Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 11
1.1 Экспериментальный опухолевый рост 11
1.2 Мелатонин. Общая характеристика 13
1.3 Эффекты воздействия мелатонина на морфогенез опухолевого роста 17
1.3.1 Опухолевый рост кожи на фоне введения мелатонина 17
1.3.2 Использование мелатонина в клинике 19
1.4 Характеристика мексидола 20
1.5 Роль липопероксидации в морфогенезе опухолевого роста 22
1.6 Неоангиогенез 25
1.6.1 Характеристика ангиогенеза 25
1.6.2 Роль ангиогенеза в формировании опухолей 26
1.6.3 Механизмы ангиогенеза в опухолевой ткани 28
1.6.4 Ангиогенез и метастазы 32
1.6.5. VEGF - сосудистый фактор роста эндотелия 33
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 35
2.1 Материалы исследования 35
2.2 Методы исследования 38
ГЛАВА 3. Результаты собственных исследований 43
3.1 Опухолевый рост мягких тканей, индуцируемый бенз(а)пиреном у
мышей на фоне применения мелатонина и мексидола 43
3.1.1 Воздействие мелатонина и мексидола на частоту и размеры экспериментальных опухолевых узлов мягких тканей 43
3.1.2 Динамика латентного периода развития опухолей и выживаемость мышей на фоне применения мексидола и мелатонина 46
3.1.3 Патоморфологическая характеристика экспериментальных опухолей мягких тканей 49
3.1.4 Характеристика патогистологической структуры, индуцированных бенз(а)пиреном опухолей мягких тканей у мышей на фоне применения мексидола и мелатонина 57
3.1.5 Воздействие мелатонина и мексидола на показатели оксидантного стресса в сыворотке крови и опухолевой ткани 61
3.2 Влияние мелатонина и мексидола на процессы экспериментального опухолевого рост кожи 66
3.2.1 Динамика латентного периода развития опухолей и выживаемость экспериментальных животных на фоне применения мексидола и мелатонина 66
3.2.2 Динамика частоты и размеров опухолей кожи на фоне применения мелатонина и мексидола 69
3.2.3 Патоморфологическая характеристика опухолей кожи, вызванных бенз(а)пиреном у мышей 72
3.2.4 Влияние мелатонина и мексидола на гистологическую структуру индуцированных бенз(а)пиреном опухолей кожи у мышей 78
3.2.5 Воздействие мелатонина и мексидола на показатели оксидантного стресса, в частности, уровень активности каталазы в сыворотке крови и опухолевой ткани кожи 83
3.2.6 Воздействие мелатонина и мексидола на процессы ангиогенеза опухолей мезенхимального происхождения у мышей 87
Обсуждение 91
Выводы 98
Практические рекомендации 99
Библиографический список
- Эффекты воздействия мелатонина на морфогенез опухолевого роста
- Механизмы ангиогенеза в опухолевой ткани
- Воздействие мелатонина и мексидола на частоту и размеры экспериментальных опухолевых узлов мягких тканей
- Влияние мелатонина и мексидола на процессы экспериментального опухолевого рост кожи
Введение к работе
Актуальность проблемы. Общеизвестно, что злокачественные новообразования занимают ведущее место в структуре заболеваемости и смертности населения. Как известно, канцерогенез представляет собой многостадийный процесс, в течение которого нормальная стволовая клетка трансформируется в атипичную.
В настоящее время одной из общепризнанных является свободнорадикальная теория опухолевого роста. Согласно которой в процессе морфогенеза опухолевого роста, с одной стороны, происходят ускорение и активизация процессов перекисного окисления липидов, а с другой стороны, наблюдается снижение запасов собственной антиоксидантной системы организма (Анисимов В.Н., 2009).
В онкологической практике большое внимание уделяется поиску новых эффективных онкостатических средств. Одним из представителей синтетических антиоксидантов является препарат мексидол - производный 3-оксипиридина. В основе его антиоксидантного эффекта лежит способность подавлять темпы оксидантного стресса, синтез свободных радикалов на стадии инициации, тем самым снижая возможность развития неоплазии (Анисимов В.Н., 2012).
