Крылов Александр Сергеевич

заведующий отделением - врач-радиолог отделения радионуклидной диагностики №1 ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России, г. Москва, Каширское шоссе д.23.

Образование: ГОУ ВПО «Российский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию», 2004 год, по специальности «Медицинская биофизика»;

ГУ РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН клиническая ординатура по специальности Радиология 2004-2006 годы.

Специальность Радиология. Общий стаж работы по специальности – 16 лет.

Последняя дата присвоения квалификационной категории (высшая категория по специальности Радиология, 01.11.2023 год);

С 2006 г. по 2020 г. работал в должности врача-радиолога лаборатории радиоизотопной диагностики. С 2020 г. по настоящее время возглавляю отделение радионуклидной диагностики №1 отдела радионуклидной диагностики и терапии НИИ КиЭР.

В 2011 году защищена диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук на тему: «Радионуклидная диагностика злокачественных мезенхимальных опухолей у детей».

Является автором 82 научных работ, систематически выступаю с докладами на научных конгрессах и конференциях.

С 2021 года работаю доцентом кафедры последипломного образования врачей Департамента профессионального образования ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России по направлению «Радиология».

В редакционных коллегиях не состою.

Служебный адрес и рабочий телефон: г. Москва, Каширское шоссе, д. 23, тел. 8(499)324-18-01.

Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2024. Том 69. № 2

DOI:10.33266/1024-6177-2024-69-2-5-11

Т.Р. Гайнутдинов^{1, 2}, К.Н. Вагин^{1, 2}, С.А. Рыжкин^{1, 2, 3, 4, 5}, Ф.Х. Калимуллин¹, С.Е. Охрименко^{3, 6}

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАДИАЦИОННОГО ПОРАЖЕНИЯ
НА ФОНЕ ЗАРАЖЕНИЯ ОРГАНИЗМА ПАСТЕРЕЛЛЕЗНОЙ ИНФЕКЦИЕЙ  

¹ Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности, Казань

² Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань

³ Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования Минздрава России, Москва

⁴ Казанский государственный медицинский университет Минздрава России, Казань

⁵ Академия наук Республики Татарстан, Казань

⁶ Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва

Контактное лицо: Тимур Рафкатович Гайнутдинов, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

РЕФЕРАТ

Цель: Смоделировать радиационное поражение на фоне заражения организма пастереллезной инфекцией.

Материал и методы: В работе представлено моделирование радиационного и пастереллезного поражения, вызванного действием на организм физическим и биологическим факторами. Моделирование острой лучевой болезни (ОЛБ) животных проводили гамма-облучением на установке «Пума» с мощностью экспозиционной дозы 2,36×10^-5 А/кг. В качестве модели биологического агента для воспроизведения экспериментального биологического поражения использовали возбудитель пастереллеза Pasteurella multocida, как один из наиболее часто встречающихся патогенных агентов. Моделирование радиационно-пастереллезного поражения проводили на кроликах и на белых мышах живой массой 2,8‒3,4 кг и 18‒20 г соответственно.

Результаты: В опытах на белых мышах по определению оптимальных доз поражающих агентов установлено, что минимальные дозы гамма-излучения и возбудителя пастереллеза составляют 6,0 Гр и 4,5×10³ микробных клеток на кг (м.к./кг), 3,9 Гр и 9,0×10³ м.к./кг, что приводит к развитию пастереллезной инфекции и лучевой болезни в острой форме c гибелью всех животных, в основном на первый и второй дни после воздействия поражающих агентов. Установлено, что гамма-облучение кроликов в дозе 8,0 Гр, с последующим заражением пастереллами в дозе 4,5×10³ м.к./кг, отягощало течение пастереллезного процесса, способствовало его генерализации и ускоряло гибель животных. 

Заключение: Радиационно-пастереллезное поражение протекает быстро. Животные погибали на 2‒13 сут после начала заболевания при средней продолжительности жизни 6,3 сут. Воздействие нелетальных доз изучаемых агентов на кроликах в указанных дозах приводило к отягощению течения лучевой болезни и пастереллезной инфекции, вызывая гибель всех животных от радиационно-пастереллезной патологии. При вскрытии трупов животных, павших от острого течения радиационно-пастереллезной патологии, обнаруживали отечность подкожной клетчатки в области глотки и межчелюстного пространства шеи, гиперемию и увеличение лимфатических узлов, многочисленные кровоизлияния на серозных и слизистых оболочках и в тканях паренхиматозных органов – серозный или серозно-фибринозный экссудат в грудной и брюшной областях, отек легких.

Ключевые слова: моделирование, острая лучевая болезнь, пастереллез, комбинированное поражение, кролики, мыши

Для цитирования: Гайнутдинов Т.Р., Вагин К.Н., Рыжкин С.А., Калимуллин Ф.Х., Охрименко С.Е. Моделирование радиационного поражения на фоне заражения организма пастереллезной инфекцией // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2024. Т. 69. № 2. С. 5–11. DOI:10.33266/1024-6177-2024-69-2-5-11

 

Список литературы

1. Baird E., Reid C., Cancio L.C., Gurney J.M, Burmeister D.M. A Case Study Demonstrating Tolerance of the Gut to Large Volumes of Enteral Fluids in Burn Shock. Int. J. Burns. Trauma. 2021;11;3:202–206. doi: 10.1002/14651858.CD007715.pub2. 

2. Cannon G., Kiang J.G. An Overview of the Impact of Radiation on Ecology: Wildlife Population. Int. J. Radiat. Biol. 2020;1–9. Doi: 10.1080/09553002.2020.1793021. 

