Введение к работе
Актуальность проблемы
Проблема возникновения и развития устойчивости популяция опухолевых клеток к химио- и иммунотерапии является одной из центральных проблем теоретической и практической онкологии. В настоящее время основное внимание исследователей.направлено на изучение механизмов лекарственной: устойчивости внутриклеточных структур и процессов, таких как синтез и структура ДШС (Блохин. 1935; Diblarco. 1975; Israel. 1937), РИК (Du Vennay et nl., 1980; Israel, 1987). белка (Гаузе,. ДУДНИК,
1977), в то время как резистентность клеточных мембран остается практически не исследованной. Тем не менее именно от структурного и функционального состоягаш плазматической и внутриклеточных мембран во многом зависит нормальное 'функционирование всей клетки.
К нарушению струїстури мембран опухолевых меток мокет приводить окислительное воздействие, инициируемое либо ?фііекторпимй клетками системы естественной противоопухолевой у»г-з"йсте-т,жч"'та, тякими кж u-жрофага и неїїтрофили (Дейчман, 1934; Nathan et ai., 1901), либо химиотерапевтическіїми препаратами. Установлено, что в основе действия -широко применяемых гфотивоопухолевых антраниклиновых антибиотиков л^кит ' сьосолно-радйкяльныи механизм (Афанасьев И.Б. 1983). Ант^ациклнноше анта'иотнкіі окисляются кислородом с образованием семихгоюнов и являются истинымя радикальными промоторам?,, геї'ерчруї-л'іИми супе рокои лш;й анион-радикал. Исходя из у; их д;!г;-:г; '4.-w. -;j .'ьчи'м!-:им предположить, что одним из
основных механизмов реализации противоопухолевого действия кик антравдк^иновых антибиотиков, так и активных форм кислорода, продуцируемых иммунокомпетектными клетками, может являться процесс инициации перекисного окисления лішидов в клетках неоплазмы.
Однако известно, что опухоли различного гистогенеза и степени дифференцированности чрезвычайно резистентны к инициации в них липопероксидации как при действии различных ярооксидантов (Ланкин В.З., Гуревнч СМ., 1974; Chaeseman et зі., 1986), так и антрациклиновых антибиотиков (Behchekroun et al., 1990). В этом контексте можно предположить существование другого механизма мембранотоксичности препаратов, продуцирующих свободные радикалы.
Поскольку одним из интегральных проявлений гибели клетки в результате действия различных токсических агентов является нарушение структурной и функциональной организации клеточных мембран, основным компонентом которых являются фосфолипиды. возможно, именно нарушение фосфолипидного метаболизма опухолевых клеток будет являться причиной их гибели в процессе свободно-радикального повреждения. Однако, до настоящего времени роль процессов ферментативной деградации и репарации фосфолипидов в поддержании стабильности мембран опухолевых клеток при окислительном воздействии остается неясной. Учитывая защитную роль процессов восстановления фосфолипидов в плазматической мембране клеток, актуальней является изучение зависимости повреждения опухолевых клеток препаратами, генерирущімн свободные радикалы, от скорости, гидролиза и рэацилированя фосфолипидов.
Цель исследования:
Целью настоящей работы являлось изучение to vivo и in vitro роли процессов деащшфования-реацилирования фосфо-лгшидов опухолевых клеток в реализации механизмов момбрэнотокскческого действия' адриаглщкна к гидроперекиси третичного бутила. Задачи исследования:
1. Исследовать мембранотошгческое действие адриамицша и
гидроперекиси третичного бутила по отношению к клеткам
2. Исследовать in vitro метаболизм фосфлипидов в
опухолевых' іслетках ігри действии гидроперекиси третичного
бугила.
3. Исследовать in vitro влияние здриамицина на метаболизм
фосфолипмдов опухолевих клеток.
4. исследовать метаболизм фэсфолипидов б опухолевых
клетках при . введений адриамищша in vivo животным -
опухоленоснтелям.
Научная новизна работы:
В результате проведенной работы впервые экспериментально исследовано влхянкз препаратов, продуцирующих свободные радикалы, на метаболизм фзсфолкпидоь опухолевых клеток к оценена роль процессов гидролиза и реацилкровакия фосфолшкдов в реализации мекбранотоксчческого действия адриэмицина и гидроперекиси третичного бутана. Б качестве модем злокачественного роста использована перевивная опухоль -хмасто!ц;тома мган ?CIg.
Показано, что действие in vitro адриамщкна и гидроперекиси третичного бутила на меткії мастоцнтсмы Р8І5 сопровождается увеличением проницаемости плазматических мембран для высокомолекулярных веществ и нарушением структури кл>~' точных меморан.
Впервые установлено, что гидроперекись третичного бутила значительно усиливает выход эрахидонзта из мембранных Фосфолишщов и ингибирует процессы реацилирования. В результате происходит значительное накопление - дизефосфати-дилхолина, что, возможно, является критически фактором стабильности мембраны. Адриамицин in vitro ингибирует включение арахидоновой кислоты в клеточные фосфолшпцщ не влияя при этом на выход жирноа кислоты из опухолевых клеток.
Удалось впервые установить, что адриамицин при введении in vivo значительно ингибирует включение арахидоновой .кислоты в фосфолшшда опухолевых клеток (главным образом в фосфатидилхолин и кардиолипкн), а такае в нейтральные лигшды. Удаление адриамицина из клеток стимулировало включение арахидоновой кислоты в фосфолшшда. Практическая значимость работы:
Практическую значимость проведенной работы в первую очередь определяют новые дашше о биотических механизмах мембранотоксической активности веществ, генерирующих свободные радикалы, а также о механизмах формирования резистентности' мембран опухолевых клеток к противоопухолевому препарату -адрйачищшу. Вывода, вытекающие из этих результатов могут служить,. основой для поиска препаратов,. ингибиторов реацилирования фосфолипвдов, применение которых в.
онкологической практике монет потенцировать противоопухолевое действие широко іфіменяемнх антроцЕклшовнх антибиотиков. Апробация раОогн.
Диссертация била апробирована на мехлабораторноЯ конференции НИИ онкологий ТЩ PAffl{ в марте 1932 года.
Основний положения диссертации Онли доложены в докладах на Всесоюзном симпозиуме "Биохимия опухолевой клетки" (Минск, 19Э0 г.) и 10-ой Отчетной сессии НИИ онкологии ТЩ РАМН (Томск. 1.990 г.). Публикация результатов исследования:
Основные результаты диссертации изложены в четырех печатних работах. Объем и структура диссертации:
Диссертационная работа состоит, из введения, обзора литературы, глаш "Материалы и метода исследования", О глав раздела "Результаты и обсуждение", заключения и выводов. Материалы диссертации изложены на I2G страницахмашинописного текста, включают 5 таблиц и 22 рисунка. Библиография содержит 192 ссылки на отечественные и зарубежные работы.
Содераание работа
