Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние проблемы патогенеза, профилактики и лечения осложнений химиолучевой терапии рака орофарингеальной области (обзор литературы) 23
1.1 Современные подходы к химиолучевой терапии злокачественных новообразований орофарингеальной области 24
1.2 Современные представления о механизмах развития лучевых и химиолучевых повреждений слизистой оболочки полости рта 26
1.3 Современные представления о патогенезе химиолучевого орального мукозита 32
1.4 Существующие подходы к лечению химиолучевых оральных мукозитов 38
1.5 Роль дисульфидов глутатиона в поддержании окислительно-восстановительной системы клеток 50
Глава 2. Материалы и методы исследования 62
2.1 Дизайн исследования 62
2.2 Экспериментальный раздел 64
2.2.1 Выбор и содержание лабораторных животных 64
2.2.2. Экспериментальное моделирование химиолучевых оральных мукозитов 65
2.2.3 Методы исследования 67
2.3. Клинический раздел 72
2.3.1 Общая характеристика обследованных пациентов 72
2.3.2 Методика комбинированной химиолучевой терапии
2.3.3 Методы исследований 75
2.4 Лекарственные препараты, использованные в работе 81
2.5 Методы статистической обработки 83
Глава 3. Экспериментальная оценка основных звеньев патогенеза химиолучевых оральных мукозитов при их моделировании на мелких лабораторных животных 85
3.1 Экспериментальное моделирование лучевого орального мукозита 85
3.2 Экспериментальное моделирование химиолучевого орального мукозита 88
3.3 Влияние герпесвирусной инфекции на течение экспериментального химиолучевого орального мукозита 92
3.4 Влияние повреждающих факторов химиолучевой терапии на выраженность воспалительных процессов в слизистой оболочке полости рта белых беспородных крыс 97
3.5 Влияние повреждающих факторов химиолучевой терапии на выраженность процессов перекисного окисления липидов в слизистой оболочке полости рта белых беспородных крыс 99
3.6 Влияние повреждающих факторов химиолучевой терапии на состояние микробиоценоза слизистой оболочки полости рта белых беспородных крыс 101
3.7 Влияние повреждающих факторов химиолучевой терапии на уровень антимикробных пептидов в периферической крови белых беспородных крыс 104
Глава 4. Эффективность дисульфидов глутатиона в профилактике и лечении экспериментального химиолучевого орального мукозита 108
4.1 Влияние дисульфидов глутатиона на выраженность клинических проявлений лучевого орофарингеального синдрома у белых беспородных крыс 108
4.2 Влияние дисульфидов глутатиона на состояние гемопоэза у облученных животных 110
4.3 Влияние дисульфидов глутатиона на выраженность клинических проявлений химиолучевого орального мукозита у белых беспородных крыс 120
4.4 Влияние Na2GSSG-инозина на интенсивность воспалительных процессов в слизистой оболочке полости рта белых беспородных крыс с химиолучевым оральным мукозитом 123
4.5 Влияние Na2GSSG-инозина на морфологический состав периферической крови у белых беспородных крыс с химиолучевым оральным мукозитом 125
4.6 Влияние Na2GSSG-инозина на процессы перекисного окисления липидов в слизистой оболочке полости рта белых беспородных крыс с химиолучевым оральным мукозитом 127
4.7 Влияние Na2GSSG-инозина на состояние микробиоценоза в слизистой оболочке полости рта белых беспородных крыс с химиолучевым оральным мукозитом 131
4.8 Оценка собственной противомикробной активности Na2GSSG-инозина 134
4.9 Влияние Na2GSSG-инозина на содержание антимикробных пептидов в периферической крови белых беспородных крыс с химиолучевым оральным мукозитом 135
4.10 Влияние Na2GSSG-инозина на содержание цитокинов, состояние рецепторов к эпидермальному фактору роста и активность митогенактивируемой протеинкиназной системы в периферической крови белых беспородных крыс с химиолучевым оральным мукозитом 137
