Наноструктурированные микропластинки гидроксикарбоната цинка: оценка токсичности in vitro в отношении эритроцитов и клеток L929

Наноструктурированные материалы предложены в качестве источника пищевого цинка для сельскохозяйственных животных. В настоящем исследовании оценивали цитотоксичность вновь синтезированных наноструктурированных микропластинок гидроксикарбоната цинка (ZnCH) Zn(CO₃)(OH)₂. Цитотоксичность микропластинок изучали на клеточной линии L929 мыши и зрелых эритроцитах крысы. После воздействия микропластинок на клетки L929 оценивали жизнеспособность, подвижность, пути клеточной гибели, участие сигнальных путей кальция, активных форм кислорода и активных форм азота (RNS), каспаз, а также изменения клеточных мембран. Для оценки гемосовместимости содержащих цинк микропластинок проводили тесты на осмотическую хрупкость и гемолиз, а также оценивали ряд параметров эриптоза. Полученные результаты свидетельствуют о дозозависимой цитотоксичности микропластинок ZnCH в отношении клеток L929; при низких концентрациях (10 мг/л и менее) токсичности не наблюдали. При высоких концентрациях (25 мг/л и более) микропластинки ZnCH вызывали нитрозативный стресс, кальций- и каспазозависимый апоптоз, а также дозозависимо изменяли упорядоченность липидов клеточных мембран. Это проявлялось повышением флуоресценции, зависимой от активных форм азота, до 7 раз, увеличением флуоресценции Fura-2 в 2,9 раза, повышением более чем в 20 раз флуоресценции, зависимой от каспаз (каспаз-3, -8 и -9), и увеличением относительного индекса зонда NR12S до 4,4 раза. Неожиданно токсичность в отношении зрелых энуклеированных эритроцитов оказалась ниже, чем в отношении клеток L929. Микропластинки ZnCH вызывали эриптоз, связанный с окислительным и нитрозативным стрессом, кальциевой сигнализацией и привлечением каспаз, при концентрациях 25, 50 и 100 мг/л. Тесты на эриптоз оказались более чувствительными, чем оценка гемолиза. Микропластинки Zn(CO₃)(OH)₂ не проявляют цитотоксичности при низких концентрациях, что указывает на их потенциальную пригодность в качестве источника цинка для сельскохозяйственных животных.