Мелатонин - основной гормон, который синтезируется
преимущественно в ночное время в ткани пинеальной железы. Основными функциями мелатонина в организме являются антиоксидантная, иммуномодулирующая и биоритмологическая (Комаров Ф.И. и др., 2004).
Для более полного понимания действия мелатонина и антиоксиданта мексидола на процессы опухолевого роста, выявления механизмов и закономерностей их возможного подавляющего действия на морфогенез неоплазии необходимы экспериментальные исследования на значительном
количестве экспериментальных моделей с применением веществ разнообразной органной специфичности и различного механизма действия.
В развитии опухолевого роста немаловажная роль отводится процессу формирования новообразованных кровеносных сосудов. Ангиогенез -обязательная составляющая часть нормального онто- и эмбриогенеза. При таких патологических процессах, как псориаз, диабет, ангиопатия, опухолевый рост, характерным является патологическое новообразование сосудов (Bates D.O., 2009).
Согласно современным представлениям, VEGF является главным и ведущим ростовым фактором, который участвует в процессе опухолевого ангиогенеза (Ferrara N., 2009). Известно, что VEGF оказывает активное влияние на процесс формирования новых кровеносных сосудов и на так называемую поддержку, т.е. сохранение недифференцированных кровеносных сосудов. Понимание механизмов ангиогенеза может способствовать повышению эффективности лечения опухолей различной локализации.
Таким образом, изучение действия мелатонина и антиоксиданта мексидола в условиях индуцированного опухолевого роста считается одним из значимых направлений экспериментальной онкологии в современных условиях.
Цель исследования: изучение процессов морфогенеза опухолей кожи и мягких тканей в условиях индуцированного канцерогенеза на фоне раздельного и сочетанного применения мексидола и мелатонина. Задачи исследования:
1. Выявление динамики частоты и размеров опухолей кожи и мягких тканей в условиях индуцированного бенз(а)пиреном опухолевого роста у мышей на фоне использования мексидола и мелатонина.
-
Исследование продолжительности жизни экспериментальных животных в условиях индуцированного бенз(а)пиреном опухолевого роста и на фоне применения изучаемых препаратов.
-
Изучение воздействия мелатонина и мексидола на динамику патоморфологических изменений в тканях экспериментальных неоплазий.
-
Исследование влияния мелатонина и мексидола на показатели оксидантного стресса в сыворотке крови и опухолевой ткани.
-
Изучение воздействия мелатонина и мексидола на процессы ангиогенеза в опухолевой ткани мезенхимального происхождения.
Научная новизна. В работе исследовано влияние сочетанного
введения мелатонина и мексидола на процессы морфогенеза опухолей кожи
и мягких тканей спины и задних конечностей. Продемонстрировано
подавляющее действие мелатонина и мексидола на развитие
экспериментальных (индуцируемых бенз(а)пиреном) опухолей кожи,
мягких тканей спины и нижних конечностей.
Показано снижение активности процессов ангиогенеза в ткани индуцируемых неоплазий мезенхимального генеза на фоне совместного приема мелатонина и мексидола.
В исследовании проанализировано влияние мелатонина и мексидола на показатели липопероксидации в условиях индуцированного экспериментального опухолевого роста и представлено совместное действие изучаемых препаратов, подавляющее темпы развития оксидативного стресса.
Научно-практическая значимость работы заключается в том, что представленные результаты могут быть использованы в качестве экспериментальной базы для последующего исследования возможного онкостатического потенциала мелатонина и мексидола, разработки научно-обоснованных рекомендаций по применению изучаемых препаратов с целью снижения темпов опухолевой прогрессии новообразований кожи и мягких тканей спины и нижних конечностей.
Апробация диссертации. Результаты исследования опубликованы и представлены на конференциях, съездах, форумах, конгрессах российского и международного уровней: Международный конгресс «Здоровье и образование в XXI веке» (Москва, 2010; 2011; 2013; 2014); Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Отечественные противоопухолевые препараты» (Москва, 2011; 2012; 2013; 2014); Российская конференция по фундаментальной онкологии «Петровские чтения» (Санкт-Петербург, 2013); Научная конференция молодых ученых, аспирантов, студентов Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева (Саранск, 2010; 2011; 2012; 2013; 2014). Положения, выносимые на защиту:
-
Совместное использование мексидола и мелатонина значительно уменьшает частоту и размеры опухолевых узлов кожи и мягких тканей, индуцируемых БП у мышей, а также достоверно увеличивает продолжительность жизни экспериментальных животных.
