Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Характеристика основных видов осложнений при химиотерапии опухолей и их фармакологическая коррекция (Обзор литературы) 10
1.1. Гемато- и кардиотоксические осложнения при химиотерапии опухолей 10
1.2. Фармакологическая коррекция гемато- и кардиотоксических эффектов антибластомных препаратов 28
Глава 2. Материалы и методы исследования 41
2.1. Материалы и препараты 41
2.2. Модели и методы исследования 44
2.3. Статистическая обработка результатов 46
Глава 3. Оценка терапевтической эффективности и гематологической токсичности цитостатиков при раздельном и их совместном применении с антиоксидантами 47
3.1. Изучение влияния ЭМГП, мексидола, а-токоферола на терапевтическую эффективность и гематологическую токсичность циклофосфами да 48
3.2. Изучение влияния ЭМГП, мексидола, а-токоферола на терапевтическую эффективность и гематологическую токсичность цисплатина 55
3.3. Изучение влияния ЭМГП, мексидола, а-токоферола на терапевтиче скую эффективность и гематологическую токсичность даунорубици на 65
Глава 4. Изучение характера и причин выраженности кардиотоксических свойств антрациклиновых антибиотиков. Фармакологическая коррекция антиоксидантами кардиотоксичности противоопухолевых антибиотиков 74
4.1. Изучение влияния ЭМГП, мексидола и витамина Е на показатели биоэлектрической активности сердца аутбредных крыс при введении доксорубицина 75
4.2. Изучение отдельных показателей ПОЛ у опытных животных при сочетанием введении антрациклинов с антиоксидантами
4.3. Изучение влияния противоопухолевых препаратов на состояние моно оксигеназ печени экспериментальных животных 85
Глава 5. Оценка терапевтической эффективности комбинированного назначения антрациклиновых антибиотиков и антиоксидантов 90
5.1. Оценка влияния доксорубицина при раздельном и сочетанном применении с ЭМГП, мексидолом, а-токоферолом на рост первичного опухолевого узла и метастазирование карциномы легких Льюис 90
5.2. Оценка влияния даунорубицина при раздельном и сочетанном применении с ЭМГП, мексидолом, а-токоферолом на рост первичного опухолевого узла и метастазирование карциномы легких Льюис 94
5.3. Оценка влияния карубицина при раздельном и сочетанном применении с ЭМГП, мексидолом, а-токоферолом на рост первичного опухолевого узла и метастазирование карциномы легких Льюис 99
5.4. Обсуждение результатов 104
Заключение 115
Выводы 119
Перспективы дальнейшего развития 120
Список сокращений 121
Список литературы
- Фармакологическая коррекция гемато- и кардиотоксических эффектов антибластомных препаратов
- Модели и методы исследования
- Изучение влияния ЭМГП, мексидола, а-токоферола на терапевтическую эффективность и гематологическую токсичность цисплатина
- Изучение отдельных показателей ПОЛ у опытных животных при сочетанием введении антрациклинов с антиоксидантами
Введение к работе
Актуальность темы. Несмотря на значимые за последние годы открытия в области биологии опухолевого роста, а также на вновь появляющиеся на фармакологическом рынке противоопухолевые препараты с иными механизмами действия и схемами противоопухолевой терапии, проблема снижения побочных токсических эффектов до сих пор не решена (Hicklin D.J., Ellis L.M., 2005; Presta М., Dell'Era P., Mitola S., et al., 2005; Yu J., Ustach C, Kim R.-H.C, 2003; Barr F.A., Sillje H.H., Nigg E.A., 2004; Normanno N., Bianco C, Strizzi L., et al., 2005; Eckerdt R, Yuan J., Strebhardt K., 2005).
Современная химиотерапия опухолей, базирующаяся на использовании препаратов цитотоксического и цитостатического типа действия, остаётся по-прежнему одним из основных методов лечения злокачественных новообразований (Трапезников Н.Н., Поддубная И.В.,1996; Переводчикова 1996; Чиссов В.И, Давыдов М.И., 2008; Муллагалиева А.М, Хасанов Р.Ш., Шакирова Э.Ж., 2009; Sanoff Н.К., Sargent D.J., Campbell М.Е. et al. 2008).
На наш взгляд использование противоопухолевых антибиотиков для повышения эффективности лечения онкологических больных - одно из приоритетных направлений в онкофармакологии. Известно, что основным ограничением в достижении лечебного эффекта у противоопухолевых препаратов является то, что они обладают побочными токсическими действиями (гематоксическим, гепатотоксическим, кардиотоксическим и др.). Это ухудшает отдаленные результаты противоопухолевой терапии и сводит на нет достижения онкологической науки (Faruk Т, Fatma S, Serkan К, Leyla К., 2011; Stevenson RJ, Denny WA, Ashoorzadeh A, 2011; Kim KY, Yi BR, Lee HR, Kang NH, 2012; Gebbia V, Boussen H, Valerio MR., 2012).