4.11 Патофизиологическое обоснование применения дисульфидов глутатиона в качестве средств профилактики и лечения оральных химиолучевых мукозитов у больных раком орофарингеальной области 141
4.11.1 Влияние Na2GSSG-инозина на динамику индукции эндогенного интерферона в периферической крови 142
4.11.2 Влияние Na2GSSG-инозина на факторы системы неспецифической иммунологической резистентности организма 143
Глава 5. Эффективность дисульфидов глутатиона в коррекции оральных мукозитов при химиолучевой терапии больных раком орофарингеальной области 148
5.1 Влияние дисульфидов глутатиона на выраженность клинических проявлений химиолучевого и лучевого орального мукозита у больных раком орофарингеальной области 149
5.2 Влияние Na2GSSG-инозина на стоматологический статус больных раком орофарингеальной области, получавших химиолучевую терапию 157
5.3 Влияние дисульфидов глутатиона на непосредственные результаты химиолучевой терапии больных раком орофарингеальной области 160
5.4 Влияние Na2GSSG-инозина на качество жизни больных раком орофарингеальной области, получавших химиолучевую терапию 163
5.5 Влияние Na2GSSG-инозина на состояние гемопоэза больных раком орофарингеальной области, получавших химиолучевую терапию 164
5.6 Влияние Na2GSSG-инозина на процессы перекисного окисления липидов у больных раком орофарингеальной области, получавших химиолучевую терапию 167
5.7 Влияние Na2GSSG-инозина на состояние микробиоценоза в слизистой оболочке полости рта у больных раком орофарингеальной
области, получавших химиолучевую терапию 171
5.8 Влияние Na2GSSG-инозина на содержание антимикробных пептидов в периферической крови больных раком орофарингеальной области, получавших химиолучевую терапию 174
5.9 Влияние Na2GSSG-инозина на содержание цитокинов в периферической крови больных раком орофарингеальной области, получавших химиолучевую терапию 176
5.10 Влияние Na2GSSG-инозина на содержание иммуноглобулина А в
слюнной жидкости и периферической крови больных раком
орофарингеальной области, получавших химиолучевую терапию 179
Глава 6. Патогенетическое обоснование эффективности применения дисульфидов глутатиона в профилактике и терапии химиолучевых оральных мукозитов (обсуждение полученных результатов) 182
Выводы 215
Практические рекомендации 219
Перспективы дальнейшей разработки темы 220
Список сокращений 221
Список литературы
- Современные представления о механизмах развития лучевых и химиолучевых повреждений слизистой оболочки полости рта
- Методика комбинированной химиолучевой терапии
- Влияние повреждающих факторов химиолучевой терапии на состояние микробиоценоза слизистой оболочки полости рта белых беспородных крыс
- Влияние Na2GSSG-инозина на интенсивность воспалительных процессов в слизистой оболочке полости рта белых беспородных крыс с химиолучевым оральным мукозитом
Современные представления о механизмах развития лучевых и химиолучевых повреждений слизистой оболочки полости рта
Лечение больных местнораспространенным раком орофарингеальной области остается достаточно сложной проблемой. Об этом свидетельствуют неудовлетворительные показатели 5-летней выживаемости, особенно у пациентов со злокачественными новообразованиями III-IV стадии, удельный вес которых составляет 70-80%. По данным М.И. Давыдова и Е.М. Акселя (2010), а также В.И. Чиссова и соавт. (2012) 5-летняя выживаемость при III стадии составляет 33-52%, при IV стадии – 5-10% [38, 122].
По данным отечественных и зарубежных онкологов, наибольшего прогресса в терапии злокачественных опухолей полости рта и ротоглотки удалось достичь благодаря сочетанию облучения и химиотерапии при разной последовательности методов воздействия [2, 55, 107, 269]. Однако основным методом противоопухолевого лечения в большинстве случаев считается одновременная химиолучевая терапия [31, 55, 100, 231, 269].
