CC BY
325
ГЕРОПРОТЕКТОРЫ И КАНЦЕРОГЕНЕЗ
© И. Г. Попович, В.Н. Анисимов
I •
НИИ онкологии им: проф. Н.Н. Петрова М3 РФ, Санкт-Петербург
і '
Ключевые слова
геропротекторы, антиоксиданты, мелатонин, иммуномодуляторы, канцерогенез
Попович ''И.Г., Анисимов В,Н. Геропротекторы и канцерогенез // Обзоры по клин, фармак. и лек. терапии. — 2004. — Т. 3. —№ 1. — С. 61-69.
В лекции рассматриваются разные группы лекарственных веществ, оказывающих геропротективное действие: антиоксиданты, нейротропные средства, янтарная кислота, антидиабетические препараты, мелатонин, пептидные гормоны эпифиза, иммуномодуляторы, энтеросорбенты. Все они обладают антиканцерогенным действием. Библ. 65 назв.
Увеличение продолжительности активной жизни человека является одной из важнейших задач геронтологии! и, в целом, современной профилактической медицины. Когда говорят о развитии гериатрии (т. е. лечении пожилых больных), то как бы признается неэффективность мер профилактики преждевременного старения. Вместе с тем есть основания полагать, что именно этот подход является наиболее адекватным и,главное, перспективным направлением. В настоящее время известно более 30 веществ, в отношении которых показана способность увеличивать продолжительность жизни животных, и получивших название геропротекторов [4, 11, 12, 16,65].
і
В св^зи с этим встает вопрос о безопасности дли-тёЛьйого применения средств продления жизни, что включает'не только непосредственные побочные и токсические эффекты, но и отдаленные последствия, включая развитие новообразований. Этот аспект представляется особенно важным, поскольку именно постарение населения, т. е. увеличение в его с^руктур)е доли лиц пожилого возраста, обусловливает значительную' часть наблюдаемого в нашем веке I Ь , ■
прироста заболеваемости злокачественными новообразованиями. Поэтому при разработке мероприятий, направленных на увеличение продолжительности жизни человека, необходимо учитывать возможный риск увеличения ^астоты возникновения опухолей. Это особенно важно еще и потому, что в популярной и, подчас, научной литературе широко пропагандируются разнообразные средства для продления жизни и «омоложения» без какого-либо серьезного обоснования и доказательства их эффективности и безопасности.
АНТИОКСИДАНТЫ
Препараты, обладающие свойствами антиоксидантов (гидрохлорид цистеина или 2-меркаптоэтиламина, дигидрохлорид 2,2-диаминодиэтилсульфида, аскорбиновую кислоту, 2-меркаптоэтанол), увеличивали продолжительность жизни мышей различных линий, однако действие их было непостоянным и не всегда воспроизводилось [40,41]. Поданным М. Heidrick и соавт. [42] включение 2-меркаптоэтанола в рацион мышей увеличивало среднюю и максимальную продолжительность их жизни, замедляло появление опухолей и снижало частоту их развития. У мышей линии Swiss использованные антиоксиданты не влияли на продолжительность жизни [40]. Бути-лированный гидрокситолуол (2,6-диберт-бутил-4-метил-фенол) увеличивал продолжительность жизни мышей, что было обусловлено, по мнению авторов, снижением частоты развития спонтанных опухолей [31]. Однако в ряде наблюдений показано, что бугилированный гидрокситолуол и гидроксианизол вызывают развитие опухолей различных локализаций у мышей, крыс и хомячков [28]. Добавление в рацион с 3-месячного возраста самцам и самкам мышей линии СЗН 0,5% антиоксиданта этоксихина увеличивало продолжительность их жизни [32]. Авторы не приводят данных о частоте спонтанных опухолей у животных контрольных и подопытных групп.
В опытахЛ.К. Обуховой и Н.М. Эммануэля [8] мыши различных линий получали эпигид (2-этил-6-метил-3-оксипиридин— аналог витамина В6), обладающий ан-тиоксидантными свойствами. Этот препарат не влиял на частоту и скорость роста спонтанных опухолей молочной железы у мышей линии SHK, характеризующихся высокой частотой этих новообразований, но увеличивал латентный период их развития, а также среднюю продолжительность жизни. Эпигид не влиял на продолжительность жизни и частоту спонтанных новообразований у мышей линий AKR и гибридов F1 (C57BLx СВА). Возможно, что влияние эпигида на развитие опухолей молочной железы обусловлено его ан-тигонадотропным эффектом [15]. .
Добавление в пищу большой дозы а-токоферола (витамина Е), обладающего свойствами антиоксиданта, существенно увеличивало 50% выживаемость самцов крыс, но не оказывало влияния на максимальную продолжительность их жизни [57]. Авторы отметили уменьшение частоты и увеличение латентного периода развития спонтанных злокачественных опухолей. Витамин Е,
* Глава из книги «Рак у пожилых». Под ред. В.Н. Анисимова, В.Н. Моисеенко, К.П. Хансона, СПб, Издательство Н-Л, 2004.
вводимый с кормом, не влиял на максимальную продолжительность жизни мышей линии СЗН/Не и LAF,, но увеличивал число доживших до 24 мес [30]. Авторы объясняют полученный результат снижением числа спонтанных опухолей у подопытных мышей. У мышей C57BL/6J длительное введение с кормом витамина Е не влияло на частоту спонтанных лимфом [47]. С другой стороны, дефицит витамина Е в рационе не увеличивает частоту лимфом тимуса у мышей линии AKR. Имеются также данные об усилении под влиянием витамина Е канцерогенеза в толстой кишке, индуцируемого 1,2-диме-тилгидразином [см. 15]. На модели двухстадийного канцерогенеза кожи, инициируемого ДМБА, а-токофе-рол и витамин С в больших дозах действуют как промоторы канцерогенеза [51].
Были высказаны предположения, что бета-каротин и ретинол, являющиеся антиоксидантами, а в ряде случаев антиканцерогенами, могут обладать свойствами геропротекторов [34]. Самцам крыс с 21-25-месячного возраста к корму добавляли различные ретиноиды [53]. Разницы в среднем возрасте смерти, выживаемости или частоте животных с опухолями между контрольными и получавшими ретиноиды крысами обнаружено не было, 2 из 3 исследованных ретиноидов увеличивали частоту развития аденом островков поджелудочной железы, а один — снижал частоту спонтанных опухолей кожи.