3. Burmeister D.M., Johnson T.R., Lai Z., Scroggins S., DeRosa M., Jonas R.B., Zhu C., Scherer E., Stewart R.M., Schwacha M.G., Jenkins D.H., Eastridge B.J., Nicholson S.E. The Gut Microbiome Distinguishes Mortality in Trauma Patients Upon Admission to the Emergency Department. J. Trauma Acute Care Surg. 2020;88;5:579–587. Doi:10.1097/TA.0000000000002612. 

4. Jones C.B., Davis C.M., Sfanos K.S. The Potential Effects of Radiation on the Gut-Brain Axis. Radiat. Res. 2020;193;3:209–222. Doi: 10.1667/RR15493.1. 

5. Kalkeri R., Walters K., Pol W.V.D., McFarland B.C., Fisher N., Koide F., Morrow C.D., Singh V.K. Changes in the Gut Microbiome Community of Nonhuman Primate Following Radiation Injury. BMC Microbiome. 2021;21;1:93. Doi: 10.1186/s12866-021-02146-w.

6. Kiang J.G., Smith J.T., Cannon G., Anderson M.N., Ho C., Zhai M., Cui W., Xiao M. Ghrelin, a Novel Therapy, Corrects Cytokine and NF-kB-AKT-MAPK Network and Mitigates Intestinal Injury Induced by Combined Radiation and Skin-Wound Trauma. Cell. Biosci. 2020;10:63. Doi: 10.1186/s13578-020-00425-z.

7. Гайнутдинов Т.Р., Вагин К.Н., Рыжкин С.А. Способ лечения радиационно-термических ожогов // Радиация и риск. 2023. Т.32, № 1. С 108–117. DOI: 10.21870/0131-3878-2023-32-1-108-117. (Gaynutdinov T.R., Vagin K.N., Ryzhkin S.A. Method of Treatment of Radiation-Thermal Burns. Radiation and Risk. 2023;32;1:108–117. DOI: 10.21870/0131-3878-2023-32-1-108-117 (In Russ.).

8. DiCarlo A.L., Bandremer A.C., Hollingsworth B. A., Kasim S., Laniyonu A., Todd N.F., Wang S.J., Wertheimer E.R., Rios, C.I. Cutaneous Radiation Injuries: Models, Assessment and Treatments. Radiation Research. 2020;194;3:315–344. Doi: 10.1667/RADE-20-00120.1.

9. Körmöndi S., Terhes G., Pál Z., Varga E., Harmati M., Buzás K., Urbán E. Human Pasteurellosis Health Risk for Elderly Persons Living with Companion Animals. Emerging Infectious Diseases. 2019;25;2:229–235. Doi: 10.3201/eid2502.180641.

10. Peng Z., Wang X., Zhou R., Chen H., Wilson B.A., Wu B. Pasteurella Multocida: Genotypes and Genomics. Microbiology and Molecular Biology Reviews: MMBR. 2019;83;4:e00014-19. Doi: 10.1128/MMBR.00014-19.

11. Kannangara D.W., Pandya D., Patel P. Pasteurella Multocida Infections with Unusual Modes of Transmission from Animals to Humans: A Study of 79 Cases with 34 Nonbite Transmissions. Vector Borne Zoonotic Dis. 2020;20;9:637–651. Doi: 10.1089/vbz.2019.2558. 

12. Shome R., Deka R.P., Sahay S., Grace D., Lindahl J.F. Seroprevalence of Hemorrhagic Septicemia in Dairy Cows in Assam, India. Infection Ecology and Epidemiology. 2019;9;1:1604064. Doi: 10.1080/20008686.2019.1604064.

13. Davis C.M., Allen A.R., Bowles D.E. Consequences of Space Radiation on the Brain and Cardiovascular System. J. Environ Sci. Health C Toxicol Carcinog. 2021;39;2:180–218. Doi: 10.1080/26896583.2021.1891825. 

14. Gorbunov N.V., Kiang J.G. Brain Damage and Patterns of Neurovascular Disorder after Ionizing Irradiation. Complications in Radiotherapy and Radiation Combined Injury. Radiat. Res. 2021;196;1:1–16. Doi: 10.1667/RADE-20-00147.1. 

15. Wang Z., Wang Q., Wang X., Zhu L., Chen J., Zhang B., Chen Y., Yuan Z. Gut Microbial Dysbiosis Is Associated with Development and Progression of Radiation Enteritis During Pelvic Radiotherapy. Journal of Cellular and Molecular Medicine. 2019;23;5:3747–3756. Doi: 10.1111/jcmm.14289.

 

 

 PDF (RUS) Полная версия статьи

 

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Финансирование. Работа выполнена за счет средств субсидии, выделенной ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ» для выполнения научно-исследовательской работы, государственная регистрация № 01200202604.

Участие авторов. Т.Р. Гайнутдинов – проведен литературный обзор по теме статьи, выполнена экспериментальная часть работы, обработан полученный материал, отредактирован текст, подготовлена рукопись. К.Н. Вагин – оказана консультативная помощь по выполнению исследований. С.А. Рыжкин – научное руководство. Ф.Х. Калимуллин – содействие и выполнение экспериментальной части работы. С.Е. Охрименко – оказана консультативная помощь в выполнении экспериментальной части работы.

Поступила: 20.11.2023. Принята к публикации: 27.12.2023.

 

Маткевич Елена Ивановна

заведующий отделением - врач-рентгенолог отделения магнитно-резонансной томографии Центра лучевой диагностики ФМБА России ФМБЦ им. А.И. Бурназяна, г. Москва, Маршала Новикова д. 23, к.2.

Образование: ФГАОУ ВО Первый МГМУ имени И.М. Сеченова Минздрава России, 2012 год, по специальности «Лечебное дело»;

ФГАОУ ВО Первый МГМУ имени И.М. Сеченова Минздрава России клиническая интернатура по специальности Терапия 2012-2013 годы

ФГБУ ГНЦ РФ ФМБЦ им. А. И. Бурназяна клиническая интернатура по специальности Рентгенология 2013-2014 годы.