Доказано, что частота клинических ответов на наиболее часто применяющуюся комбинацию 5-фторурацила и цисплатина достигает 90%, а частота полных ремиссий – 30% [102]. Достигнутые ремиссии требуют последующего проведения радикальной лучевой терапии, так как носят временный характер [27, 28, 196].
При проведении химиотерапии непосредственно перед или одновременно с лучевой терапией кроме прямого противоопухолевого эффекта включаются механизмы радиомодификации. В настоящее время чаще всего используются схемы, в которых лучевая терапия начинается непосредственно после курса полихимиотерапии или данные виды лечения применяются одновременно. Было предложено ежедневное введение низких доз цисплатина или карбоплатина в течение всего курса конвенциального облучения (суммарная очаговая доза 70 Гр) [242].
Преимущества одновременной химиолучевой терапии с использованием стандартной комбинации цисплатина и 5-фторурацила были продемонстрированы на больных для рака ротоглотки и гортани как с резектабельными, так и с нерезектабельными опухолями [156, 131], а также в целом для больных местнораспространенным плоскоклеточным раком головы и шеи [30, 272, 327]. На основании анализа результатов представленных исследований можно полагать, что одновременная химиолучевая терапия является наиболее эффективным методом лечения рака орофарингеальной области. При этом, к сожалению, выявлена высокая токсичность данного метода химиолучевой терапии [80].
При проведении лучевой или химиолучевой терапии у больных, имеющих злокачественные опухоли, потенциально возможны две проблемы: неполная регрессия опухоли и повреждение окружающих здоровых тканей. Характерной чертой химиолучевых повреждений слизистой оболочки полости рта является длительное, прогрессирующее течение, присоединение инфекционных осложнений, нарушение микроциркуляции, трофических и обменных процессов в облученных тканях [66, 334, 125]. Лучевые повреждения слизистой оболочки полости рта (СОПР) нередко нивелируют достигнутые результаты лечения основного заболевания. Они отдаляют возможность проведения дальнейшего этапа хирургического лечения, создают риск развития послеоперационных осложнений, усугубляют психическое состояние пациентов и снижают качество их жизни в этот период [12, 23, 299].
Хотя заболеваемость оральным мукозитом среди пациентов с раком головы и шеи, получавших обычные схемы химиолучевой терапии, описана как практически 100%-ная, существуют четкие различия в частоте и тяжести его проявлений [287]. Лечение орального мукозита может потребовать зондового питания, незапланированных перерывов в противоопухолевом лечении и интенсивной поддерживающей терапии [174, 175, 176].
Следует отметить, что пациенты с раком полости рта и ротоглотки относятся к тяжелой категории больных. Наиболее частым и ранним токсическим осложнением химиолучевого лечения, ограничивающим его радикальность, являются тяжелые оральные мукозиты III-IV степени, частота развития которых достигает 70% и более [320]. В связи с этим, поиск новых методов профилактики и лечения оральных мукозитов, формирующихся при химиолучевой терапии рака головы и шеи, представляется актуальным.
Изучению механизмов развития радиационных поражений слизистой оболочки полости рта при лучевом лечении онкологических больных уделяется большое внимание [229, 230, 294, 295, 298, 299, 300–303].
Различают ранние и поздние лучевые повреждения слизистой оболочки. К ранним лучевым повреждениям относят сухой и влажный эпителиит, а к поздним – атрофический эпителиит, лучевой фиброз и язвы слизистой оболочки. В язве слизистой оболочки преобладают процессы альтерации. Некротизированная корочка покрывает склерозированную строму, в которой выявляются редкие очаги круглоклеточной инфильтрации, расширенные мелкие сосуды, более крупные сосуды с утолщенными стенками и облитерированным или суженным просветом. Представляется, что на первый план в поражении слизистой оболочки выходит сосудистый фактор, то есть изменение проницаемости сосудов ведет к гипоксии и нарушению трофики облученных тканей с последующей структурной деградацией слизистой оболочки [23, 66, 94, 334].
