Введение к работе
Актуальность проблемы. Современная противоопухолевая химиотерапия насчитывает в своем арсенале около 100 противоопухолевых препаратов различного механизма действия. Практически для каждого онкологического больного на определенном этапе его заболевания обсуждается вопрос о возможности использования химиотерапии (Переводчикова Н.И., 2000). Однако, лекарственные методы лечения больных не дали пока таких результатов, которые смогли бы существенно повлиять на статистику смертности от злокачественных опухолей.
Одной из причин низкой эффективности химиотерапии является то, что практически все лекарственные средства, применяемые при лечении опухолей, до недавнего времени отбирались по принципу их цитостатического и цитотоксического действия на делящиеся клетки. В результате они повреждают не только клетки опухоли, но и другие пролиферирующие клетки организма.
Новым шагом в химиотерапии было открытие способности многих химиотерапевтических средств включать в клетках т.н. "программу _ самоубийства" - апоптоз (Kerr J.F.R., Wyllie А.Н., 1972; Фильченков А. А., 1996). В настоящее время апоптоз считается наиболее оптимальным путем гибели опухолевых клеток, а возможность его индукции напрямую связывают с прогнозом заболевания (Fisher D., 1994; DiSaia P.J., 2003). Чувствительность опухолевых клеток к химиотерапии может зависеть от их способности входить в апоптоз.
Оценка вклада цитостатического действия, апоптоза и некроза в терапевтический эффект на опухоли, различающиеся по чувствительности к химиотерапии, представляет большой как теоретический, так и практический интерес. Существование опухолей, чувствительных к индукции апоптоза одним препаратом, ставит вопрос о применимости к ним принятой в настоящее время стратегии лечения, в основу которой положена полихимиотерапия. Как сказывается совместное применение препаратов на их способности индуцировать апоптоз и какое влияние оказывают остальные члены комбинации на активность препарата, способного самостоятельно вызвать тотальный апоптоз клеток опухоли, неизвестно.
В настоящее время наряду с традиционным лечением онкологических заболеваний (хирургическое лечение, химио- и лучевая терапия) формируется новое направление, основанное на повышении резервных возможностей организма с помощью нетоксичных природных биорегуляторов (Вершинина С.Ф., Потявина Е.В., 2003),
КОТОрЫе уСПеШНО ИСПОЛЬЗУЮТ В vmxamcr уяіг ітлтт/мтцацд» к
комплексному лечению онкологических болы M*9
^ БИБЛИОТЕКА {
Вершинина С.Ф.,1967; Зуева Е.П., 1987; Иванов В.М., 2001). Фармакологические свойства фитопрепаратов в основном известны благодаря традициям народной медицины. Клеточные механизмы реализации противоопухолевого эффекта биорегуляторов практически не исследованы.
В Институте Цитологии и Генетики СО РАН проводится
комплексное исследование противоопухолевого действия
микорастительной комбинации «Чакус» (смесь лиофилизированных экстрактов чаги (60%), курильского чая (15%) и солянки (25%)). Терапевтическая ценность всех входящих в него компонентов, широко применемых в народной медицине, подтверждена современными исследованиями. Для трутового гриба чаги (Inonotus obliquus) показана противоопухолевая активность и цитостатическое действие на опухолевые клетки in vitro (Rzymowska J., 1998; Burczyk J. et al., 2000; Копаренов СВ., 2001). Солянка (Salsola collina) обладает гепатопротекторным действием (Beloborodova E.I., 1993), а широкий спектр показаний к применению в народной медицине курильского чая (Pentaphylloides fruticosa) объясняется его иммуномодулирующим действием (Телятьєв В.В., 1987). Исследования клеточных механизмов действия «Чакуса» и его взаимодействия с химиопрепаратами представлены в данной работе.
Цель работы: исследование динамики противоопухолевой активности и клеточных механизмов реализации противоопухолевого эффекта химиопрепаратов при их применении раздельно, в комбинации и в сочетании с природным биогенным регулятором "Чакус".
Были поставлены следующие задачи.
Исследовать влияние циклофосфана на рост ряда перевиваемых опухолей мышей, различающихся по гистогенезу, скорости роста, злокачественности и другим параметрам. Оценить соотношение апоптозного и митотического индексов в экспериментальных опухолях мышей и проанализировать вклад клеточных механизмов действия циклофосфана (апоптоза, некроза, цитостатического действия) в его противоопухолевый эффект.
Изучить клеточный механизм высокой чувствительности лимфосаркомы LS к противоопухолевому действию циклофосфана. Оценить адекватность морфологического метода определения апоптоза по фрагментации ядра при окраске клеток Кармином.