Исследования в области повышения эффективности химиотерапии злокачественных новообразований развивается в различных направлениях. Наиболее перспективным может служить разработка методов и средств коррекции побочных эффектов для улучшения качества жизни онкологических больных (Давыдов М.И., Барышникова А.Ю., 2003.
Причиной развития побочных эффектов противоопухолевых препаратов является их способность интенсифицировать перекисное окисление липидов (ПОЛ) клеточных мембран различных органов и тканей (Ветошкина Т.В. и др., 1998; Новицкий В.В. и др., 1999; Успенская Ю.А.и др., 2002; Глушков СИ. и др., 2005; Ратькин А.В. и др., 2005; Разина Т.Г., 2006; Бурлакова Е.Б., 2006; Меныцикова Е.Б. и др., 2006).
Для изучения возможности повышения эффективности противоопухолевой терапии и «снятия» побочных токсических эффектов нами было изучено три антиоксиданта (фармгруппа 8.2): ЭМГП - этилметилгидрооксипиридин гемисукцинат; мексидол - производное гидроксипиридин сукцината. Препаратом сравнения служил а-токоферол (витамин Е) -природный антиоксидант.
Работа выполнена в рамках программы «Адаптационно-компенсаторные реакции систем гемостаза, крови и кровообращения в норме и патологии» на 2001-2020 гг. Номер государственной регистрации темы 01200851900 Мединститута Пензенского государственного университета.
Цель работы Оценить эффективность антиоксидантов - мексидола, ЭМГП и а-токоферола в качестве корректоров гемато- и кардиотоксичности циклофосфамида, цисплатина, даунорубицина, доксорубицина и карубицина и изучить их влияние на специфическую эффективность цитостатической терапии.
Задачи исследования
-
Изучить влияние мексидола, ЭМГП и а-токоферола на клеточный состав периферической крови и костного мозга мышей с перевитыми опухолевыми системами при введении циклофосфамида, цисплатина и даунорубицина.
-
Изучить влияния мексидола, ЭМГП и а-токоферола на некоторые показатели биоэлектрической активности миокарда аутбредных крыс при введении доксорубицина.
3. Изучить отдельные показатели перекисного окисления липидов у экспериментальных
животных при воздействии антрациклиновыми антибиотиками и при их совместном
применении с антиоксидантами.
4. Изучить влияния антрациклиновых антибиотиков на функциональную активность
монооксигеназ печени экспериментальных животных.
-
Оценить влияние антиоксидантов на проявление противоопухолевой и антиметастатической эффективности доксорубицина у экспериментальных животных с карциномой легкого Льюис.
-
Оценить влияние антиоксидантов на проявление противоопухолевой и антиметастатической эффективности даунорубицина у экспериментальных животных с карциномой легкого Льюис.
-
Оценить влияние антиоксидантов на проявление противоопухолевой и антиметастатической эффективности карубицина у экспериментальных животных с карциномой легкого Льюис.
Научная новизна
В работе впервые комплексно изучена эффективность применения мексидола, ЭМГП и ос-токоферола в качестве антитоксических модификаторов противоопухолевой терапии циклофосфамидом, цисплатином, а также антрациклиновыми антибиотиками в эксперименте с использованием моделей перевивных опухолевых систем.
Проведен сравнительный анализ терапевтической эффективности ЭМГП, мексидола и а-токоферола в качестве средств коррекции гемато- и кардиотоксичности циклофосфамида, цисплатина, даунорубицина, доксорубицина и карубицина.
Показано, что мексидол, ЭМГП и а-токоферол ограничивают интенсификацию свободнорадикальных процессов в сыворотке крови при опухолевом процессе и проведении химиотерапии, а также корригируют изменения ПОЛ в печени и сердце, и изменения отдельных показателей биоэлектрической активности миокарда аутбредных крыс при введении доксорубицина.
Установлено ингибирующее воздействие даунорубицина, доксорубицина и карубицина на микросомные ферменты печени, что может служить одной из причин проявления их кумулятивных свойств.
Впервые выявлено, что ЭМГП, мексидол и а- токоферол не снижают противоопухолевой эффективности использованных цитостатиков, но антиметастатический эффект при комбинированном применении данных антиоксидантов с алкилирующими цитостатиками превышает таковой при использовании одних противоопухолевых средств. Из всех используемых антиоксидантов, лишь мексидол в комбинации с доксорубицином показал наиболее высокие показатели антиметастатической активности.
Научно-практическая значимость
Результаты проведенного исследования являются экспериментальным подтверждением целесообразности применения антиоксидантов - мексидола и ЭМГП в качестве средств, корригирующих нарушения процессов ПОЛ при проведении цитостатического лечения. Антиоксиданты способны снижать побочные действия противоопухолевых средств, при этом основной терапевтический эффект последних не уменьшается. Полученные данные углубляют представление о фармакологии антиоксидантов, и могут служить основанием для проведения клинических испытаний в онкологической практике. Результаты исследования внедрены в научно-исследовательскую работу и учебный процесс кафедры физиологии человека ФГОУВПО «Пензенский государственный университет» и служат основанием для продолжения исследования в данной области онкофармакологии.
