 ядер в клеточных культурах с различной обработкой. Слияние клеток, которое привело к образованию мультиядерного, было вызвано LPS, а индукционный эффект LPS был ингибирован добавлением фуллерола. LPS: лечение LPS (100 нг/мл); LPS + FUL: лечение LPS (100 нг/мл) в сочетании с фуллеролом (1 µM). Сокращения: FUL, фуллерол; NT, без лечения; LPS, липополисахарид.

Рисунок 4 Фуллерол снижает уровни белка TLR4 (A) и p-P38 (C) в цитозольной фракции и NFkB (B) и FoxO1 (D) в ядерной фракции, определяемой западным блотом. Клетки обрабатывались 100 нг/мл только LPS (LPS) или 100 нг/мл LPS вместе с 1 µM фуллерола (LPS + FUL). Было показано, что уровни белка этих сигнальных молекул были значительно ниже в группе LPS, чем в группе LPS + FUL. *P<0,05, n=3.Сокращения: FUL, фуллерол; FoxO1, фактор транскрипции Forkhead Box 1; LPS, липополисахарид; NFkB, ядерный фактор-kappaB; TLR, toll-подобный рецептор.

Рисунок 5 Репрезентативное окрашивание H&E синовия из коленных суставов крысы (контроль: PBS, травмированный: MIA) с (FUL) или без (NT) лечения фуллеролом в течение 5 дней. Примечания: Фуллерол 2 мг/кг веса вводился внутривенно сразу после инъекции MIA. Результаты показали, что фуллерол уменьшает количество эритроцитов (синие стрелки) и фибробластоподобные клетки (черные стрелки) в синовии поврежденного колена, видимого на изображении вверх/влево группы MIA/NT.Сокращения: FUL, фуллерол; MIA, монойодоацетат; NT, без лечения.

Рисунок 6 Репрезентативный сафранин O/Быстрое зеленое окрашивание коленных суставов крыс (A, контроль: PBS, травмированный: MIA) и бедренного суставного хряща (B) в обоих суставах с (Ful) или без (NT) лечения фуллеролом. Примечания: Остеоартрит был вызван в коленных суставах путем внутрисуставной инъекции MIA на сроко в течение 21 дня. Было показано, что вызванные MIA гистопатологические изменения, включая снижение производства матрицы и толщины суставного хряща, эрозию суставного хряща, дезориентацию хондроцитов, фибрилляцию поверхностной зоны и обнажение субхондральной кости, были зависимыми от времени (A). Фуллерол облегчает потерю матрицы, хондроцитов (черные стрелки) и толщины хряща (черные линии и гистограмма) в бедренном суставном хряще (B). Сокращения: MIA, монойодоацетат; NT, без лечения.

Рисунок 7 Предлагаемый механизм, лежащий в основе ингибирующего воздействия фуллерола на экспрессию генов, связанных с воспалением, в макрофагах, активированных LPS. Символ ⊝ представляет собой ингибирование фуллерола против свободных радикалов, образующихся после связывания LPS с его лигандом TLR4. p38 MAPK играет ключевую роль в регулировании. С помощью факторов транскрипции, NFkB и FoxO1, экспрессия целевых генов регулировалась. Снижение экспрессии iNOS и TLR4 снижает клеточный уровень реактивных азотных форм (RNS) и белка TLR4, что еще больше сводит к минимуму воспалительные эффекты LPS. Стоит отметить, что другие сигнальные пути также могут быть вовлечены в противовоспалительное фуллерол. Сокращения: FoxO1, фактор транскрипции Forkhead box 1; iNOS, индуцированная синтаза оксида азота; LPS, липополисахарид; NFkB, ядерный фактор-kappaB; TLR, toll-подобный рецептор.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31239673/

Сообщалось, что C60(OH)22 подавляет рак человека путем ингибирования ангиогенеза. Однако механизм его действия остается неясным. Для изучения роли и механизма C60(OH)22 при раке поджелудочной железы человека были использованы нокдаун siRNA, иммунофлуоресценция и модель мыши с матригельной пробкой. Результаты показали, что C60(OH)22 подавляет инвазию эндотелиальных клеток и образование трубок in vitro. C60(OH)22 подавляет ангиогенез у мышей с ксенотелиальной клеткой пупочной вены человека (HUVEC). Ферментативная активность MMP2 и MMP9, а также уровни экспрессии HDAC1, HDAC2, HIF-1α и VEGF, были ингибированы C60(OH)22. Экспрессия RECK была повышена C60(OH)22 в HUVEC. Уровни экспрессии HIF-1α и VEGF были понизили, а экспрессия RECK была повысшена после нокаута HDAC1 и HDAC2 в HUVEC. Вторжение клеток, образование трубок и ферментативная активность MMP2 и MMP9 были подавлены после нокдауна HDAC1 или HDAC2 в HUVEC.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27714131/

Предыстория: Фуллерены и металлофуллерены сами по себе можно считать перспективными нанофармацевтиками и как основу для химической модификации. Поскольку гомеостаз реактивных форм кислорода играет жизненно важную роль в клетках, изучение их влияния на гены, участвующие в окислительном стрессе и противовоспалительных реакциях, имеет особое значение.

