CC BY
68
№ 5 - 2012 г.
14.00.00 медицинские и фармацевтические науки УДК 616-006.68:577.125]-092.9
БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА У ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ С КАРЦИНОСАРКОМОЙ WALKER 256
А.В. Ефремов, К.В. Молоков, Е.В. Овсянко, Ю.В. Пахомова
ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздравсоцразвития (г. Новосибирск)
Цель исследования: изучить особенности липидов крови у крыс с перевиваемой
карциносаркомой Walker 256 при действии общей управляемой гипертермии с помощью биохимических методов исследования. Экспериментальная группа — 75 крыс линии Wistar. Липидный спектр крови крыс характеризовался гипохолестеринемией, гипертриглицеридемией (максимальное значение триглицеридов зарегистрировано на 14-е сут. наблюдения) снижением уровня холестерина липопротеидов высокой плотности, значительным ростом холестерина липопротеидов очень низкой плотности (р < 0,001), низкой липолитической активностью крови.
Ключевые слова: липидный спектр крови, общая управляемая гипертермия,
карциносаркома Walker 256.
Ефремов Анатолий Васильевич — доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАМН, заведующий кафедрой патологической физиологии и клинической патофизиологии ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», телефон рабочий: 8 (383) 225-39-78
Молоков Кирилл Валерьевич — аспирант кафедры патологической физиологии и клинической патофизиологии ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», e-mail: [email protected]
Овсянко Елена Владимировна — доктор медицинских наук, доцент кафедры анатомии, гистологии и биологии ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», e-mail: [email protected]
Пахомова Юлия Вячеславовна — доктор медицинских наук, профессор кафедры патологической физиологии и клинической патофизиологии ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», телефон рабочий: (383) 225-39-78
Процессы канцерогенеза тесным образом связаны с метаболизмом углеводов и липидов. Эти метаболические пути обеспечивают злокачественные клетки энергией
и пластическими материалами. При онкологических заболеваниях наблюдаются системные нарушения обмена липидов. У подавляющего большинства больных с доброкачественными и злокачественными пролиферативными процессами происходит снижение содержания холестерина (ХС) в липопротеидах высокой плотности плазмы крови, в качестве компенсаторной реакции отмечается усиленное образование эфиров ХС, существенное повышение которых происходит практически во всех опухолях [1]. Увеличение содержания ХС в опухолях может происходить по нескольким механизмам, включающим увеличение абсорбции из циркуляции, потерю обратной связи контроля уровня ХС за счет неспособности отключать рецепторы липопротеидов низкой плотности, а также стимуляцию эндогенного синтеза. В мембранах опухолевых клеток типичной чертой является возрастание отношения свободного ХС к фосфолипидам за счет уменьшения доли эфиров ХС или снижения общего содержания фосфолипидов [2]. Установлена взаимосвязь изменений спектра сывороточных липидов и характера заболевания молочной железы. Наиболее высокие значения липидов крови (общего ХС и триглицеридов (ТГ)) выявлены при раке молочной железы, при диффузной мастопатии с преобладанием железистого компонента выявлены наиболее низкие значения показателей общего ХС и его носителей — липопротеидов высокой и низкой плотности
[3].
В экспериментальных исследованиях в качестве модельной опухоли наиболее часто используется перевиваемая карциносаркома Walker 256 (W256). Карциносаркома Walker 256 вызывает метаболические, электролитные, гормональные сдвиги у животных, что способствует их истощению и снижению веса [4-6]. Немногочисленные исследования посвящены влиянию общей гипертермии на рост карциносаркомы W256. Однако в литературе практически отсутствуют сведения об изменения обмена липидов при росте карциносаркомы W256 и действии общей управляемой гипертермии (ОУГ), что и послужило основанием для проведения исследований в этом направлении.
Цель исследования: изучить особенности липидного спектра крови у крыс с перевиваемой карциносаркомой Walker 256 и действии общей управляемой гипертермии.