Введение мышам линии СЗН селена с питьевой водой в течение 15 мес на 72% уменьшало частоту спонтанных опухолей молочной железы [59]. Селен в дозе 2 или 6 ppm увеличивал среднюю продолжительность жизни мышей линии.BALB/cfC3H и существенно снижал частоту развития у них опухолей [50]. В опытах на крысах под влиянием селена увеличивалась средняя продолжительность жизни [61]. Частота спонтанных опухолей у крыс, получавших селен, к концу 2-го года жизни не отличалась от контроля, однако значительно превышала этот показатель у крыс старше 30 мес. Главным образом увеличивалась частота злокачественных новообразований. Имеются данные о развитии опухолей печени у крыс, получавших селён с кормом [14].
Представляют интерес данные о пролонгирующем жизнь крыс действии ряда препаратов, содержащих комплекс витаминов, аминокислот и микроэлементов (дека-мевит, квадевит, ампевит и оркомин) [11, 12]. Отмечается, что у крыс при длительном приеме этих препаратов снижалась частота развития спонтанных опухолей.
Таким образом, исследованные к настоящему времени в качестве геропротекторов антиоксиданты различным образом влияли на спонтанный канцерогенез. Это влияние появлялось не у всех линиях животных, не всегда воспроизводилось и в ряде случаев выражалось лишь в увеличении латентного периода развития опухолей без изменения их частоты, снижении или даже увеличении ее. По-видимому, влияние антиоксидантов на развитие опухолей реализуется, главным образом, на стадии инициации канцерогенеза и сводится, в конечном счете, к модификации эффективной дозы канцерогена [15]. По-видимому, среди факторов модифицирующего возрастное увеличение частоты
опухолей действия антиоксидантов ведущее значение имеют их иные, чем антйсвободнорадикальные фармакологические свойства, которые могут весьма различаться у разных препаратов. Следует подчеркнуть, что эпидемиологические данные и результаты клинических испытаний различных антиоксидантов в качестве средств, снижающих заболеваемость, не представили убедительных данных об их эффективности. За исключением витамина Е и, возможно, витамина С, которые уменьшают перекисное окисление липидов, в отношении всех других антиоксидантов нет убедительных доказательств их защитного эффекта у человека [48].
НЕЙРОТРОПНЫЕ СРЕДСТВА
Добавление к корму предшественника катехоламинов ДОФА в больших дозах (500 мг/кг) увеличивало длительность репродуктивного периода и продолжительность жизни мышей [33]. Авторы не приводят данных о частоте спонтанных опухолей у контрольных и подопытных мышей. Ежедневное введение ДОФА в дозе 60-90 мг/кг мышам-самкам СЗН не влияло существенно на среднюю продолжительность их жизни, но на 5,5 мес увеличило максимальную ее длительность. При этом существенно уменьшалась множественность возникновения опухолей молочной железы и увеличивался их латентный период [37].
Добавление в корм 0,1-0,05% тирама (дисульфида тетраметилтиурама), угнетающего активность дофа-мин-(3-дегидрогеназы и других микросомальных моно-оксигеназ, снижало частоту развития спонтанных лейкозов, опухолей гипофиза и щитовидной железы, но не влияло на продолжительность жизни животных [64]. Близкий к тираму нейротропный препарат дисульфи-рам, также ингибирующий активность дофамин-р-ок-сидазы, в опытах на крысах снизил частоту спонтанных опухолей гипофиза у самцов и самок и опухолей молочной железы у самок. При содержании крыс на рационе, дефицитном по триптофану, приводящем к снижению содержания серотонина в мозге, наблюдалось замедление процесса старения репродуктивной системы и организма в целом и снижалась частота развития спонтанных опухолей [54, 62].
Введение мышам линии СЗН антиэпилептического препарата дифенина, увеличивающего в ЦНС уровень биогенных аминов, прежде всего дофамина, на 25% увеличивало среднюю продолжительность жизни животных и в 2,3 раза снижало частоту развития спонтанных опухолей [37].
Дифенин не влиял на продолжительность жизни и общую частоту спонтанных опухолей у самок крыс, однако снижал частоту развития злокачественных новообразований и замедлял старение репродуктивной системы и продлевал циклическую астральную функцию [1].
В механизме ингибирующего влияния ДОФА и дифенина на развитие опухолей молочной железы у мышей и крыс первостепенное значение имеет их угнета-
ющее влияние на секрецию пролактина, играющего важную роль в патогенезе опухолей этой локализации. Дифенин может оказывать свой эффект, ингибируя секрецию инсулина и глюкокортикоидов [6, 36]. Имеются также данные о влиянии ДОФА и дифенина на клеточный иммунитет [33]. Вопрос о возможности применения дифенина в качестве геропротекторного средства крайне важен, так как по заключению экспертов МАИ^Р дифенин канцероген для человека. Вместе ' с тем дифенин лишен мутагенной активности, является сильным индуктором печёночных микросомальных ферментов, метаболирующих ксенобиотики, тормозит канцерогенез, индуцированный уретаном в легких мышей и индуцированный ДМБА в молочной железе крыс и, как описано выше, лишен канцерогенной активности в опытах на мышах и крысах, более того, угнетает спонтанный канцерогенез [2, 15, 16].
