CC BY
21
УДК: 612.111.1:615.849:611.663-006.6
НЕКОТОРЫЕ МЕХАНИЗМЫ АУТОМИЕЛОХИМИОТЕРАПИИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
© 2005 г. Ю.С. Сидоренко, Е.М. Франциянц, Ф.Р. Джабаров, М.А. Зуева, Н.В. Николаева, Н.Д. Черярина
Experiments both in vitro and in vivo showed marked influence of bone marrow cells, pre-incubated with doxorubicin on the lymphatic tissues. This fact allows to assume that use of myelochemotherapy produces expressed antitumor effect in cases of malignant lymphomas or metastasic lymphatic nodes of solid tumors of different localizations.
На современном этапе развития онкологии наиболее актуальным является поиск лечебных воздействий, повышающих туморотропное и снижающих токсическое действие химиопрепаратов при одновременной нормализации иммунометаболических нарушений.
С этих позиций большой интерес представляют разработанные академиком РАМН Ю.С. Сидоренко методы аутобиотерапии с использованием естественных сред организма - крови, плазмы, лимфы. Указанные методы являются высокоэффективными, обладают низкой системной токсично -стью, положительно воздействуют на различные патогенетические звенья злокачественного процесса [1-3].
Материалы и методы
Для изучения особенностей распределения доксорубицина при экспериментальной миелохимиотерапии использовано 24 белых беспородных крыс-самцов массой 150 г с перевивной лимфосаркомой Плисса. Животным проводили экспериментальную миелохимиотерапию внутривенно однократно доксорубицином в дозе 100 мг/кг после предварительной его инкубации в течение 40 мин с 0,5 мл костномозговой взвеси, полученной от больных раком молочной железы, меланомой кожи и нижней губы. 12 животных декапитировали через час и 12 животных - через трое суток после введения доксорубицина на костномозговой взвеси. Определение содержания доксорубицина в органах и тканях крыс производили методом спектрофотометрии [4]. В качестве группы сравнения использованы животные с лимфосаркомой Плисса, которым доксорубицин в аналогичной дозе вводили внутривенно. Оба вида экспериментальной химиотерапии проводили при достижении размеров опухоли, равной 2±0,2 см3.
Материалом для исследования служили 10 % гомогенаты внутренних органов крыс.
Для исследования связывания форменных элементов костномозговой взвеси с химиопрепаратом использовали кровь больных раком нижней губы, молочной железы и меланомой кожи. Костномозговую взвесь получали из крыла подвздошной кости в объеме 5 мл. Разделение клеток костного мозга осуществляли в градиенте плотности смеси фикола и верогра-
фина по методике Н.А. Сибирной и соавт. [5]. Доксорубицин к суспензии клеток костного мозга добавляли в концентрации, используемой при его клиническом применении, - 0,1 мг/мл.
Результаты исследования
Следует отметить, что мы не обнаружили особенностей связывания химиопрепарата с элементами костномозговой взвеси в зависимости от локализации злокачественного очага, поэтому сочли возможным при изложении результатов исследования не учитывать этот факт.
Было установлено, что после 40 мин инкубации цельной крови больных раком с доксорубицином в дозе 0,1 мг/мл взвеси выявлялись две основных мишени для его связывания - эритроциты и фракция миелоцитов, причем эритроциты выступали в качестве более предпочтительной. С клетками костномозговой смеси через 40 мин инкубации связывалось суммарно 32±2,5 мкг доксорубицина из 100 мкг внесенного в среду: с эритроцитами - 74±3,3 %, с миелоцитами - 26±2,4. Нам не удалось обнаружить присутствие доксорубицина в значимых количествах в лимфоид-ных элементах костномозговой взвеси. Вероятно, остальное количество химиопрепарата связывалось с альбумином жидкой части костномозговой взвеси, что, как известно, имеет место при инкубации химиопрепаратов с цельной кровью [3, 6].
Полученные нами результаты согласуются с данными литературы о возможности взаимодействия лекарственных веществ с эритроцитами. Так, П.В. Сергеев и соавт. [7] с помощью спиновых зондов выявили, что эритроциты обладают огромной связывающей емкостью для лекарственных веществ, и такое связывание значимо влияет на фармакодинамику и фармакокинетику последних. Е.В. Куликовой и соавт. [8] было обнаружено, что использование нагруженных антрациклиновыми антибиотиками эритроцитов приводит к увеличению времени циркуляции препарата в организме.
Работами сотрудников нашего института было показано, что при инкубации крови с химиопрепаратами, осуществляемой в рамках проведения аутогемохимиотерапии в клинике и эксперименте, практически половина цитостатика связывается с мембранами эритроцитов [3, 6, 9].
Данных о связывании химиопрепаратов с миелоцитами после их совместной инкубации в литературе мы не встретили. Вместе с тем известно, что одним из основных осложнений высокодозной химиотерапии является гематологическая токсичность, сопровождаемая подавлением ростков костномозгового кроветворения. Естественно, этот факт косвенно свидетельствует о возможности такого взаимодействия.
Нами изучено распределение доксорубицина в органах и тканях животных с лимфосаркомой Плисса при экспериментальной миелохимиотерапии.
Содержание доксорубицина в органах и тканях крыс через 1 ч после введения препарата представлено в таблице. Установлено, что в этот про-
межуток времени после внутривенного введения доксорубицина наиболее высокие количества его обнаружены в легких (35,1 мкг), печени (17,8 мкг), селезенке (11,0 мкг). Небольшое количество цитостатика обнаружено в ткани опухоли и минимальное - в тимусе и костном мозге.