-
Применение мелатонина и мексидола характеризуется замедлением темпов опухолевой прогрессии в тканях экспериментальных новообразований.
-
Использование мексидола и мелатонина способствует снижению темпов развития оксидантного стресса в ткани индуцированных опухолей кожи и мягких тканей спины и нижних конечностей.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 138 страницах компьютерного текста, содержит 7 таблиц и 53 рисунка. Работа состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания материала и методов исследования (глава 2), изложения собственных результатов (глава 3), обсуждения полученных результатов (глава 4), выводов, практических рекомендаций и библиографического списка, включающего 337 источников (в том числе 98 отечественных и 239 иностранных).
Эффекты воздействия мелатонина на морфогенез опухолевого роста
Мелатонин (1Ч-ацетил-5-метокситриптамин) - основной гормон эпифиза (шишковидного тела головного мозга), синтезируемый в основном в ночное время из аминокислоты триптофана. Мелатонин, по свойственной химической природе, представляет собой 5-метокси-1Ч-ацетилированный дериват серотонина, молярная масса составляет 232,278 г/моль.
Синтезированный в эпифизе мелатонин накапливается в секреторных гранулах, быстро высвобождается в кровоток и в спинномозговую жидкость - ликвор, пройдя через которую, накапливается в гипоталамусе. Помимо крови и цереброспинальной жидкости, мелатонин обнаруживается в моче, слюне, амниотической жидкости. Известно, что содержание мелатонина в ликворе и в желчи значительно превышает его количественные показатели в крови. Кроме того, от 50% до 75 % (основная часть мелатонина) в кровотоке связывается с белками плазмы крови, и данный процесс имеет обратимый характер.
Секреция мелатонина подчинена суточному ритму, определяющему, в свою очередь, ритмичность гонадотропных эффектов и половой функции. Синтез и секреция мелатонина зависят от освещенности - избыток света понижает образование гормона, а уменьшение освещенности увеличивает его синтез и секрецию.
Известно, что основными функциями мелатонина являются такие как, замедление процессов старения, иммунномодулирующий эффект, регуляция деятельности функций желудочно-кишечного тракта, головного мозга, периодичности сна. Кроме того, мелатонин обладает антиоксидантными свойствами и активно воздействует на процессы адаптации при смене часовых поясов.
На сегодняшний день установлено, что мелатонин может подавлять пролиферацию клеток при различных патологических процессах. В условиях опухолевого роста механизмы воздействия мелатонина многообразны: он способен модулировать иммунный ответ при наличии опухолевых клеток и оказывать прямой цитотоксический эффект, может влиять на синтез и секрецию гипофизарных и половых гормонов.
Многочисленные литературные данные указывают на наличие противоопухолевого эффекта мелатонина. Так, применение мелатонина оказывало угнетающее влияние на развитие новообразований у грызунов высокораковых линий или на морфогенез опухолевых узлов, возникающих в ответ на введение какого-либо канцерогенного вещества (Анисимов В.Н., 2009; Borisenkov М.Е.2011).
Результаты многочисленных исследований указывают, что при понижении уровня мелатонина значительно увеличивается риск возникновения и развития злокачественных новообразований. (Grossman et al., 2011; Stevens R.G., 2009). Так, например, доказано, что уменьшение мелатонина у лиц, при освещении ночью светом, увеличивает риск развития рака молочной железы.
Биосинтез мелатонина. Общеизвестно, что, мелатонин по своему происхождению является производным серотонина - биогенного амина, который в свою очередь синтезируется из аминокислоты триптофана, поступающей с пищей. Активность ферментов, участвующих в трансформации серотонина в мелатонин, подавляется освещением - вот почему производство этого гормона происходит в темное время суток. В среднем, в организме взрослого человека синтезируется за день около 30 мг мелатонина.
