CC BY
92
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ МЕЛАТОНИН И МЕТФОРМИН ПОДАВЛЯЮТ... 73
УДК 616-006-092.9:576.385.5
ТА.Маньчева, НА. Плотникова
МЕЛАТОНИН И МЕТФОРМИН ПОДАВЛЯЮТ ОПУХОЛЕВЫЙ РОСТ
ПРИ индуцированных бенз(а)пиреном неоплазиях у мышей
Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева, медицинский институт, Саранск Контактная информация
Маньчева Татьяна Александровна, аспирантка кафедры патологии с курсом патологической физиологии медицинского института
адрес: 430034, Республика Мордовия, Саранск, ул. Коваленко, д. 12; тел. +7(927)176-07-52; e-mail: gerbera1412 @yandex.ru
Статья поступила: 13.10.2010, принята к печати 18.03.2011.
Резюме
Цель работы - изучение влияния совместного применения мелатонина и метформина на процессы морфогенеза, патогенетических механизмов экспериментальных опухолей кожи, исследование ангиогенеза в ткани индуцированных неоплазий. Эксперимент проведен на самках белых мышей. Опухоли тонкой кожи индуцировали аппликациями бенз(а)пирена в течение шести месяцев. Изучено действие применяемых препаратов на канцерогенез мягких тканей in vivo, продемонстрировано их ингибирующее действие на развитие опухолей кожи и их метастатическую активность. Показано достоверное снижение абсолютного числа новообразований кожи при использовании в эксперименте мелатонина и метформина. Дана оценка динамики процессов ангиогенеза в опухолевой ткани. При коррекции канцерогенного эффекта бенз(а)пирена изучаемыми препаратами наблюдалась тенденция к увеличению содержания малонового диальдегида и отмечено некоторое снижение уровня каталазы в гомогенатах опухолевой ткани. Совместное применение мелатонина и метформина оказывает более выраженный онкостатиче-ский эффект на динамику изучаемых показателей в условиях индуцированного опухолевого роста.
Ключевые слова: мелатонин, метформин, бенз(а)пирен, неоангиогенез, морфогенез.
T.A. Mancheva, N.A. Plotnikova MELATONIN AND METFORMIN RENDERS
THE TUMOR GROWTH BEING INDUCED BY BENZ(A)PIREN OF MICE
Mordovian N.P. Ogariov State University, institute of medicine, Saransk
Abstract
In this study we have examined the effect of a joint application of melatonin and metformin on morphogenesis, pathogenetic mechanisms of experimental skin tumor development and angiogenesis in of white female mice induced neoplasia. The tumor of thin skin was induced by benz(a)piren application for six months. The effect of the applied preparations upon soft tissue cancerogenesis has been studies in vivo. We have also examined the effect of joint application on the development of skin tumor as well as their metastatic activity. A reliable decrease in the absolute number of skin tumor new formation was shown in the experiment with melatonin and metformin. The dynamic of tumor an-giogenesis was also evaluated. A tendency to an increase in malondialdehyde content is actually observed when we corrected the benz(a)piren cancerogenous effect due to the application of melatonin and metformin in the experiments. A certain decrease in the catalase level in homogenates of the timorous tissue is clearly marked. Thus, the joint application of melatonin and metformin renders a more expressed oncostatic effect on the dynamics of studied features under conditions of the induced tumor growth.
Key worlds: melatonin, metformin, benz(a)piren, neoangiogenesis, morphogenesis.
Введение
Онкопатология занимает одно из лидирующих мест в структуре смертности населения. Отмечается стойкая тенденция к росту заболеваемости злокачественными новообразованиями.
К числу наиболее значимых направлений современной медицины относятся исследования закономерностей канцерогенеза и фармакологической коррекции развития злокачественных новообразований [2].
Канцерогенез - многостадийный процесс, в течение которого нормальная стволовая клетка проходит последовательно несколько стадий, прежде чем станет злокачественной. Это сопровождается многообразными нарушениями внутреннего гомеостаза, изменениями нервной, иммунной и эндокринной систем [3].
