ИТЭБ 
 
  Новости
  Пресс-релизы
  История
  Структура
  Научные направления
  Основные достижения
  Диссертационный совет
  Ученый совет
  Совет молодых ученых
  Научно-образовательный центр
  Наукоемное производство
  Научные школы
  Нормативные документы
  Библиотеки
  Телефоны

Ученые показали, почему триклозан вреден для млекопитающих

Триклозан, который широко используют как бактерицидное средство, может причинить вред животным. Оказывается, триклозан даже в малых концентрациях влияет на митохондрии в клетках и запускает программу их гибели. Это показали в экспериментах на клетках крыс ученые из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН в Пущино. Результаты работы они изложили в статье, которая выйдет в начале 2018 года в журнале «Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Biomembranes».

«Долгое время считалось, что триклозан безвреден для человека и животных. Его используют в различных мылах и косметических средствах. Недавно в США запретили использование триклозана в жидком и твердом мыле. Стал он встречаться гораздо реже и у нас. Тем не менее в больницах триклозан еще используют в санитарных средствах», — рассказал пресс-службе ИТЭБ РАН первый автор статьи, ведущий научный сотрудник лаборатории митохондриального транспорта, доктор биологических наук Константин Белослудцев.

Константин Белослудцев ИТЭБ РАН

Триклозан синтезировали в середине 1960-х годов как средство для борьбы с микробами. Он влияет на редуктазу белка — переносчика еноил-ацил радикала (ENR). Это фермент бактерий, участвующий в синтезе жирных кислот. Его нет в эукариотических клетках, из которых состоят млекопитающие и другие животные, поэтому долгое время считалось, что триклозан безвреден. Но по мере накопления данных, стало ясно, что триклозан токсичен для людей. Он каким-то образом воздействует на клетки и вызывает их гибель. Механизм же этого воздействия не вполне ясен.

Ученые из ИТЭБ РАН при финансовой поддержке РФФИ, РНФ и Минобрнауки решили проверить гипотезу о гибели клеток из-за воздействия триклозана на митохондрии — органеллы, вырабатывающие энергию. Ранее они установили, что в малых дозах триклозан воздействует на второй комплекс дыхательной цепи митохондрии и нарушает работу органеллы. Теперь они увеличили концентрацию триклозана до 10-70 мкМ и проверили эффект на митохондриях, выделенных из клеток печени крыс. Ученые показали, что молекулы триклозана взаимодействуют с внутренней мембраной митохондрий и буквально делают в ней дырки, или поры. Через поры в органеллу проникают разные ионы и молекулы извне, в том числе воды. В результате этого митохондрии набухают, что приводит к выходу из органелл проапоптотических белков (например, цитохром с). Эти белки и запускают программу клеточной гибели.

Для проверки исследователи поставили аналогичный эксперимент на искусственных липидных мембранах — липосомах. Триклозан вызывал образование пор и в них. «Получается, он способен делать дырки в любых бислойных мембранах», — полагает Белослудцев. На практике это означает, что накопление триклозана в нашем организме будет оказывать вредное воздействие. Возможно даже, что триклозан более губителен для млекопитающих, чем для микробов.

Триклозан легко проникает в клетку, есть данные о том, что он влияет на работу различных рецепторов, белков, каналов на клеточной мембране, вызывает окислительный стресс и может приводить к гибели клеток. Ученые из ИТЭБ РАН намерены продолжить исследование. «Мы хотим посмотреть, как триклозан, его метаболиты и продукты биодеградации влияют на живые организмы. Известно, что эти соединения способны значительно накапливаться в тканях водных организмов. Поэтому необходимо проверить, происходит ли под действием триклозана изменение функциональных параметров митохондрий водных организмов, влияет ли он на их выживаемость», — делится планами Константин Белослудцев. Работа с триклозаном представляет собой начало исследований в ИТЭБ РАН, посвященных выявлению токсического действия различных фармацевтических препаратов, мишенью которых могут быть митохондрии клеток живых организмов.

Источники:

  1. Belosludtsev K. N. et al. Study of the mechanism of permeabilization of lecithin liposomes and rat liver mitochondria by the antimicrobial drug triclosan //Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Biomembranes. – 2017.
    http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0005273617303000
  2. Teplova V. V., Belosludtsev K. N., Kruglov A. G. Mechanism of triclosan toxicity: Mitochondrial dysfunction including complex II inhibition, superoxide release and uncoupling of oxidative phosphorylation //Toxicology letters. – 2017. – Т. 275. – С. 108-117.
    http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378427417301728

Фотографии ИТЭБ РАН.

Фотографии митохондрий клеток печени крыс до обработки триклозаном и после (нижний снимок), сделанные под электронным микроскопом. На нижнем снимке показано набухание митохондрий в результате повреждения мембраны триклозаном.

Релиз подготовлен Татьяной Пичугиной