Известны различные пути взаимодействия мелатонина с клетками. Известно, что мелатонин растворяется как в воде, так и в жирах и обладает амфифильными свойствами. Именно подобные свойства мелатонина позволяют ему проходить достаточно свободно через клетки мембран и тканевые барьеры. Кроме того, мелатонин за счет своей возможности взаимодействовать с ядерными или мембранными рецепторами может влиять на внутриклеточные процессы. Подобные рецепторы к мелатонину обнаруживаются в разнообразных тканях нейрогенного происхождения, в частности, в сетчатке глаза, в различных ядрах гипоталамуса.
Биологическая роль мелатонина. Классическим подходом к изучению физиологической функции любого эндокринного органа является удаление железы и назначение заместительной терапии ее активными субстанциями. Удаление эпифиза сопровождается, как правило, полным исчезновением мелатонина из кровеносного русла. При этом, у экспериментальных животных возможно продление овуляторной фазы цикла, ускорение полового созревания, снижения уровня инсулина и толерантности к глюкозе. Кроме того, удаление эпифиза сопровождается повышением уровня свободных жирных кислот и холестерина, возможно ускорение темпов роста. В эксперименте при удалении эпифиза у собак появляется более агрессивное поведение, возможно повышение секреции желудочного сока.
При удалении эпифиза у человека (предпринятой в связи с развитием опухоли) происходит нарушение различных циркадианных ритмов, например, водно-солевого обмена, повышение артериального давления и другие изменения.
Существуют и иные методы изучения роли эпифиза в организме, связанные с прерыванием передачи сигнала о воздействии света от сетчатки глаза к пинеалоцитам шишковидной железы.
Механизмы ангиогенеза в опухолевой ткани
На всем протяжении опытов за мышами постоянно проводились наблюдения. Для этого экспериментальные животные 3 раза в неделю осматривались, пальпировались с целью обнаружения индуцированных опухолевых узлов. Выявленные изменения фиксировались на схемах. При этом отмечались время выявления, топография, размеры, а также вторичные изменения в ткани новообразований. При этом в обязательном порядке определяли выживаемость экспериментальных мышей после выявления опухолевых узлов, а также период формирования и морфогенеза неоплазий.
Патоморфологическое исследование. Все экспериментальные животные и мыши, умершие, и выведенные из эксперимента по окончании срока, подвергались аутопсии, подробному макроскопическому исследованию. На вскрытии подробно были исследованы кожные покровы, индуцированные новообразования на коже, а также ткань внутренних органов. При этом подсчитывалось общее число новообразований на коже и мягких тканей, выявлялись их параметры и размеры. Ткани всех индуцированных новообразований иссекались и затем фиксировались в 10 % растворе формалина. Все кусочки подвергались стандартной патогистологической обработке и заливались в парафин. В последующем, гистологические срезы толщиной 5-7 мкм окрашивались гематоксилином и эозином, пикрофуксином по Ван-Гизону и исследованы микроскопически.
Окраска по Ван-Гизону использовалась нами для выявления коллагенновых волокон соединительной ткани, которые за счет фуксинофилии контрастно выделялись на фоне других тканевых элементов.
Иммуногистохимическое исследование. Иммуногистохимически была изучена экспрессия факторов ангиогенеза в ткани экспериментальных неоплазий, экспрессия VEGF, а также выявлено число кровеносных сосудов. Подобные определяемые кровеносные сосуды окрашивались антителами к CD31+, для чего использовались специфические тест-системы. При этом в опухолевой ткани определялось и подсчитывалось число CD31+ сосудов микроциркуляции в полях зрения не менее трех, при увеличении х20. При этом интенсивность окрашивания опухолевых клеток верифицировалась нами как оценка экспрессии VEGF. В частности, низкая интенсивность окрашивания обозначалась нами как 1+, высокая - как 3+.
Для классификации экспериментальных неоплазий использовали рекомендации МАИР - Международного агенства по исследованию рака.
Для выявления пролиферативной активности в клетках опухолевых экспериментальных узлов определяли по стандартной методике значение митотического индекса для всех опытных групп (Л.П. Дьяконов, В.И. Ситьков, 2000).
