Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КАРУБИЦИНА ПРИ РАЗДЕЛЬНОМ И СОЧЕТАННОМ ПРИМЕНЕНИИ С ПРОБУКОЛОМ, МЕКСИДОЛОМ, α-ТОКОФЕРОЛОМ НА РОСТ ПЕРВИЧНОГО ОПУХОЛЕВОГО УЗЛА И МЕТАСТАЗИРОВАНИЕ КАРЦИНОМЫ ЛЕГКИХ ЛЬЮИС

Микуляк Н.И. 1 Миннигалеева С.Д. 1 Магдеев Р.Р. 1 Кинзирский А.С. 1 Микуляк А.И. 2 Соломанина О.О. 1
1 ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет»
2 Федеральный центр сердечно-сосудистой хирургии
Проведен анализ противоопухолевой и антиметастатической эффективности противоопухолевых антибиотиков в монорежиме и совместно с мексидолом, пробуколом и препаратом сравнения α-токоферолом. Оценивались показатели роста первичного опухолевого узла карциномы легких Льюис (LLC) при сочетанном применении карубицина и антиоксидантов: индекс торможения роста опухоли (ТРО), массу опухоли на 22-е сутки. Также оценивались показатели антиметастатической эффективности сочетанного применения карубицина и исследуемых антиоксдантов у мышей с LLC: среднее число метастазов, количество животных с 0-5 степенью поражения легких, %, индекс ингибирования метастазирования (ИИМ), %. У экспериментальных животных показатели темпа роста первичного опухолевого узла при введении карубицина совместно с мексидолом, пробуколом и α-токоферолом были снижены. ИИМ карциномы LLC в легкие мышей при лечении карубицином совместно с пробуколом, мексидолом и α-токоферолом статистически значимо увеличивался.
карубицин
мексидол
пробукол
α-токоферол
противоопухолевая и антиметастатическая эффективность.
1. Генинг Т.П., Абакумова Т.В., Арсланова Д.Р. Функциональное состояние нейтрофилов и антиоксидантный статус у крыс с асцитной опухолью яичников // Вестник новых медицинских технологий. – 2008. – Т. 15, №1. – С. 32-33.
2. Давыдов М.И., Барышникова А.Ю. Экспериментальная онкология на рубеже веков: учебно-методическое пособие. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003. – 552 с.
3. Ефремов А.В., Овсянко Е.В., Цырендоржиев Д.Д. Состояние про- и антиоксидантной активности сыворотки крови у крыс с карциносаркомой Walker-256 // Сибирский онкологический журнал. – 2009. – №4. – С. 57-60.
4. Ланкин В.З., Тихазе А.К., Беленков Ю.Н. Свободнорадикальные процессы в норме и при патологических состояниях: учебно-методическое пособие. – М.: Науч. мир, 2001. – 78 с.
5. Микуляк Н.И., Соломанина О.О., Ионичева Л.В. Изучение противоопухолевого и антиметастатического эффектов противоопухолевых антибиотиков при раздельном и совместном применении с мексидолом // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. – 2007. – №3. – С. 10-17.
6. Микуляк Н.И., Микуляк А.И., Гольдхаур С.А. Цитостатическая болезнь и перекисное окисление липидов // Вестник РУДН. – 2009. – №6. – С. 762-765.
7. Микуляк Н.И., Кинзирская Ю.А. Экспериментальное изучение показателей перекисного окисления липидов при воздействии доксорубицина и мексидола // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. – 2011. – №1. – С.101 – 103.
8. Моисеева И.Я., Котляров А.А. Влияние мексикора и пикамилона на острую и подострую токсичность кватернидина в условиях адреналин – окситоцинового повреждения миокарда // Успехи современного естествознания. – 2007. – №2. – С. 87 – 97.
9. Соломанина О.О., Микуляк Н.И., Кинзирский А.С. Изучение влияния пробукола на некоторые показатели перекисного окисления липидов крыс с W-256 на фоне экспериментальной миокардиодистрофии, получавших рубомицин // Современные наукоемкие технологии. – 2005. – №6. – С. 41-42.
10. Харитонова Е.А., Микуляк Н.И., Моисеева И.Я. Противоопухолевая и антиметастатическая активность рубомицина при раздельном и сочетанном применении с пробуколом // Современные наукоемкие технологии. – 2005. – №4. – С. 61-62.
11. Чеснокова Н.П., Барсуков Ю.В. О роли активности процессов липопероксидации и недостаточности антиоксидантной системы в механизмах развития структурно-функциональной дезорганизации ткани молочной железы в зоне неоплазии // Российский онкологический журнал. – 2008. – № 3. – С. 31-33.
12. Carbonneau М.А., Peuchant E., Sess D. Free and bound malondialdehyde measured as thiobarbituric acid adduct by HPLD in serum and plasma // Clin. Chem. – 1991. – Vol. 37. – P. 1423-1429.
13. Mates J.M., Sanches-Jimenes F.M. Role of reactive oxygen species in apoptosis: implications for cancer therapy // Int. J. Biochem. Cell. Biol. – 2000. – Vol. 32, № 2. – P. 157-170.