Методы: фибробласты легких плода человека инкубировали с водными дисперсиями C60, C70 и Gd@C82 в концентрациях 5 нМ и 1,5 µМ в течение 1, 3, 24 и 72 часов. Были изучены жизнеспособность клеток, внутриклеточная экспрессия ROS, NOX4, NFκB, PRAR-γ, NRF2, гемоксигеназы 1 и экспрессия хинондегидрогеназы NAD(P)H 1.

Результаты и вывод: Водные дисперсии фуллеренов C60, C70 и Gd@C82 являются активными участниками гомеостаза реактивных форм кислорода (ROS). Низкие и высокие концентрации водных дисперсий фуллерена (AFD) оказывают схожие эффекты. C70 был самым инертным веществом, C60 был самым активным веществом. Все AFD имеют как «прооксидантный», так и «антиоксидантный» эффект, но с разным балансом. Gd@C82 был веществом с более выраженными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами, в то время как C70 имел более выраженные «прооксидантные» свойства.

Ключевые слова: NAD(P)H хинондегидрогеназа 1; NOX4; Nrf2; PRAR-γ; гомеостаз ROS; противовоспалительные пути; водные дисперсии фуллерена; гемоксигеназа 1; металлофуллерены; окислительный стресс; нетронутые фуллерены.

Рисунок 1 Массовые спектры положительных ионов MALDI AFD (a) C60, (b) (C70) и (c) Gd@C82 в матрице α-циано-4-гидроксициннаминовой кислоты.

Рисунок 2 Тест MTT: жизнеспособность клеток по сравнению с концентрациями C60(a), C70 (b) и Gd@C82 (c) после 72 часов инкубации. В пустых экспериментах клетки инкубировали без AFD.

Рисунок 3 Тест митотрекера с TMRM с использованием проточной цитометрии: относительное усиление сигнала митотрекера в клетках относительно пустого времени по сравнению с инкубационным временем с C60 (a), C70 (b) и Gd@C82 (c). В пустых экспериментах клетки инкубировали без AFD. Концентрации указаны на рисунке.

Рисунок 4 Флуоресценция C60 (концентрация 1,5 µM) в клетках после 3 и 24 часов инкубации: Vis, передаваемый свет, флуоресценция была зарегистрирована с фильтром 450–525 нм, длина волны возбуждения 350 нм (FL1) и 490 (FL2); увеличение показано слева. Масштаб отмечен красными полосами. Нижняя серия фотографий - это изображения клеток, инкубированных без фуллерена (контрольный эксперимент).

Рисунок 5 Флуоресценция C72 (концентрация 1,5 µM) в клетках после 3 и 24 часов инкубации: Vis, передаваемый свет, флуоресценция была зарегистрирована с фильтром 450–525 нм, длина волны возбуждения 350 нм (FL1) и 490 (FL2); увеличение показано слева. Масштаб отмечен красными полосами.

Рисунок 6 Флуоресценция Gd@C82 (концентрация 1,5 µM) в клетках после 3 и 24 часов инкубации: Vis-передаваемый свет, флуоресценция была зарегистрирована с фильтром 450–525 нм, длина волны возбуждения 350 нм (FL1) и 490 (FL2); увеличение показано слева. Масштаб отмечен красными полосами.

Рисунок 7 Гистограммы внутриклеточного производства ROS на время инкубации для C60 (a), C70 (b) и Gd@C82 (c) при концентрациях 5 нМ и 1,5 µМ; использовалась проточная цитометрия. (*) обозначает значительные различия с пустыми клетками, p < 0,01, непараметрический U-тест.

Рисунок 8 Уровень белка NOX4 в клетках, обработанных (a) C60, (c) C70 и (e) Gd@C82при концентрациях 5 нМ и 1,5 µМ. Экспрессия гена NOX4 в клетках, инкубирующих с (b) C60, (d) C70 и (f) Gd@C82 при концентрации 5 нМ и 1,5 µМ. Уровень РНК NOX4 - это средний из трех реплик, связанных с экспрессией гена NOX4 в пустых клетках. Ген TBP использовался в качестве внутреннего стандартного гена. Пустые клетки были инкубированы без AFD. (*) обозначает значительные различия с пустыми ячейками, p < 0,01, непараметрический U-тест.

Рисунок 9 Уровень белка PAR-γ в клетках, обработанных (a) C60, (b) C70 и (c) Gd@C82при концентрациях 5 нМ и 1,5 µМ. Пустые клетки были инкубированы без AFD. (*) обозначает значительные различия с пустыми ячейками, p < 0,01, непараметрический U-тест.

