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 в лаборатории. Фото ИТЭБ...

Константин Белослудцев в лаборатории. Фото 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.

Фотографии митохондрий клеток печени крыс до об...

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. Фото ИТЭБ РАН

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

Релиз подготовлен Татьяной Пичугиной

пресс-служба ИТЭБ РАН: iteb-press@yandex.ru,

Пресс-релизы ИТЭБ РАН: http://web.iteb.psn.ru/press-release.htm