Эндогенные фотоакцепторы, сенсибилизирующие фотобиологические реакции в соматических клетках

Выполнены сравнительные исследования влияния излучения лазерных и светодиодных источников с длиной волны λ = 405 и 445 нм на метаболическую активность культивируемых соматических клеток. Более выраженный ингибирующий эффект наблюдается при воздействии света с λ = 405 нм. Отмечается отсутствие принципиальных различий в действии монохроматического и квазимонохроматического света. Показано, что фотобиологический эффект обусловлен фотохимическими процессами с участием различных активных форм кислорода, вклад которых в эффекты инактивации клеток зависит от времени после прекращения облучения. В спектрах флуоресценции суспензии живых клеток наряду с флавиновой составляющей впервые зарегистрированы порфириновые компоненты. На основании сопоставления абсорбционных характеристик флавиновых и порфириновых сенсибилизаторов, а также данных хемилюминесцентного анализа и биологического действия излучения с λ = 405 и 445 нм сделан вывод, что определяющий вклад в образование синглетного кислорода в клетках при воздействии излучения с λ = 405 нм вносят эндогенные порфирины, характеризующиеся наиболее интенсивным поглощением в данной области. Вклад флавинов более выражен при действии излучения с λ = 445 нм, соответствующего максимуму в их спектре поглощения и минимальному поглощению эндогенных порфиринов.

1. V. Yu. Plavskii, A. V. Mikulich, N. V. Barulin, L. G. Plavskaya, A. I. Tretyakova, I. A. Leusenko, T. S. Ananich, N. S. Serdyuchenko. Laser Therapies: Types, Uses and Safety, New York, Nova Science Publishers, сh. 1 (2020) 1—68

2. C. Dompe, L. Moncrieff, J. Matys, K. Grzech-Leśniak, I. Kocherova, A. Bryja, M. Bruska, M. Dominiak, P. Mozdziak, T. H. I. Skiba, J. A. Shibli, A. Angelova Volponi, B. Kempisty, M. Dyszkiewicz-Konwińska. J. Clin. Med., 9, N 6 (2020) 1724

3. P. Rola, S. Włodarczak, M. Lesiak, A. Doroszko, A. Włodarczak. Photonics, 9, N 7 (2022) 502

4. Ю. Е. Еременко, Е. Л. Малец, А. А. Куприянова, В. И. Журневич, В. Ю. Плавский. Докл. НАН Беларуси, 64, № 1 (2020) 86—93

5. В. Ю. Плавский, Н. В. Барулин. Журн. прикл. cпектр., 75, № 2 (2008) 233—241 [V. Y. Plavskii, N. V. Barulin. J. Appl. Spectr., 75 (2008) 241—250]

6. В. Ю. Плавский, Н. В. Барулин. Журн. прикл. спектр., 75, № 6 (2008) 843—858 [V. Y. Plavskii, N. V. Barulin. J. Appl. Spectr., 75 (2008) 843—856]

7. V. Y. Plavskiĭ, N. V. Barulin. J. Opt. Technol., 75, N 9 (2008) 546—552

8. M. Yeste, M. Castillo-Martín, S. Bonet, J. E. Rodríguez-Gil. Anim. Reprod. Sci., 194 (2018) 19—32

9. A. V. Budagovsky, M. V. Maslova, O. N. Budagovskaya, E. V. Grosheva. BIO Web of Conf., 23 (2020) 02001

10. А. Н. Рубинов, А. А. Афанасьев. Опт. и спектр., 98, № 6 (2005) 1027—1032

11. S. Passarella, T. Karu. J. Photochem. Photobiol. B, 140 (2014) 344—358

12. M. R. Hamblin, A. Liebert. Photobiomodul. Photomed. Laser Surg., 40, N 2 (2022) 75—77

13. A. Liebert, W. Capon, V. Pang, D. Vila, B. Bicknell, C. McLachlan, H. Kiat. Biomedicines, 11 (2023) 237

14. A. P. Sommer. Photobiomodul. Photomed. Laser Surg., 37, N 6 (2019) 336—341

15. T. I. Karu. IUBMB Life, 62 (2010) 607—610

16. H. Serrage, V. Heiskanen, W. M. Palin, P. R. Cooper, M. R. Milward, M. Hadis, M. R. Hamblin. Photochem. Photobiol. Sci., 18, N 8 (2019) 1877—1909

17. P. L. V. Lima, C. V. Pereira, N. Nissanka, T. Arguello, G. Gavini, C. M. D. C. Maranduba, F. Diaz, C. T. Moraes. J. Photochem. Photobiol. B, 194 (2019) 71—75

18. B. Quirk, H. Whelan. Photomed. Laser Surg., 34, N 12 (2016) 631—637

19. M. Eichler, R. Lavi, A. Shainberg, R. Lubart. Lasers Surg. Med., 37 (2005) 314—319

20. M. R. Hamblin. Photochem. Photobiol., 94, N 2 (2018) 199—212

21. С. Д. Захаров, А. В. Иванов. Квант. электрон., 29 (1999) 192—214

22. V. Y. Plavskii, N. V. Barulin, A. V. Mikulich, A. I. Tretyakova, T. S. Ananich, L. G. Plavskaya, I. A. Leusenka, A. N. Sobchuk, V. A. Sysov, O. N. Dudinova, A. I. Vodchits, I. A. Khodasevich, V. A. Orlovich. J. Photochem. Photobiol. B: Biol., 216 (2021) 112112