Пептид дельта-сна (031Р, Тгр-А1а-01у-С1у-Азр-А1а-Зег-С1у-р1и) является одним из нейромодуляторных пептидных биорегуляторов, проявляющих полифунк-циональное и пролонгированное действие на организм [39]. Одним из характерных эффектов пептида являете^ его способность подавлять индуцированное стрессом перекисное окисление липидов клеточных мембран в мозге и на периферии. Обнаружена способность пептида модулировать активность ряда мем-брано-ассоциированных и мембранных ферментов, существенных в регуляции метаболизма клеток и тканей, выявлено регуляторное воздействие пептида на дыхательную активность митохондрий мозга крыс и подавление ее падения в условиях экспериментальной: гипоксии [9, 39]. Важным свойством 031Р является его стресс-протективная и адаптогенная активность. Учитывая вышесказанное, можно предполагать, что 0Э1Р способен увеличивать продолжительность жизни животных. В последние годы разработан лекарственный препарат на основе синтетического нонапеП|Гида 031Р, получивший название «дельтаран». Этот препарат создан Институтом биоорганической химии игЗл. М.Н. Шемякина и Ю.Н. Овчинникова РАН совместно с НИИ фармакологии РАМН [9]. Биологический эфф|ект этого препарата оказался сходным с эффектом эндогенного 0Э1Р. В наших опытах было изучено влияние дельтарана; на продолжительность жизни и возникновение спонтанных опухолей у мышей линии Э|{ш [56]. До 24-месячного возраста гибель мышей в обеих группах происходила примерно с одинаковой скоростью. Однако в дальнейшем скорость вымирания животных, получавших дельтаран, резко замедлялась. К возрасту 25 мес все контрольные мыши контрольной группы пали, тогда как животные, получавшие дельтаран, еще длительное время были живы. Средняя продолжительность жизни (СПЖ) мышей под влиянием введений дельтарана по сравнению с контролем н|е изменилась, однако на 19% увеличилась СПЖ последних 10% животных (р < 0,05). Максимальная продолжительность жизни мышей, получавших дельтаран, была больше, чем в контроле, на 6 мес. Эти данные свидетельствует о том, что дельтаран обладает выраженным геропротекторным эффектом. При-
менение дельтарана оказывает угнетающее влияние на спонтанный канцерогенез у мышей БНЯ, что выразилось в снижении частоты развития всех опухолей (в 2,1 раза), злокачественных новообразований (в 2,4 ра-
за), множественности развития опухолей (в 1,46 раза). Под влиянием дельтарана у мышей в 5 раз реже развивались аденокарциномы молочной железы и в 6 раз — лейкозы. Аденокарциномы молочной железы в 7 раз реже метастазировали в легкие по сравнению с новообразованиями этой локализации в контрольной группе [56].
ЯНТАРНАЯ КИСЛОТА
В.В. Фролькис и Х.К. Мурадян [11] показали, что при пероральном введении янтарнокислого натрия крысам с 20-месячного возраста в течение 1,5 лет (средняя продолжительность их жизни увеличилась на 6,2% (р < 0,05), а максимальная — на 12,3%. Авторы, однако, не сообщают о частоте спонтанных опухолей у крыс в этих опытах.
Влияние хронического введения янтарной кислоты, начатом с 3,5-месячного возраста, на продолжительность жизни и частоту спонтанных опухолей было изучено на самках мышей линии СЗН/Зп [3]. Было показано, что янтарная кислота не влияла на среднюю продолжительность жизни мышей, но на 30,5% увеличивала ее максимальную величину. При этом в 2 раза снижалась частота развития спонтанных опухолей и в 1,7 раза — их множественность.
В нашей лаборатории было изучено влияние препарата нейронол, компонентами которого являются янтарная кислота (36,5%); пирацетам (25,5%); рибоксин (25,5%); никотинамид (7,3%); рибофлавина мононуклеотид (2,6%); пиридоксина гидрохлорид (2,6%), на процесс старения и развития спонтанных опухолей у мышей с генетически ускоренным старением. Опыты проведены на 63 мышах-самках линии ЗАМР-1. 63 мыши в возрасте 2 мес были разделены рандомизировано на две группы. Первую группу составили 32 мыши, не подвергавшиеся никаким дополнительным воздействиям (интактный контроль). Подопытные мыши (вторая группа) получали нейронол с питьевой водой в концентрации 500 мг/л, что соответствовало 2,5 мг препарата в 5 мл воды. Животные 2-й группы получали раствор, содержащий нейронол, 5 дней в неделю в течение всей жизни.
Животные хорошо переносили введение нейроно-ла. Каких-либо признаков, свидетельствовавших о токсичности препарата, нами не обнаружено. У подопытных мышей отмечены изменения астрального цикла, свидетельствующие о том, что исследуемый препарат несколько замедляет старение репродуктивной системы. Введение Нейронола увеличивало продолжительность жизни мышей, значительно снижая гибельживот-ных в возрасте 500-700 дней. Нейронол тормозил развитие спонтанных опухолей у мышей, прежде всего новообразований лимфатической системы, вызывая
достоверное (на 12,1%, р < 0,05) увеличение среднего латентного периода обнаружения опухолей. Результаты опытов свидетельствуют о выраженных геропротек-торных и антиканцерогенных свойствах нейронола, а также безопасности его длительного применения.
АНТИДИАБЕТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
Антидиабетические бигуаниды (фенформин, бу-формин, метформин) наряду с гипогликемическим действием обладают также способностью улучшать утилизацию глюкозы в тканях, снижать использование организмом жирных кислот в качестве энергетического субстрата, угнетать неоглюкогенез, снижать его биосинтез, снижать концентрацию в крови холестерина, триглицеридов и инсулина, а также биосинтез хо-1 лестерина, и, кроме того; уменьшать массу тела [6,
36]. Эти свойства антидиабетических бигуанидов, а также их способность устранять явления метаболической иммунодепрессии; послужили основанием для использования их в качестве геропротекторов и в онкологической клинике для нормализации некоторых нарушений обмена, свойственных онкологическим больным [36]. Имеются данные об антиокислительном действии антидиабетических бигуанидов [47], их прямом действии на митохондрии [55] и нейропротектор-ной активности, позволяющие рекомендовать бигуаниды для профилактики нейродегенеративных заболеваний [45].
В серии исследований,нами было изучено влияние антидиабетических бигуанидов фенформина и буфор-мина на продолжительность жизни и развитие спонтанных и индуцированных опухолей у крыс и мышей. В опытах на самках крыс буформин или фенформин вводили, начиная с 3,5-месячного возраста до естественной гибели животных [1, 15, 27]. Под влиянием буформина на 9% увеличивалась средняя продолжительность жизни крыс (р < 0,05) и в 1,6 раза снизилась кумулятивная частота развития спонтанных опухолей. Почти в 2 раза под его влиянием уменьшилась множественность развития спонтанных новообразований.