Облучение оказывает локальное воздействие, однако биологические эффекты, инициируемые им, обнаруживаются также системно [26, 106]. Большое значение в развитии ранних лучевых реакций имеет нарушение белково-липидного, азотистого, в том числе и нуклеопротеидного обмена. Предполагается, что эти реакции являются результатом структурных изменений цитоплазмы [66, 334]. Характер лучевой реакции зависит от пролиферативных свойств облученных клеток.
В механизме развития поздних лучевых изменений основное значение имеет повреждение сосудов, что вызывает нарушение их проницаемости и микроциркуляции. Это приводит к плазматическому пропитыванию и фибриноидному некрозу стенок сосудов, обтурации их просветов и развитию гипоксии. Подобные изменения сопровождаются нарушением трофики, развитием дистрофических и деструктивных процессов в тканях с исходом в фиброз или лучевую язву в облученных участках. Причиной лучевого повреждения сосудов является не только гибель эндотелиальных клеток, но и низкая пролиферативная активность клеток, сохранивших жизнеспособность, и большая продолжительность периода их обновления (8 недель) [34]. Важно отметить, что, при лучевом воздействии на слизистую оболочку полости рта, наряду с кровеносными сосудами страдают и лимфатические, в которых после облучения развивается обструкция с нарушением лимфотока.
Методика комбинированной химиолучевой терапии
Современные представления о патогенезе химиолучевого орального мукозита базируются на результатах, полученных в опытах на животных, а также в наблюдениях за пациентами, получающими химиолучевую терапию.
Показано, что многофакторность и природа воздействий на организм вовлекают каскад событий с привлечением всех слоев ткани полости рта [300, 325]. Эти наблюдения дали начало теории пятифазной модели орального мукозита, в которой описывается последовательность патофизиологических событий после цитостатического лечения [301, 303]. Согласно этой модели повреждение слизистого барьера можно условно представить в виде пяти фаз: инициация, развитие реакции и генерация сигнальных посредников, усиление и передача сигнала, изъязвление и воспаление, и, наконец, заживление.
Фундаментальные механизмы патогенеза воспаления слизистой оболочки являются гораздо более сложными, чем прямое повреждение только эпителия слизистой оболочки полости рта [318]. В последующих исследованиях подтверждена сложность патогенеза орального мукозита: с вовлечением сосудистого фактора [267], провоспалительных цитокинов [236, 240], нарушения микробиоценоза полости рта хозяина [308, 309] и изменения внеклеточной матрицы [133].
В клиническом течении химиолучевого мукозита выделяют несколько фаз, механизмы развития которых существенно различаются.
В фазе инициации повреждения тканей в результате лучевой и/или химиолучевой терапии развивается окислительный стресс и образование активных форм кислорода (АФК), вызывающих прямое повреждающее действие на клетки, ткани и капилляры [79, 300]. Активация свободных радикалов и их способность стимулировать большое число факторов транскрипции характеризует острую фазу ответа тканей на внешний стресс и рассматривается как основной признак фазы инициации мукозита.
В ходе следующей фазы происходит развитые реакции и генерация сигнальных посредников [303]. В настоящее время сложно определить, какой из биологических факторов является ключевым в развитии данной фазы мукозита. С одной стороны, активные свободные радикалы вызывают повреждение ДНК и последующую гибель стволовых клеток эпителиального слоя. С другой, в качестве одного из ключевых звеньев патогенеза этой фазы можно рассматривать ядерный фактор-кВ (NF-кВ) [149]. Он активируется как радио-, так и химиотерапией, обладает способностью регулировать работу большого количества генов, включая гены, отвечающие за продукцию провоспалительных цитокинов (TNF-, IL-1, IL-6) [236, 300, 301]. Их воздействие приводит к дальнейшему повреждению тканей и апоптозу клеток подслизистого слоя. Активация других генов вызывает гиперэкспрессию молекул адгезии, последующую активацию циклооксигеназного пути 2, и, как следствие этого, стимуляцию ангиогенеза. В процессе активации и передачи сигнала непосредственно под действием облучения или химиотерапии (свободными радикалами и TNF-) активируются ферменты сфингомиелиназа и церамидсинтаза. Церамидный путь является альтернативным источником апоптоза как эпителиальных клеток, так и клеток подслизистого слоя. Кроме двух указанных сигнальных путей, разрывы фибронектина приводят к активации макрофагов и последующему повреждению ткани, опосредованно матриксными металлопротеазами и продукцией дополнительного TNF-.