Исследовать влияние платина, адриамицина и облучения на рост мышиной лимфосаркомы LS. Изучить возможность индукции апоптоза опухолевых клеток мышиной лимфосаркомы LS, высокочувствительной к апоптогенному действию циклофосфана сарколизином, облучением и полихимиотерапией.
4. Исследовать общетоксические свойства и противоопухолевое действие природного биогенного регулятора "Чакус" при его применении отдельно и в комбинации с химиопрепаратами. Изучить клеточные механизмы действия "Чакуса" и его взаимодействия с циклофосфаном.
Научная новизна результатов исследования. Впервые показано, что при полихимиотерапии опухоли, высокочувствительной к терапии одним из компонентов комбинации, противоопухолевое действие препаратов не суммируется, а результат лечения оказывается не выше, чем при терапии этим препаратом, взятым в эквитоксичной дозе. Полное излечение возможно только при применении того препарата, к которому опухоль проявляет высокую чувствительность.
На ряде экспериментальных моделей показано, что чувствительность опухоли к препарату коррелирует с его способностью вызывать апоптоз опухолевых клеток.
Впервые исследовано апоптозиндуцирующее действие химиопрепаратов при применении их раздельно и в комбинации для терапии экспериментальной опухоли, высокочувствительной к индукции апотоза одним из них. Показано, что апоптогенный эффект от совместного применения химиопрепаратов для терапии опухоли, высокочувствительной к индукции апоптоза одним из компонентов комбинации, оказывается ниже, чем при терапии этим препаратом, взятым в эквитоксичной дозе. При этом некрогенный и цитостатический эффекты усиливаются.
Впервые показана способность микорастительной комбинации «Чакус» вызывать апоптоз опухолевых клеток и усиливать апоптогенный эффект химиопрепаратов.
Практическое значение работы. Цитоморфологический метод оценки уровня апоптоза опухолевых клеток по фрагментации ядра при окраске кармином, позволяющий параллельно определять митотический индекс и количество клеток, находящихся в разных фазах митоза, может применяться для экспериментальных и клинических целей.
Апоптозный и митотический индексы, а также чувствительность опухолей к терапии циклофосфаном и клеточные механизмы противоопухолевого действия препарата являются дополнительной характеристикой экспериментальных опухолей мышей и могут быть полезны исследователям при выборе модели для эксперимента.
Выявленные апоптогенные и онкопрофилактические свойства микорастительной комбинации «Чакус» могут послужить основой для создания пищевой добавки, применяемой в комплексе мер для лечения и профилактики онкологических заболеваний.
Основные положения, выносимые на защиту.
Высокая чувствительность лимфосаркомы LS к терапевтическому действию циклофосфана определяется способностью препарата вызывать тотальный апоптоз ее клеток.
При полихимиотерапии опухоли, высокочувствительной к терапии одним из компонентов комбинации, противоопухолевое действие препаратов не суммируется, а результат лечения оказывается не выше, чем при терапии этим препаратом, взятым в эквитоксичной дозе. Полное излечение возможно только при применении того препарата, к которому опухоль проявляет высокую чувствительность.
Апоптогенный эффект от совместного применения химиопрепаратов для терапии опухоли, высокочувствительной к индукции апоптоза одним из компонентов комбинации, оказывается ниже, чем при терапии этим препаратом, взятым в эквитоксичной дозе. При этом некрогенный и цитостатический эффекты усиливаются.
Микорастительная комбинация «Чакус» способна вызывать апоптоз опухолевых клеток и усиливать противоопухолевое действие химиопрепаратов.
Апробация работы. Основные положения работы были представлены на международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс», посвященной 100-летию со дня рождения основателя Сибирского отделения РАН академика М.А.Лаврентьева (Новосибирск 2000 г); XVIII съезде Физиологического общества имени И.П.Павлова (Казань, 2001г.); отчетной сессии Института цитологии и генетики СО РАН (Новосибирск 2002 г.); Второй интеграционной междисциплинарной конференции молодых ученых СО РАН и высшей школы «Научные школы Сибири: взгляд в будущее» (Иркутск, 2003 г.).
Публикации. По теме исследования опубликовано 8 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 136 страницах машинописного текста и содержит - введение, обзор литературы, описание использованных в работе материалов и методов, результаты проведенных исследований и их обсуждение, заключение, выводы, список литературы, включающий 189 работ. Работа иллюстрирована 36 рисунками и 8 таблицами.