Несмотря на открытия в области молекулярной биологии опухолевой прогрессии, многообразие схем фармакологического воздействия на различные этапы и звенья опухолевого роста, проблема создания эффективных методов лечения до сих пор в основном не решена. Повышение эффективности химиотерапии злокачественных новообразований продолжается по разным направлениям. Одним из перспективных направлений является разработка подходов к реализации максимально возможной специфической активности широко применяемых в клинике цитостатических методов терапии путем снижения их токсичности при использовании антитоксических модификаторов [2,10,5,7]. Поэтому, наряду с традиционными методами противоопухолевого лечения, в клинической онкологии все более прочные позиции занимает поддерживающая терапия, позволяющая не только предупредить или уменьшить проявления нежелательных побочных эффектов лекарственной и лучевой терапии, но и в значительной степени уменьшить степень проявления тяжелых осложнений, обусловленных распространенным опухолевым процессом и, тем самым, повысить качество жизни больных [9,8].

Многочисленными исследованиями последних лет показано, что чрезмерная активация перекисного окисления липидов играет важную роль в развитии многих патологических процессов, в том числе и злокачественных новообразований [1,6].

ПОЛ в определенном смысле является физиологическим процессом, и лишь резкое повышение его интенсивности приводит к срыву антиоксидантной системы защиты и к усилению биосинтеза многочисленных медиаторов, обладающих цитолитическими, вазоактивными и другими свойствами [4].

При патологических состояниях, в том числе при злокачественном опухолевом росте, повышенная активность ПОЛ приводит к дезадаптации и прямому разрушению клеток [3]. В многочисленных исследованиях также показана активация свободнорадикальных процессов в крови онкологических больных, сопровождающаяся снижением содержания и активности антиокислительных факторов [11,12].

При истощении антиоксидантных ресурсов в нормальных тканях организма возникает состояние окислителного стресса, создающее условия для бластотрансформации и/или метастазирования.

Следует отметить, что данные литературы об активности и содержании антиоксидантных ферментов, низкомолекулярных антиоксидантов, а также состоянии антиоксидантной активности в целом при онкологической патологии противоречивы [13].

Учитывая, что в литературе имеются неполные сведения о применении антиоксидантов как средств вспомогательной терапии опухолей, настоящая работа посвящена изучению эффективности отдельных антиоксидантов в снижении кардиотоксичности противоопухолевой химиотерапии, а также терапевтической эффективности сочетанного применения средств с антиоксидантным действием с известными и широко используемыми в лечении злокачественных новообразований цитостатиками.

Материалы и методы исследования

Для изучения возможности повышения эффективности противоопухолевой терапии и «снятия» побочных токсических эффектов карубицина (КБ) нами отобраны три антиоксиданта (фармгруппа 8.2): пробукол (ПРБ) – представитель группы пространственно-затрудненных фенолов; мексидол (МЕК) – производное гидроксипиридин сукцината. Препаратом сравнения служил α-токоферол (α-ТОК) – природный антиоксидант.