Фенформин не увеличивал средней продолжительности жизни крыс, но на 3 мес увеличил ее максимальную продолжительность. При этом в 1,3 раза снизилась по сравнению с контролем кумулятивная частота спонтанных опухолей и в 2 раза — коэффициент их множественности. При длительном введении фенформина самкам мышей линии СЗН/Бп средняя продолжительность их жизни Увеличилась на 24%, а максимальная —- на 26% [37]. У мышей, получавших фенформин, частота спонтанных опухолей снизилась в 4 раза, увеличился их латентный период и уменьшилась множественность. |
Таким образом, в опытах на крысах и мышах выявлен геропротекторный эффект антидиабетических бигу;ани-дов, сопровождавшийся снижением частоты развития спонтанных опухолей. Наши результаты соответствуют наблюдениям американских исследователей, использо-
■ Таблица 1. Влияние антидиабетических бигуанидов на канцерогенез у грызунов*
Вид Препарат Канцероген Основная локализация опухолей Эф- фект
Мыши Фенформин Спонтанные опухоли Молочная железа і -
Фенформин МХ Подкожные опухоли ■к
Крысы Буформин Спонтанные опухоли Общая частота А.
Фенформин Спонтанные опухоли Общая частота 4.
Фенформин ДМБА Молочная железа і
Фенформин НММ - Молочная • железа і
Буформин ДМБА Молочная железа і .
Буформин НММ, транспла1-центарно Нервная система 4- ■ ■
' Фенформин НЭМ, трансплацентарно Нервная система, почки. 1 ■
Фенформин ДМГ Толстая кишка і
Фенформин Общее рентгеновское облучение Общая частота і
Хомяч- Метформин ки НБОПА ' Поджёлудоч ' ная железа - і ■
Примечание: ДМГ — 1,2-диметилгидразин; МХ — 20-метил-холантрен; НБОПА -Ы-нитрозо-бис{2-оксопропил)амин; НММ_-Ы-нитрозометилмочевина; НЭМ — Ы-нитрозоэтилмочевина.' * Полная библиография цитированных работ'приведена в работе [Анисимов В.Н., 2003]. . . I -
вавших крыс и мышей других линий, и также не'обнару-живших канцерогенного эффекта фенформина. На различных моделях химического и .радиационного канцерогенеза установлено, что фенформин и буформин тормозят развитие опухолей различных гистогенеза и локализаций. Этот эффект проявлялся не только в снижении частоты опухолей, но и в увеличении латентного периода их развития>[15, 27] (табл. 1). -ч • ' . . Данные литературы и результаты наших исследований свидетельствуют о перспективности использования антидиабетических бигуанидов как для профилактики и лечения опухолей, так и в качестветеропротек-торов.
МЕЛАТОНИН
Сведения о влиянии мелатонина на продолжительность жизни и развитие спонтанных опухолей у мышей различных линий довольно противоречивы [18]. При
введении мышам разных линий и вне зависимости от времен^ начала применения мелатонин увеличивал среднюю продолжительность жизни в 12 из 20 экспериментов и в 8 не оказал никакого эффекта. При разделении животных по полу оказалось, что мелатонин проявил геропротекторный эффект в 4 из 5 опытов, выполненных на самцах, тогда как у самок лишь в 8 из 15 опытов был получен положительный результат. В 8 из 14 опытов, в которых мелатонин начинали вводить в сравнительно молодом возрасте (до 6 мес) результат был позитивным и в 6 — эффект отсутствовал. Сле- ■ дует ответить, что большинство из описанных экспериментов было выполнено на небольшом числе животных, что[ безусловно, снижает надежность полученных в таких опытах результатов. Следует отметить, что в 4 сериях опытов, в которых было достаточное количество животных (50 в каждой группе) три дали положительный результат, т. е. мелатонин оказал геропротекторный |эффект. В литературе отсутствуют данные о влиянии мелатонина на развитие спонтанных опухолей у крыс:
Известно, что мелатонин обладает антиканцерогенным^ и противоопухолевыми свойствами [18]. Поэтому снижение его уровня в организме увеличивает риск возникновения рака. Применение мелатонина оказывает угнетающее влияние на развитие опухолей у животных высокораковых линий, или развитие которых вызвано введением онкогена или канцерогенных веществ (табл. 2).
Можно видеть, что мелатонин тормозит развитие не только новообразований молочной железы, вызываемых как]вирусом рака молочной железы или онкогена-, ми у трансгенных животных, так и индуцируемых ДМГ карцином толстой кишки [17, 22] или плосколекточных раков шейки матки и влагалища, индуцируемых ДМБА у мышей [25]. Было показано, что применение мелатонина тормозит также развитие спонтанных аденокар-
■ Таблица 2. Влияние мелатонина на индуцируемый канцерогенез у лабораторных животных
* ~ Г
! Вид | ' •' ■ ■ Канцерогенный агент Основная локализация опухолей Эф- фект Ссыл- ка
Мыши . I ММТУ Молочная железа .4 [63]
I , і ІЯаз (MMTV-l.TR) Молочная железа . 4. ; [49].
| ;НЕЯ-2/пеи • Молочная железа і [29]
| ■ , ІДМБА I Шейка матки и влагалище і [25]
Крысы ДМБА Молочная железа і [44]
;нмм Молочная железа і [49]
Гамма-излуче- Молочная железа і [52]
ние + ДМБА
ДМГ Толстая кишка . * [22]
Пр и м е ч эние: ДМГ — 1,2-диметилгидразин; НММ -М-нитрозо-
мегилмочевина.
цином эндометрия у крыс линии ВОП/Нап [35]. Есть ос-; нования полагать, что основную роль в геропротектор-ном действии мелатонина играют его свойства антиоксиданта, влияние на апоптоз и пролиферативную активность тканей, а также йммуномодулирующий эффект. Подробно этот вопрос рассмотрен в ряде недавних работ [17, 22, 58].