Специальность Рентгенология. Общий стаж работы по специальности – 9,5 лет.

Последняя дата присвоения квалификационной категории (высшая категория по специальности Рентгенология, 13.11.2023 год);

Работала врачом рентгенологом в ФГАУ "ЛРЦ" Минздрава России с октября 2014 г. по май 05.2018 г.,

С сентября 2014 г. по ноябрь 2022 г. работала врачом-рентгенологом ГКБ им. И.В. Давыдовского Минздрава России г. Москвы

С 2022 г. по настоящее время возглавляю отделение магнитно-резонансной томографии Центра лучевой диагностики ФМБА России ФМБЦ им. А.И. Бурназяна.

В 2017 году защищена диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук на тему: «Сравнительная оценка лучевой нагрузки на пациентов при компьютерной томографии различных анатомических зон».

Является автором 35 научных работ, систематически выступаю с докладами на научных конгрессах и конференциях.

С 2024 года работаю ассистентом кафедры лучевой диагностики с курсом радиологии «Медико - биологический университет инноваций и непрерывного образования» ФМБЦ м. А.И. Бурназяна ФМБА России.

В редакционных коллегиях не состою.

Служебный адрес и рабочий телефон: г. Москва, Маршала Новикова д. 23, к.2.

 тел. 8(499) 190-86-47.

Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2024. Том 69. № 2

DOI:10.33266/1024-6177-2024-69-2-12-17

Ю.М. Розенберг, В.В. Максимов, Д.В. Кузьмин, С.В. Леонов

МЕХАНИЗМЫ ВЛИЯНИЯ МИТОХОНДРИЙ НА РАДИОРЕЗИСТЕТНОСТЬ ОПУХОЛЕЙ

Институт биофизики будущего, Московская область, Долгопрудный

Контактное лицо: С.В. Леонов, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

РЕФЕРАТ

Радиотерапия остается одним из основных методом лечения раковых заболеваний. При этом формирование радиорезистентности раковых клеток к ионизирующему излучению ведет к потере эффективности терапии. Токсичность радиотерапии определяется митохондриями, и использование митохондрий или их компонентов в комбинации с химио- радио- и иммунотерапией может увеличить эффективность лечения. В этом обзоре мы рассмотрели новые экспериментальные методы использования митохондрий в терапии рака. Данные литературы свидетельствуют, что хотя физиологический транспорт митохондрий способствует канцерогенезу и резистентности к химиотерапии, трансплантация экзогенных митохондрий  наоборот индуцирует радиочувствительность и ингибирует рост опухолей в мышиных моделях рака. Следовательно, ингибирование эндогенного переноса раковых митохондрий или разработка методов доставки экзогенных митохондрий являются многообещающим направлением разработки противораковых лекарств.

Ключевые слова: радиорезистентность, рак, перенос митохондрий, трансплантация митохондрий

Для цитирования: Розенберг Ю.М., Максимов В.В., Кузьмин Д.В., Леонов С.В. Механизмы влияния митохондрий на радиорезистетность опухолей // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2024. Т. 69. № 2. С. 12–17. DOI:10.33266/1024-6177-2024-69-2-12-17

 

Список литературы

1.Bajzikova M., Kovarova J., Coelho A.R., Boukalova S., Oh S., Rohlenova, K., Svec D., Hubackova S., Endaya B., Judasova K., Bezawork-Geleta A., Kluckova K., Chatre L., Zobalova R., Novakova A., Vanova K., Ezrova Z., Maghzal G.J., Magalhaes Novais S., Olsinova M., Neuzil J. Reactivation of Dihydroorotate Dehydrogenase-Driven Pyrimidine Biosynthesis Restores Tumor Growth of Respiration-Deficient Cancer Cells. Cell Metab. 2019;29:399-416.e10. doi:10.1016/j.cmet.2018.10.014.

2.Grasso D., Medeiros H.C.D., Zampieri L.X., Bol V., Danhier P., van Gisbergen M.W., Bouzin C., Brusa D., Grégoire V., Smeets H., Stassen A.P.M., Dubois L.J., Lambin P., Dutreix M., Sonveaux P. Fitter Mitochondria Are Associated with Radioresistance in Human Head and Neck SQD9 Cancer Cells. Front. Pharmacol. 2020;11:263. doi:10.3389/fphar.2020.00263.

3.Shidara Y., Yamagata K., Kanamori T., Nakano K., Kwong J.Q., Manfredi G., Oda H., Ohta S. Positive Contribution of Pathogenic Mutations in the Mitochondrial Genome to the Promotion of Cancer by Prevention from Apoptosis. Cancer Res. 2005;65:1655–1663. doi:10.1158/0008-5472.CAN-04-2012.

4.Marquez J., Flores J., Kim A.H., Nyamaa B., Nguyen A.T.T., Park N., Han J. Rescue of TCA Cycle Dysfunction for Cancer Therapy. J. Clin. Med. 2019;8. doi:10.3390/jcm8122161.

5.Missiroli S., Perrone M., Genovese I., Pinton P., Giorgi C. Cancer Metabolism and Mitochondria: Finding Novel Mechanisms to Fight Tumours. EBioMedicine. 2020;59;102943. doi:10.1016/j.ebiom.2020.102943.

6.Pirozzi C.J., Yan H. The Implications of IDH Mutations for Cancer Development and Therapy. Nat. Rev. Clin. Oncol. 2021;18:645–661. doi:10.1038/s41571-021-00521-0.

