Исследование ключевых клеточных сигнальных путей и механизмов активации транскрипционных факторов в формировании устойчивости к окислительному стрессу при воздействии ионизирующего излучения и нанокристаллического диоксида церия

Проведен комплексный анализ биологической активности нанокристаллического диоксида церия (СеО₂) в системах in vitro и in vivo. Показано, что цитрат-стабилизированные наночастицы СеО₂ при воздействии ионизирующего излучения способны в дозозависимой манере инактивировать перекись водорода и гидроксильный радикал, а также снижать количество апоптотических клеток в культуре первичных фибробластов мыши. Выявлено, что цитрат-стабилизированные наночастицы СеО₂ при воздействии ионизирующего излучения способны выступать как в качестве радиопротектора, так и как радиомитигатора in vivo. Защитный механизм действия связан не только с ингибированием развития радиационно-индуцированного окислительного стресса и снижением уровня цитогенетических повреждений в костном мозге облученных животных, но и способностью наночастиц СеО₂ оказывать влияние на уровни экспрессии ключевых генов, вовлеченных в ответ на действие ионизирующего излучения. Предложен и обоснован механизм комплексного защитного действия наночастиц СеО₂ при воздействии ионизирующего излучения, который включает несколько ступеней защиты («физическую», «химическую» и «биологическую»). Полученные результаты могут лечь в основу разработки высокоэффективного и безопасного радиозащитного препарата нового поколения. Предложены некоторые решения для направленной внутриклеточной доставки терапевтически активных наноматериалов на основе наночастиц диоксида церия.