Материалы и методы исследования. Объект исследования — крысы линии Wistar (возраст 2,5-3 мес.) массой 263,18 ± 12,04 г, полученные из вивария Центральной научноисследовательской лаборатории НГМУ. Работу с животными проводили с соблюдением принципов гуманности, изложенных в директивах Европейского сообщества (86/609/ЕЕС) и Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации о гуманном обращении с животными (1996).
Разогревание животных производилось в соответствии со способом экспериментального моделирования общей гипертермии у мелких лабораторных животных [7]. Для получения крови животных декапитировали под эфирным наркозом. Кровь собирали в чистую пробирку с раствором гепарина, после чего отстаивали 10 мин и центрифугировали при 3 000 об./мин в течение 10 мин. До момента определения плазма хранилась при —20 °С в морозильной камере.
Использовали перевиваемый штамм карциносаркомы Walker 256, поддерживаемый in vivo (лаборатория физиологической генетики Института цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск). Суспензию клеток перевиваемой опухоли Walker 256 вводили животным в мышцу задней части бедра в дозе 1 х 106 клеток в 0,1 мл изотонического раствора NaCl [8].
Основную группу составили 75 крыс с перевиваемой карциносаркомой Walker 256 после воздействия ОУГ. Исследования проводили в зависимости от сроков с момента перегревания: на 1-е, 3-и, 7-е, 14-е и 21-е сут. Группу контроля составили 10 интактных животных.
В плазме крови животных энзиматическим методом определяли концентрацию общего ХС, ТГ, ХС липопротеидов высокой плотности (ХС ЛПВП), ХС липопротеидов низкой плотности (ХС ЛПНП), ХС липопротеидов очень низкой плотности (ХС ЛПОНП) [9]. Активность липазы крови определяли с помощью энзиматического колориметрического метода.
Математические расчеты выполнены c помощью пакета статистического анализа Microsoft Excel. При работе с базой данных проводилось определение средних арифметических величин и стандартных ошибок средних арифметических (М ± m). Значимость различий средних арифметических ранжированных критериев при нормальном распределении оценивалась с помощью критериев t — Стъюдента. Достоверными считались результаты при уровне значимости p < G,G5.
Результаты исследования и их обсуждение. Динамика изменения уровня общего ХС в плазме крови свидетельствовала о том, что на протяжении первых семи суток опухолевого роста после ОУГ значения показателя были снижены по сравнению со значениями в группе контроля: на 14,95 % в 1-е сут., (1,82 ± 0,11 ммоль/л) (р < 0,05); 15,42 % на 3-и сут. (1,81 ± 0,1 ммоль/л) (р < 0,01); 8,9 % на 7-е сут. (1,95 ± 0,09 ммоль/л). К 14-м и 21-м сут. эксперимента показатели не отличались от группы контроля и составили 2,04 ± 0,12 и 2,20 ± 0,89 ммоль/л соответственно (табл. 1).
Значительные изменения выявлены при исследовании уровня ТГ в плазме крови: на протяжении всего постгипертермического периода показатели достоверно превышали контрольные значения: на 91,3G % в 1-е сут. (2,20 ± 0,06 ммоль/л), 106,09 % (2,37 ± G,G4 ммоль/л) — на 3-сут., 3G2,61 % (4,63 ± 0,05 ммоль/л) на 7-е сут., 372,1 % (5,45 ± G,G2 ммоль/л.) на 14-е сут., 248,69 % (4,01 ± 0,04 ммоль/л) — к 21-м сут., (р < 0,001) (табл. 1.).