Положения, выносимые на защиту
1. Мексидол, этилметилгидрооксипиридин гемисукцинат и в меньшей степени а-
токоферол снижают гематотоксичность изученных противоопухолевых препаратов: уменьшают
повреждающее действие цитостатиков на гранулоцитопоэз, препятствуют развитию
лимфопении, защищают эритрокариоцитарный росток кроветворения.
2. Мексидол и этилметилгидрооксипиридин гемисукцинат обладают
кардиопротекторными свойствами, поскольку эффективно корригируют отдельные
показатели биоэлектрической активности миокарда аутбредных крыс при введении
доксорубицина и изменения процессов ПОЛ в сыворотке крови и основных органах- мишенях.
-
Сочетанное применение антиоксидантов с антрациклиновыми антибиотиками и алкилирующими средствами не снижают противоопухолевую эффективность последних в отношении первичного опухолевого узла, наоборот, мексидол и ЭМГП усиливают терапевтическую эффективность даунорубицина в отношении роста первичной опухоли.
-
Включение антиоксидантов в общую схему химиотерапии опухолей позволяет повысить антиметастатическую эффективность антрациклиновых антибиотиков.
Апробация работы
Основные положения диссертации доложены на I, II Международном Конгрессе Евро-Азиатской ассоциации дерматовенерологов, г. Москва, 2011, 2012 г; II, III,IV Международной научно-практической конференции «Современные проблемы отечественной медико-биологической и фармацевтической промышленности», г. Пенза, 2012, 2013, 2014г; XIV, XV, XVI Международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке», г. Москва, 2012, 2013, 2014 г; IV Межрегиональной научной конференции «Актуальные проблемы медицинской науки и образования», г. Пенза, 2013 г; Юбилейной Научно-практической конференции «Современные аспекты лабораторной службы Пензенской области в рамках развития здравоохранения», г. Пенза, 2014.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 17 работ, из них 3 научные работы в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 155 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 3 глав собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы, включающего 327 источников (158 отечественных и 169 зарубежных авторов). Работа иллюстрирована 9 рисунками и 39 таблицами.
Фармакологическая коррекция гемато- и кардиотоксических эффектов антибластомных препаратов
Интенсивное развитие науки в области биологии опухолевого роста и появление новых технологий позволило за последнее десятилетие разработать новые препараты с принципиально иным механизмом действия, многие из которых находятся на различных стадиях клинических испытаний. Но базовой терапией во всех странах мира остаются пока цитостатические противоопухолевые препараты. Но, обладая низкой избирательностью, они вызывают серьезные побочные эффекты.
Все побочные эффекты по своему спектру и механизмам возникновения подразделяются на немедленные, которые возникают в I половине курса (от нескольких минут до суток) после введения препарата, замедленные - обычно развиваются во II половине курса (цикла). Это связано с тем, что достигается определенная суммарная доза цитостатика.
Во-первых, к первому типу осложнений относятся тошнота, рвота, лекарственная лихорадка, гипотонический синдром, отдельные типы анафилактоидных и идиосинкразических реакций. Второй тип осложнений включает большей частью миелодепрессию, диспепсический синдром (диарея), поражения слизистых оболочек (мукозиты), неврологические и аутоиммунные реакции, поражение почек, токсические пульмониты, а также развитие миокардиопатии.
В зависимости от времени наступления осложнения выделяются отсроченные и отдаленные побочные эффекты. Отсроченные это те, которые наступают от 1 до 6 недель после окончания курса и чаще бывают при приеме ломустина, вин-кристина и др., а отдаленные - проявляются от 6-8 недель после окончания химиотерапии, но иногда спустя годы латентного периода. Известно, что токсическое действие антрациклинов на сердце занимает промежуточное место между отсроченными и отдаленными осложнениями [36], доказано, что большинство побочных эффектов противоопухолевой химиотерапии неизбежны и связаны с действием препарата [12].
Наиболее общим и частым побочным эффектом многих цитостатиков является гематотоксичность и миелодепрессия вследствие угнетения кроветворения в костном мозге и клеток периферической крови. Следует отметить, что при лечении цитостатиками с разным механизмом действия, есть огромная разница в степени развития и продолжительности гемодепрессии ростков кроветворения. Доказано, что наибольшей чувствительностью к угнетающему действию антрацикли-новых антибиотиков подвержен эритроидный росток, затем лимфоидный, миело-идный и тромбоцитарный ростки [57].
Препарат циклофосфан относящийся к классу алкилирующих соединений, действует токсически на гранулоцитопоэз и эритропоэз [45]. Антрациклиновые антибиотики в терапевтических дозах приблизительно в одинаковой степени подавляют лимфо- и гранулоцитопоэз, а циклофосфан угнетает в основном лимфо-поэз, а при использовании более высоких доз данные различия менее выражены и проявляются оба эти компонента подавления лейкопоэза [39]. Комплексные соединения платины вызывают признаки угнетения костномозгового кроветворения с преимущественным подавлением эритропоэза [72].