7.Han S., Liu Y., Cai S.J., Qian M., Ding J., Larion M., Gilbert M.R., Yang C. IDH Mutation in Glioma: Molecular Mechanisms and Potential Therapeutic Targets. Br. J. Cancer 2020;122:1580–1589. doi:10.1038/s41416-020-0814-x.

8.Ekoue D.N., He C., Diamond A.M., Bonini, M.G. Manganese Superoxide Dismutase and Glutathione Peroxidase-1 Contribute to the Rise and Fall of Mitochondrial Reactive Oxygen Species which Drive Oncogenesis. Biochim. Biophys. Acta Bioenerg. 2017;1858:628–632. doi:10.1016/j.bbabio.2017.01.006.

9.Wang X., Gerdes H.H. Transfer of Mitochondria Via Tunneling Nanotubes Rescues Apoptotic PC12 Cells. Cell. Death Differ. 2015;22:1181–1191. doi:10.1038/cdd.2014.211.

10.Yang F., Zhang Y., Liu S., Xiao J., He Y., Shao Z., Zhang Y., Cai X., Xiong L. Tunneling Nanotube-Mediated Mitochondrial Transfer Rescues Nucleus Pulposus Cells from Mitochondrial Dysfunction and Apoptosis. Oxid. Med. Cell. Longev. 2022;2022:3613319. doi:10.1155/2022/3613319.

11.Khattar K.E., Safi J., Rodriguez A.-M., Vignais M.-L. Intercellular Communication in the Brain Through Tunneling Nanotubes. Cancers (Basel). 2022;14. doi:10.3390/cancers14051207.

12.Dong L.-F., Rohlena J., Zobalova R., Nahacka Z., Rodriguez A.-M., Berridge M.V., Neuzil J. Mitochondria on the Move: Horizontal Mitochondrial Transfer in Disease and Health. J. Cell Biol. 2023;222. doi:10.1083/jcb.202211044.

13.Morrison T.J., Jackson M.V., Cunningham E.K., Kissenpfennig A., McAuley D.F., O’Kane C.M., Krasnodembskaya A.D. Mesenchymal Stromal Cells Modulate Macrophages in Clinically Relevant Lung Injury Models by Extracellular Vesicle Mitochondrial Transfer. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2017;196:1275–1286. doi:10.1164/rccm.201701-0170OC.

14.O’Brien C.G., Ozen M.O., Ikeda G., Vaskova E., Jung J.H., Bayardo N., Santoso M.R., Shi L., Wahlquist C., Jiang Z., Jung Y., Zeng Y., Egan E., Sinclair R., Gee A., Witteles R., Mercola M., Svensson K.J., Demirci U., Yang P.C. Mitochondria-Rich Extracellular Vesicles Rescue Patient-Specific Cardiomyocytes from Doxorubicin Injury: Insights into the SENECA Trial. JACC CardioOncol. 2021;3:428–440. doi:10.1016/j.jaccao.2021.05.006.

15.Liang W., Sagar S., Ravindran R., Najor R.H., Quiles J.M., Chi L., Diao R.Y., Woodall B.P., Leon L.J., Zumaya E., Duran J., Cauvi D.M., De Maio A., Adler E.D., Gustafsson Å.B. Mitochondria Are Secreted in Extracellular Vesicles when Lysosomal Function Is Impaired. Nat. Commun. 2023;14:5031. doi:10.1038/s41467-023-40680-5.

16.Yang J., Liu L., Oda Y., Wada K., Ago M., Matsuda S., Hattori M., Goto T., Ishibashi S., Kawashima-Sonoyama Y., Matsuzaki Y., Taketani T. Extracellular Vesicles and Cx43-Gap Junction Channels Are the Main Routes for Mitochondrial Transfer from Ultra-Purified Mesenchymal Stem Cells, RECs. Int. J. Mol. Sci. 2023;24. doi:10.3390/ijms241210294.

17.Guo R., Davis D., Fang Y. Intercellular Transfer of Mitochondria Rescues Virus-Induced Cell Death But Facilitates Cell-to-Cell Spreading of Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus. Virology. 2018;517:122–134. doi:10.1016/j.virol.2017.12.018.

18.Liu D., Gao Y., Liu J., Huang Y., Yin J., Feng Y., Shi L., Meloni B.P., Zhang C., Zheng M., Gao J. Intercellular Mitochondrial Transfer as a Means of Tissue Revitalization. Signal Transduct. Target. Ther. 2021;6;65. doi:10.1038/s41392-020-00440-z.

19.Alexander J.F., Seua A.V., Arroyo L.D., Ray P.R., Wangzhou A., Heiβ-Lückemann L., Schedlowski M., Price T.J., Kavelaars A., Heijnen C.J. Nasal Administration of Mitochondria Reverses Chemotherapy-Induced Cognitive Deficits. Theranostics. 2021;11:3109–3130. doi:10.7150/thno.53474.

20.Marlein C.R., Zaitseva L., Piddock R.E., Robinson S.D., Edwards D.R., Shafat M.S., Zhou Z., Lawes M., Bowles K.M., Rushworth S.A. NADPH Oxidase-2 Derived Superoxide Drives Mitochondrial Transfer from Bone Marrow Stromal Cells to Leukemic Blasts. Blood. 2017;130:1649–1660. doi:10.1182/blood-2017-03-772939.

21.Rozenberg J.M., Zvereva S., Dalina A., Blatov I., Zubarev I., Luppov D., Bessmertnyi A., Romanishin A., Alsoulaiman L., Kumeiko V., Kagansky A., Melino G., Ganini C., Barlev N.A. The p53 Family Member p73 in the Regulation of Cell Stress Response. Biol. Direct. 2021;16;23. doi:10.1186/s13062-021-00307-5.