Морфологические проявления в микропрепаратах экспериментальных опухолевых узлов фотографировали цифровой камерой Canon EOS 600D с помощью микроскопа Euler Science 670 Т при малом и большом увеличениях хЮО и х400. Микрофотографии были обработаны с помощью пакета программ GIMP 2.8.
Определение биохимических показателей.
Для выявления интенсивности процессов перекисного окисления липидов у 5-8 экспериментальных животных из каждой опытной группы в сыворотке крови и опухолевой ткани определяли активность каталазы и значение показателей малонового диальдегида (МДА). В качестве нормальных значений и сравнения подобные показатели были взяты у интактных животных. При этом, для биохимических исследований экспериментальных животных декапитировали и затем собирали свободно вытекающую кровь (в среднем по 1-2 мл от каждой мыши). С целью определения активности показателей липопероксидации в опухолевых узлах экспериментальных животных готовили специальные гомогенаты опухолевой ткани. Для этого фрагменты новообразований первоначально промывали и очищали от крови 0,9 % раствором хлорида натрия и затем тщательно просушивали фильтровальной бумагой. Подготовленные кусочки опухолевых тканей клали в специальную фарфоровую ступку. Затем тщательно гомогенизировали, растирали эти фрагменты в 0,9 % растворе натрия хлорида в соотношении 1:9. В приготовленных таким образом гомогенатах опухолевых новообразований, а также в сыворотке крови выявляли и оценивали интенсивность показателей перекисного окисления липидов. В частности оценивали уровень малонового диальдегида (С.Г. Конюхова и соавт., 1989) и показатели активности каталазы (М.А. Королюк и соавт., 1988).
Известно, что малоновый диальдегид (МДА) - альдегид с формулой СН2(СНО)г. Данный продукт возникает в организме при деградации полиненасыщенных жиров активными формами кислорода. МДА служит маркером свободно-радикального окисления и оксидативного стресса. Малоновый диальдегид образует шифоровы основания с аминогруппами белка, выступающего в качестве "сшивающего" агента. В результате подобной сшивке образуются нерастворимые липидо-белковые комплексы, которые называются пигментами изнашивания. Концентрация малонового диальдегида в сыворотке крови в норме ниже 1 мкмоль/л.
Каталаза - фермент, который катализирует распад образующегося в процессе биологического окисления пероксид водорода на воду и молекулярный кислород (2Н20г - 2Н20 - 02) (К.Н. Конторщикова, 2000). Кроме того, каталаза окисляет в присутствии пероксида водорода низкомолекулярные спирты и нитриты. В конечном итоге, функция каталазы сводится к разрушению токсичного пероксида водорода, образующегося в ходе различных окислительных процессов в организме. Метод определения МДА по С. Г. Конюховой (1989).
Методика определения малонового диальдегида в исследуемой среде основана на реакции 2-тиобарбитуровой кислоты в кислой среде с малоновым диальдегидом. К 0,2 мл исследуемой среды (сыворотка крови, опухолевая ткань) добавляли 0,8 мл воды и 1 мл 6 % тиобарбитуровой кислоты. Затем при температуре 100 С помещали в водяную баню на 30 минут. Далее охлаждали до того момента, когда раствор начинал приобретать желто-розовый цвет и добавляли 5н NaOH -1 мл и 2 мл изопропанола, закрывали пробкой, встряхивали. Затем в течение 20 минут центрифугирровали при 6000-8000 оборотов в минуту. Измеряли на фотометре против воды в кювете с толщиной слоя 1 см и при длине волны 540-590.
Воздействие мелатонина и мексидола на частоту и размеры экспериментальных опухолевых узлов мягких тканей
Клеточный состав характеризовался наличием признаков резко выраженного полиморфизма. Изменение соотношения между ядром и цитоплазмой, хаотичное распределение хроматина. Отличительным признаком было наличие митозов в клетках новообразований. В стромальной части опухолевой ткани выявлялись также лимфациты, ксантомные клетки, гемосидерофаги, реактивные макрофаги.