Таблица 1
Динамика содержания ХС (ммоль/л) и ТГ (ммоль/л) в плазме крови крыс после ОУГ
у крыс с перевиваемой опухолью (M ± m)
Группы исследования ОХ ТГ
Контроль 2,14 ± 0,31 1,15 ± 0,02
1-е сутки 1,82 ± 0,11* 2,20 ± 0,06***
3-и сутки 1,81 ± 0,1** 2,37 ± 0,04***
7-е сутки 1,95 ± 0,09 4,63 ± 0,05***
14-е сутки 2,04 ± 0,12 5,43 ± 0,02***
21-е сутки 2,20 ± 0,89 4,01 ± 0,04***
Примечание: * — достоверность межлинейных различий (р < 0,05); ** — достоверность межлинейных различий (р < 0,01); *** — достоверность межлинейных различий (р < 0,001)
В ходе эксперимента отмечалось прогрессирующее снижение уровня ХС ЛПВП по сравнению с контролем: в 1-е сут. — на 37,25% (0,64 ± 0,04 ммоль/л) (р < 0,01); на 3-и сут. — 40,2 % (0,61 ± 0,01) (р < 0,001); 7-е сут. — 47,06 % (0,54 ± 0,01 ммоль/л) (р < 0,001); достигая минимальных значений к 14-м суткам наблюдения — на 51,96 % (0,49 ± 0,02 ммоль/л) (р < 0,001); на 21-е сут. — на 35,29 % (0,66 ± 0,19 ммоль/л) (р < 0,01) (табл. 2).
Таблица 2
Динамика содержания ХС ЛПВ, ХС ЛПНП, ХС ЛПОНП (ммоль/л) в плазме крови крыс после ОУГ у крыс с перевиваемой опухолью ^ ± m)
Группы исследования ХС ЛПВ ХС ЛПНП ХС ЛПОНП
Контроль 1,03 ± 0,04 0,68 ± 0,02 0,23 ± 0,02
1-е сутки 0,64 ± 0,04** 0,79 ± 0,03 0,47 ± 0,01***
3-и сутки 0,61 ± 0,01*** 0,72 ± 0,01 0,51 ± 0,02***
7-е сутки 0,54 ± 0,01*** 0,52 ± 0,01* 0,92 ± 0,02***
14-е сутки 0,49 ± 0,02*** 0,45 ± 0,04* 1,10 ± 0,03***
21-е сутки 0,66 ± 0,19** 0,76 ± 0,03 0,76 ± 0,02***
Примечание: * — достоверность межлинейных различий (р < 0,05); ** — достоверность межлинейных различий (р < 0,01); *** — достоверность межлинейных различий (р < 0,001)
Концентрация ХС ЛПНП в первые трое суток не имела достоверных отличий с контролем, на 7-е — 14 сут. — превышение на 23,53 % (0,52 ± 0,01 ммоль/л) и на 33,82 % (0,45 ± 0,04 ммоль/л) соответственно (р < 0,05); в дальнейшем, на 21-е сут. — не отличалось от контрольных значений. Концентрация ХС ЛПОНП в плазме крови на протяжении всего постгипертермического периода (1-е, 3-и, 7-е и 14-е сутки эксперимента) была выше относительно контрольного значения показателя: на 104,35 % (0,47 ± 0,01 ммоль/л) (р < 0,001); на 121,74 % (0,51 ± 0,02 ммоль/л) (р < 0,001); на 300,00 % (0,92 ± 0,02 ммоль/л) (р < 0,001); 378,26 % (1,10 ± 0,03 ммоль/л) (р < 0,001); 230,43 % (0,76 ± 0,02 ммоль/л) (р <
0,001) соответственно (табл. 2.).
Содержание липазы в плазме крови крыс контрольной группы принимали за 100 % (15,4 ± 1,2 Ед/л). При анализе содержания липазы у крыс после ОУГ с карциносаркомой W256 установлена более низкая концентрация в динамике наблюдения по сравнению с контролем: в 1-е сут. — на 5,6 % (14,7 ± 0,7 Ед/л), на 3-и сут. — на 18,8 % (12,5 ± 1,1 Ед/л), на 7-е сут. — на 27,3 % (11,2 ± 0,5 Ед/л) (р < 0,01), на 14-е сут. — на 38,3 % (9,5 ± 0,3 Ед/л) (р < 0,01), на 21-е сут. — на 42,2 % (8,9 ± 0,4 Ед/л) (р < 0,001).