22.Wei M.C., Zong W.X., Cheng E.H., Lindsten T., Panoutsakopoulou V., Ross A.J., Roth K.A., MacGregor G.R., Thompson C.B., Korsmeyer S.J. Proapoptotic BAX and BAK: a Requisite Gateway to Mitochondrial Dysfunction and Death. Science. 2001;292:727–730. doi:10.1126/science.1059108.

23.Julien O., Wells J.A. Caspases and Their Substrates. Cell. Death Differ. 2017;24:1380–1389. doi:10.1038/cdd.2017.44.

24.Cao X., Wen P., Fu Y., Gao Y., Qi X., Chen B., Tao Y., Wu L., Xu A., Lu H., Zhao G. Radiation Induces Apoptosis Primarily Through the Intrinsic Pathway in Mammalian Cells. Cell. Signal. 2019;62:109337. doi:10.1016/j.cellsig.2019.06.002.

25.Wang C., Youle R.J. The Role of Mitochondria in Apoptosis*. Annu. Rev. Genet. 2009;43:95–118. doi:10.1146/annurev-genet-102108-134850.

26.Xia P., Gou W., Wang J., Niu Z., Chen S., Takano Y., Zheng H. Distinct Radiosensitivity of Lung Carcinoma Stem-Like Side Population and Main Population Cells. Cancer Biother. Radiopharm. 2013;28:471–478. doi:10.1089/cbr.2012.1388.

27.Tigano M., Vargas D.C., Tremblay-Belzile S., Fu Y., Sfeir A. Nuclear Sensing of Breaks in Mitochondrial DNA Enhances Immune Surveillance. Nature. 2021;591:477–481. doi:10.1038/s41586-021-03269-w.

28.West A.P., Khoury-Hanold W., Staron M., Tal M.C., Pineda C.M., Lang S.M., Bestwick M., Duguay B.A., Raimundo N., MacDuff D.A., Kaech S.M., Smiley J.R., Means R.E., Iwasaki A., Shadel G.S. Mitochondrial DNA Stress Primes the Antiviral Innate Immune Response. Nature. 2015;520:553–557. doi:10.1038/nature14156.

29.Guan H., Zhang W., Xie D., Nie Y., Chen S., Sun X., Zhao H., Liu X., Wang H., Huang X., Bai C., Huang B., Zhou P., Gao S. Cytosolic Release of Mitochondrial DNA and Associated cGAS Signaling Mediates Radiation-Induced Hematopoietic Injury of Mice. Int. J. Mol. Sci. 2023;24. doi:10.3390/ijms24044020.

30.Cruz-Gregorio A., Aranda-Rivera A.K., Amador-Martinez I., Maycotte P. Mitochondrial Transplantation Strategies in Multifaceted Induction of Cancer Cell Death. Life Sci. 2023;332:122098. doi:10.1016/j.lfs.2023.122098.

31.Zhou W., Zhao Z., Yu Z., Hou Y., Keerthiga R., Fu A. Mitochondrial Transplantation Therapy Inhibits the Proliferation of Malignant Hepatocellular Carcinoma and Its Mechanism. Mitochondrion. 2022;65:11–22. doi:10.1016/j.mito.2022.04.004.

32.Yu Z., Hou Y., Zhou W., Zhao Z., Liu Z., Fu A. The Effect of Mitochondrial Transplantation Therapy from Different Gender on Inhibiting Cell Proliferation of Malignant Melanoma. Int. J. Biol. Sci. 2021;17:2021–2033. doi:10.7150/ijbs.59581.

33.Chang J.-C., Chang H.-S., Wu Y.-C., Cheng W.-L., Lin T.-T., Chang H.-J., Kuo S.-J., Chen S.-T., Liu C.-S. Mitochondrial Transplantation Regulates Antitumour Activity, Chemoresistance and Mitochondrial Dynamics in Breast Cancer. J. Exp. Clin. Cancer Res. 2019;38;30. doi:10.1186/s13046-019-1028-z.

34.Sun C., Liu X., Wang B., Wang Z., Liu Y., Di C., Si J., Li H., Wu Q., Xu D., Li J., Li G., Wang Y., Wang F., Zhang H. Endocytosis-Mediated Mitochondrial Transplantation: Transferring Normal Human Astrocytic Mitochondria into Glioma Cells Rescues Aerobic Respiration and Enhances Radiosensitivity. Theranostics. 2019;9:3595–3607. doi:10.7150/thno.33100.

35.Valko Z., Megyesfalvi Z., Schwendenwein A., Lang C., Paku S., Barany N., Ferencz B., Horvath-Rozsas A., Kovacs I., Schlegl E., Pozonec V., Boettiger K., Rezeli M., Marko-Varga G., Renyi-Vamos F., Hoda M.A., Klikovits T., Hoetzenecker K., Grusch M., Laszlo V., Schelch K. Dual Targeting of BCL-2 and MCL-1 in the Presence of BAX Breaks Venetoclax Resistance in Human Small Cell Lung Cancer. Br. J. Cancer. 2023;128:1850–1861. doi:10.1038/s41416-023-02219-9.

36.Lochmann T.L., Floros K.V., Naseri M., Powell K.M., Cook W., March R.J., Stein G.T., Greninger P., Maves Y.K., Saunders L.R., Dylla S.J., Costa C., Boikos S.A., Leverson J.D., Souers A.J., Krystal G.W., Harada H., Benes C.H., Faber A.C. Venetoclax Is Effective in Small-Cell Lung Cancers with High BCL-2 Expression. Clin. Cancer Res. 2018;24:360–369. doi:10.1158/1078-0432.CCR-17-1606.

37.Kapoor I., Bodo J., Hill B.T., Hsi E.D., Almasan A. Targeting BCL-2 in B-Cell Malignancies and Overcoming Therapeutic Resistance. Cell. Death Dis. 2020;11;941. doi:10.1038/s41419-020-03144-y.