Основным барьером на пути увеличения дозы цитостатиков для повышения эффективности терапии является миелодепрессия. При интенсивных режимах лечения развивающаяся лейкопения является самостоятельным фактором риска развития бактериальных и грибковых осложнений у онкологических больных [68; 190], это может служить причиной летального исхода.
При проведении курса противоопухолевой химиотерапии у онкобольных возникает угроза развития тяжелой анемии в связи с повышенной чувствительностью эритрона к повреждающему действию противоопухолевых препаратов [44; 205]. Анемия у онкобольных может быть усилена химиотерапией также за счет угнетения выработки эндогенного эритропоэтина в почках [260], снижение гемоглобина встречается очень часто: по литературным данным [202], до 80% больных имеют анемию III-IV степени. Частота развития анемии зависит от вида опухоли и адекватной терапии. В основном анемия характерна для больных с новообразованиями легких, мочеполовой сферы, а также гематологическими [126]. Даже небольшая степень анемии снижает качество жизни больных и ухудшает переносимость инфекций, а также других осложнений.
Первоначальный уровень гемоглобина влияет на эффективность химиотерапии. Это было доказано при онкологическом заболевании молочной железы: пациентки с анемией перед началом лечения имели объективную эффективность в 57% случаев (17 из 29 пациентов) по сравнению с 79% эффективности (92 из 116 больных) при отсутствии анемии [8].
Анемию рассматривают, во-первых, как один из признаков заболевания, во-вторых, как осложнение в результате лечения без выделения в самостоятельную нозологическую группу [14]. Нужно отметить, что при онкологическом процессе помимо анемии, вызванной кровотечением, гемолизом, поражением костного мозга, гиперспленизмом, дефицитом кофакторов гемопоэза, возникает анемия хронической болезни [273; 322]. Этот синдромокомплекс развивается в связи с активацией иммунной системы опухолевой болезнью, что в итоге ведет к повышению уровня фактора некроза злокачественной опухоли, интерферона II и ин-терлейкинов - 1 и 6 . Цитокины нарушают обмен железа, подавляя пролиферацию и дифференцировку клеток эритроидного ростка, и оказывают побочное действие на выработку эритропоэтина, а именно гормона для эритропоэза [255; 55]. Еще одной причиной разрушения эритроцитов является повышение ПОЛ [122]. При злокачественном процессе укорочивается время жизни эритроцита со 120 дней (в норме) до 90-60 дней (при развитии анемии) [290; 136].
Модели и методы исследования
Доказано, что антиметастатическое лечение мексидолом снижает эмоциональные расстройства психики онкобольных [31]. Пациент всегда находится под влиянием отрицательных психологических факторов, астено-депрессивный синдром, страх и отчаяние. Эти факторы способны оказывать влияние на течение и прогноз заболевания продолжительность и качество жизни пациентов [212; 278; 275; 283]. При астенизации повышается внушаемость пациентов, способствуя превращению страха в ужас, болезненности в боль, подавленности в депрессию, а тошноты в рвоту. Положительные эмоции коррегируют атениический синдром, положительно сказываются на течении болезни, улучшают качество жизни и способствуют увеличению продолжительности жизни онкобольных [243; 220; 170; 208; 302; 198; 199].
В опытах доказано, что мексидол оказывает отчетливым выраженным обезболивающим действием за счет способности влиять на корковые нейроны, которые участвуют в восприятии и обработке информации, с участием рецепторных комплексов и способностью ингибировать ПОЛ [29; 107].
Введение мексидола (100 мг/кг) с профилактической целью опытным крысам не допускает уменьшение количества сывороточного железа [54].
Мексидол обладает защитным действием на сердце, проявляя антиишеми-ческий эффект при инфаркте миокарда, ишемической болезни сердца [100; 123], проявляя способность повышать кровооснабжение снижать образование тромбоцитов и уровень холестерина, повышая антисклеротический эффект [4].
Лечение мексидолом и димефосоном при стрессе снижает повреждение и изменение структуры сердца, снижая деструкцию миофибрилл, участки внутри- и межклеточного отека и количество сосудов в состоянии спазма.
Мексидол, не оказывает влияние на количество норадреналина, уменьшает содержание адреналина в серлце опытных крыс [35]. Доказано также, что мексидол при внутрибрюшинном введении при остром воспалении поджелудочной железы у крыс снижает летальность крыс от 10 до 13%), повышает содержание ферментов в крови, увеличивает активность ПОЛ и проницаемость сосудов, повышает микроциркуляцию и способствует ускорению заживления зон панкреонекроза без грубых нарушений ее паренхимы. Мексидол более эффективен дибунола и контрикала при интрадуктальном введении [69].