Особая роль в процессе канцерогенеза принадлежит ангиогенезу. Общеизвестно, что неоангиогенез - это процесс образования новых кровеносных сосудов в органах и тканях.
Нарушение его приводит к развитию доброкачественных и злокачественных опухолей. Он играет важную роль в пролиферации солидных опухолей и метастазировании [8].
Известно, что трофика опухолей небольших размеров (1-2 мм) осуществляется путем диффузии питательных веществ из окружающих тканей. Тогда как более крупные опухоли нуждаются в дополнительном кровоснабжении, что происходит за счет гиперэкспрессии ангиогенных факторов, таких как УЕСР (ангиогенный «переключатель») [7]. УЕСР, фактор роста эндотелия сосудов, влияет на развитие новых (ангиогенез) и выживание незрелых кровеносных сосудов (сосудистая поддержка).
При многих видах опухолей усиление экспрессии VEGF коррелирует с неблагоприятным прогнозом, в том числе - с агрессивным ростом опухоли, рецидивами, метастазированием и уменьшением выживаемости. Кроме того, экспрессия VEGF коррелирует с повышением плотности микрососудистой сети в опухоли, что само по себе служит предиктором прогноза при различных онкологических заболеваниях [8].
Понимание механизмов ангиогенеза способствует повышению эффективности лечения опухолей различной локализации.
В течение всей жизни на человека воздействует большое число канцерогенов как экзогенного, так и эндогенного происхождения. Кроме того, постоянно создаются условия для инициации канцерогенеза в тех или иных органах и тканях. В связи с этим, для профилактики опухолевого роста наиболее физиологичным является использование естественных, эндогенных онкопротекторов.
В последние годы большое внимание уделяется изучению антиканцерогенного эффекта гормона эпифиза - мелатонина и антидиабетического бигуанида - метформина.
В ходе многолетних исследований установлены наиболее важные физиологические эффекты мелатонина: подавление клеточной пролиферации и антиопухолевое действие по отношению ко многим экспериментальным неоплазиям, кроме того, мелатонин является одним из сильнейших эндогенных поглотителей свободных радикалов.
Способность антидиабетических бигуанидов устранять явления метаболической иммунодепрессии послужили основанием использовать их в онкологической клинике для нормализации некоторых нарушений обмена, свойственных онкологическим больным [1]. В литературе имеются данные об антиокислительном действии антидиабетических бигуанидов [9], их прямом действии на митохондрии [10]. Несмотря на то, что противоопухолевая активность метформина и мелатонина известна довольно давно, в течение длительного периода времени их действие изучалось в основном in vitro на культурах опухолевых клеток различного гистогенеза. Изучение влияния метформина и мелатонина на опухолевый рост in vivo проводилось на моделях перевиваемых, спонтанных опухолей, а также опухолей, индуцированных различными канцерогенами.
Изучение действия мелатонина и метформи-на на процессы неоангиогенеза в условиях индуцированного опухолевого роста является на современном этапе важным направлением не только в экспериментальной онкологии, но и в практической лечебной деятельности.
Цель работы - изучение влияния совместного применения мелатонина и метформина на канцерогенез кожи, исследование ангиогенеза и процессов перекисного окисления липидов в ткани индуцированных неоплазий кожи у мышей.
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:
1. Изучение влияния мелатонина и мет-формина на частоту, множественность и размеры опухолей кожи, индуцированных бенз(а)пиреном у мышей.
2. Исследование влияния мелатонина и метформина на процессы неоангиогенеза в ткани экспериментальных неоплазий.
3. Изучение динамики процессов перекисного окисления липидов в гомогенатах опухолевой ткани.
Анализ зависимости совместного воздействия мелатонина и метформина на динамику морфологических изменений в условиях бенз(а)пире-нового опухолевого роста.
Материалы и методы
Исследование выполнено на 220 самках нелинейных белых мышей. Аутбредные SHR/u белые мыши массой 20-22 г получены из Питомника лабораторных животных (г. Уфа) в возрасте 2 мес.