Рисунок 10 Уровень белка NRF2 в клетках, обработанных (a) C60, (c) C70 и (e) Gd@C82 в концентрациях 5 нМ и 1,5 µМ, связанных с пустыми клетками, инкубированными без AFD. Экспрессия гена NRF2 в клетках, инкубирующих (b) C60, (d) C70 и (f) Gd@C82 при концентрациях 5 нМ и 1,5 µМ. Уровень РНК NRF2 - это средний из трех реплик, связанных с экспрессией гена NRF2 в пустых клетках. Ген TBP использовался в качестве внутреннего стандартного гена. (*) обозначает значительные различия с пустыми клетками, p < 0,01, непараметрический U-тест.

Рисунок 11 Экспрессия гена HMOX1 в клетках, инкубирующих с (a) C60, (b) C70 и (c) Gd@C82 в концентрациях 5 нМ и 1,5 µМ. Уровень РНК HMOX1 - это средний из трех реплик, связанных с экспрессией гена HMOX1 в пустых клетках. Ген TBP использовался в качестве внутреннего стандартного гена. (*) обозначает значительные различия с пустыми клетками, p < 0,01, непараметрический U-тест.

Рисунок 12 Экспрессия гена NQO1 в клетках, инкубирующих (a) C60, (b) C70 и (c) Gd@C82 в концентрациях 5 нМ и 1,5 µМ. Уровень РНК NQO1 - это значительное значение трех реплик, связанных с экспрессией гена NQO1 в пустых клетках. Ген TBP использовался в качестве внутреннего стандартного гена. (*) обозначает значительные различия с пустыми клетками, p < 0,01, непараметрический U-тест.

Рисунок 12 Экспрессия гена NQO1 в клетках, инкубирующих (a) C60, (b) C70 и (c) Gd@C82 в концентрациях 5 нМ и 1,5 µМ. Уровень РНК NQO1 - это значительное значение трех реплик, связанных с экспрессией гена NQO1 в пустых клетках. Ген TBP использовался в качестве внутреннего стандартного гена. (*) обозначает значительные различия с пустыми клетками, p < 0,01, непараметрический U-тест.

Рисунок 13 Динамика изменений изучаемых параметров с течением времени (диапазон времени указан в первой колонке) для двух концентраций водных дисперсий фуллерена. Сплошные линии обозначают значительные изменения и точные линии, тенденции.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34200169/

Применение первозданного водного коллоидного раствора С60 фуллерена (C60FAS; 0,5 мг/кг массы тела) для крыс, испытывающих острый колит, либо внутрибрюшинно, либо внутриректально (1) восстанавливает заживление слизистой оболочки толстой кишки и целостность эпителиального барьера, о чем свидетельствуют вскрытие и гистологические результаты, а также нормализация ежедневного выведения фенольфталеинового красителя; (2) ослабляет последствия кровотечений, такие как признаки анемии и повышенное количество тромбоцитов; (3) улучшает окислительно-восстановительный статус печени, подавляя перекисное окисление липидов (уровни малионного диальдегида и белковой карбонильной группы снизились) и стимулируя антиоксидантную систему антиоксидантной системы (активность глутатионпероксидазы увеличилась). Кроме того, C60FASвнутриректально увеличивает количество моноцитов и уменьшает содержание нейтрофильных гранулоцитов, т.е. снижает скорость воспалительного процесса и активирует процессы восстановления тканей толстой кишки с участием моноцитов. Поэтому интраректальное введение C60FAS может служить эффективным инструментом терапии язвенного колита.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30274084/

Исследования токсичности наночастиц (НП) для человека сильно отстают от быстрого развития инженерных функционализированных НП. Фуллерен широко используется в качестве скелета-носителя лекарств из-за его низкого риска. Однако, в отличие от других видов НП, было обнаружено, что NP на основе фуллерена (C60 NP) оказывают антикоагулянтный эффект, хотя потенциальная цель все еще неизвестна. В исследовании были приняты как экспериментальные, так и вычислительные методы для получения механистического понимания модуляции активности тромбина девятью видами C60 NP с различными поверхностными химическими свойствами. Анализы активности ферментов in vitro показали, что все протестированные модифицированных поверхностно модифицированных НП C60 демонстрируют способность к ингибированию тромбина. Кинетические исследования в сочетании с конкурентным тестированием с использованием 3 известных ингибиторов показали, что шесть из C60 NP с большей гидрофобностью и кислотностью донорской водородной связи (HB) или основностью акцептора действовали как конкурентные ингибиторы тромбина, непосредственно взаимодействуя с активным сайтом тромбина. Затем была создана простая количественная модель взаимосвязи наноструктуры-активности, связывающая свойства поверхностных заместителя с потенциалом ингибирования для шести конкурентных ингибиторов. Анализ молекулярной стыковки показал, что межмолекулярные взаимодействия HB были важны для специфического связывания C60 NP с каньоном активного участка, в то время как дополнительная стабильность, обеспечиваемая поверхностными группами через взаимодействие Ван-дер-Ваальса, также играет ключевую роль в сродстве тромбиновых связей NP. Наши результаты свидетельствуют о том, что тромбин является возможной мишенью поверхностно функционализированных НП C60, относящихся к их антикоагулянтному эффекту.

Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29406112/