38.Sharma A., Gaidamakova E.K., Grichenko O., Matrosova V.Y., Hoeke V., Klimenkova P., Conze I.H., Volpe R.P., Tkavc R., Gostinčar C., Gunde-Cimerman N., DiRuggiero J., Shuryak I., Ozarowski A., Hoffman B.M., Daly M.J. Across the Tree of Life, Radiation Resistance Is Governed by Antioxidant Mn2+, Gauged by Paramagnetic Resonance. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2017;114:E9253–E9260. doi:10.1073/pnas.1713608114.

39.Gaidamakova E.K., Sharma A., Matrosova V.Y., Grichenko O., Volpe R.P., Tkavc R., Conze I.H., Klimenkova P., Balygina I., Horne W.H., Gostinčar C., Chen X., Makarova K.S., Shuryak I., Srinivasan C., Jackson-Thompson B., Hoffman B.M., Daly M.J. Small-Molecule Mn Antioxidants in Caenorhabditis elegans and Deinococcus radiodurans Supplant MnSOD Enzymes during Aging and Irradiation. MBio. 2022:e0339421. doi:10.1128/mbio.03394-21.

40.Culotta V.C., Daly M.J. Manganese Complexes: Diverse Metabolic Routes to Oxidative Stress Resistance in Prokaryotes and Yeast. Antioxid. Redox Signal. 2013;19:933–944. doi:10.1089/ars.2012.5093.

41.Gunter T.E., Gavin C.E., Gunter K.K. The Case for Manganese Interaction with Mitochondria. Neurotoxicology. 2009;30:727–729. doi:10.1016/j.neuro.2009.05.003.

42.Rozenberg J.M., Kamynina M., Sorokin M., Zolotovskaia M., Koroleva E., Kremenchutckaya K., Gudkov A., Buzdin A., Borisov N. The Role of the Metabolism of Zinc and Manganese Ions in Human Cancerogenesis. Biomedicines. 2022;10. doi:10.3390/biomedicines10051072.

43.Daly M.J., Gaidamakova E.K., Matrosova V.Y., Vasilenko A., Zhai M., Venkateswaran A., Hess M., Omelchenko M.V., Kostanda-
rithes H.M., Makarova K.S., Wackett L.P., Fredrickson J.K., Ghosal D. Accumulation of Mn(II) in Deinococcus Radiodurans Facilitates Gamma-Radiation Resistance. Science. 2004;306:1025–1028. doi:10.1126/science.1103185.

44.Lu C.-L., Qin L., Liu H.-C., Candas D., Fan M., Li J.J. Tumor Cells Switch to Mitochondrial Oxidative Phosphorylation under Radiation Via mTOR-Mediated Hexokinase II Inhibition--a Warburg-Reversing Effect. PLoS ONE. 2015;10:e0121046. doi:10.1371/journal.pone.0121046.

45.Krysztofiak A., Szymonowicz K., Hlouschek J., Xiang K., Waterkamp C., Larafa S., Goetting I., Vega-Rubin-de-Celis S., Theiss C., Matschke V., Hoffmann D., Jendrossek V., Matschke J. Metabolism of Cancer Cells Commonly Responds to Irradiation by a Transient Early Mitochondrial Shutdown. iScience. 2021;24:103366. doi:10.1016/j.isci.2021.103366.

46.Sun C., Wang Z., Liu Y., Liu Y., Li H., Di C., Wu Z., Gan L., Zhang H. Carbon Ion Beams Induce Hepatoma Cell Death by NADPH Oxidase-Mediated Mitochondrial Damage. J. Cell. Physiol. 2014;229:100–107. doi:10.1002/jcp.24424.

47.Cloos C.R., Daniels D.H., Kalen A., Matthews K., Du J., Goswami P.C., Cullen J.J. Mitochondrial DNA Depletion Induces Radioresistance by Suppressing G2 Checkpoint Activation in Human Pancreatic Cancer Cells. Radiat. Res. 2009;171:581–587. doi:10.1667/RR1395.1.

48.Wei Y., Chen L., Xu H., Xie C., Zhou Y., Zhou F. Mitochondrial Dysfunctions Regulated Radioresistance through Mitochondria-to-Nucleus Retrograde Signaling Pathway of NF-κB/PI3K/AKT2/mTOR. Radiat. Res. 2018;190:204–215. doi:10.1667/RR15021.1.

49.Chen S., Liao Z., Xu P. Mitochondrial Control of Innate Immune Responses. Front. Immunol. 2023;14:1166214. doi:10.3389/fimmu.2023.1166214.

50.Zhu M., Barbas A.S., Lin L., Scheuermann U., Bishawi M., Brennan T.V. Mitochondria Released by Apoptotic Cell Death Initiate Innate Immune Responses. Immunohorizons. 2018;2:384–397. doi:10.4049/immunohorizons.1800063.

51.Trishna S., Lavon A., Shteinfer-Kuzmine A., Dafa-Berger A., Shoshan-Barmatz V. Overexpression of the Mitochondrial Anti-Viral Signaling Protein, MAVS, in Cancers Is Associated with Cell Survival and Inflammation. Mol. Ther. Nucleic Acids. 2023;33:713–732. doi:10.1016/j.omtn.2023.07.008.

52.Du Y., Pan D., Jia R., Chen Y., Jia C., Wang J., Hu B. The Reduced Oligomerization of MAVS Mediated by ROS Enhances the Cellular Radioresistance. Oxid. Med. Cell. Longev. 2020;2020:2167129. doi:10.1155/2020/2167129.

53.Norris R.P. Transfer of Mitochondria and Endosomes between Cells by Gap Junction Internalization. Traffic. 2021;22:174–179. doi:10.1111/tra.12786.