ПЕПТИДНЫЕ ПРЕПАРАТЫ ЭПИФИЗА
- В серии наших исследований было установлено, что длительное введение пептидного препарата эпифиза эпиталамина увеличивает продолжительность жизни самок крыс [38], двух линий мышей, СЗН/Бп и БНИ [19, 20], а также плодовых мух О. те1аподаз(ег [13,21,43].
При введении эпиталамина с 15-месячного возраста, когда обычно наблюдаются возрастные нарушения репродуктивной функции, наблюдалось снижение частоты развития новообразований (с 43 до 28%) и некоторое увеличение (на 11%) средней продолжительности жизни [5].
Действие синтетических пептидов вилона и эпиталона на продолжительность жизни и корреляты биологического возраста у самок мышей СВА были изучены параллельно в сравнении с действием мелатонина [13]. Подопытным животным с 6-месячного возраста в течение всей последующей жизни курсами по 5 дней подряд ежемесячно делали подкожные инъекции вилона или эпиталона в разовой дозе 0,1 мкг на животное. Животные контрольной группы по такой же схеме получали инъекции 0,1 мл 0,9% изотонического раствора МаС1. Дополнительной группе животных по той же схеме вводили с питьевой водой мелатонин (20 мг/л). За живот--ными наблюдали до их естественной гибели.
Все три препарата увеличивали продолжительность жизни мышей, снижали температуру тела, не влияли на динамику массы тела и потребление корма, но снижали локомоторную и двигательную активность животных, оцениваемую по пересечению квадратов в открытом поле (эпиталон > мелатонин > вилон). Применение вилона повышало физическую активность (определяемую по грумингу) и выносливость (по способности висеть на Натянутой струне), тогда как эпиталон и мелатонин не влияли на эти параметры. Вилон не оказывал влияния на возрастные изменения астральной функции и свободнорадикальные процессы, тогда как мелатонин и особенно эпиталон замедляли старение репродуктивной системы и угнетали свободнорадикальные процессы в тканях мышей. Эпиталон и вилон угнетали развитие спонтанных новообразований, тогда как мелатонин повышал число злокачественных опухолей.
Влияние эпиталамина и эпиталона на развитие перевиваемых, спонтанных и индуцированных различными канцерогенными агентами опухолей рассмотрено нами в ряде публикаций [13, 21,.43]. Из табл. 3 видно, что пептидные биорегуляторы оказывают угнетающее
■ Таблица 3. Влияние эпиталамина и эпиталона на индуцируемый канцерогенез у лабораторных животных
Вид Препарат Канцерогенный агент Основная локализация опухолей Эф- фект
Мыши Эпиталамин MMTV Молочная железа і
Эпиталон HER- 2/neu Молочная железа < і
Эпиталамин Рентгеновское облучение Кроветворная 4 система
Крысы Эпиталамин ДМБА, . Молочная железа
НММ Молочная железа і
НММ, трансплацентарно Нервная система 1
НЭМ, трансплацентарно Нервная система, почки і-
Эпиталон ДМГ - Толстая кишка і
Примечание: ДМБА — 7,12-диметилбез(а)антарцен; ДМГ —
1,2-диметилгидразин; HMM-N-нитрозометилмочевина; НЭМ-N-нитрозоэтилмочевина; MMTV— вирус рака молочной железы мышей.
влияние на опухоли, вызываемые разными агентами, включая химические канцерогены и ионизирующую радиацию) и разных локализаций (молочная железа, нервная система, почки, толстая кишка).
. Эффекты эпиталамина и эпиталона во многом совпадают с действием мелатонина. Показано, что эпиталон стимулирует секрецию мелатонина эпифизом, что позволяет предполагать возможность участия мелатонина в реализации эффектов этих препаратов. Один из возможных механизмов влияния эпиталона на продолжительность жизни был выявлен в экспериментах с мышами линий SAM, которые характеризуются ускоренным старением [10]. У таких мышей повышена частота хромосомных аберраций, что может быть связано с повреждением ДНК активными формами кислорода, продукция^ которых у мышей SAM усилена. При введении эпиталона мышам SAM частота хромосомных аберраций у них достоверно снижалась на 20-30%, что может быть связано с активацией антиоксидантной защиты. Пептидные биорегуляторы благотворно влияют на продолжительность жизни и частоту развития спонтанных опухолей у животных, а также на ряд факторов, имеющих важное значение в канцерогенезе, в частности, свободнорадикальные процессы и иммунные реакции [2, 13].
ИММУНОМОДУЛЯТОРЫ
Известно, что воздействия, угнетающие иммунитет, как правило, способствуют канцерогенезу и уко-
рачивают жизнь животных. Обнаружение, очистка и характеризация полипептидных гормонов тимуса, стимулирующих и модулирующих имунную функцию [43], открыли перспективы как в изучении механизмов иммунологического старения и разработке мер его замедления, так и в иммунотерапии опухолей. В последние годы было показано, что различные гормоны (факторы) тимуса способны улучшить гуморальный и клеточный иммунитет у старых животных. Было изучено влияние одного из полипептидных препаратов тимуса тималина, полученного и охарактеризованного В.Г. Морозовым и В.Х. Хавинсоном [7], на продолжительность жизни и развитие спонтанных опухолей у мышей линии СЗН/Бп [19]. В этом же опыте оценивался эффект эпиталамина и полипептидного препарата, полученного из переднего гипоталамуса крупного рогатого скота. Было обнаружено, что препарат тимуса на 20% увеличивает среднюю продолжительность жизни мышей и на 2,5 мес— максимальную ее продолжительность. В то же время при введении пептидов из переднего гипоталамуса на 1 мес уменьшилась средняя и почти на 2,5 мес максимальная продолжительность жизни мышей. Кривые выживаемости мышей контрольной группы и мышей, которым вводили препарат переднего гипоталамуса, практически совпадали, тогда как кривые выживаемости мышей, получавших препараты тимуса или эпифиза, существенно сдвинуты вправо. При вычислении показателей смертности для мышей каждой из четырех групп в отдельные возрастные интервалы было выявлено, что скорость старения контрольных мышей, а также мышей, получавших препараты тимуса и переднего гипоталамуса, была одинакова, однако под влиянием тимусного фактора начало процесса старения было существенно задержано. Скорость старения мышей, которым вводили эпиталамин до 600-го дня жизни животных, была значительно меньшей, чем в контроле, но затем она увеличилась и приближалась к таковой во всех остальных группах.
