Влияние бисфенола А на функциональное состояние митохондрий в клетках линии HepG2

Исследование посвящено оценке влияния бисфенола А (БФА) на функциональное состояние митохондрий в эксперименте in vitro на клетках линии НеpG2. Митохондрии являются мишенью воздействия ксенобиотика, что обусловливает значимость изучения их функциональной активности как маркера жизнеспособности клеток. Изучено влияние 50, 75 и 100 мкМ БФА при экспозициях 48 и 72 ч на митохондриальный мембранный потенциал клеток линии НеpG2 с помощью трех взаимодополняющих методов (спектрофлуориметрия, флуоресцентная микроскопия и проточная цитометрия). Воздействие БФА во всех изучаемых концентрациях в экспозиции 48 ч приводит к умеренной деполяризации мембраны митохондрий, а при инкубации в течение 72 ч вызывает массовую деполяризацию у значительного числа клеток. Таким образом, БФА в концентрациях ≥ 50 мкМ проявляет выраженную митохондриальную токсичность в отношении клеток линии HepG2.

1. Bonefeld-Jørgensen E.C., Long M., Hofmeister M.V., Vinggaard A.M. Endocrine-disrupting potential of bisphenol A, bisphenol A dimethacrylate, 4_n_ -nonylphenol, and 4_n_ -octylphenol in vitro : New data and a brief review // Environ. Health Perspect. 2007. V. 115, No S1. P. 69–76. https://doi.org/10.1289/ehp.1408989.

2. Corrales J., Kristofco L.A., Steele W.B., Yates B.S., Breed C.S., Williams E.S., Brooks B.W. Global assessment of Bisphenol A in the environment: Review and analysis of its occurrence and bioaccumulation // Dose-Response. 2015. V. 13, No 3. Art. 1559325815598308. https://doi.org/10.1177/1559325815598308.

3. Careghini A., Mastorgio A.F., Saponaro S., Sezenna E. Bisphenol A, nonylphenols, benzophenones, and benzotriazoles in soils, groundwater, surface water, sediments, and food: A review // Environ. Sci. Pollut. Res. 2015. V. 22, No 8. P. 5711–5741. https://doi.org/10.1007/s11356-014-3974-5.

4. Acconcia F., Pallottini V., Marino M. Molecular mechanisms of action of BPA // Dose-Response. 2015. V. 13, No 4. Art. 1559325815610582. https://doi.org/10.1177/1559325815610582.

5. Khan N.G., Tungekar B., Adiga D., Chakrabarty S., Rai P.S., Kabekkodu S.P. Alterations induced by Bisphenol A on cellular organelles and potential relevance on human health // Biochim. Biophys. Acta, Mol. Cell Res. 2023. V. 1870, No 7. Art. 119505. https://doi.org/10.1016/j.bbamcr.2023.119505.

6. Sharma M., Sharma R., Gupta P., Srivastava S. Bisphenol-A induced oxidative stress and its fertility aspects // Int. J. Pharm. Sci. Res. 2019. V. 10, No 8. P. 3519–3531. http://dx.doi.org/10.13040/IJPSR.0975-8232.10(8).3519-31.

7. СанПин 1.2.3685-21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания. Постановление главного государственного санитарного врача РФ от 28.01.2021. № 2. 469 с.

8. Nayak D., Adiga D., Khan N.G., Rai P.S., Dsouza H.S., Chakrabarty S., Gassman N.R., Kabekkodu S.P. Impact of bisphenol A on structure and function of mitochondria: A critical review // Rev. Environ. Contam. Toxicol. 2022. V. 260, No 1. Art. 10. https://doi.org/10.1007/s44169-022-00011-z.

9. Huc L., Lemarié A., Guéraud F., Héliès-Toussaint C. Low concentrations of bisphenol A induce lipid accumulation mediated by the production of reactive oxygen species in the mitochondria of HepG2 cells // Toxicol. In Vitro. 2012. V. 26, No 5. P. 709–717. https://doi.org/10.1016/j.tiv.2012.03.017.

10. Padberg F., Tarnow P., Luch A., Zellmer S. Minor structural modifications of bisphenol A strongly affect physiological responses of HepG2 cells // Arch. Toxicol. 2019. V. 93, No 6. P. 1529–1541. https://doi.org/10.1007/s00204-019-02457-y.

11. Moon M.K., Kim M.J., Jung I.K., Koo Y.D., Ann H.Y., Lee K.J., Kim S.H., Yoon Y.C., Cho B.-J., Park K.S., Jang H.C., Park Y.J. Bisphenol A impairs mitochondrial function in the liver at doses below the no observed adverse effect level // J. Korean Med. Sci. 2012. V. 27, No 6. P. 644–652. https://doi.org/10.3346/jkms.2012.27.6.644.

12. Сергеева Т.Ф., Ширманова М.В., Загайнова Е.В., Лукьянов К.А. Современные методы исследования апоптотической гибели клеток (обзор) // Современные технологии в медицине. 2015. T. 7, № 3. С. 172–182. https://doi.org/10.17691/stm2015.7.3.21.