Протекторное действие мексидола при различных гипоксиях проявляется на организменном уровне, он способен снижать утраты АТФ в тканях в условиях гипоксии, нормализовать процессы окислительного фосфорилирования - прямое энергизующее действие [85]. Терапия мексидолом при наличии ишемии кожи восстанавливает возможности системы энергообеспечения.Мишенью действия мексидола является NADH-убихинон-редуктазная и сукцинат-убихинон-редуктазная системы. Одним словом при лечении мексидолом снижается повреждающее действие активных форм кислорода [33].
В исследованиях Г.И. Клебанова с соавторами доказано, что антиоксидант-ное действие производных 3-оксипиридина характеризуется двумя основными функциями: а) взаимодействие с ионами Fe , которые способствуют снижению концентрации катализатора ПОЛ за счет окисления ионов железа Fe в Fe ; б) способностью их взаимодействия с водорастворимым супероксидным анион- радикалом [74].
Следовательно, в основе механизма антиоксидантного действия производных 3-оксипиридина лежит их свойство ингибировать стадию свободнорадикаль-ных реакций ПОЛ, которая обусловлена тем, что образуются активные формы кислорода и появляются активные ионы железа.
Для увеличения эффективности антиметастатической терапии ученые используют витамины - антиоксиданты, а также их сочетание с пшеничным волокном. Механизм положительного влияния аскорбиновой кислоты объясняется тем, что снижается хрупкость и проницаемость стенок сосудов, усиливается образование глюкокортикоидов, увеличивается иммунный статус, уменьшаются перекис-ные соединения и свободнорадикальные процессы за счет действия аскорбиновой кислоты [130]. Такие же данные получены у пациентов с лимфосаркомами, которые получали до начала антиметастатического лечения аскорбиновую кислоту в высоких дозах [70; 6]. Комбинированный препарат галаскорбин, содержащий витамины С и Р, способствует торможению роста перевиваемых опухолей в опытах. Как считают некоторые авторы, антиметастатическое действие витаминов С и Р обусловлен их антиоксидантним действием [161].
Многочисленные исследования последнего времени доказывают на огромное значение биологических антиоксидантов в обеспечении защитных функций организма, что обусловлено их способностью оказывать протекторное действие на клеточные мембраны [60; 67]. Особую роль играет витамин Е (а-токоферол)-естественный антиоксидант, который участвует в поддержании процессов ПОЛ на физиологическом уровне [111] и применяется как эффективный антиоксидант прямого действия в разных областях медицины [59]. Защитное действие а-токоферола связано со стабилизацией распада свободных радикалов и переокисления ненасыщенных жирных кислот, которые входят в состав фосфолипидов клеточных мембран. Этот антиоксидант способствует нейтрализации свободных радикалов различной химической природы ввиду наличия в его составе атома водорода.
При снижении антиоксидантных запасов в здоровых тканях организма наблюдается состояние окислительного стресса, которое создает условия для мета-стазирования. В исследованиях Щербатюк Т.Г. [166] доказано, что при парентеральном введении физраствора в дозе 900 мкг/л, он может рассасывать первичный опухолевый очаг у крыс с лимфосаркомой и это способствует атаке свободных радикалов. При этом повышаются внутренние ресурсы организма крыс и создаются условия нормальных тканей, что приводит к метастазированию опухоли у 17% животных.
Огромную роль в патогенезе злокачественных новообразований играют окислительно-восстановительные процессы. Образование активных форм кислорода способствует увеличению интенсивности окислительных реакций, которые приводят систему антиоксидантной защиты к напряжению, а иногда даже к истощению, особенно у пациентов с распространенным опухолевым процессом. Это вызывает поражение мембран клеток, их структуры, а также нарушение метаболизма определенных токсических реакций (местных и общих). Степень поражения зависит от глубины и времени действия раздражителя, состояния антиокси-дантной защиты и требует использования антиоксидантов извне [112]. В последние годы ученые заняты поиском и разработкой лекарственных препаратов с ан-тиоксидантным действием, которые были бы эффективны при комплексном лечении [1].
Анализируя литературные данные, можно отметить, что антиоксиданты могут применяться у онкологических больных как для коррекции осложнений после лечения цитостатиками, так и для профилактики полиорганной недостаточности, в основе которой лежат нарушения процессов ПОЛ. Необходимо отметить, что сведения об активности и содержании антиоксидантных ферментов, низкомолекулярных антиоксидантов и состояние антиоксидантной активности при онкологических заболеваниях противоречивы [63; 251; 1].
Изучение влияния ЭМГП, мексидола, а-токоферола на терапевтическую эффективность и гематологическую токсичность цисплатина
Применение ДАР для лечения мышей с LLC снизило количеств легочных метастазов на 24,5 %. ИИМ имел тенденцию к росту в группах при совместном применении ДАР с ЭМГП и мексидолом и на 14,7 % и 8,6 % превышал аналогичные показатели II группы, где использовался только один антибиотик. В группе с а-токоферолом среднее количество метастазов почти не отличалось от таких показателей контрольной группы (1 группы).