Введение тималина как и эпиталамина значительно снижало относительную частоту возникновения новообразований. Снижение частоты всех опухолей у мышей, которым вводили препарат из переднего гипоталамуса, было недостоверным. Наиболее существенно под влиянием тималина снизилась частота спонтанных опухолей молочной железы (в 2,6 раза) [19].
В недавних исследованиях было установлено, что синтетический диптид тимуса тимоген обладает отчетливым геропротекторным эффектом и при этом снижает частоту развития спонтанных опухолей у крыс [24]. Синтетический пептид тимуса нового поколения вилон (1_-1-у5-1--61и) также оказывал геропротекторный эффект в опытах на мышах [13,43]. Длительное введение вилона не оказало никакого неблагоприятного влияния на развитие животных. Полученные данные свидетельствуют о безопасности хронического применения вилона и позволяют рекомендовать его для применения в клинической практике в качестве геропротектора и средства предупреждения развития возрастной патологии [13, 43].
ЭНТЕРрСОРБЕНТЫ
і
В наших опытах введение с кормом волокнистого угольного сорбента аквалена увеличивало выживаемость мышей и угнетало развитие у них спонтанных опухолей [23]. Вместе с тем, учитывая данные о снижающем риск развития рака действии пищевых волокон в диете, обладающих, в частности, свойствами энтеро-сорбентов, можно ожидать, что энтеросорбция может оказаться перспективным геропротекторным и антиканцерогенным средством. В серии опытов нами было установлено, что добавление в корм энтеросорбента аквалена тормозило канцерогенез желудка, индуцируемый МННГ и канцерогенез кишечника, индуцируемый ДМГ [26].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
' I
Представленные в этой главе данные свидетельствуют ф существенных различиях в характере модифицирующего влияния геропротекторов на такие параметры неопластического процесса, как латентный период, частота, локализация, гистогенез и степень злокачественности. Среди факторов, определяющих эти различия, могут иметь значение как механизм действия геропротектора, так и особенности онкологической Характеристики использованных в опытах животных.' . . ■
Сегодня очевидно, что дальнейший прогресс современной профилактической медицины невозможен без принципиального изменения подхода к охране здоровья и увеличению продолжительности жизни человека. |В настоящее время важное значение придается изменению «стиля жизни» человека (диетических привычек, времени начала половой жизни, отказ от употребления алкоголя и табака и др.), что уже в наше вр]емя может оказаться весьма эффективным в снижении заболеваемости раком и, следовательно, в увеличении продолжительности жизни. Однако несомненно, что применение воздействий, нормализующих возрастные гормонально-метаболические и иммунологические изменения и тем самым замедля-ю'щие реализацию генетической программы старения (уменьшающих темп, скорость старения, а не отодвигающих |ёго начало), окажет наиболее значительный геропротекторный и предупреждающий развитие опухолей эффект. Среди таких воздействий наиболее перспективными представляются препараты, регули-
рующие
функцию шишковидной,железы, в частности,
эпиталамин и эпиталон, а также ограничение калорийности питания и средства, имитирующие его (например, антидиабетические бигуаниды, заменители сахара, возможно, анорексанты). Факторы, препятствующие инициирующему ^действию повреждающих агентов (антиоксиданты, антимутагены, энтеросорбенты), могут служить важным дополнительным средством профилактики новообразований и преждевре-
менного старения в условиях повышенного риска влияния на организм неблагоприятных условий внешней среды.
Литература
1. Анисимов В. Н. Влияние буформина и дифенина на продолжительность жизни, эстральную функцию и частоту спонтанных опухолей у самок крыс // Вопр. онкол. - 1980. —Т. 26. - С.42-48.
2. Анисимов В.Н. Молекулярные и физиологические механизмы старения. — СПб.: Наука, 2003. — 464 с.
3. Анисимов В.Н., Кондрашова М.Н. Влияние янтарной кислоты на частоту спонтанных опухолей и продолжительность жизни у мышей СЗН/Sn //Докл. АН СССР. - 1979. - Т. 248. - С. 1242-1245.
4. Анисимов В.Н., Соловьев М. В. Эволюция концепций в геронтологии. — СПб.: Эскулап1999. — 130 с.
5. Анисимов В.Н., Хавинсон В.Х. Влияние полипептидного препарата эпифиза на продолжительность жизни и частоту спонтанных опухолей у старых самок крыс // ДАН СССР. - 1991.-Т. 319.-С. 250-253.
6. Дильман В.М. Четыре модели медицины. —
М.: Медицина, 1987. — 288 с.
7. Морозов В.Г., Хавинсон В.Х. Пептидные биорегуляторы (25-летний опыт экспериментального и клинического изучения). — СПб.: Наука, 1996. — 74 с.
8. Обухова Л.К., Эмануэль Н.М. Роль свободнорадикальных реакций окисления в молекулярных механизмах .старения живых организмов //Успехи химии. — 1983. —
Т. 52. - С. 353-372.
9. Прудченко И.А., Михалева И.И. Проблема эндогенности пептида дельта-сна//Успехи совр. биол. — 1994. —
Т. 114.-С. 728-740.
10. Розенфельд С. В., Того Е.Ф., Михеев B.C. и др. Влияние эпиталона на частоту хромосомных повреждений у мышей SAM с ускоренным старением // Бюлл. экспер.
. биол. мед. - 2002. - Т. 133. - С. 320-322.
11. Фролькис В.В., Мурадян X.К. Экспериментальные пути продления жизни. — Л. : Наука, 1988. — 248 с.
12. Фролькис В.В., Мурадян XX. Старение, эволюция и продление жизни. — Киев: Наукова думка, 1992. —336 с.
13. Хавинсон В.Х., Анисимов В.Н. Пептидные биорегуляторы и старение. — СПб.: Наука, 2003. — 232 с.