23. V. Plavskii, A. Mikulich, N. Barulin, T. Ananich, L. Plavskaya, A. Tretyakova, I. Leusenka. Photochem. Photobiol., 96, N 6 (2020) 1294—1313

24. T. J. Karu, G. S. Kalendo, V. S. Letokhov, V. V. Lobko. Nuovo Cimento D, 3 (1984) 309—318

25. K. Hoenes, U. Wenzel, B. Spellerberg, M. Hessling. Photochem. Photobiol., 96 (2020) 156—169

26. V. Yu. Plavskii, A. V. Mikulich, A. I. Tretyakova, I. A. Leusenka, L. G. Plavskaya, O. A. Kazyuchits, I. I. Dobysh, T. P. Krasnenkova. J. Photochem. Photobiol. B, 183 (2018) 172—183

27. R. M. Tomb, T. A. White, J. E. Coia, J. G. Anderson, S. J. MacGregor, M. Maclean. Photochem. Photobiol., 94 (2018) 445—458

28. S. I. Nagahama, T. Yanamoto, M. Sano, T. Mukai. Jpn. J. Appl. Phys. 40(5R) (2001) 3075—3081

29. T. Mosmann. J. Immun. Methods, 65 (1983) 55—63

30. C. Lu, G. Song, J. M. Lin. TrAC Trends Anal. Chem., 25 (2006) 985—995

31. D. B. Lockwood, J. C. Wataha, J. B. Lewis, W. Y. Tseng, R. L. Messer, S. D. Hsu. Dent. Mater., 21 (2005) 683—688

32. M. Feith, T. Vičar, J. Gumulec, M. Raudenská, A. Gjörloff Wingren, M. Masařík, J. Balvan. Appl. Sci., 10, N 7 (2020) 2597

33. A. C. Croce, G. Bottiroli. Eur. J. Histochem., 58, N 4 (2014) 2461

34. В. Ю. Плавский, Л. Г. Плавская, О. Н. Дудинова, А. Н. Собчук, Т. С. Ананич, А. В. Микулич, А. И. Третьякова, И. А. Леусенко. В сб. “Лазеры в науке, технике, медицине”, под ред. В. А. Петрова, Москва, МНТОРЭС им. А. С. Попова, 32 (2021) 118—122

35. Z. Chen, S. Huang, M. Liu. Photodermatol. Photoimmunol. Photomed., 38, N 1 (2022) 3—11

36. J. Yang, Q. Fu, H. Jiang, Y. Li, M. Liu. Front. Oncol., 12 (2022) 1022973

37. Б. И. Степанов, В. А. Мостовников, А. Н. Рубинов, И. В. Хохлов. Докл. АН СССР, 236 (1977) 1007—1010

38. V. V. Bumah, D. S. Masson-Meyers, O. Awosika, S. Zacharias, C. S. Enwemeka. Lasers Med. Sci. 36 (2021) 1661—1670

39. C. Mignon, N. E. Uzunbajakava, B. Raafs, N. V. Botchkareva, D. J. Tobin. Sci. Rep., 7, N 1 (2017) 2797

40. L. Taflinski, E. Demir, J. Kauczok, P. C. Fuchs, M. Born, C. V. Suschek, C. Opländer. Exp. Dermatol., 23, N 4 (2014) 240—246

41. A. Yoshida, F. Yoshino, T. Makita, Y. Maehata, K. Higashi, C. Miyamoto, S. Wada-Takahashi, S. Takahashi, O. Takahashi, M. C. I. Lee. J. Photochem. Photobiol. B: Biol., 129 (2013) 1—5

42. N. Peskova, A. Brilkina, A. Gorokhova, N. Shilyagina, O. Kutova, A. Nerush, A. Orlova, L. Klapshina, V. Vodeneev, I. Balalaeva. J. Photochem. Photobiol. B: Biol., 219 (2021) 112208

43. L. M. Sencha, A. A. Gorokhova, N. N. Peskova, E. I. Cherkasova, I. V. Balalaeva. J. Biomed. Photon. Eng., 8, N 4 (2022) 040305

44. B. V. Chernyak, D. S. Izyumov, K. G. Lyamzaev, A. A. Pashkovskaya, O. Y. Pletjushkina, Y. N. Antonenko, D. V. Sakharov, K. W. A. Wirtz, V. P. Skulachev. Biochim. Biophys. Acta, 1757 (2006) 525—534

45. J. Hühner, Á. Ingles-Prieto, C. Neusüß, M. Lämmerhofer, H. Janovjak. Electrophoresis, 36 (2015) 518—525

46. C. Opländer, S. Hidding, F. B. Werners, M. Born, N. Pallua, C. V. Suschek. J. Photochem. Photobiol. B: Biol., 103, N 2 (2011) 118—125

47. J. Liebmann, M. Born, V. Kolb-Bachofen. J. Invest. Dermatol., 130, N 1 (2010) 259—269

48. V. Yu. Plavskii, A. V. Mikulich, A. I. Tretyakova, L. G. Plavskaya, O. N. Dudinova, T. S. Ananich, A. N. Sobchuk, I. A. Leusenka, S. V. Yakimchuk, Le Hang Dang, Ngoc Quyen Tran. Trends Photochem. Photobiol, 21 (2022) 14