Введение к работе
Актуальность исследования. Несмотря на значительные достижения противоопухолевой терапии гемобластозов (Имянитов Е. Н., Моисеенко В. М., 2008), имеется ряд проблем, сдерживающих полноценное и максимально эффективное использование программной полихимиотерапии (далее - ПХТ): во-первых, это выраженная токсичность многокурсовой ПХТ (Sanderson Н. et al., 2004); во-вторых, это формирование в опухоли множественной лекарственной устойчивости (далее - МЛУ) - приобретение опухолевыми клетками перекрестной резистентности к цитостатикам с разными механизмами действия и внутриклеточными мишенями (Ставровская А. А., 2000). Эти две проблемы могут усугублять друг друга и значительно снижать эффективность лечения.
Резистентность опухолевых клеток к химиотерапии может быть следствием разнообразных процессов: от снижения внутриклеточной концентрации противоопухолевого препарата, обусловленного его выведением в межклеточную среду АТФ-зависимым трансмембранным белком Р-гликопротеином, являющимся продуктом гена MDR1, до нарушения механизмов апоптоза в самих опухолевых клетках (мутация или снижение экспрессии гена р53, нарушающие его проапоптотическую функцию и/или гиперэкспрессия гена bcl-2, вызывающая нечувствительность клеток к индукции апоптоза) (Filipits М., 2004).
Основные механизмы формирования лекарственной резистентности опухолей изучены и описаны в литературе, однако эти обширные знания еще в полной мере не нашли применения в практической онкологии, в частности в лечении гемобластозов, которое предполагает проведение повторных курсов ПХТ, осложняющихся прогрессированием и модификацией процессов МЛУ.
Исследование фармакокинетики противоопухолевых препаратов свидетельствует о том, что они, как и большинство лекарственных средств, подвергаются биотрансформации в печени с образованием токсических метаболитов, которые могут вызвать повреждение гепатоцитов (Jaeschke Н. et al., 2002). Поражение печени является одним из основных факторов, ограничивающих проведение программной ПХТ в полном объеме, поскольку развитие постцитостатических осложнений в этом органе может быть причиной смертельных исходов у больных в период химиотерапевтического лечения.
В настоящее время в литературе широко представлены экспериментальные исследования о влиянии цитостатических препаратов на морфофункциональное состояние печени, при этом мало работ посвящено исследованию влияния многократного воздействия комплекса цитостатиков на организм животного с опухолью, обладающей нарастающей резистентностью к химиотерапии.
Мембранный транспортер Р-гликопротеин (далее - P-gp) - белковый продукт гена MDR1 - обнаруживается в клетках органов, участвующих в метаболизме и выведении лекарственных препаратов, в том числе и в печени (Ambudkar A. S. et al., 1999). Изменение его экспрессии развивается в ответ на воздействие различных повреждающих агентов (Fardel О. et al., 1998; HartmannM. et al., 2001). Данное обстоятельство может изменять процессы метаболизма цитостатиков в органах и тканях и, соответственно, влиять на эффективность лечения и токсичность ПХТ (Tan В. et al., 2000; TeradaT., Inui К., 2007).
Изучение взаимосвязи структурных изменений в печени и прогрессирования множественной лекарственной устойчивости в опухоли, возникающих после воздействия нескольких курсов ПХТ, представляет интерес как для клинической, так и для экспериментальной медицины. Указанные обстоятельства определили цель и задачи настоящего исследования.
Цель исследования. Изучить особенности патоморфологических изменений в опухоли и печени мышей в условиях прогрессирования множественной лекарственной устойчивости перевиваемой лимфосаркомы RLS40 в процессе полихимиотерапии.
Задачи исследования:
Изучить влияние многокурсовой полихимиотерапии на динамику роста перевиваемой лимфосаркомы мыши RLS4o и продолжительность жизни животных-опухоленосителей.
Исследовать чувствительность клеток перевиваемой лимфосаркомы мыши RLS40 к цитостатикам без лечения и после нескольких курсов полихимиотерапии.
Определить уровни экспрессии генов, участвующих в формировании множественной лекарственной устойчивости (mdrla, mdrlb) и реализации программы апоптоза (р53, bcl-2), в клетках перевиваемой лимфосаркомы мыши RLS40 без лечения и после нескольких курсов полихимиотерапии.
Изучить морфологические изменения и экспрессию Р-гликопротеина в опухоли в зависимости от числа курсов полихимиотерапии.
Сравнить морфологические изменения и уровень экспрессии Р-гликопротеина в печени мышей при проведении многокурсовой полихимиотерапии животным-опухоленосителям и животным без опухолевого процесса.
Изучить морфологические изменения и уровень экспрессии Р-гликопротеина в печени мышей с лимфосаркомой RLS40 без лечения и при проведении полихимиотерапии с использованием различных схем селекции лекарственно-устойчивых опухолевых клонов.