Эксперименты проводились на мышах линий С57В1/6 разводки питомника ГУ НЦБМТ РАМН «Столбовая» на кафедре физиологии человека с разрешения этического комитета ПГУ.

Все экспериментальные животные содержались в стандартных условиях вивария Пензенского государственного университета при естественном световом режиме на стандартной диете, свободном доступе к воде и пище. Все манипуляции с животными проводились в соответствие с правилами, принятыми Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных научных целей (Страстбург, 1986).

Использовали готовые лекарственные формы:

  • Карубицин – 8S-цис)-8-Ацетил-10-/(3-амино-2,3,6-тридезокси-альфа-L-ликсо-гексопиранозил) окси/-7,8,9,10-тетрагидро-1,6,8,11-тетрагидрокси- 5,12-нафтацендион – порошок по (0,005 г во флаконе); производитель Вектор ГНЦ вирусологии и биотехнологии (Россия);
  • Мексидол (МЕК) – 2–этил–6–метил-3–гидроксипиридина сукцинат; готовая лекарственная форма: 5%-ный раствор по 2 мл в ампулах; производитель МЦ «Элара» (Россия);
  • Пробукол (ПРБ) – 4, 4′-(Изопропилидендитио)-бис(2, 6-ди-трет-бутилфенол – таблетки 0,25г; производитель Волгоградская фармацевтическая фабрика (Россия);
  • α-токоферол (α-ТОК) – 6-Ацетокси-2-метил-2- (4, 8, 12-триметил-тридецил)-хроман – 10 % раствор (во флаконах оранжевого стекла по 10 мл); производитель (ОАО Уралбиофарм – Россия).

Противоопухолевое действие препаратов и их антиметастатические свойства оценивали в соответствии с существующими “Методическими рекомендациями по изучению специфической активности противоопухолевых препаратов, предлагаемых для испытания в клинике” (М., 2005).

Моделью опухолевого роста служила сингенная опухолевая система из банка опухолевых штаммов РОНЦ им. Н.Н.Блохина РАМН – карцинома легкого Льюис (LLC). Опухолевую ткань LLC трансплантировали животным внутримышечно в бедро задней лапки слева в количестве 1×106 клеток в растворе Хенкса (ООО «Биолот», Россия). Противоопухолевый эффект оценивали по показателю индекса торможения роста массы первичной опухоли (ИТР).

О выраженности метастатического процесса судили по ряду показателей.

1. Частота метастазирования опухоли – процент животных с метастазами по отношению к общему количеству животных в группе.

2. Степень поражения легких метастазами LLC:

0 ст. – метастазы отсутствуют,

1 ст. – меньше 10 с диаметром, не превышающим 1 мм,

2 ст. – от 10 до 30 метастатических узлов,

3 ст. – более 30 метастазов различных размеров,

4 ст. – менее 100 штук, без сливного роста,

5 ст. – более 100 штук, наличие сплошных опухолевых узлов.

3. Среднее число метастазов на одно животное в каждой группе.

4. Средняя масса легких, пораженных метастазами LLC.

Индекс ингибирования процесса метастазирования (ИИМ) рассчитывали по формуле:

ИИМ = (Ак х Вк) – (А х В) / Ак х Вк х 100 %,

где Ак и А – частота метастазирования в легкие у мышей контрольной группы и опытной;

Вк и В – среднее число метастазов в легких на одно животное в контрольной и опытной группах.

Количество метастазов в легких подсчитывали после фиксации их в растворе Боуэна (время экспозиции не менее 24 часов) с помощью бинокулярной лупы МБС-9 (увеличение 8х2).