54.Hayashida K., Takegawa R., Endo Y., Yin T., Choudhary R.C., Aoki T., Nishikimi M., Murao A., Nakamura E., Shoaib M., Kuschner C., Miyara S.J., Kim J., Shinozaki K., Wang P., Becker L.B. Exogenous Mitochondrial Transplantation Improves Survival and Neurological Outcomes after Resuscitation from Cardiac Arrest. BMC Med. 2023;21:56. doi:10.1186/s12916-023-02759-0.

55.Tang L.-X., Wei B., Jiang L.-Y., Ying Y.-Y., Li K., Chen T.-X., Huang R.-F., Shi M.-J., Xu H. Intercellular Mitochondrial Transfer as a Means of revitalizing Injured Glomerular Endothelial Cells. World J. Stem Cells. 2022;14:729–743. doi:10.4252/wjsc.v14.i9.729.

56.Guo Y., Chi X., Wang Y., Heng B.C., Wei Y., Zhang X., Zhao H., Yin Y., Deng X. Mitochondria Transfer Enhances Proliferation, Migration, and Osteogenic Differentiation of Bone Marrow Mesenchymal Stem Cell and Promotes Bone Defect Healing. Stem Cell. Res. Ther. 2020;11:245. doi:10.1186/s13287-020-01704-9.

57.Saito K., Zhang Q., Yang H., Yamatani K., Ai T., Ruvolo V., Baran N., Cai T., Ma H., Jacamo R., Kuruvilla V., Imoto J., Kinjo S., Ikeo K., Moriya K., Suzuki K., Miida T., Kim Y.-M., Vellano C.P., Andreeff M., Konopleva M. Exogenous Mitochondrial Transfer and Endogenous Mitochondrial Fission Facilitate AML Resistance to OxPhos Inhibition. Blood Adv. 2021;5:4233–4255. doi:10.1182/bloodadvances.2020003661.

58.Salaud C., Alvarez-Arenas A., Geraldo F., Belmonte-Beitia J., Calvo G.F., Gratas C., Pecqueur C., Garnier D., Pérez-Garcià V., Vallette F.M., Oliver L. Mitochondria Transfer from Tumor-Activated Stromal Cells (TASC) to Primary Glioblastoma Cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2020;533:139–147. doi:10.1016/j.bbrc.2020.08.101.

59.Nakhle J., Khattar K., Özkan T., Boughlita A., Abba Moussa, D., Darlix A., Lorcy F., Rigau V., Bauchet L., Gerbal-Chaloin S., Daujat-Chavanieu M., Bellvert F., Turchi L., Virolle T., Hugnot J.-P., Buisine N., Galloni M., Dardalhon V., Rodriguez A.-M., Vignais M.-L. Mitochondria Transfer from Mesenchymal Stem Cells Confers Chemoresistance to Glioblastoma Stem Cells through Metabolic Rewiring. Cancer Res. Commun. 2023;3:1041–1056. doi:10.1158/2767-9764.CRC-23-0144.

60.Watson D.C., Bayik D., Storevik S., Moreino S.S., Sprowls S.A., Han J., Augustsson M.T., Lauko A., Sravya P., Røsland G.V., Troike K., Tronstad K.J., Wang S., Sarnow K., Kay K., Lunavat T.R., Silver D.J., Dayal S., Joseph J.V., Mulkearns-Hubert E., Lathia J.D. GAP43-Dependent Mitochondria Transfer from Astrocytes Enhances Glioblastoma Tumorigenicity. Nat. Cancer. 2023;4:648–664. doi:10.1038/s43018-023-00556-5.

61.Cho Y.M., Kim J.H., Kim M., Park S.J., Koh S.H., Ahn H.S., Kang G.H., Lee J.-B., Park K.S., Lee H.K. Mesenchymal Stem Cells Transfer Mitochondria to the Cells with Virtually no Mitochondrial Function But Not with Pathogenic mtDNA Mutations. PLoS ONE. 2012;7:e32778. doi:10.1371/journal.pone.0032778.

62.Lee S.-E., Kang Y.C., Kim Y., Kim S., Yu S.-H., Park J.H., Kim I.-H., Kim H.-Y., Han K., Lee H.K., Kim S.-H., Kim C.-H. Preferred Migration of Mitochondria Toward Cells and Tissues with Mitochondrial Damage. Int. J. Mol. Sci. 2022;23. doi:10.3390/ijms232415734.

63.Golan K., Singh A.K., Kollet O., Bertagna M., Althoff M.J., Khatib-Massalha E., Petrovich-Kopitman E., Wellendorf A.M., Massalha H., Levin-Zaidman S., Dadosh T., Bohan B., V Gawali M., Dasgupta B., Lapidot T., Cancelas J.A. Bone Marrow Regeneration Requires Mitochondrial Transfer from Donor Cx43-Expressing Hematopoietic Progenitors to Stroma. Blood. 2020;136:2607–2619. doi:10.1182/blood.2020005399.

64.Pisani F., Castagnola V., Simone L., Loiacono F., Svelto M., Benfenati F. Role of Pericytes in Blood-Brain Barrier Preservation During Ischemia Through Tunneling Nanotubes. Cell. Death Dis. 2022;13:582. doi:10.1038/s41419-022-05025-y.

65.Crisan M., Yap S., Casteilla L., Chen C.-W., Corselli M., Park T.S., Andriolo G., Sun B., Zheng B., Zhang L., Norotte C., Teng P.-N., Traas J., Schugar R., Deasy B.M., Badylak S., Buhring H.-J., Giacobino J.-P., Lazzari L., Huard J., Péault B. A Perivascular Origin for Mesenchymal Stem Cells in Multiple Human Organs. Cell. Stem. Cell. 2008;3:301–313. doi:10.1016/j.stem.2008.07.003.

