Д.м.н. Сипров А.В., ,
к.м.н. Вашуркина И.М., к.м.н. Кузнецова В.А.,
к.м.н. Волкова Н.Д.,
к.м.н. Макарова М.Ю., Костина Ю.А.
ФГБОУ ВПО «Мордовский
государственный университет им. Н.П. Огарева», Россия
Влияние производных пиримидина и
3-гидроксипиридина на ферментативный антиоксидантный потенциал в ткани печени
крыс с опухолью Walker-256 при комбинированной химиотерапии
Известно, что важную роль в патогенезе
токсического, в том числе цитостатического поражения печени играет активация
процессов перекисного окисления липидов и снижение антиоксидантной защиты [1].
Нарушения функции печени снижают качество жизни и могут способствовать
возникновению всего спектра осложнений противоопухолевой химиотерапии. В итоге
развивающиеся побочные эффекты могут стать причиной редукции дозы
противоопухолевых средств, прерывания или даже прекращения лечения, что снижает
эффективность проводимой терапии [2].
В механизмах антиоксидантной защиты важная роль
принадлежит антиоксидантным ферментам. В связи с этим, целью исследования
явилось оценить влияние производных пиримидина и 3-гидроксипиридина – ксимедона
и мексидола, обладающих антиоксидантными свойствами, на активность каталазы и
супероксиддисмутазы (СОД) в ткани печени крыс с карциномой Walker-256
при химиотерапии доксорубицином и паклитакселом.
Материалы и методы исследования: эксперименты
выполнены на 87 крысах-самках линии Wistar массой 150-250 г
разводки питомника НЦБМТ РАМН «Столбовая». Экспериментальные животные
содержались в стандартных условиях вивария Мордовского государственного
университета при естественном световом режиме на стандартной диете, свободном
доступе к воде и пище. Все манипуляции с животными проводились в соответствии с
правилами, принятыми Европейской конвенцией по защите позвоночных животных,
используемых для экспериментальных и иных научных целей (Страсбург, 1986).
Суспензию клеток карциномы WALKER-256 (W-256)
(106 клеток в растворе Хенкса) перевивали под кожу хвоста. Животные были распределены на 6 групп.
Дизайн исследований представлен в табл. 1.
Т
а б л и ц а 1
Дизайн
исследований
|
Группы животных |
Режим эксперимента |
|
Интактные
животные (n=7) |
Опухолевые
клетки W-256 не вводили,
лекарственная терапия не проводилась |
|
1-я –
опухолевый штамм W-256 (контроль) (n=12) |
1·106
опухолевых клеток W-256 под кожу хвоста |
|
2-я – W-256,
Доксорубицин – W-256+ДР (n=12) |
1·106
опухолевых клеток W-256,
доксорубицин внутрибрюшинно в дозе 4
мг/кг на 11-е сутки после имплантации опухолевых клеток |
|
3-я – W-256,
Доксорубицин, Паклитаксел – W-256+ДР+ПТ (n=14) |
1·106
опухолевых клеток W-256,
доксорубицин в дозе 4 мг/кг и
паклитаксел в дозе 6 мг/кг внутрибрюшинно на 11-е сутки после имплантации
опухолевых клеток |
|
4-я – W-256,
Доксорубицин, Паклитаксел, Ксимедон 100мг/кг – W-256+ДР+ПТ+Ксимедон (n=14) |
Так
же, как и в 3-й группе, ксимедон внутримышечно в дозе 100 мг/кг ежедневно,
начиная с 11-х суток эксперимента, 10 суток |
|
5-я – W-256,
Доксорубицин, Паклитаксел, Мексидол 50 мг/кг – W-256+ДР+ПТ+Мексидол (n=14) |
Так
же, как и в 3-й группе, мексидол внутримышечно в дозе 50 мг/кг ежедневно,
начиная с 11-х суток эксперимента, 10 суток |
|
6-я – W-256,
Доксорубицин, Паклитаксел, Мексидол 50 мг/кг, Ксимедон 100 мг/кг – W-256+ДР+ ПТ+Мексидол+
Ксимедон (n=14) |
Так
же, как и в 3-й группе, мексидол в дозе 50 мг/кг и ксимедон в дозе 100 мг/кг
ежедневно внутримышечно, начиная с
11-х суток эксперимента, 10 суток |
Исследование проводили на 14-е и 22-е сутки эксперимента. Для этого по
6-7 животных из каждой группы в указанные сроки выводили из опыта под общей
анестезией тиопенталом натрия. Для оценки изменений в ферментативном звене
антиоксидантной системы в гомогенатах печени определяли активность каталазы [4]
и супероксиддисмутазы (СОД) [3]. При статистической обработке результатов исследования
определяли показатели средних арифметических значений (М), стандартных ошибок
средних арифметических (m).
Достоверность полученных различий сопоставляемых величин оценивали с
использованием t-критерия Стьюдента. Различия
считали достоверными при p<0,05.
Результаты исследования: при изучении состояния
антиоксидантных ферментов выявлено, что активность каталазы в 1-ой группе
(контрольной) достоверно снижалась на 14-е сутки эксперимента на 21,3%, а на
22-е сутки – повышалась на 8,9% по отношению к интактной группе. Активность СОД
при этом снижалась к 22-м суткам на 47,5% (р<0,05, табл. 2). Эти изменения
могут косвенно свидетельствовать о повышенной, вероятно неферментативной
наработке Н2О2, являющейся субстратом для каталазы.