На следующей фазе происходит усиление и передача сигнала [303]. Кроме прямого деструктивного воздействия на мишень, цитокины воспаления играют непрямую роль в усилении повреждающего действия на слизистую. Например, TNF- является мощным активатором большого числа метаболических путей (например, церамидный и каспазный путь), которые могут приводить к повреждению ткани. Эти сигналы приводят к дальнейшему увеличению продукции цитокинов воспаления, формируя «порочный круг» повреждения слизистой. Результатом является повреждение ткани, даже если визуально она выглядит нормальной. В ходе фазы изъязвления мукозит, особенно индуцированный ионизирующим излучением, часто расценивают как воспалительный процесс [79]. Однако это представление искажает действительную роль воспаления в повреждении защитного барьера слизистой [300, 301].
Данный этап развития мукозита характеризуется образованием зон полной утраты эпителия, которые часто покрыты фибринозными налетами. Происходит вторичная бактериальная колонизация эрозивной поверхности смешанной флорой, являющейся источником эндотоксинов, что вызывает дальнейшее высвобождение цитокинов из соединительной ткани [295]. Особую роль в развитии и течении мукозита отводят определенным видам микроорганизмов. Нормальная микрофлора является источником продуктов клеточной стенки, которые усиливают и расширяют локальное повреждение слизистой оболочки.
Кроме того, эрозии и язвы являются входными воротами инфекции. На этом фоне на слизистой могут появляться потенциальные патогены, например, -гемолитический стрептококк, грамотрицательная флора, различные грибы. Роль грибов рода Candida в развитии осложнений у онкологических больных известна достаточно давно [229, 264, 334]. Типичным представителем грибковой флоры является С. albicans, но могут высеваться и другие представители вида. Инфицирование ими слизистых происходит в ситуации, когда нарушен баланс между механизмами очищения и колонизации и иммунная система человека оказывается не в состоянии сдерживать атаку кандид [137, 281, 288]. В процессе лучевой терапии продукты клеточной стенки кандид служат дополнительным источником стресса для нормальных тканей, усиливая радиационное повреждение слизистой.
Фаза выздоровления состоит в обновлении пролиферации и дифференцировки эпителия и восстановлении микрофлоры полости рта и глотки [230]. По окончании фазы восстановления слизистая оболочка выглядит нормальной, однако в дальнейшем, вследствие повреждения экстрацеллюлярного матрикса и нарушений микроциркуляции, развивается атрофия различной степени.
Взаимодействие вышеперечисленных факторов, в сочетании с генетически детерминированными особенностями пациента, позволяют влиять на ход и тяжесть воспаления слизистой оболочки [137]. Например, эпидермальный фактор роста (EGF) может повлиять на реакцию слизистой оболочки к токсическим проявлениям химиолучевой терапии, хотя сверхэкспрессия EGF у трансгенных мышей не снижает частоту возникновения кишечного мукозита [207].
Исследования последних лет показали, что пути, связанные с провоспалительными молекулами, включая циклооксигеназу-2, NF-кВ и IL-6, активируются в период развития химио- и радио-индуцированного мукозита. По мнению ряда авторов, использованием модификаторов индукции провоспалительных молекул можно обеспечить профилактику и лечение оральных мукозитов [207, 294].
Влияние повреждающих факторов химиолучевой терапии на состояние микробиоценоза слизистой оболочки полости рта белых беспородных крыс
Как видно из таблицы 14, острое -облучение в дозе 4,5 Гр вызывало выраженное опустошение костного мозга крыс. Уже на 3 сут после радиационного воздействия количество ядросодержащих клеток снизилось до 30% от исходных величин и оставалось на данном уровне до 15 сут.