Клинический анализ крови свидетельствует о том, что (таблица 3.3.3.) через 2 недели опыта у животных I группы (LLC) развились анемия и лейкопения с выраженной лимфопенией.
Введение ДАР усиливало анемию и лейкопению у II гр. животных (LLC+ДАР): уровень эритроцитов и Нв снизился на 58,3 % и 38,3% (р 0,001) соответственно, а содержание лейкоцитов на 31,7 % за счет нейтрофилов по сравнению с животными I гр. (LLC). ЭМГП, мексидол и а-токоферол не препятствовали уменьшению количества эритроцитов и гемоглобина в крови после лечения ДАР, однако ЭМГП и мексидол достоверно увеличивали количество лейкоцитов на 114,16 % (в 2 раза) и 50,8 % соответственно. Мексидол предупреждал развитие нейтропении, ЭМГП повышал содержание лимфоцитов в 1,8 раз. Количество лимфоцитов в группах с антиоксидантами мексидолом и вит. Е не отличалось от такового у животных I (LLC) и II (LLC+ДАР) группах.
К 22-м суткам у мышей I группы (LLC без лечения) уровень гемоглобина и эритроцитов уменьшился на 66,7 % и 56,7 % соответственно по сравнению с ин-тактными (таблица 3.3.4). Таблица 3.3.4 - Влияние ЭМГП и мексидола на гематологические показатели у мышей с карциномой легкого Льюис на фоне введения даунорубицина (22-е сутки эксперимента)
Во II группе (с введением ДАР в монорежиме) уровень гемоглобина не изменился, а количество эритроцитов уменьшилось на 54,2 % по сравнению с соответствующими показателями I группы (р 0,05). ЭМГП, мексидол и а-токоферол увеличивали содержание эритроцитов в периферической крови на 158,9%, 60,6% и 46,3% соответственно (р 0,05) по сравнению со II группой мышей. ЭМГП повышал содержание гемоглобина в 2 раза по отношению к животным леченых даунорубицином. Мексидол и вит. Е не изменяли содержания гемоглобина.
Количество лейкоцитов у мышей I группы (LLC без лечения) к этому времени соответствовало уровню интактных животных, наблюдалось лишь незначительное преобладание нейтрофилов над лимфоцитами с сохранением лимфопении (таблица 3.3.4). В группе с монотерапией ДАР содержание лейкоцитов было достоверно меньше на 38,5 % по сравнению с I группой животных (LLC) за счет уменьшения числа лимфоцитов (на 44,4%). В группах с ЭМГП и мексидолом содержание лимфоцитов повышалось на 260 % и 226,6 % соответственно по сравнению с II группой (LLC с монотерапией ДАР). Общее число лейкоцитов при введении ЭМГП соответствовало показателю интактных животных. Мексидол повышал содер-жапние лейкоцитов в 1,5 раза по сравнению с интактными животными (преимущественно за счет роста числа нейтрофилов). а-токоферол не препятствовал развитию лимфопении, индуцированной ДАР.
Содержание тромбоцитов на 14-е сутки во всех группах было без изменений, лишь к 22-м суткам отмечалось снижение этого показателя в группе LLC без лечения на 30,98 % по отношению к интактным. В группах с монотерапией ДАР и в сочетании с антиоксидантами число тромбоцитов не отличалось от уровня здоровых животных.
Морфологический состав костного мозга животных I группы (LLC без лечения) ко 2-й неделе эксперимента практически не отличался от такового у интактных животных, за исключением снижения общего числа лимфоцитов (таблица 3.3.5).
У мышей с монотерапией ДАР к этому времени наблюдалось увеличение количества миелоцитов более чем в 2 раза, метамиелоцитов - более чем в 7 раз и палочкоядерных нейтрофилов - в 1,57 раза, а число сегментоядерных нейтрофи-лов уменьшилось в 2,4 раза по отношению животным без лечения. Содержание базофильных нормоцитов снизилось более чем в 6 раз по отношению к интакт-ным животных и не отличалось от этого показателя животных I группы (LLC без лечения), а полихроматофильных нормоцитов - более чем в 6 раз по сравнению с I группой. Содержание лимфоцитов снижалось в 7,7 раза в сравнении с интакт-ными животными.
В группах с сочетанным введением ДАР с ЭМГП и мексидолом в дозах отмечалось достоверное снижение числа палочкоядерных нейтрофилов, как и у животных I группы (LLC без лечения) и повышение количества сегментоядерных нейтрофилов в 2,4 и 2,13 раза по сравнению с животными, получавшими ДАР в монорежиме. Отмечалась тенденция к росту количества базофильных и полихро-матофильных нормоцитов. В группе с витамином Е миелограмма не отличалась от таковой при введении только ДАР.
На 22-е сутки у мышей I группы (LLC без лечения) морфологический состав костного мозга отличался от интактного достоверным уменьшением количества лимфоцитов более чем в 3 раза (таблица 3.3.6).