13. Napolitano G., Fasciolo G., Venditti P. Mitochondrial management of reactive oxygen species // Antioxidants. 2021. V. 10, No 11. Art. 1824. https://doi.org/10.3390/antiox10111824.

14. Бонь Е.И., Максимович Н.Е. Роль митохондрий в энергетике клетки и характеризующие ее молекулярные маркеры // Оренбургский медицинский вестник. 2019. Т. VII, № 1(25). С. 47–52.

15. Шабардина Л.В., Рябова Ю.В., Батенева В.А., Минигалиева И.А. Изменения митохондрий, опосредованные воздействием загрязнителей среды обитания // Российский медикобиологический вестник имени академика И.П. Павлова. 2025. Т. 33, № 2. С. 291–302. https://doi.org/10.17816/PAVLOVJ626297.

16. Калинин Р.Е., Сучков И.А., Климентова Э.А., Щулькин А.В., Пшенников А.С., Мыльников П.Ю., Егоров А.А. Показатели митохондриального пути апоптоза в сыворотке крови и гомогенате сосудистой стенки у пациентов с атеросклерозом периферических артерий // Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2021. Т. 9, № 2. С. 226–234. https://doi.org/10.23888/HMJ202192226-234.

17. Yang H., van der Stel W., Lee R., Bauch C., Bevan S., Walker P., van de Water B., Danen E.H.J., Beltman J.B. Dynamic modeling of mitochondrial membrane potential upon exposure to mitochondrial inhibitors // Front. Pharmacol. 2021. V. 12. Art. 679407. https://doi.org/10.3389/fphar.2021.679407.

18. Ryu D.-Y., Pang W.--K., Rahman M.S., Park Y.-J., Pang M.-G. Differential susceptibility of Leydig and Sertoli cells to bisphenol A // Toxicology. 2025. V. 516. Art. 154182. https://doi.org/10.1016/j.tox.2025.154182.

19. Perra G., Caddeo A., Sedda F., Cao G., Isola R., Concas A., Perra A., Lai N . Deleterious effects of plastic component bisphenol a on mitochondrial function in human intestinal cells // Toxicology. 2026. V. 519. Art. 154313. https://doi.org/10.1016/j.tox.2025.154313.

20. Кит О.И., Франциянц Е.М., Шихлярова А.И., Нескубина И.В., Ильченко С.А. Роль эстрогенов в метаболизме митохондрий. Бюллетень сибирской медицины. 2024. Т. 23, № 2. С. 123–132. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2024-2-123-132.

21. Reininger N., Oehlmann J. Regrettable substitution? Comparative study of the effect profile of bisphenol A and eleven analogues in an in vitro test battery // Environ. Sci. Eur. 2024. V. 36, No 1. Art. 76. https://doi.org/10.1186/s12302-024-00900-1.

22. Zorova L.D., Popkov V.A., Plotnikov E.Y., Silachev D.N., Pevzner I.B., Jankauskas S.S., Babenko V.A., Zorov S.D., Balakireva A.V., Juhaszova M., Sollott S.J., Zorov D.B. Mitochondrial membrane potential // Anal. Biochem. 2018. V. 552. P. 50–59. https://doi.org/10.1016/j.ab.2017.07.009.

23. Bošnjak I., Borra M., Iamunno F., Benvenuto G., Ujević I., Bušelić I., Roje-Busatto R., Mladineo I. Effect of bisphenol A on P-glycoprotein-mediated efflux and ultrastructure of the sea urchin embryo // Aquat. Toxicol. 2014. V. 156. P. 21–29. https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2014.07.018.

24. Role of Nrf2 in Salehabadi A., Farkhondeh T., Harifi-Mood M.S., Aschner M., Samarghandian S. bisphenol effects: A review study // Environ. Sci. Pollut. Res. 2022. V. 29, No 37. P. 55457–55472. https://doi.org/10.1007/s11356-022-20996-3.

25. El-Beshbishy H.A., Waggas D.S., Ali R.A. Rats’ testicular toxicity induced by bisphenol A is lessened by crocin via an antiapoptotic mechanism and bumped P-glycoprotein expression // Toxicon. 2024. V. 241. Art. 107674. https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2024.107674.

26. Speidel J.T., Xu M., Abdel-Rahman S.Z. Bisphenol A (BPA) and bisphenol S (BPS) alter the promoter activity of the ABCB1 gene encoding P-glycoprotein in the human placenta in a haplotype-dependent manner // Toxicol. Appl. Pharmacol. 2018. V. 359. P. 47–54. https://doi.org/10.1016/j.taap.2018.09.022.

27. Zhitomirsky B., Farber H., Assaraf Y.G. LysoTracker and MitoTracker Red are transport substrates of P-glycoprotein: Implications for anticancer drug design evading multidrug resistance // J. Cell. Mol. Med. 2018. V. 22, No 4. P. 2131–2141. https://doi.org/10.1111/jcmm.13485.