В зависимости от преобладания в опухолевой ткани клеточных и волокнистых структур, диагностировались патоморфологические варианты злокачественной гистиоцитомы. Чаще всего выявлялись характерные (фиброзные) формы злокачественной мягкотканной опухоли фиброгистиоцитарного генеза, представленные клеточными формами в виде гистиоподобных клеток (рис. 19). Характерно, что веретеновидные опухолевые клетки формировали специфичные "муаровые" образования. В ткани новообразований обнаруживались также клетки округлой, овальной, причудливой полигональной формы, клетки гигантских размеров (рис. 20).
Таким образом, на фоне применения мелатонина и мексидола в опухолевых узлах, которые были индуцированы бенз(а)пиреном у экспериментальных животных, формировались характерные (фиброзные) формы злокачественной гистиоцитомы, представленные веретеновидными клеточными формами. Характерными были также признаки клеточного атипизма и полиморфизма. Однако, в строме опухолевой ткани не были выявлены очаги ослизнення и миксоматоза, участки некроза и кровоизлияний встречались в единичных случаях. Данные морфологические признаки являются проявлением вторичных изменений в опухолевой ткани. Уменьшение или отсутствие подобных вторичных изменений свидетельствует, на наш взгляд, о снижении элементов опухолевой прогрессии.
У мышей, которые подверглись действию бенз(а)пирена показатель митотического индекса в ткани мягкотканных опухолей составил 0,96+0,24. На фоне введения мелатонина данный показатель снизился до 0,44+0,16. При действии мексидола данный показатель достоверно уменьшился до 0,52+0,19. На фоне сочетанного введения мелатонина и мексидола значение митотического индекса снизилось до 0,57+0,21. Различия статистически недостоверны (р 0,05) во всех случаях отличия от контрольной группы (рис. 21).
Воздействие мелатонина и мексидола на показатели оксидантного стресса в сыворотке крови и опухолевой ткани Введение мелатонина в дозе 2 мг/л мышам, получившим подкожные инъекции бенз(а)пирена, снижало активность каталазы и значение показателей малонового диальдегида в опухолевой ткани подкожной клетчатки и сыворотке крови. У мышей интактной группы содержание малонового диальдегида в сыворотке крови выявилосьна показателях 3,88+0,58 ммоль/л и 7,3+0,18 ммоль/л в ткани опухоли. Данные представлены в таблице 3.
В результате введения бенз(а)пирена наблюдалось повышение активности перекисного окисления липидов, о чем говорит возрастание значения МДА как вторичного продукта липопероксидации. Данный показатель увеличился в 2,6 раза в сыворотке крови по сравнению с группой контроля и в 1,1 раза в ткани опухоли и составил соответственно 12,1+0,63 ммоль/л (р 0,05), и 8,38+0,26 ммоль/л (р 0,01).
Применение мелатонина вызывало уменьшение уровня МДА на 21,1 % в сыворотке крови по сравнению с группой контроля (р 0,05) и составил 3,08+0,15 ммоль/л.
Уровень МДА в ткани неоплазий на фоне применения мелатонина снизился на 14,5 % (р 0,01) в сравнении с группой контроля определилось на уровне 4,58+0,55 ммоль/л.
На фоне применения мексидола уровень малонового диальдегида в сыворотке крови уменьшался на 2,06 % по сравнению с группой контроля (р 0,05) и составил 11,53+0,55 ммоль/л. В опухолевой ткани уровень МДА уменьшился на 56 % по сравнению с контрольной группой (р 0,05) и составил 3,67+1,68 ммоль/л.
Сочетанное применение мексидола и мелатонина также вызывало достоверное снижение показателей малонового диальдегида на 10,3 % в сыворотке крови по сравнению с группой контроля (р 0,01) и показало 7,89+0,92 ммоль/л. В ткани опухоли уровень МДА снизился на 82 % по сравнению с группой контроля (р 0,05) и составил 1,5+1,02 ммоль/л. Результаты представлены Активность каталазы и уровень МДА в сыворотке крови и в опухолевой ткани у экспериментальных животных в контроле и на фоне применения мелатонина и мексидола
У животных в интактном контроле показатели активности каталазы в сыворотке крови составила 0,31+0,02 мккат/л и 0,73+0,03 мккат/л в ткани неоплазий подкожной клетчатки. На фоне использования канцерогена -бенз(а)пирена активность каталазы в сыворотке крови достоверно повышалась на 24,4 %, составив при этом, 0,61+0,05 мккат/л (р 0,05), а в опухолевой ткани увеличилась на 5,5 % (р 0,05).