Эксперимент выполнялся в соответствии с правилами гуманного обращения с животными, которые регламентированы «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 г. № 755).
Животные содержались в стандартных условиях вивария, при режиме освещения: 12 часов свет, 12 - темнота, получали без ограничений воду и гранулированный корм.
В возрасте 3 мес 200 мышей были разделены на 4 группы по 50 особей, оставшиеся 20 мышей (5 группа) не подвергались каким-либо воздействиям и служили интактным контролем.
Животным первых четырех групп два раза в неделю наносили на предварительно выбритый участок кожи спинки 01,5-2 см (межлопаточная область) бенз(а)пирен (Fluka, Busch, Швейцария) в концентрации 0,05 %, растворенный в ацетоне, в дозе 0,2 мл на мышь.
Со следующего после введения канцерогена дня животные 2 группы получали с питьевой водой в ночные часы (с 19.00 ч. до 07.00 ч.) мелатонин (Sigma, St.Louis; MS, США) в дозе 2 мг/л. Раствор мелатонина готовился ежедневно ex tempore. Мелатонин растворяли в нескольких каплях 96%-ного этилового спирта и доводили до нужной концентрации водой. Животные 3 группы получали с питьевой водой в течение всего дня метформин (Сиофор 500 БЕРЛИН-ХЕМИ АГ/МЕНАРИНИ ГРУПП, Германия) в дозе 200 мг/л. Раствор метформина (Сиофор 500) готовился ежедневно ex tempore. Сиофор 500 растворяли в нескольких миллилитрах теплой воды и доводили до нужной концентрации водой. Животные 4 группы получали с питьевой водой в течение всего дня метформин в дозе 200 мг/л и в ночные часы (с 19.00 ч. до 07.00 ч.) мелатонин в дозе 2 мг/л. Животные 1 группы составили контроль по канцерогену и получали питьевую воду без добавления мелатонина и метформина.
Длительность эксперимента составила 6 мес. Оставшиеся в живых мыши были выведены из эксперимента путем декапитации, сопровождавшейся адекватной анестезией с использованием диэтило-вого эфира. У части мышей из каждой группы животных, подвергшихся воздействию бенз(а)пирена, и у всех интактных мышей была забрана ткань опухоли кожи для гистологического, иммуногистохи-мического и биохимического исследований.
На протяжении опыта за животными вели постоянное наблюдение, всех мышей пальпировали 2 раза в неделю для выявления опухолей. На схемах отмечали сроки обнаружения, локализацию, размеры и степень изъязвления опухолевых узлов.
Патоморфологическое исследование
Все погибшие животные и мыши, которые были выведены по истечении срока эксперимента, вскрывались и подвергались тщательному патоморфологическому исследованию.
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ МЕЛАТОНИН И МЕТФОРМИН ПОДАВЛЯЮТ... 75
На аутопсии исследовались кожные покровы и внутренние органы. Производился подсчет общего числа опухолевых узлов кожи, определялись их размеры и локализация.
Все опухолевые узлы, а также ткани и органы, подозрительные на наличие новообразований, были иссечены и зафиксированы в 10 %-ном нейтральном формалине. После обычной гистологической обработки кусочки ткани были залиты в парафин. Тонкие, 5-7 мкм гистологические срезы были окрашены гематоксилин-эозином и исследованы светооптически. Не-оплазии классифицировались согласно рекомендациям МАИР. В ходе ИГХ-исследования гистологических срезов, которое проводилось с использованием проявочных тест-систем, была изучена экспрессия ангио-генных факторов в ткани индуцированных опухолей. Экспрессия VEGF и количество кровеносных сосудов, окрашенных антителами к CD31, изучались с использованием коммерческих антител и проявочных тест-систем в соответствии с инструкциями производителей.
Подсчитывали количество CD31+ микрососудов в опухоли не менее чем в 3 полях зрения при увеличении х20. Экспрессию VEGF определяли по интенсивности окрашивания опухолевых клеток, как 1+ - при низкой интенсивности окрашивания, и как 2+ - при средней интенсивности окрашивания.