14. Черкес Л.А., Аптекарь С.Г., Волгарев М.Н. Опухоли печени вызванные селеном // Бюлл. экспер. биол. мед. - 1962.. - Т. 53, № 3. - С. 78-83.
15. Anisimov V.N. Carcinogenesis and Aging. Vois. 1 & 2. — Boca Raton: CRC Press, 1987. — 165 p; 148 p.
16. Anisimov V. N. Life span extension and cancer risk: myths and reality//Exp. Gerontol. 2001a. — Vol. 36. —P. 1101-1136.
17. Anisimov V.N. Melatonin and colon carcinogenesis, in: The Pineal Gland and Cancer. Bartsch C., Bartsch H., Blask D. etai. (Eds.), Springer-Verlag: Berlin, Heidelberg, 2001b. — P. 240-258.
18. Anisimov V. N. Effect of exogenous melatonin -a review// Toxicol, Pathol. - 2003. - Vol. 31,- P. 589-603.
19. Anisimov V.N., Khavinson V.Kh., Morozov V.G. Carcinogenesis and aging. IV. Effect of low-molecular weight factors of thymus, pineal gland and anterior hypothalamus on immunity, tumor incidence and life span of СЗН/Sn mice // Mech. Ageing Dev. — 1982. — Vol. 19. — P. 245-258.
20. Anisimov V.N., Loktionov A. S., Khavinson V.K., Morozov V.G. Effect of low-molecuiar-weight factors of thymus and pineal gland on life span and spontaneous tumour development in female mice of different age // Mech. Ageing Dev. - 1989. - Vol. 49. -P. 245-257.
21. AnisimovV.N., Khavinson V.Kh., Morozov V.G. Twenty years of study on effects of pineal peptide preparation: Epithalamin in experimental gerontology and oncology// Ann. N.Y. Acad. Sci. - 1994. - Vol. 719. - P. 483-493.
22. Anisimov V.N., Popovich I.G., Zabezhinski M.A. Melatonin and colon carcinogenesis: I. Inhibitory effects of melatonin on development of intestinal tumors induced by 1,2-dime-thylhydrazine in rats//Carcinogenesis. — 1997. —
Vol. 18.-P. 1549-1553.
23. Anisimov V.N., Zabezhinski M.A., Popovich I.G. Prevention of spontaneous and chemically-induced carcinogenesis using activated carbon fiber adsorbent. I. Effect
of the activated carbon fiber adsorbent«Aqualen» on spontaneous carcinogenesis and life-span in mice // Cancer Lett. - 1998. - Vol. 126. - P. 23-28.
24. Anisimov V. N., Khavinson V. K., Morozov V. G. Immunomodulatory synthetic dipeptide L-Glu-L-Trp slows down aging and inhibits spontaneous carcinogenesis
in rats // Biogerontology. — 2000. — Vol. 1. — P. 55-59.
25. AnisimovV.N., Zabezhinski M.A., Popovichl.G. etal. Inhibitory effect of melatonin on 7,12-dimethylbenz[a]anthracene-induced carcinogenesis
of the uterine cervix and vagina in mice and mutagenesis in vitro// Cancer Lett. — 2000. — Vol. 156. — P. 199-205.
26. Anisimov V.N., Popovich I.G., ZabezhinkiM.A. etal. Prevention of spontaneous and chemically induced carcinogenesis using activated carbon fiber adsorbent. III. Inhibitory effect of the activated carbon adsorbent ’«Aqualen on 1,2-dimethylhyd-razine-induced intestinal carcinogenesis in rats// Cancer Lett. — 1999. —
Vol. 138. - P. 27-35. ■ '
27. AnisimovV.N., Semenchenko A.V., Yashin A.I. Insulin
and longevity: antidiabetic biguanides as geroprotectors // Biogerontology. — 2003. 4- Vol. 4. — P. 297-307.
28. Babich H. Butyiated hydroxytoluene (BHT): a review//
' Environ. Res. - 1982. - Vol. 29. - P. 1-29.
29. Baturin D.A.;Alimova I.N., Anisimov V.N. et at. The effect of light regimen and melatonin on the development of spontaneous mammary tumors in HER-2/neu transgenic mice is related to a downregulation of HER-2/neu gene expression // Neuroendocrinol. Lett. — 2001. — Vol. 22. — P. 439-445.
30. Blackett A.D., Hall D.A. The effects of vitamin E on mouse fitness and survival // Gerontology. — 1981'. — Vol. 27. —
P. 133-139.
31. ClappN.K, SatterfieldL.C., BowlesN.D. Effects of the antioxidant butyiated hydroxy-toluene (BHT) on mortality in BALB/c mice // J. Gerontol. — 1979. —
Vol. 34.-P. 497-501.
32. Comfort A., Youhotsky-Gore I., Pathmanathan K. Effect of ethoxyquin on the longevity of C3H mice // Nature (London). - 1971. - Vol. 229. - P. 254-255.
33. Cotzias G. C., Miller S.T., Nicholson A. R. etal. Prolongation of the life-span in mice adated to large amounts ofL-Dopa//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 1974. — Vol. 71. —
P. 2466-2469.
34. Cutler R. Oxidative stress: its popential relevance to human disease and longevity determinants //Age. — 1995. —
Vol. 18.-P. 91-96.
35. Deerberg F., Bartsch C., PohlmeyerG., Bartsch H. Effect of melatonin and physiological epiphysectomy on the developmet of spontaneous endometrial carcinoma
■ in BDII/HAN rats // Cancer Biother Radiopharmacol. — 1997. - Vol. 12. - P. 420.
36. Dilman V.M. Development, Aging and Disease. A, New Rationale for an Intervention Strategy. — Chur: Harwood Academic Publ., 1994. — 387p.
37. Dilman V.M., Anisimov V.N. Effect of treatment with phenofromin, diphenylhydantoin or L-DOPA on life span and tumor incidence in C3H/Sn mice // Gerontology. — 1980. - Vol. 26. - P. 241-245.
38. Dilman V. M., Anisimov V. N., Ostroumova M.N. et al. Increase in life span of rats following polipeptide pineal extract treatment //Exp. Pathol. — 1979. — Vol. 17. — P. 539-545.