Во II группе животных, получавших монотерапию ДАР, регистрировалось увеличение в 12,2 раза количества метамиелоцитов и сокращение числа базофильных нормоцитов в 3,2 раза по отношению к интактным, а также уменьшение количества полихроматофильных нормоцитов в 2,7 раза по сравнению с I группой. ЭМГП и мексидол увеличивали число полихроматофильных нормоцитов в 2,25 и 1,75 раза, число базофильных нормоцитов в 3,8 и 3 раза по сравнению с группой с монотерапией ДАР. На фоне ЭМГП достоверно увеличивалось и число лимфоцитов в 1,8 раза по отношению к группе (LLC+ДАР) при отсутствии различий с интактной группой. Препарат сравнения а-токоферол не корригировал существенные изменения в клеточном составе костного мозга.
Антрациклиновые антибиотики отличаются высокой эффективностью при терапии различных форм онкологических заболеваний и играют основную роль в арсенале современных цитостатиков. Механизм действия противоопухолевых антибиотиков сводится к интеркаляции и ковалентному связыванию ДНК, торможению топоизомеразы II, образованию свободных радикалов [47]. Одним из основных механизмов токсического действия доксорубицина на клетки является индукция окислительного стресса, которые приводят к повреждению липидов и белков мембран клеток [157; 135].
Одним из самых опасных осложнений при лечении антрациклинами (доксо-рубицин, доксолем, рубомицин, эпирубицин, идарубицин и др.) является повреждающее действие на сердце. Существует два основных механизма цитотоксично-сти антрациклинов к здоровым клеткам сердца. Первый механизм связан с его ре-докс-циклической активностью внутри клетки. Флавиновые редуктазы (цитохром Р-450 редуктаза, НАДН-дегидрогеназа, ксантин-оксидаза) способны восстанавливать, например, доксорубицин из формы хинона до семихинона. В форме се-михинона доксорубицин является свободным радикалом и восстанавливает кислород до супероксид-анион радикала, затем окислятся до исходной хиноидной формы. Этот процесс вызывает внутриклеточный оксидативный стресс, который приводит к снижению концентрации глутатиона восстановленного и снижению окислительно-восстановительного потенциала. Другой механизм цитотоксично-сти связан с действием на обмен железа: антрациклины связываеюся с ионами способствовуют высвобождению ионов Fe из ферритина в результате взаимодействия с этим белком опосредованно, через генерацию суперокид-анион радикала и в результате усугублять оксидативный стресс [134].
Изучение отдельных показателей ПОЛ у опытных животных при сочетанием введении антрациклинов с антиоксидантами
Антрациклиновые антибиотики могут вызвать поражение сердца путем нарушения гомеостаза железа, а также в результате повышения оксидантного стресса. Существует мнение, что острая токсичность противоопухолевых антибиотиков связана с оксидантной активностью агликонов, а угрожающая жизни хроническая токсичность - с изменением гомеостаза железа [95].
ПОЛ, вызванное противоопухолевыми антибиотиками, способствует формированию митохондриальных протеинов, т.е. белков с высоким молекулярным весом. Эти белки выявлялись в митохондриальных мембранах после инкубации суспензии митохондрий с доксорубицином [214].
Возникновение изменений сердца под влиянием противоопухолевых антибиотиков обусловлено повреждением митохондрий [21]. Выявлена тропность ад-риамицина к кардиолипину - фосфолипиду митохондриальных мембран клеток сердца, поэтому отмечается повышение проницаемости мембраны, которая приводит к нарушению образования энергии и обмена ионов кальция в митохондриях. Под влиянием адриамицина в кардиомиоцитах возникает дисфункция сарко-плазматического ретикулума и это приводит к нарушению эвакуации ионов кальция из саркоплазмы, а также и внутриклеточной перегрузке, а это вызывает нарушение ритма миокарда.
Патогенез токсического действия противоопухолевых антибиотиков на миокард связан с прямым повреждающим действием, результатом которого являются нарушение внутриклеточной концентрации кальция и связывание противоопухолевого антибиотика с липидами мембран, а также гибель клеток эндотелия и апоптоз клеток миокарда. Кроме того, патогенез антрациклиновой кардиотоксич-ности включает и непрямое повреждающее действие, которое обусловлено образованием свободных радикалов, способствующих повреждению мембраны клеток, а в результате развивается миокардиальный отек и диастолическая альтерация.
Наиболее клинически важным проявлением кардиотоксичности антрацик-линов является сердечная недостаточность по бивентрикулярному типу, основой этого симптомокомплекса является дилятационная кардиомиопатия, которая характеризуется увеличением конечного диастолического давления и понижением выброса, одышкой, сердечной недостаточностью и т.д. [221]. Повреждение клеток миокарда может наблюдаться через несколько лет после прекращения терапии, это зависит от кумулятивной дозы противоопухолевого антибиотика.