В гомогенатах опухолевой ткани оценивали интенсивность процессов перекисного окисления липидов. Для этого определяли уровень МДА [5] и активность каталазы [6]. МДА представляет собой вторичный (промежуточный) продукт реакций пе-рекисного окисления липидов. Каталаза - один из основных ферментов антиоксидантной системы организма, катализирует восстановление перекиси водорода до воды, уменьшая, тем самым, образование свободных радикалов [4].
Гомогенаты готовили следующим образом: кусочки тканей отрезали ножницами, отмывали от крови охлажденным 0,9 %-ным раствором натрия хлорида, обсушивали фильтровальной бумагой. Навески тканей помещали в фарфоровую ступку. С помощью шлифовального пестика производили тщательное гомогенизирование в 0,9 %-ном растворе хлорида натрия в соотношении 1:9.
Уровень МДА в гомогенатах опухолевой ткани определяли по методу С.Г. Конюховой [5]. Активность каталазы в изучаемой среде выявляли по методике М. А. Королюк [6]. Макропрепараты фотографировали цифровой фотокамерой №коп Соо1р1х 4500 в макро-режиме.
Микропрепараты тканей опухолей фотографировали цифровой камерой Мкоп Соо1р1х 4500 с помощью микроскопа Микмед-2 при увеличенияз х100 и х400. Полученные микрофотографии обрабатывали с помощью пакета программ А^Ье РЬоШзЬор 7.0. Полученные результаты обрабатывали статистически с использованием критериев I Стьюдента, точного метода Фишера х2 с помощью пакета прикладных программ «МедСтатистика» и «Биостат». Во всех случаях различия считались достоверными при уровне вероятности большим 95 %, т.е. р<0,05.
Результаты и обсуждение
У мышей четырех экспериментальных групп, начиная с третьего месяца опыта, на месте аппликаций канцерогена, наблюдалось появление опухолевидных бугристых образований.
Результаты исследований влияния мелатонина и метформина на развитие опухолей кожи, индуцированных аппликациями бенз(а)пирена, представлены в табл. 1.
Таблица 1
Показатель БП + вода БП + мелатонин БП + метформин БП + мелатонин + метформин
Число животных 50 50 50 50
Эффективное число животных* 46 47 49 45
Общее число животных с опухолями 31 (67,4%) 25 (53,2%) 30 (61,2%) 20 (44,4%)
Число животных со злокачественными опухолями 23 (50,0%) 16 (34,0%) 18 (36,7%) 11 (24,4%)
Число животных с папилломами 16 (34,8%) 13 (27,7%) 14 (28,6%) 12 (26,7%)
Среднее число опухолей на 1 мышь-опухоленосителя, М± т 3,4+0,4 2,4+0,4 2,1+0,3** 2,3+0,4
Средний диаметр опухолей, см, М+т 3,4 + 0,2 1,6+0,2мм 2,1+0,2*11 2,0+0,3*11
*Число животных, доживших до времени обнаружения 1-й опухоли в опыте. Различие с соответствующим показателем для группы БП + вода достоверно: **р <0,05; ***р < 0,01; * **р < 0,001.
Общая частота опухолей кожи в этих группах составила:
- 67,4 % (31 животное из 46) в контрольной группе;
- 53,2 % (25 животных из 47, получавших мелатонин);
- 61,2 % (30 животных из 49, получавших метформин);
- 44,4 % (20 животных из 45, получавших мелатонин и метформин совместно), различия достоверны (p< 0,01).
По данным гистологического исследования относительная частота плоскоклеточных орогове-вающих карцином кожи составила 50,0 % (23 мыши); 34,0 % (16 мышей); 36,7 % (18 мышей) и 24,4 % (11 мышей) соответственно.
Число животных с гистологически верифицированными папилломами кожи составило в контроле 16 (34,8 %), при коррекции мелатонином - 13 мышей (27,7 %).