У животных, которым через 1, 24, 48 и 96 ч после облучения вводили литиевую соль дисульфида глутатиона и комплексного соединения палладия и меди (литан), степень опустошения костного мозга была существенно меньше, чем у животных контрольной группы. Количество ядросодержащих клеток в эти сроки было в среднем в 2-2,7 раза выше, чем у животных группы контроля. Следует отметить, что препарат вызывал увеличение (в среднем в 2 раза) числа митозов белой крови и количества сегментоядерных нейтрофилов через 3 сут после облучения. Стимулирующее действие литиевой соли дисульфида глутатиона (литана) проявилось не только в отношении миелоидного ростка кроветворения, но и мегакариоцитарного, что нашло свое отражение в умеренном (в 2,5-3,5 раза по сравнению с уровнем контроля) росте числа мегакариобластов и мегакариоцитов.
Гемостимулирующий эффект литиевой соли дисульфида глутатиона и комплексного соединения палладия и меди (литана) отразился на величине показателей периферической крови животных опытной группы (табл. 15). Установлено, что изучаемый препарат способствовал росту количества лейкоцитов (в среднем в 3 раза по сравнению с уровнем облученного контроля) уже на 3-е сут.
В последующем такая динамика сохранялась не только в отношении количества гранулоцитов, но и тромбоцитов. Содержание тромбоцитов в периферической крови облученных животных, получавших литиевую соль дисульфида глутатиона и комплексного соединения палладия и меди (литан), восстановилось до уровня исходных величин (необлученного контроля) уже к 10 сут, а к 15 сут было в 2.5 раза выше, чем у облученного контроля.
Влияние литиевой соли дисульфида глутатиона и комплексного соединения палладия и меди (литана) на показатели периферической крови белых беспородных крыс-самцов, подвергнутых острому у-облучению в дозе 4,5 Гр
Примечание: р 0,05 - по сравнению с исходным уровнем (по критерию Стьюдента); ff р 0,05 - по сравнению с облучением (по критерию Стьюдента); в скобках указано абсолютное число клеток; количество животных в каждой группе п=20.
Анализ полученных данных показал, что литиевая соль дисульфида глутатиона и комплексного соединения палладия и меди (литан) является эффективным средством коррекции лучевого миелодиспластического синдрома. Лечебное применение препарата нормализует процессы пролиферации и дифференцировки гемопоэтических клеток, в первую очередь миелобластов и мегакариобластов, что обеспечивает восполнение пула клеток периферической крови: не только лейкоцитов, но и тромбоцитов.
Аналогичным действием обладали также дисульфиды глутатиона Na2GSSG (препарат глутоксим) и Na2GSSG-инозин (препарат моликсан), которые при курсовом применении стимулировали гемопоэз у крыс, подвергнутых кранио-каудальному облучению в дозе 15 Гр. При таком варианте радиационного воздействия у животных развивался типичный ОФС с выраженным оральным мукозитом как неотъемлемым его компонентом.
Примечание: # р 0,05 – по сравнению с исходным уровнем (по критерию Стьюдента); р 0,05 – по сравнению с облучением (по критерию Стьюдента); количество животных в каждой группе n=20.
Установлено, что облучение области головы крыс в дозе 15 Гр сопровождалось весьма значительными изменениями морфологического состава периферической крови. Так, уже спустя 3 сут после радиационного воздействия количество лейкоцитов снизилось более чем вдвое (табл. 16).