Т
а б л и ц а 2
Влияние ксимедона и мексидола на
активность каталазы и супероксиддисмутазы в тканях печени крыс с карциномой W-256 на фоне химиотерапии доксорубицином и
паклитакселом, (M±m)
|
Группы животных / Сроки
исследования |
Показатель |
||
|
Каталаза, мккат/л |
СОД, у.е./г ткани |
||
|
Интактные |
7,99±0,03 |
3,05±0,52 |
|
|
1 – W-256 (контроль) |
14-е сутки |
6,29±0,45 р1<0,01 |
2,13±0,24 |
|
22-е сутки |
8,7±0,09* р1<0,001 |
1,6±0,26 р1<0,05 |
|
|
2 – W-256+ДР |
14-е сутки |
5,29±0,26 р1<0,001 |
2,65±0,21 |
|
22-е сутки |
5,46±0,21 р1,2<0,001 |
2,76±0,7 |
|
|
3 – W-256+ДР+ПТ |
14-е сутки |
4,8±0,2 р1,2<0,01 |
1,35±0,09 р1,2,3<0,01 |
|
22-е сутки |
5,76±0,32* р1,2<0,001 |
2,79±0,21* р2<0,01 |
|
|
4 – W-256+ДР+ПТ+
ксимедон |
14-е сутки |
5,74±0,11 р1,4<0,01 |
3,4±0,25 р2,4<0,01 |
|
22-е сутки |
6,09±0,22 р1,2<0,001 |
2,81±0,1 р2<0,01 |
|
|
5 – W-256+ДР+ПТ+
мексидол |
14-е сутки |
6,13±0,24 р1,3,4<0,01 |
3,0±0,1 р2,4<0,01 |
|
22-е сутки |
6,09±0,31 р1,2<0,001 |
2,82±0,05 р2<0,001 |
|
|
6 – W-256+ДР+ПТ+
ксимедон+мексидол |
14-е сутки |
6,73±0,2 р1,3,4,5<0,01 |
4,08±0,2 р2,3,4,6<0,001 |
|
22-е сутки |
6,2±0,21 р1,2,3<0,05 |
3,81±0,22 р2,4,5,6<0,05 |
|
Примечание: р1 – достоверность различий рассчитана по
отношению к интактным животным; р2 – к группе W-256; р3 – к группе W-256+ДР; р4 – к группе W-256+ДР+ПТ; р5 – к группе W-256+ДР+ПТ+ксимедон; р6 – к группе W-256+ДР+ПТ+мексидол; * - статистически значимые
различия в группе на 22-е сутки по отношению к 14-м суткам, р<0,05.
Во 2-ой группе активность каталазы достоверно
снижалась как на 14-е, так и 22-е сутки эксперимента на 33,8% и 31,7%
соответственно по отношению к интактной группе.
В 3-ей группе на 14-е сутки эксперимента отмечалась
выраженная депрессия ферментативного звена антиоксидантной системы: активность
каталазы и СОД снижалась на 40% и 55,7% соответственно (р<0,01) по отношению
к интактным животным. При этом показатели активности этих ферментов были
достоверно ниже и по отношению к контрольной группе. На 22-е сутки эксперимента
регистрировалось лишь статистически значимое снижение активности каталазы – на
27,9% по сравнению с интактными крысами.
При введении ксимедона (в 4-ой группе) отмечалось
уменьшение депрессии исследуемых антиоксидантных ферментов на 14-е сутки опыта
– активность каталазы и СОД превышала соответствующие показатели в 3-ей группе
на 19,6% и 151,8% соответственно (р<0,01). На 22-е сутки эксперимента
показатели активности ферментов не отличались от таковых на 14-е сутки, равно
как и от данных в 3-ей группе.
При введении мексидола (в 5-ой группе) наблюдались
изменения, аналогичные таковым в 4-ой группе, как на 14-е, так и 22-е сутки
опыта.
При сочетанном применении ксимедона и мексидола (в
6-ой группе) отмечались более значимые позитивные изменения в ферментативном
антиоксидантном звене, чем при раздельном их применении. Так, активность
каталазы на 14-е сутки эксперимента достоверно повышалась не только по
отношению к 3-ей группе (на 40,2%), но и 4-ой, а активность СОД – на 202% и 36%
по отношению к 3-ей и 5-ой группам соответственно. При этом более значимые
изменения наблюдались и на 22-е сутки эксперимента: активность каталазы
достоверно превышала таковую во 2-ой группе на 13,5%, а активность СОД – на
36,5% по отношению к 3-ей группе (р<0,01).
Таким образом, ксимедон и мексидол в сопоставимой
степени препятствуют снижению активности каталазы и супероксиддисмутазы в
печени, инициированного цитостатиками
(на 14-е сутки наблюдения).
Сочетанное применение ксимедона и мексидола
эффективнее, чем раздельное их использование, корригирует изменения в
ферментативном антиоксидантном звене, препятствуя снижению активности каталазы
и супероксиддисмутазы в печени после химиотерапии.
Литература:
1. Абдулоева Н.Х., Колбасов С.Е., Стуков А.Н.,
Моисеенко В.М. Предклиническая оценка влияния препарата Метроп ГП на острую
токсичность и гепатотоксичность химиотерапии // Вопросы онкологии. – 2011. –
Т.57, №1. – С. 71-74.
2. Богуш Е.А., Кинзирская Ю.А., Кирсанов В.Ю., Богуш
Т.А. Снижение гепатотоксичности противоопухолевой химиотерапии путем регуляции
метаболической активности печени: от эксперимента – в клинику. – М.: Изд-во
Моск. ун-та, 2007. – 172 с.
3. Дубинина Е.Е., Сальникова Л.А., Ефимова Л.Ф. Активность и изоферментный спектр
супероксиддисмутазы эритроцитов и
плазмы крови человека // Лаб. дело. 1983. №10. С. 30-33.
4. Метод определения активности каталазы / М.А. Королюк, А.И. Иванова, И.Г. Майорова [и др.] // Лаб. дело. 1988.
№1. С. 16-18.