Статистическую обработку полученных результатов проводили на персональном компьютере Pentium IV с помощью пакета прикладных программ «Microsoft Excel». Статистическая обработка включала расчет средних арифметических значений (М), ошибок средних арифметических (± m), определение достоверности различий средних арифметических (р) с помощью t-критерия Стьюдента и χ2. Различия считались достоверными при значении р<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Изучение противоопухолевой и антиметастатической эффективности, взятого нами в исследования, антибиотика – карубицина, при совместном и раздельном применении с антиоксидантами, проводилось на мышах с перевивной сингенной опухолью LLC. В каждую группу включалось по 7-10 голов мышей. Карубицин вводили внутрибрюшинно, в дозе 2,0 мг/кг, начиная с 7-х суток, 3-х кратно, 1 раз в 5 дней. Антиоксиданты вводили по приведенной схеме. Схема эксперимента представлена в табл. 1. Продолжительность эксперимента составляла 22 дня.

При определении темпа роста первичной опухоли (табл. 2) нами установлено, что средняя масса опухоли во всех опытных группах животных, получавших карубицин, статистически достоверно снижена (р< 0,001) по сравнению с I-ой контрольной группой. При применении карубицина масса опухоли уменьшилась на 67%. При сочетании карубицина совместно с антиоксидантами масса опухоли уменьшилась на 72%. Статистически значимых различий в темпах роста и конечной массе опухоли на 22 сутки эксперимента в опытных группах с использованием антиоксидантов не наблюдалось.

Таблица 1

Схема эксперимента по изучению влияния антиоксидантов на противоопухолевую и антиметастатическую эффективность карубицина

Экспериментальные группы

Условное обозначение

Схема введения препаратов

Интактный контроль

(ИК)

Интактные мыши-самки С57В1/6

I – опухолевый штамм LLC

(LLC)

1×106 опухолевых клеток LLC внутримышечно

II– LLC, карубицин

(LLC+КБ)

1×106 опухолевых клеток LLC внутримышечно,карубицин внутрибрюшинно, в дозе 2,0 мг/кг, начиная с 7-х суток, 3-х кратно, 1 раз в 5 дней

III– LLC, карубицин, мексидол

(LLC+КБ+

МЕК)

карубицин так же, как и во II гр., мексидол внутримышечно, в дозе 50 мг/кг, начиная с 7-х суток, в течение 14 дней

IV – LLC, карубицин, пробукол

(LLC+КБ+

ПРБ)

карубицин так же, как и во II гр., пробукол внутрижелудочно, в дозе 50 мг/кг, начиная с 7-х суток, в течение 14 дней

V – LLC, карубицин, α-токоферол

(LLC+КБ+

α-ТОК)

карубицин так же, как и во II гр., α-токоферол внутримышечно, в дозе 50 мг/кг, начиная с 7-х суток, в течение 14 дней

Таблица 2

Показатели роста первичного опухолевого узла LLC при сочетанном применении карубицина и антиоксидантов

Группы животных

Индекс торможения роста опухоли (ТРО), % (дни)

Масса опухоли

на 22-е сутки, г

12

14

16

18

20

22

I-LLC

-

-

-

-

-

-

9,18±0,21

II-LLC+КБ

23,9

34,8

42,3

52,4

61,2

67,3

3,01±0,22

р1 <0,001

III-LLC+ КБ+МЕК

26,1

36,4

40,1

53,9

64,3

71,3

2,64±0,43

р1 <0,001

IV-LLC+ КБ+ПРБ

25,7

32,4

43,6

57,9

66,5

72,9

2,49±0,32

р1 <0,001

V-LLC+КБ+α-ТОК

24,9

39,5

45,9

50,9

61,5

71,0

2,75 ±0,37

р1 <0,001

Примечание: р1 – достоверность различий рассчитана по отношению к I группе (LLC)

Проведенные исследования показали, что применение мексидола, пробукола и α-токоферола безопасно в терминах его возможного стимулирующего воздействия на рост опухоли. Ни в одном из поставленных экспериментов масса первичной опухоли карциномы LLC при совместном применении противоопухолевых антибиотиков и антиоксидантов не превышала контрольных значений. Более того, мексидол и пробукол при совместном использовании с карубицином достоверно увеличивал значения ИТР, по сравнению с группой животных, получавших антибиотик в монорежиме.