39. GrafM.V., KastinA.J. Delta-sleep-inducing peptide (DSIP): an update // Peptides. — 1986. — Vol. 7. —P. 1165-1187.
40. Harman D. Extending functional life span // Exp.
Gerontol. - 1998. - Vol. 33. - P. 95-112.
41. Harman D. Free-radical theory of aging: increasing the functional life span// Ann. NY Acad. Sci. — 1994. —
Vol. 717.-P. 257-266.
42. Heidrick M.I., Hendricks L.C., CookD.E. Effect of dietary 2-mercaptoethanol on the life span, immune system, tumor incidence and lipid peroxidation damage in spleen lymphocytes of aging BC3FI mice // Mech. Ageing Dev. — 1984. - Vol. 27. - P. 341-358.
43. Khavinson V. Kh. Peptides and Ageing // Neuroendocrinol. Lett. - 2002. - Vol. 23. - Suppl. 3.-P.11-144.
44. Kothari L. Influence of chronic melatonin on 9,10-dimethyl-1,2-benzanthrazene-induced mammary tumors in female Holtzamn rats exposed to continuous light//Oncology. — 1987. - Vol. 44. - P. 64-66.
45. Lee J., Chan S.L., Lane M.A., Mattson M. —
P. Phenformin suppresses calcium responses to glutamate and protects hippocampal neurons againsy exictotoxicity // Exp. Neurol. - 2002. - Vol. 175. - P. 161-167.
46. Lipman R. D., Bronson R. T., Wu D. et al: Disease incidence and longevity are unaltered by dietary antioxidant supplementation initiated duringmiddle age in C57BL/6 mice // Mech. Ageing Dev. — 1998. — Vol. 103. —
P. 269-284.
47. Mattson M. P., Duan W., Lee J., GuoZ. etal. Progress in the development of caloric restriction mimetic dietary supplements // J. Anti-Aging Med. — 2001. — Vol. 4. —
P. 225-232.
48. McCall M.R., Frei B. Can antioxidant vitamins meterially reduce oxidative damage in humans?//Free Radical Biol. Med. - 1999. - Vol. 26. - P. 1034-1053.
49. Mediavilla M.D., Cos S., Sanchez Barcelo E.J. Melatonin increases p53 and p21WAF1 expression in MCF- 7 human breast cancer cells in vitro // Life Sci. — 1999. — Vol. 65. — P. 415-420.
50. Medina D., Shepherd F. Selenium-mediated inhibition of mouse mammary tumorigenesis // Cancer Lett. —
1980. - Vol. 8. - P. 241-245.
51. Mitchei R.E.J., McCann R.A. Skin tumor promotion by vitamin E in mice: amplification by ionizing radiation and Vitamin C // Cancer Detect. Prevent. — 2003. —
Vol. 27.-P. 102-108.
52. Mockova K., Mnichova M., Kubatka P. etal. Mammary carcinogenesis induced in Wistar.han rats by the combination of ionizing radiation and dimethylbenz(a)anthracene: prevention with melatonin// Neoplasma. - 2000. - Vol. 47. - P. 227-229.
53.. Ohshima M., Ward J.M., Wenk M.L. Preventive
and enhancing effects of retinoids on the development of naturally occuring tumors of skin, prostate gland, and endocrine pancreas in aged male ACI/segHapBR rats//J. Natl. Cancer Inst. — 1985. — Vol. 74. — P. 517-524.
54. Ooka H., Segall P.E., Timiras P.S. Histology and survival in age-delayed low-tryptophan-fed rats//Mech. Ageing Dev. - 1988. - Vol. 43. - P. 79-98.
55. Owen М. R., Halestrap А. — P. The mechanisms by which • 60. mild respiratory chain inhibitors inhibit hepatic neoglucogenesis // Biochim. Biophys. Acta. — 1993. — Vol.\1142.-P. 11-22.
56. Popovich I.G., VoitenkovO.B., Anisimov V.N. et al. Effect 61.
ofdelta-sleep inducing peptide-containing preparations Deltaran on biomarkers o f aging, life span and spontaneous tumor incidence in female SHR mice// 62.
Meth. Ageing Dev. - 2003. - Vol. 124. - P. 721-731.
57. Porta E.A., Joun N.S., Nitta R. T. Effect of the type of dietary
fat at two levels of vitamin E in Wistar male rats during development and aging. I. Life span, serum biochemical 63.
parameters and pathological changes//Mech. Ageing
Dev. - 1980. - Vol. 13. - P. 1-39.
58. Reiter R.J. Experimental observations related to the utility 64.
of melatonin in attenuating age-related diseases // Успехи геронтол. — 1999. — Т. 3. — С. 121-132.
59. Schrauzer G. N., Ishmael D. Effect of selenium
and of arsenic on the genesis of spontaneous mammary 65.
tumors in inbred C3H mice//Ann. Clin. Lab. Sci. —
1974. - Vol. 4. - P. 441-447.
Schriner S.E., Ogburn C.E., Smith A.C. etal. Levels of DNA damage are unaltered jn mice overexpressing human catalase in nuclei// Free Radical Biol. Med. — 2000. - Vol. 29. - P. 664-673.
Schroeder H.A., Mitchener M. Selenium and tellurium in rats: effect on growth, survival and tumors // J. Nutr. — 1971. — Vol. 101. — P. 1531-1540.
SegallP.E., TimirasP.S. Patho-physiologic findings after chronic tryptophan deficiency in rats: a model for delayed growth and aging //Mech. Ageing Dev. — 1976. - Vol. 5. - P. 109-124.
Subramanian A., KothariL. Melatonin, a supresor of spontaneous murine mammary tumors// J. Pineal Res. - 1991. - Vol. 10. - P. 136-140.
TakahashiM., Kokubo T., Furukawa F. etal. Inhibition of spontaneouss leukemis inF-344 rats by tetramethyithiuram disulfide (Thiram) //Gann. — 1983.— Vol. 74.-P. 810-813.
Zs-Nagy l., Harman D., Kitani K. eds. Pharmacology of Aging Process. Methods of Assessment and Potential Interventions //Ann. N. Y. Acad. Sci. — 1994. — Vol. 717.