Выводы. Итак, изменение липидного спектра крови крыс с перевиваемой опухолью Walker 256 при воздействии ОУГ характеризовалось гипохолестеринемией, гипертриглицеридемией (максимальное значение ТГ зарегистрировано на 14-е сут. наблюдения — 5,45 ± 0,02 ммоль/л, превышая значения контроля на 372,17 % (р < 0,001), снижением уровня ХС ЛПВП (достигая минимальных значений к 14-м суткам наблюдения — 0,49 ± 0,02 ммоль/л, (р < 0,001)), тенденцией к увеличению ХС ЛПНП, возрастанием ХС ЛПОН с 0,47 ± 0,01 ммоль/л с 1-х сут. эксперимента до 1,10 ± 0,03 ммоль/л на 14-е сут. наблюдения, что в 4,5 раза превышало показатели контроля (р < 0,001), низкой липолитической активностью крови.
Список литературы
1. Pires L. A. Use of cholesterol-rich nanoparticles that bind to lipoprotein receptors as a vehicle to paclitaxel in the treatment of brest cancer: pharmacokinetics, tumor uptake and a pilot clinical study / L. A. Pires, R. Hegg, C. J. Valduga [et al.] // Cancer Chemother. Pharmacol. — 2009. — Vol. 63. — P. 281-287.
2. Cejas P. Others implications of oxidative stress and cell membrane lipid peroxidation in human Cancer (Spain) / P. Cejas, E. Casado, С. Belda-Iniesta [et al.] // Cancer Causes and Control. — 2004. — Vol. 15. — P. 707-719.
3. Дудниченко А. С. Спектр липидов и липопротеинов сыворотки крови у пациенток с заболеваниями молочной железы / А. С. Дудниченко, Л. В. Синявина // Онкология. — 2002. — Т. 4, № 3. — С. 191-193.
4. Boeckh-Haebisch E. M. Cationic and water content in blood, skeletal muscle and liver of food restricted and Walker 256 tumor-bearing rats / E. M. Boeckh-Haebisch, L. C. Fernandes, М. Ponzoni [et al.] // Cancer Research Therapy and Control. — 1998 — Vol. 5. — P. 213-219.
5. Seelander M. C. Hormonal alterations in Walker 256 tumor-bearing rats: possible role of calcium for the maitenance of cachexia / M. C. Seelander, С. Ambrico, M. C. P. S. Rodrigues [et al.] // Cancer Res. Ther. Control. — 1996. — Vol. 5. — P. 29-33.
6. Овсянко Е. В. Оценка роли системы антиоксидантной защиты в патогенезе
нарушения метаболизма у крыс с карциносаркомой Walker-256 под влиянием различных видов терапии [Электронный ресурс] / Е. В. Овсянко, Ю. В. Пахомова, К. К. Дмитриева [и др.] // Медицина и образование в Сибири : электронный научный журнал. — 2008. — № 5. — Режим доступа :
http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php?id=305
7. Пат. 2165105 Российская Федерация. Способ экспериментального моделирования общей гипертермии у мелких лабораторных животных / Ефремов А. В., Пахомова Ю. В., Пахомов Е. А., Ибрагимов Р. Ш., Шорина Г. Н. ; опубл. 2001, Бюл. № 10.
8. Хегай И. И. Особенности роста опухоли Walker 256 у крыс с наследственным дефектом синтеза вазопрессина / И. И. Хегай, Н. А. Попова, Л. А. Захарова [и др.] // Бюл. эксперим. биологии и медицины. — 2006. — Т. 142, № 9. — С. 316-318.
9. Камышников В. С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике. В 2 т. / В. С. Камышников. — Минск : Беларусь, 2000. — Т. 1-2.
BIOCHEMICAL INDICATORS OF LIPIDE EXCHANGE AT LABORATORY ANIMALS WITH WALKER 256 CARCINOSARCOMA
d.V. Efremov, K.V. Molokov, E.V. Ovsyanko, J. V. Pakhomova
SEIHPE «Novosibirsk State Medical University Minhealthsocdevelopment» (Novosibirsk c.)