66.Betzer O., Perets N., Angel A., Motiei M., Sadan T., Yadid G., Offen D., Popovtzer R. In Vivo Neuroimaging of Exosomes Using Gold Nanoparticles. ACS Nano. 2017;11:10883–10893. doi:10.1021/acsnano.7b04495.

67.Perets N., Betzer O., Shapira R., Brenstein S., Angel A., Sadan T., Ashery U., Popovtzer R., Offen D. Golden Exosomes Selectively Target Brain Pathologies in Neurodegenerative and Neurodevelopmental Disorders. Nano Lett. 2019;19:3422–3431. doi:10.1021/acs.nanolett.8b04148.

68.Naaldijk Y., Sherman L.S., Turrini N., Kenfack Y., Ratajczak M.Z., Souayah N., Rameshwar P., Ulrich H. Mesenchymal Stem Cell-Macrophage Crosstalk Provides Specific Exosomal Cargo to Direct Immune Response Licensing of Macrophages During Inflammatory Responses. Stem. Cell. Rev. and Rep. 2023. doi:10.1007/s12015-023-10612-3.

69.Huang T., Lin R., Su Y., Sun H., Zheng X., Zhang J., Lu X., Zhao B., Jiang X., Huang L., Li N., Shi J., Fan X., Xu D., Zhang T., Gao J. Efficient Intervention for Pulmonary Fibrosis Via Mitochondrial Transfer Promoted by Mitochondrial Biogenesis. Nat. Commun. 2023;14:5781. doi:10.1038/s41467-023-41529-7.

70.Luz-Crawford P., Hernandez J., Djouad F., Luque-Campos N., Caicedo A., Carrère-Kremer S., Brondello J.-M., Vignais M.-L., Pène J., Jorgensen C. Mesenchymal Stem Cell Repression of Th17 Cells Is Triggered by Mitochondrial Transfer. Stem Cell. Res. Ther. 2019;10:232. doi:10.1186/s13287-019-1307-9.

71.Pinto G., Saenz-de-Santa-Maria I., Chastagner P., Perthame E., Delmas C., Toulas C., Moyal-Jonathan-Cohen E., Brou C., Zurzolo C. Patient-Derived Glioblastoma Stem Cells Transfer Mitochondria Through Tunneling Nanotubes in Tumor Organoids. Biochem. J. 2021;478:21–39. doi:10.1042/BCJ20200710.

72.Elliott R., Barnett B. Ultrastructural Observation of Mitochondria in Human Breast Carcinoma Cells. Microsc. Microanal. 2011;7:194–195. doi:10.1017/S143192761100184X.

73.Chang J.-C., Chang H.-S., Wu Y.-C., Cheng W.-L., Lin T.-T., Chang H.-J., Chen S.-T., Liu C.-S. Antitumor Actions of Intratumoral Delivery of Membrane-Fused Mitochondria in a Mouse Model of Triple-Negative Breast Cancers. Onco. Targets. Ther. 2020;13:5241–5255. doi:10.2147/OTT.S238143.

74.Chang J.-C., Chang H.-S., Yeh C.-Y., Chang H.-J., Cheng W.-L., Lin T.-T., Liu C.-S., Chen S.-T. Regulation of Mitochondrial Fusion and Mitophagy by Intra-Tumoral Delivery of Membrane-Fused Mitochondria or Midiv-1 Enhances Sensitivity to Doxorubicin in Triple-Negative Breast Cancer. Biomed. Pharmacother. 2022;153:113484. doi:10.1016/j.biopha.2022.113484.

75.Vaupel P., Multhoff G. Revisiting the Warburg Effect: Historical Dogma Versus Current Understanding. J. Physiol. (Lond). 2021;599:1745–1757. doi:10.1113/JP278810.

76.Drozdov A.S., Nikitin P.I., Rozenberg J.M. Systematic Review of Cancer Targeting by Nanoparticles Revealed a Global Association between Accumulation in Tumors and Spleen. Int. J. Mol. Sci. 2021;22. doi:10.3390/ijms222313011.

77.Chartouni A., Mouawad A., Boutros M., Attieh F., Medawar N., Kourie H.R. Mesenchymal Stem Cells: a Trojan Horse to Treat Glioblastoma. Invest. New Drugs. 2023;41:240–250. doi:10.1007/s10637-023-01352-9.

78.Zhang W., Zhou H., Li H., Mou H., Yinwang E., Xue Y., Wang S., Zhang Y., Wang Z., Chen T., Sun H., Wang F., Zhang J., Chai X., Chen S., Li B., Zhang C., Gao J., Ye Z. Cancer Cells Reprogram to Metastatic State Through the Acquisition of Platelet Mitochondria. Cell. Rep. 2023;42:113147. doi:10.1016/j.celrep.2023.113147.

79.Takenaga K., Koshikawa N., Nagase H. Intercellular Transfer of Mitochondrial DNA Carrying Metastasis-Enhancing Pathogenic Mutations from High- to Low-Metastatic Tumor Cells and Stromal Cells Via Extracellular Vesicles. BMC Mol. and Cell. Biol. 2021;22:52. doi:10.1186/s12860-021-00391-5.

80.Harutyunyan T. The Known Unknowns of Mitochondrial Carcinogenesis: de Novo NUMTs and Intercellular Mitochondrial Transfer. Mutagenesis. 2023. doi:10.1093/mutage/gead031.

 

 

 PDF (RUS) Полная версия статьи

 

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Финансирование. Исследование выполнено при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда (No 23–14–00220).

Участие авторов. Cтатья подготовлена с равным участием авторов.

Поступила: 20.11.2023. Принята к публикации: 27.12.2023.