В группе животных, получавших метфор-мин, количество мышей с папилломами кожи со-ставило14 (28,6 %). При совместном применении метформина и мелатонина данное число составляет 12 (26,7 %).
Показатели существенно не отличаются от таковых группы контроля (р>0,05).
Применение мелатонина и метформина уменьшает число животных с гистологически верифицированными карциномами и папилломами кожи. Но полученные данные статистически недостоверны (р>0,0б).
Применение метформина достоверно уменьшало множественность развития опухолей кожи, тогда как применение мелатонина, метформина или их комбинации достоверно уменьшало средние размеры опухолевых узлов.
Среднее число опухолей на 1 мышь-опухоленосителя в группе контроля составляет 3,4+0,4, а при применении мелатонина данный показатель уменьшился на 29 % по сравнению с контролем и составил 2,4+0,4. В группе животных, получавших метформин, показатель равен 2,1 + 0,3, что меньше, чем в контроле на 38 %, полученные данные статистически достоверны (р<0,05). При совместном применении метформина и мелатонина среднее число опухолей на 1 мышь-опухоленосителя на 32 % меньше (по сравнению с контролем) и составляет 2,3+0,4.
Средний диаметр опухолей составляет 3,4±0,2 см в группе контроля, в группе, получавших мелатонин - 1,6+0,2 см, что меньше на 53 %, чем в группе контроля, (р<0,001); при применении метформина данный показатель составил 2,1+0,2 см, то есть уменьшился на 38 % по сравнению с контролем (р<0,01); при применении метформина и мелатонина одновременно средний диаметр опухолей на 41 % меньше, чем у животных контрольной группы и составил - 2,0+0,3 см (р<0,01).
Число животных с метастазами в легкие в группе контроля составило 2 (6,5 %), в группе мышей, получавших мелатонин - 1 (4 %). При коррекции метформином и совместно с мелатонином метастазы в легкие выявлены не были.
Через 84 суток от начала аппликаций бенз(а)пиреном у мышей контрольной группы сформировались узелки в месте воздействия канцерогена. По своей структуре опухолевидные образования плотноэластической консистенции, выступающие над поверхностью неизмененных кожных покровов округлой или округло-овальной формы, размером не более 2 мм (рис. 1. см. вклейку).
В экспериментальных группах введение мелатонина и метформина не привело к статистически значимому изменению времени появления первого опухолевого узла и составило в среднем 86 суток.
В динамике узлы теряли подвижность, становились несмещаемыми и увеличивались в размерах, изъязвлялись с формированием язв с подрытыми плотными краями и западающим дном с обильными темными наложениями и явлениями гиперкератоза (рис. 2-3).
Макроскопически опухолевые узлы у животных экспериментальных групп не отличались от таковых у мышей в контроле.
На заключительных этапах эксперимента опухолевые узлы достигали максимальных размеров (до 5 см в 0) и язвенные дефекты занимали большую часть поверхности спинки мыши. Наблюдались вторичные изменения в тканях опухолей с явлениями нагноения и распада (рис. 4).
У ряда мышей контрольной группы опухолевидные образования располагались не только в месте непосредственного воздействия канцерогена, но и на отдаленных участках.
При микроскопическом исследовании опухолевидных образований тонкой кожи мышей всех групп наблюдалась гистологическая картина, характерная для плоскоклеточного ороговевающего рака и папиллом.
На ранних этапах канцерогенеза отмечается диффузное разрастание покровного эпителия и его дериватов. Впоследствии появляются атипические
разрастания, имеющие склонность к ороговению в центре. Из подобных очаговых пролифератов возникают сформировавшиеся опухоли.