Одним из признаков нарушения систолической функции миокарда под действием антрациклиновых антибиотиков является величина интервалов между систолами, которая рассчитывается на ЭКГ. Нами было доказано, что использование антиоксидантов предупреждало развитие брадикардии, вызванной доксорубицином. При введении доксорубицина зарегистрировано достоверное повышение дисперсии интервала QT (QTd) с 11,76±0,95 до 28,3±3,07 мс (на 140,6% по отношению к интактным, р 0,001) и дисперсии интервала QT, корригированной по ЧСС (QTdc) с 0,9±0,07 до 2,15±0,19 (на 138,9% по сравнению с интактными, р 0,001).
При комбинированном введении доксорубицина и мексидола выявилось достоверное уменьшение QTd на 43,5% (р 0,05) и QTdc на 44,2% от уровня контроля с доксорубицином (р 0,01). Мексидол статистически значимо понижал QTd и QTdc на 35,3% и 34% соответственно по отношению к контролю (р 0,05), но оба эти показателя оставались достоверно выше, чем у интактных животных.
Совместное применение ЭМГП с антрациклином достоверно понижало QTd на 56,9%, по отношению к контролю (р 0,05) и уменьшало QTdc на 54,42% (р 0,01). При введении витамина Е в комбинации с доксорубицином в меньшей степени ограничивало рост QTd и QTdc.
Таким образом, антиоксиданты эффективно снижали уровень МДА и Fe-МДА в миокарде и печени экспериментальных животных при совместном использовании с противоопухолевыми антибиотиками, причем ЭМГП и мексидол показали более высокую способность блокировать основные звенья патогенеза развития антрациклиновой кардиопатии, чем витамин Е.
Доказано, что наибольшее повреждающее действие оказывают не сами противоопухолевые антибиотики, а их вторичные алкогольные метаболиты доксору-бицинол и даунорубицинол и т.д. [262; 263], которые образуются в результате двухэквивалентной редукции карбониловых групп в боковой цепи антрациклина под действием редуктаз. Кроме того, путем дегликозилирования образуются и другие метаболиты - доксорубицина деоксиагликон и доксорубицинол гидрокси-агликон соответственно. К метаболитам доксорубицина относятся также реактивные оксигенные образования (ROS), которые, действуя на мембранные липиды, приводят к прямому повреждению мембраны клеток миокарда [301].
Ингибирующее действие ДОР и ДАР на микросомные ферменты печени является одной из причин проявления их кумулятивных свойств, т.к. при повторном лечении антрациклинами на фоне сниженной активности монооксигеназ печени их токсическое действие более выражено. Полученные нами результаты согласуются с описанным в литературе, которые свидетельствуют о снижении кумулятивных свойств антрациклинов в ряду ДОР ДАР КБ [155; 310].
Отсутствие ингибирующего действия КБ в наших экспериментальных исследованиях на монооксигеназы печени можно расценивать как положительное свойство этого антрациклина, т.к. при повторных введениях КБ не возникает опасности повышения его токсического действия. ДАР, и особенно ДОР, при полихимиотерапии могут влиять на другие ан-трациклины, которые активируются ферментами печени, поэтому назначение их на фоне пониженной активности монооксигеназ печени может быть менее эффективно.
На сегоднешний день невозможно дать однозначные рекомендации о том, какие интервалы между введением таких препаратов являются оптимальными, т.к. даже у линейных животных продолжительность и сила реакции на повреждающее воздействие и время, необходимое для компенсации повреждения, значительно колеблются. Поэтому представляется целесообразным при полихимиотерапии, которая включает препараты, модифицирующие активность монооксигеназ печени, в том числе и антрациклины, проводить терапию под контролем активности этой ферментной системы. Только тогда при соблюдении интервала между приемами препаратов, ингибирующими метаболизм в печени, и препаратов, для проявления действия которых, требуется нормальная активность монооксигеназ печени, можно предупредить снижение терапевтического эффекта последних. Таким образом, проведенные исследования показали, что ни в одном из поставленных экспериментов масса первичной опухоли карциномы LLC при совместном применении антрациклиновых антибиотиков и антиоксидантов не превышала контрольных значений и применение ЭМГП, мексидола и а-токоферола не оказывало стимулирующего действия на рост опухоли. Более того, мексидол и ЭМГП при совместном использовании с карубици-ном достоверно увеличивали значения ИТР опухоли по сравнению с группой животных, получавших антибиотик в монорежиме. ЭМГП, мексидол, в меньшей степени, витамин Е (а-токоферол) повышали антиметастатическую эффективность антрациклиновых антибиотиков. По степени убывания противоопухолевой и антиметастатической активности изученные антиоксиданты следует расположить в следующей последовательности: ЭМГП = мексидол а-токоферол. По совокупности полученных результатов можно предполагать, что ЭМГП и мексидол являются достаточно эффективными биологическим модификаторами, использование которых в онкологической клинике позволит повысить эффективность химиотерапевтического метода лечения злокачественных опухолей.