К 5 и 15 сут после радиационного воздействия величина исследуемого показателя была ниже исходного уровня лишь на 30%. Пострадиационная лейкемия была обусловлена преимущественно лимфопенией, хотя число нейтрофилов у облученных крыс также снижалось, достигая минимальных 0 значений (около 50% от исходного уровня) к 5 сут. К 15 сут наблюдения количество нейтрофильных гранулоцитов у облученных крыс не отличалось от нормальных величин. Со стороны «красной» крови (число эритроцитов, содержание гемоглобина) существенных пострадиационных сдвигов выявлено не было. Таким образом, введение облученным животным дисульфида глутатиона (глутоксима) или органической соли дисульфида глутатиона и инозина (моликсана) по схеме через день внутрибрюшинно в дозе 30 мг/кг в течение 15 сут способствовало устранению пострадиационной гемодепрессии, развивающейся при остром орофарингеальном синдроме. При этом лечебная эффективность обоих препаратов была сравнима. На основании анализа полученных данных можно предположить, что наличие гемостимулирующей активности у исследованных дисульфидов глутатиона (литана, глутоксима и моликсана) в условиях лучевой гемодепрессии также имеет возможность успешной коррекции гемодепрессивного синдрома при химиолучевом воздействии с помощью данных соединений. Это в последующем может способствовать снижению выраженности основных симптомов химиолучевого орального мукозита при воздействии на организм повреждающих факторов химической и радиационной природы.
Влияние Na2GSSG-инозина на интенсивность воспалительных процессов в слизистой оболочке полости рта белых беспородных крыс с химиолучевым оральным мукозитом
Увеличение уровня некоторых дефензинов было также обнаружено при воспалительных заболеваниях полости рта, не связанных с инфекцией. Воспалительные процессы могли быть обусловлены ростом провоспалительных цитокинов и их индуктивным эффектом на уровень дефензинов. Установлено, что TNF- стимулирует синтез гена HBD-2, в то время как INF- способствует синтезу HBD-3 [260]. В иммуногистохимических исследованиях биоптатов СОПР, полученных от пациентов с красным плоским лишаем, наблюдалась высокая концентрация HBD-2 [129]. Увеличенное содержание HBD-3 было также обнаружено при плоском лишае и лейкоплакии [260]. Увеличение уровня HBD-3 при лейкоплакии было описано M. Wenghoefer et al. [332], которые наблюдали значительное уменьшение содержания HBD-1 и HBD-2 в СОПР больных по сравнению с экземплярами слизистой оболочки от здоровых пациентов.
Малигнизация опухолей ротовой полости очень часто сопровождаются провоцирующей реакцией, которая, согласно Y. Abiko et al. [129], может дополнительно стимулировать синтез HBD-2. Результаты опытов in vitro на клеточных линиях, полученных из чешуйчатой оральной карциномы клетки (OSCC), подтвердили, что содержание HBD-2 было связано с уровнем эпителиального ороговения и увеличения в большем количестве ороговевающих тканей [128,129]. Между тем, S. Joly et al. [216] описали значительное снижение уровня HBD-1 и содержания HBD-2 в клеточных линиях сквамозной карциномы ротовой полости, вместе с угнетением ответа на стимулирование такими факторами, как TNF-, IFN- и IL-1, по сравнению с нормальной тканью. Значительное снижение содержания HBD-1 в клетках сквамозной карциномы было выявлена M. Wenghoefer et al. [332]. 4
Все это может указывать на роль этого дефензина в злокачественном перерождении [129]. Возрастающая бактериальная антибиотикорезистентность требует поиска новых, более эффективных антибактериальных агентов. Клиническое исследование при разработке лекарств, основанных на синтетическом продукте антибактериальных пептидов или модуляция их уровня, уже начаты во всем мире [172, 260, 239, 228]. Потенциально, из-за их мультинаправленного антибактериального эффекта и свойства иммуномодулирования, АМП, в частности дефензин может использоваться в лечении многих инфекций и воспалительных заболеваний. Y. Abiko et al. [129] предлагают использование -дефензин-базовых агентов в лечении эрозивно-язвенных оральных нарушений, включая пузырчатку, язвенных стоматитов различного генеза. Модификация экспрессии гена дефензина может также влиять на риск злокачественного перерождения при предопухолевых заболеваниях [199].