На фоне применения мелатонина в сыворотке крови по сравнению с группой контроля активность каталазы снизилась на 52,4 %, которая составила 0,25+0,05 мккат/л (р 0,05). В ткани опухоли показатели активности каталазы уменьшились на 61 % по сравнению с контрольной группой (р 0,01) и составили 0,3+0,04 мккат/л.
При применении мексидола отмечалось большее повышение уровня активности каталазы в сыворотке крови на 96 % в сравнении с группой контроля, составив 3,29+0,58 мккат/л (р 0,05). В ткани опухоли активность каталазы повысилась в 2 раза по сравнению с контрольной группой по канцерогену, составила 1,2+0,35 мккат/л (р 0,05).
Сочетанное применение мелатонина и мексидола вызывало повышение показателей активности каталазы в сыворотке крови в 4 раза по сравнению с контрольной группой и до показателей 3,44+0,31 мккат/л (р 0,01). При этом в ткани опухолевых узлов активность каталазы также увеличилась в 4 раза по сравнению с контрольной группой и составила 3,17+0,31 мккат/л (р 0,01). Полученные результаты представлены на рисунке 23.
Таким образом, в условиях индуцированного экспериментального опухолевого роста мелатонин эффективно угнетал процессы липопероксидации как в сыворотке крови, так и в ткани опухоли; повышал уровень активность каталазы и сыворотке крови и в опухолевой ткани, что способствовало снижению темпов опухолевой прогрессии.
Влияние мелатонина и мексидола на процессы экспериментального опухолевого рост кожи
На сегодняшний день имеются различные точки зрения на процессы взаимодействия реакций оксидантного стресса с одной стороны и активности антиоксидантной системы организма с другой стороны. В частности, до сих пор отсутствуют четкие понятия и определения в отношении того, какие процессы можно считать свободнорадикальными, кроме ПОЛ. Во-вторых, многие авторы для оценки интенсивности реакций липопероксидации используют какой-то один показатель, не учитывая при этом, какие конкретные радикалы участвовали в данных процессах. В то же время, наиболее яркими показателями для характеристики процессов ПОЛ остаются уровень МДА и активность каталазы.
Результаты, полученные в наших исследованиях, подтверждают онкостатическое действие мелатонина и мексидола на изучаемые опухоли.
В результате проведенных исследований было установлено, что мелатонин и мексидол обладают онкостатическим действием на процессы опухолевого роста кожи и мягких тканей, индуцируемый бенз(а)пиреном у мышей.
В эксперименте частота развития опухолевых узлов мягких тканей уменьшилась на 40 % (11 мышей из 30) на фоне совместного применения мелатонина и мексидола по сравнению с контрольной группой. Сочетанное применение мелатонина и мексидола значительно продлевало латентный период развития опухолей. Так, если в контроле первые макроскопические признаки опухолей мягких тканей появились на 126 сутки, то на фоне применения мелатонина и мексидола подобные изменения появились на 159 сутки. Таким образом, средний латентный период увеличился на 16,2 %. Совместное использование мелатонина и мексидола способствовало увеличению средней продолжительности жизни экспериментальных животных после обнаружения опухолевых узлов на 44,4 %.
Кроме того, на фоне сочетанного применения мелатонина и мексидола наблюдалась положительная патоморфологическая динамика. В частности, в опытных злокачественных фиброзных гистиоцитомах отсутствовали очаги гиалиноза и миксоматоза, заметно снижалось проявления вторичных изменений в опухолевой ткани, что по-видимому, способствовало снижению темпов опухолевой прогрессии.