Сформированные папилломы микроскопически представляют собой очаги дифференцированного эпителия, четко отграниченные от окружающих тканей с выраженными явлениями гиперкератоза. Клетки, составляющие такие очаги, значительно крупнее по сравнению с окружающими эпителиоцитами кожи, имеют светлую цитоплазму и крупное ядро с несколькими ядрышками. При ма-лигнизации папилломы приобретают характерные черты: атипичные эпителиальные клетки погружаются в рыхлую соединительнотканную основу, глубоко идущие тяжи эпителия проникают через ножку папилломы, достигают глубоких слоев дермы. Подобное строение отражает начало инфильтративного роста и формирование типичного плоскоклеточного рака. Эпителиоциты имеют различную степень дифференцировки. Иногда клетки анаплазированы и прорастают в подлежащие мышцы. Однако в большинстве случаев имеются признаки усиленного ороговения. Как правило, выявляются различные формы дискератоза и всегда выраженный гиперкератоз. На поверхности папиллом выявляются плотные роговые массы. В поверхностных слоях эпителия обнаруживаются некробиотические изменения, участки изъязвления папиллом (рис. 5).
Микроскопически плоскоклеточный рак кожи представлен атипичными опухолевыми клетками разной степени дифференцировки. В подавляющем большинстве случаев это плоскоклеточный ороговевающий рак и низкодифференцированный плоскоклеточный неороговевающий рак кожи (рис. 6). Процессы ороговения характеризуются формированием типичных для этого вида рака «жемчужин» из рогового вещества. В центральной части опухолевых пролифератов выявляются очаги некроза, явления стаза и полнокровия сосудов в строме неоплазий (рис. 7). Метастазы плоскоклеточного рака кожи в легкие микроскопически представлены очаговыми скоплениями мелких, гипер-хромных, полиморфных опухолевых клеток, расположенных главным образом периваскулярно.
Несмотря на инвазивный рост метастазов, опухолевые пролифераты достаточно четко отграничены от окружающей ткани легкого. В подобных узлах отмечается явное преобладание паренхимы над стромой опухоли. Легочная ткань в окружности узлов находится в коллабированном состоянии. Ме-тастазирование происходит как лимфогенно, так и гематогенно, распространяясь по типу ракового эм-бола (рис. 8). Интенсивность ангиогенеза в опухоли оценивалась по экспрессии основного стимулятора ангиогенеза VEGF и по среднему количеству сосудов в опухоли.
В группе контроля количество CD31+ сосудов в поле зрения составило 15+3, под влиянием мелатонина количество CD31+ сосудов уменьшилось до 10+5, а при использовании метформина и комбинации мелатонина и метформина результаты составили 8+3, что еще меньше по сравнению с контролем и группой, получавшей мелатонин.
В группе контроля интенсивность окрашивания опухолевых клеток на VEGF составила 2+ -как средняя интенсивность окрашивания, под воздействием мелатонина - 1+/2+- как показатель средней и низкой интенсивности окрашивания, а при использовании метформина и комбинации мелатонина и метформина результат составил 1+ -низкая интенсивность окрашивания (табл. 2).
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ МЕЛАТОНИН И МЕТФОРМИН ПОДАВЛЯЮТ... 77
Пролиферативная активность опухолевой ткани определялась по индексу Ю-67. Ю-67 - антиген, присутствующий только в пролиферирующих клетках в Сь С2 и М-фазах клеточного цикла.
В нормальной ткани кожи обнаруживается низкий уровень экспрессии Ю-67. Экспрессия Ю-67 локализуется преимущественно в базальных слоях эпителия, где средний индекс Ю-67+ клеток не превышает 7+4 %. В процессе малигнизации эпителиальных клеток кожи увеличивается количество Ю-67+ клеток, что свидетельствует об усилении пролиферативной активности.
В группе контроля средний индекс Ю-67+ клеток составил 70+12 %, что во много превышает показатель в нормальной ткани; при применении мелатонина средний индекс Ю-67 снизился и составил 50+10 %. В группе животных, получавшие метформин, отмечалось еще большее уменьшение пролиферативной активности - 10+7 %, а при совместном применении мелатонина и метформина данный показатель составил 8+5 %, что свидетельствует о еще более низкой пролиферативной активности по сравнению с другими группами (табл. 3).