Однако, несмотря на мультинаправленные, мультисосредоточенные исследования, роль дефензинов в состоянии здоровья и болезни все еще остается не изученной. Их антибактериальный эффект и свойства иммуномодуляции вызывают большой интерес и создают потенциальные возможности для использования в лечении инфекционных и воспалительных процессов, возникающих в условиях химиолучевого орального мукозита.
В ходе проведенных нами исследований установлено, что в условиях комбинированного (химиолучевого) воздействия концентрация -дефензина уменьшилась в крови животных группы «цисплатин+облучение» в среднем в 1,8 раза по сравнению с группой «интактные животные», а кателицидина LL-37 – почти вдвое в крови крыс по сравнению с группой интактных животных. Изменение количества -дефензина hBD-3 в крови крыс носило противоположный характер: его содержание (на пике развития орального химиолучевого мукозита) достигло величин, превышающих уровень 5 интактных животных в среднем на 70%.
Для выяснения причины разнонаправленной динамики уровня изученных -дефензина (HNP 1-3) и -дефензина (hBD-3) в плазме крови экспериментальных животных с химиолучевым мукозитом необходимо напомнить, что -дефензины в основном продуцируются внутри фагосом, а -дефензины экспрессируются эпителиальными клетками [145].
Установлено также, что комбинированное химиолучевое воздействие на организм сопровождалось угнетением костномозгового кроветворения у экспериментальных животных, что привело к существенному снижению в периферической крови пула нейтрофилов и, соответственно, к уменьшению уровня секретируемых ими -дефензина HNP 1-3 и кателицидина LL-37. Полученные данные согласуются с данными литературы [195] о конститутивном характере их экспрессии. Что же касается -дефензина (hBD-3), то рост его содержания, можно объяснить следующими фактами: во-первых, синтез данного пептида осуществляется в основном эпителиальными клетками [200, 261], во-вторых, его экспрессия индуцируется специфическими стрессорными факторами, такими как инфекция или воспаление [164, 198, 312].
Анализ полученных данных позволяет полагать, что одной из основных причин развития химиолучевых нарушений микробиоценоза в полости рта экспериментальных животных является снижение микробицидной активности антимикробных пептидов. Этот процесс нельзя рассматривать в отрыве от активации избыточной пероксидации липидов в СОПР. Избыточная активация свободно-радикальных процессов, по-видимому, сопровождается восстановительными процессами, а, следовательно, разрывами дисульфидных связей в структуре ингибиторов цистеиновых протеиназ – катепсинов B, C и L, что приводит к стимуляции их активности [59, 241, 293, 340]. Такого рода сдвиги в системе «ингибиторы протеолиза – катепсины – антимикробные пептиды» могут приводить к уменьшению 6 количества дефензинов в плазме крови животных, подвергнутых химиолучевому воздействию [222].
Следует напомнить, что дефензины- восприимчивы к деградации и инактивации цистеиновыми протеазами катепсинами В, L и S, что несомненно важно для регуляции уровня -дефензинов в организме. При увеличенной экспрессии катепсинов усиливается деградация hBD-2, -3 [311, 312, 261], что в свою очередь способствует росту бактериальной инфекции и колонизации микроорганизмов. В условиях химиолучевого воздействия на экспериментальных животных -квантами и активными формами кислорода разрушаются дисульфидные связи ингибиторов катепсинов В, L и S и нарушается их структурно-функциональная целостность. При этом снижается избыточная (вызванная опухолевым процессом) экспрессия цистеиновых протеаз и тем самым происходит компенсаторное умеренное повышение количества -дефензинов [213, 293, 311]. Восстановление с помощью моликсана дисульфидных связей и структурно-функциональной целостности цистеиновых катепсинов сопровождается нормализацией количества изучаемых антимикробных пептидов. Кроме того, некоторые АМП, помимо функционирования в качестве хемокинов и привлечения мигрирующих и циркуляторных клеток, ускоряют заживление ран через ангиогенез и эпителиальный рост [141, 210, 211].