Научная новизна исследования. Впервые показано, что проведение многокурсовой ПХТ сопровождается прогрессированием лекарственной резистентности в клетках мышиной лимфосаркомы RLS40, изначально проявляющей фенотип множественной лекарственной устойчивости, с дополнительным снижением чувствительности опухолевых клеток к доксорубицину и винкристину, нарастанием экспрессии гена mdrlb и увеличением экспрессии Р-гликопротеина на мембране опухолевых клеток.
Доказано, что повторные циклы введения цитостатиков вызывают нарушение механизмов апоптоза в клетках лимфосаркомы RLS4o> выражающееся в снижении объемной плотности опухолевой ткани в состоянии апоптотического распада, гиперэкспрессии гена bcl-2 и изменении уровня экспрессии гена р53.
Впервые выявлено, что клональная селекция клеток опухоли с нарастанием их лекарственной устойчивости обусловливает повышение токсической нагрузки на печень, выражающееся в нарастании деструктивных изменений, снижении процессов репаративной регенерации и увеличении экспрессии Р-гликопротеина на мембране гепатоцитов.
Впервые установлено, что проведение полихимиотерапии вызывает нарастание деструктивных изменений и увеличение уровня Р-гликопротеина в печени у безопухолевых животных, и более значительное - у мышей с лимфосаркомой RLS4o параллельно с нарастанием МЛУ в клетках опухоли.
Теоретическая и практическая значимость. Разработаны две экспериментальные модели формирования МЛУ. Достоинством модели с пассированием опухоли является возможность проводить неограниченное количество курсов ПХТ для изучения влияния многократного цитостатического воздействия на клетки опухоли. Преимуществом второй модели с проведением последовательных курсов химиотерапии является ее адекватность естественному процессу развития МЛУ.
Полученные результаты исследования дополнили новыми сведениями генетические механизмы прогрессирования МЛУ в результате воздействия нескольких курсов химиотерапии на опухоль, изначально резистентную к ряду цитостатических препаратов, что нередко встречается при лимфомах высокой степени злокачественности у человека.
Данное исследование выявило морфологические особенности поражения и динамику экспрессии Р-гликопротеина в печени в условиях многокурсовой ПХТ с нарастанием лекарственной резистентности опухоли, что может приводить к изменению процессов метаболизма лекарственных препаратов и должно учитываться при выборе подходов к лечению опухолевого процесса и методов терапии сопровождения.
Основные положения, выносимые на защиту:
Проведение повторных курсов полихимиотерапии мышам с перевиваемой лимфосаркомой RLS4o, изначально имеющей фенотип множественной лекарственной устойчивости, сопровождается замедлением регрессии опухолевого узла под действием противоопухолевой терапии, снижением чувствительности опухолевых клеток к цитостатикам, увеличением экспрессии генов, участвующих в формировании множественной лекарственной устойчивости, а также повышением устойчивости опухолевых клеток к индукции апоптоза под действием цитостатических препаратов.
Нарастание лекарственной резистентности перевиваемой лимфосаркомы RLS40 под действием полихимиотерапии вызывает повышение токсической нагрузки на печень, выражающееся в нарастании деструктивных изменений в паренхиме печени, снижении в ней репаративной регенерации, увеличении экспрессии Р-гликопротеина на мембране гепатоцитов.
Апробация работы. Материалы исследования были представлены на III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов» (Новосибирск, 2007), на конкурс-конференции студентов и молодых ученых НГМУ «Авиценна» (Новосибирск, 2008), на Всероссийской юбилейной научно-практической конференции патологоанатомов с международным участием к 100-летию профессора П. Г. Подзолкова «Актуальные вопросы современной патологии» (Красноярск, 2008), на научной конференции «Фундаментальные науки - медицине» (Новосибирск, 2008), на IV Всероссийской научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования в онкогематологии» (Новосибирск, 2008), на III съезде Российского общества патологоанатомов «Актуальные вопросы патологической анатомии» (Самара, 2009), на научной конференции «Медицинская геномика и протеомика» (Новосибирск, 2009).
Внедрение результатов исследования. Результаты исследования внедрены в учебный процесс и научно-исследовательскую деятельность на кафедрах патологической анатомии и гистологии, эмбриологии, цитологии Новосибирского государственного медицинского университета и в научно-исследовательскую деятельность лаборатории биохимии нуклеиновых кислот Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН (далее СО РАН).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, из них 2 -в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендуемых ВАК для публикаций основных результатов исследования.
Объем н структура диссертации. Диссертация изложена на 173 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 53 рисунками и содержит 10 таблиц. Библиографический указатель включает 71 отечественных и 134 зарубежных источника литературы.
Личный вклад автора. Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично автором.
![Морфофункциональные изменения головного мозга при патологии щитовидной железы в условиях макро- и микроэлементозов (клинико-нейропсихологическое и экспериментальное исследование) [Электронный ресурс]](/i/i/4290/181440.png "Морфофункциональные изменения головного мозга при патологии щитовидной железы в условиях макро- и микроэлементозов (клинико-нейропсихологическое и экспериментальное исследование) [Электронный ресурс] Павлова Любовь Арнольдовна")