Одним из механизмов реализации канцерогенного эффекта бенз(а)пирена является изменение показателей перекисного окисления липидов. Динамику активности ПОЛ в эксперименте оценивали по содержанию одного из конечных продуктов свободнорадикальной реакции липопереокисления - МДА, уровень которого определяет тяжесть патологических изменений, а также - по активности каталазы как показателя протекторных свойств клетки. По сравнению с интактными в группе контрольных животных отмечается достоверное увеличение содержания МДА с 4,17±0,19 ммоль/л до 9,62±0,94 ммоль/л в гомогенатах ткани опухолей тонкой кожи (р<0,01). При коррекции канцерогенного эффекта бенз(а)пирена препаратами антиоксидантного ряда наблюдалась тенденция к увеличению показателей МДА в гомогенатах опухолевой ткани по сравнению с интактными животными, но данные статистически недостоверны. При сравнении с группой контрольных животных уровень МДА в ткани опухолей достоверно уменьшился на 78 % в группе животных, получавших метформин (р<0,01) и на 87 % при коррекции мелатонином совместно с мет-формином (р<0,001) (табл. 4).
Таблица 2
Влияние мелатонина и метформина на процессы неоангиогенеза в опухолевой ткани________________________
Препарат Количество CD31+ сосудов в поле зрения Интенсивность окрашивания VEGF
Контроль 15+3 2+
Мелатонин 10+5 1+/2+
Метформин 8+3 1+
Мелатонин+Метформин 8+3 1+
Таблица 3
Влияние мелатонина и метформина на пролиферативную активность опухолевой ткани_________________
Препарат Средний индекс Ki-B7. m+M
Контроль 70+12
Мелатонин 50+10
Метформин 10+7
Мелатонин+Метформин 8+5
Таблица 4
Содержание МДА и активность каталазы в ткани опухоли у экспериментальных животных в контроле и при коррекции мелатонином и метформином_____________________________________________________________
№ группы Воздействие Уровень МДА в опухоли. ммоль/л Активность каталазы в опухоли. мккат/л
Ткань опухоли Ткань опухоли
1 Интактный контроль 4.17+0.19 2.73+0.03
2 БП 9.02+0.94 2.52+0.11
3 БП + мелатонин B.5B+1.14 2.0B+0.08
4 БП + метформин 5.40+0.78 2.17+0.15
5 БП + мелатонин + метформин 5.14+0.90 2.14+0.11
Достоверность различия между группами, p Р1-2<0.01 Р2-4<0.01 Р2 5<0.01 р2-5<0,01 Р4-5<0,01 Р13<0.001 Р1-4<0,05 Р1-5<0.01 Р2 3<0.01 Р2-5<0,05 Р3-4<0.01
Коррекция активности перекисного окисления липидов препаратами антиоксидантного ряда не привела к значимому изменению уровня содержания каталазы в ткани опухолей (по сравнению с интактными животными), но при этом отмечено некоторое снижение показателей. Подобный эффект, возможно, обусловлен тем, что введение канцерогена оказывает угнетающее действие на собственную прооксидантную систему защиты организма. В настоящей работе впервые исследовано действие мелатонина и метформина на канцерогенез ко-
жи in vivo. продемонстрировано их ингибирующее действие на развитие опухолей кожи и их метастатическую активность. При коррекции канцерогенного эффекта бенз(а)пирена метформином отмечается достоверное снижение общего числа животных с опухолями по сравнению с контролем.
Показано достоверное снижение абсолютного числа новообразований (карцином и папиллом) кожи при использовании в эксперименте мелатонина и метформина - препаратов, обладающих анти-оксидантной активностью.
При морфологическом исследовании ткани кожи выявлено, что на фоне введения бенз(а)пирена в дозе 0,2 мл на мышь у животных контрольной группы возникали множественные папилломы и карциномы кожи. Достоверно значимые изменения выявлены при введении метформина в дозе 200 мг/л. На фоне введения препарата достоверно снижалось среднее количество опухолевых узлов на 1 мышь-опухоленосителя на 38 % по сравнению с контролем. При применении мелатонина и метформина достоверно уменьшался средний диаметр опухолей по сравнению с контролем. В работе дана оценка динамики процессов ангиогенеза и перекисного окисления липидов в опухолевой ткани при использовании мелатонина и метформина в условиях экспериментального канцерогенеза. Полученные данные отражают антиканцерогенный эффект мелатонина и метформина в условиях экспериментального канцерогенеза. Результаты выполненной работы подтверждают целесообразность дальнейших клинических исследований в этой области с целью возможного использования препаратов с антиоксидантной активностью в профилактике и комплексном лечении неоплазий.