Research objective is studying features of blood lipids at rats with transferred carcinosarcoma Walker 256 at motion of general controlled hyperthermia via biochemical methods of research. Experimental group consists of 75 Wistar rats. Lipid range of blood of rats was characterized by hypocholesterinemia, hypertriglyceridaemia (maximum value of triglycerides is registered on the 14th day of observation) by depression concerning the level of cholesterin of lipoproteins of high density, appreciable increase of cholesterin of lipoproteins of very low density (p <
0,001), low lipolytic activity of blood.
Keywords: lipid spectrum of blood, general controlled hyperthermia, Walker
256 carcinosarcoma.
About authors:
Efremov Anatoly Vasilevich — doctor of medical sciences, professor, corresponding member of the Russian Academy of Medical Science head of pathological physiology and clinical pathophysiology chair of SEI HPE «Novosibirsk State Medical University Minhealthsocdevelopment»,work phone: 8(383) 225-39-78
Molokov Kirill Valeryevich — post-graduate student of pathological physiology and clinical pathophysiology chair at SEI HPE «Novosibirsk State Medical University», e-mail: [email protected]
Ovsyanko Elena Vladimirovna — doctor of medical sciences, assistant professor of anatomy histology and biology chair at SEI HPE «Novosibirsk State Medical University», e-mail: [email protected]
Pakhomova Julia Vyacheslavovna — doctor of medical sciences, professor of pathological physiology and clinical pathophysiology chair at SEI HPE «Novosibirsk State Medical University», work phone: (383 225-39-78)
List of the Literature:
1. Pires L. A. Use of cholesterol-rich nanoparticles that bind to lipoprotein receptors as a vehicle to paclitaxel in the treatment of brest cancer: pharmacokinetics, tumor uptake and a pilot clinical study / L. A. Pires, R. Hegg, C. J. Valduga [et al.] // Cancer Chemother. Pharmacol. — 2009. — Vol. 63. — P. 281-287.
2. Cejas P. Others implications of oxidative stress and cell membrane lipid peroxidation in human Cancer (Spain) / P. Cejas, E. Casado, C. Belda-Iniesta [et al.] // Cancer Causes and Control. — 2004. — Vol. 15. — P. 707-719.
3. Dudnichenko A. S. Range of lipids and blood serum lipoproteins at patients with diseases of mammary gland / A. S. Dudnichenko, L. V. Sinyavina // Oncology. — 2002. — V. 4, № 3. — P. 191-193.
4. Boeckh-Haebisch E. M. Cationic and water content in blood, skeletal muscle and liver of food restricted and Walker 256 tumor-bearing rats / E. M. Boeckh-Haebisch, L. C. Fernandes, M. Ponzoni [et al.] // Cancer Research Therapy and Control. — 1998 — Vol. 5. — P. 213-219.
5. Seelander M. C. Hormonal alterations in Walker 256 tumor-bearing rats: possible role of calcium for the maitenance of cachexia / M. C. Seelander, C. Ambrico, M. C. P. S. Rodrigues [et al.] // Cancer Res. Ther. Control. — 1996. — Vol. 5. — P. 29-33.
6. Ovsyanko E.V. Estimation of role of antioxidatic protection system in pathogenesis of disturbance of metabolism at rats with Walker-256 carcinosarcoma under the influence of different types of therapy [electron resource] / E. V. Ovsyanko, Y. V. Pakhomova, K. K. Dmitriev [etc.] // Medicine and education in Siberia: electron scientific magazine. — 2008. — № 5. — Access mode: http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php?id=305
7. Patent. 2165105 Russian Federation. Way of experimental modeling of general hyperthermia at fine laboratory animals / Efremov A. V., Pakhomova J. V., Pakhomov E. A., Ibragimov R. S., Shorina G. N.; publ. 2001, Bul. № 10.
8. Khegay I. I. Features of expansion of Walker 256 at rats with genetical defect of synthesis of vasopressin / I. I. Khegay, N. A. Popova, L. A. Zakharova [etc.] // Bul. of exper. biology and medicine. — 2006. — V. 142, № 9. — P. 316-318.
9. Kamyshnikov V. S. Directory on clinical biochemical laboratory diagnostics. In 2 V. / V. S. Kamyshnikov. — Minsk: Belarus, 2000. — V. 1-2.