В нашей работе представлено снижение активности процессов ангиогенеза в ткани индуцируемых неоплазий мезенхимального происхождения под влиянием мелатонина и мексидола. Так, интенсивность окрашивания VEGF в контрольной группе составила 3+. На фоне применения мексидола и совместного введения мелатонина и мексидола введения окрашивания VEGF уменьшилась до 1+. Количество CD 31+ у мышей контрольной группы составило 17+0,31 в поле зрения. На фоне применения мелатонина данное значение составило 12+0,21. На фоне совместного использования мелатонина и мексидола количество CD31+ сосудов в поле зрения снизилось до 8+0,22. Полученные данные свидетельствуют о снижении активности процессов ангиогенеза, снижая при этом темпы опухолевой прогрессии.
На экспериментальной модели опухолевого роста мягких тканей подкожное введение БП экспериментальным животным сопровождалось достоверным увеличением содержания МДА. При этом, подобные значения по сравнению с контрольными цифрами достоверно увеличились в 2,6 раза в сыворотке крови и в 1,1 раз в тканях неоплазий. Кроме того, наблюдалось повышение содержание МДА в сыворотке крови по сравнению с контрольной группой на 10,3 % и снижение содержание МДА в тканях неоплазий на 82 % по сравнению с контрольной группой. Сочетанное использование мелатонина и мексидола сопровождалось значительным увеличением активности каталазы в сыворотке по сравнению с контролем в 4 раза. Активность каталазы при этом в ткани новообразований оказалась на уровне 3,17+0,31 мккат/л, что в 4 раза больше, чем в группе контроля. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о снижении активности ПОЛ в экспериментальных опухолевых узлах мягких тканей.
Частота развития злокачественных опухолей кожи под действием бенз(а)пирена в эксперименте составила 50%. На фоне совместного применения мелатонина и мексидола данный показатель снизился до 20 %. Кроме того, сочетанное применение мелатонина и мексидола вызывало уменьшение среднего размера опухолей кожи. Так, в контроле средний диаметр опухолевых узлов составил 3,5+0,2 см, а на фоне совместного применения мелатонина и мексидола данный показатель снизился до 1,5+0,2 см. Совместное применение мелатонина и мексидола способствовало уменьшению числа плоскоклеточных раков до 6 наблюдений (в контроле 15), а также уменьшению размеров узлов. Кроме того, сочетанное использование мелатонина и мексидола способствовало увеличению средней продолжительности жизни мышей по сравнению с группой контроля на 52,3 % (с 85±3,0 до 102+3 суток).
Морфологически в контрольной группе и в группе на фоне применения мелатонина были выявлены патогистологические изменения, специфичные для спиноцеллюлярного рака с наличием ороговения и папиллом эпидермиса. Количество случаев с гистологически верифицированными папилломами кожи составило в контроле - 20 %. На фоне совместного применения мелатонина и мексидола число животных с папилломами выявилось в 30 % случаев.
При экспериментальном опухолевом росте кожи на фоне совместного применения мелатонина и мексидола активность каталазы в сыворотке крови увеличилась в 3 раза, в ткани новообразований активность каталазы повысилась в 3,5 раз. В условиях экспериментального эпидермального опухолевого роста совместное использование мелатонина и мексидола угнетало темпы формирования оксидантного стресса в сыворотке крови, а также как в сыворотке крови, так и в ткани неоплазий активность каталазы.
На модели опухолевого роста кожи, индуцируемого БП у мышей установлено, что на фоне совместного применения мелатонина и мексидола развивается выраженный онкостатический эффект, проявляемый в уменьшении размеров опухолевых узлов и выживаемости экспериментальных животных. Сочетанное применение мелатонина и мексидола оказывает подавляющее действие в отношении мягкотканных опухолей фиброгистиоцитарного происхождения, вызванных действием бенз(а)пирена, увеличивая, при этом так называемый скрытый период развития неоплазий. В ходе экспериментов установлено, что сочетанное использование мелатонина и мексидола предотвращает развитие оксидантного стресса, что подтверждается снижением активности процессов липопероксидации как в сыворотке крови, так и в ткани новообразований.
Наши результаты дополняют представления о способности мелатонина и мексидола при их совместном использовании ингибировать развитие новообразований in vivo. Дальнейшее изучение воздействия мелатонина и мексидола в условиях экспериментального опухолевого роста при воздействии различных химических веществ, что поможет выяснить механизмы онкостатического действия изучаемых препаратов.