Применение карубицина (II гр.) позволило снизить количество легочных метастазов на 57,5%, частота метастазирования наблюдалась у 60% животных, а степень метастатического поражения легких характеризовалась отсутствием поражения легочной ткани 3 и 4 степени, для которой характерно формирование слившихся метастатических колоний в один опухолевый узел с поражением целой доли легкого (табл. 3).

Таблица 3

Показатели антиметастатической эффективности сочетанного применения карубицина и исследуемых антиоксидантов у мышей с LLC, (M±m)

Группа

% животных с

метастазами

Среднее

число метастазов

Количество животных с 0-5 степенью поражения легких, %

ИИМ,

%

0

1

2

3

4

5

I-LLC

100

65,7 ±5,2

-

20,0

10,0

30,0

40,0

 

-

II-LLC+КБ

60

28,2±8,1

р1 <0,05

-

50,0

10,0

   

-

57,5

р1 <0,05

III-LLC+КБ+ МЕК

60

19,8±9,5

р1 <0,05

-

40,0

60,0

-

-

-

71,2

р1<0,05

IV-LLC+КБ+ПРБ

70

22,0±7,5

р1 <0,05

-

40,0

60,0

-

-

-

66,6 р1<0,05

V-LLC+КБ+α-ТОК

70

20,8±6,2

р1 <0,05

-

50,0

50,0

   

-

68,4 р1<0,05

Примечание: р1 – достоверность различий рассчитана по отношению к I группе (LLC)

Индекс ингибирования процесса метастазирования в группах при совместном применении карубицина с мексидолом и пробуколом установлен на уровне 71,2 и 66,6 % соответственно. ИИМ карциномы LLC в легкие мышей при лечении карубицином совместно с пробуколом и мексидолом увеличивался на 9,1-13,7 %. Мексидол и пробукол повышали антиметастатическую эффективность антибиотика. Степень метастатического поражения легких характеризовалась отсутствием поражения легочной ткани 3 и 4 степени, уменьшилось количество животных с 1-ой степенью поражения легких. В группе с α-токо-феролом среднее число метастазов снизилось на 68,8 %, степень метастатического поражения легких и ИИМ практически не отличались от аналогичных показателей III и IV групп. У экспериментальных животных показатели темпа роста первичного опухолевого узла при введении карубицина совместно с мексидолом, пробуколом и α-токоферолом были снижены, количество животных с метастазами уменьшалось в 1,5 раза.

Заключение

По совокупности полученных результатов можно предполагать, что изученные антиоксиданты являются достаточно эффективными биологическими модификаторами, использование которых в онкологической клинике позволит повысить эффективность химиотерапевтического метода лечения злокачественных опухолей. По степени убывания противоопухолевой и антиметастатической активности изученные антиоксиданты следует расположить в следующей последовательности: мексидол >пробукол > α-токоферол.

Рецензенты:

Рахматуллов Ф.К., д.м.н., профессор, зав. кафедрой «Внутренние болезни» ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», г. Пенза;

Моисеева И.Я., д.м.н., профессор, зав. кафедрой «Оющая и клиническая фармакология» ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», г. Пенза.

Работа поступила в редакцию 24.06.2014.


Библиографическая ссылка

Микуляк Н.И., Миннигалеева С.Д., Магдеев Р.Р., Кинзирский А.С., Микуляк А.И., Соломанина О.О. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КАРУБИЦИНА ПРИ РАЗДЕЛЬНОМ И СОЧЕТАННОМ ПРИМЕНЕНИИ С ПРОБУКОЛОМ, МЕКСИДОЛОМ, α-ТОКОФЕРОЛОМ НА РОСТ ПЕРВИЧНОГО ОПУХОЛЕВОГО УЗЛА И МЕТАСТАЗИРОВАНИЕ КАРЦИНОМЫ ЛЕГКИХ ЛЬЮИС // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 7-4. – С. 748-752;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=34974 (дата обращения: 17.05.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074