Литература
1. Анисимов В.Н. Молекулярные и генетические механизмы старения. - СПб.: Наука, 2003. - С. 302.
2. Анисимов В.Н., Забежинский М.А, Попович И .Г. Мелатонин угнетает канцерогенез толстой кишки, индуцируемый 1,2-диметилгидразином у крыс: эффекты и возможные механизмы // Вопросы онкологии - 2000. -Т. 46, № 2. - С. 136-48.
3. Дильман ВМ. Четыре модели медицины - М.: Медицина, 1987. - 288 с.
4. Конторщикова К.Н. Перекисное окисление липидов в норме и патологии: Учебное пособие. -Н.Новгород, 2000. - 24 с.
5. Конюхова С Г., Дубрикайтис А.Ю., Шабунович Л.В. Роль активации перекисного окисления в патогенезе экспериментального перитонита // Бюлл. экспер. биол. и мед. - 1989. - № 5. - С. 557-9.
6. Королюк М.А, Иванова Л.И., Майорова И.Г, Токарев В.Е. Определение активности каталазы // Лаб. дело.
- 1988. - № 1. - С. 16-9.
7. Bergers G, Benjamin L.E. Tumorigenesis and the angiogenic switch // Nat Rev Cancer - 2003. - 3. - P. 401-10.
8. Ferrara N. Timeline: VEGF and the quest for tumour angiogenesis factors // Nat Rev. Cancer - 2002. - 2. - P. 795-803.
9. Маttson M.P, Duan W, Lee J. et al. Progress in the development of caloric restriction mimetic dietary suuple-
ments // J. Anti-Aging Med. - 2001. - 4. - P. 225-32.
10. Owen M.R, Hastrap A.P. The mechanisms by which mild respiratory chain inhibitors inhibit hepatic neogluco-
genesis // Biochim. Biophys. Acta. - 1993. - 1142. - P. 11-22.
Информационное письмо № 1
III Всероссийская научная конференция с международным участием «Наноонкология», САРАТОВ, 6-7 СЕНТЯБРЯ 2011 г.
Глубокоуважаемые коллеги!
Нанотехнологическое общество России,
Российская академия медицинских наук, РОНЦ им.Н.Н. Блохина РАМН,
Российская академия наук,
Министерство промышленности и энергетики Саратовской области,
Саратовский научный центр РАН,
Учреждение Российской академии наук,
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН (ИБФРМ РАН),
ГОУ ВПО Саратовский Государственный Университет имени Н.Г. Чернышевского,
ГОУ ВПО Саратовский государственный медицинский университет им. В. И. Разумовского
6-7 сентября 2011 года проводят III Всероссийскую научную конференцию с международным участием «Наноонкология»
Орг. взносы: 300 руб. для студентов и аспирантов, 1000 руб. для участников конференции.
По вопросам размещения в гостиницах г. Саратова обращаться к представителю локального Оргкомитета г. Саратова Остудину Николаю Алексеевичу, ostudin@ibppm.sgu.ru, тел.: 8-452-97-03-97
(окончание см. на стр. 88)
Выводы
1. Применение мелатонина и метформина в условиях индуцированного бенз(а)пиренового канцерогенеза способствует уменьшению частоты, множественности и размеров опухолей кожи у мышей.
2. Показана положительная динамика морфологических изменений в коже у мышей при коррекции индуцированного эпидермального канцерогенеза мелатонином и метформином.
3. Применение мелатонина и метформина способствовует снижению активности ангиогенеза и процессов перекисного окисления липидов в ткани индуцированных неоплазий.