Распределение доксорубицина, проинкубированного с костномозговой взвесью, в организме крыс с лимфосаркомой Плиса через 1 ч (числитель) и через 3 суток (знаменатель) после введения
Объект исследования Экспериментальная миелохимио-терапия Экспериментальная внутривенная химиотерапия Достоверность отличий
Селезенка 32,7±0,3 11,0±0,5 р< 0,001
17,5±0,5 0 р< 0,001
Печень 10,2±0,4 17,8±0,4 р< 0,001
6,4±0,4 0 р< 0,001
Легкое 13,4±0,2 35,1±1,5 р< 0,001
0 0 р< 0,001
Опухоль 15,8±0,7 5,2±0,3 р< 0,001
10,3±0,6 0 р< 0,001
Тимус 5,6±0,4 2,1±0,1 р< 0,001
5,7±0,3 0 р< 0,001
Костный мозг 6,2±0,4 2,5±0,3 р< 0,001
6,4±0,6 0 р< 0,001
Итого 83,9±0,4 73,7±0,5 р< 0,05
46,3±0,5 0 р< 0,001
Через 1 ч после введения доксорубицина, преинкубированного с костномозговой взвесью, наиболее высокие его концентрации обнаружены в селезенке (32,7 мкг), опухоли (15,8 мкг), легких (13,4 мкг) и печени (10,2 мкг). Меньшие его концентрации обнаружены в тимусе (5,6 мкг) и костном мозге (6,2 мкг).
Итак, по истечении часа после внутривенного введения основная часть доксорубицина накапливается в органах, являющихся депо крови (легкое, селезенка, печень). Небольшое накопление химиопрепарата в ткани опухоли соотносится с низкой чувствительностью лимфосаркомы Плисса к действию доксорубицина при традиционной экспериментальной химиотерапии.
При экспериментальной миелохимиотерапии обнаружена принципиально иная фармакокинетика препарата. Прежде всего, обращает внимание, что приоритетными структурами для накопления доксорубицина, преинкубированного с костномозговой взвесью, является селезенка и ткань опухоли. Преимущественное накопление химиопрепаратов в ткани селезенки было обнаружено Н.В. Солдаткиной [9] при экспериментальной аутогемохимиотерапии крыс-носителей саркомы С-45. Отмечено, что связывание химиопрепарата с эритроцитами, сопровождающееся изменением структуры их биологической мембраны, увеличением объема и ухудшением деформируемости клеток, приводит к их депонированию в селезенке
с последующим их постепенным выходом и длительным поддержанием концентрации химиопрепарата в кровеносном русле и в опухоли. Пролонгированный характер поступления депонированного в селезенке химиопрепарата «захватывает» разные стадии деления опухолевых клеток, что повышает эффективность терапии.
Отличительной же особенностью экспериментальной миелохимиоте-рапии можно считать повышенное (практически втрое по сравнению с внутрибрюшинным введением) накопление доксорубицина в ткани опухоли Плисса, а также достаточно высокое, по сравнению с внутривенным введением, накопление препарата, введенного на костномозговой взвеси в тимусе и костном мозге. Это свидетельствует о том, что такой вид химиотерапии имеет тропность к лимфоидным тканям.
Содержание доксорубицина в органах и тканях крыс через 3 сут после различных вариантов введения препарата см. в таблице.
Было обнаружено, что через 3 сут после внутривенного введения док-сорубицина крысам с лимфосаркомой Плисса во всех исследуемых органах и тканях химиопрепарат отсутствовал.
В отличие от этого, на третьи сутки после экспериментальной миело-химиотерапии доксорубицином в организме животных-опухоленосителей определялась достаточно высокая суммарная концентрация химиопрепа-рата - 44,8 % по сравнению с 1 ч после введения. Полностью элиминировался доксорубицин только из ткани легкого. Практически исходный уровень химиопрепарата сохранялся в ткани тимуса и костного мозга. На 46,5 % уменьшилась его концентрация в селезенке и на 37,3 - в ткани печени. В ткани лимфосаркомы уровень доксорубицина снизился всего на одну треть и оставался достаточно высоким.
Анализируя данные литературы и результаты нашего исследования, можно отметить, что характер распределения доксорубицина в органах и тканях животных-опухоленосителей при экспериментальной миелохи-миотерапии зависит от особенностей его связывания с компонентами костномозговой взвеси во время инкубации.
Связывание химиопрепарата с эритроцитами вызывает изменение структуры их биологической мембраны, увеличение объема и ухудшение деформируемости клеток, что приводит к увеличению времени циркуляции цитостатика в кровеносном русле, депонированию эритроцитов, связанных с химиопрепаратом, в селезенке. Изменения эритроцитов приводят к их задержке в капиллярах, тимусе и костном мозге.
Высокое накопление доксорубицина, введенного при экспериментальной миелохимиотерапии в опухоли, мы склонны объяснять тем, что клетки костного мозга, как было доказано, обладают естественной противоопухолевой активностью. Установлено, что интактные клетки костного мозга способны подавлять пролиферативную активность лейкозных клеток, причем более выраженно, чем клетки селезенки, тимуса и лимфатических узлов [10-12]. Наиболее интересно в свете полученных нами ре-
зультатов, что это действие не было связано с иммунокомпетентными клетками, т.е. цитотоксические эффекторы костного мозга представлены клетками, не являющимися Т-р-лимфоцитами или макрофагами [13].
Вероятно, что именно миелоциты, имеющие естественную туморо-тропность, и явились поставщиком химиопрепарата в ткань лимфосарко-мы Плисса после инкубации костномозговой взвеси с доксорубицином и эксфузии ее животным-опухоленосителям. В наших экспериментах (как ин витро, так и ин виво) обращало на себя внимание выраженное воздействие костномозговой взвеси, преинкубированной с доксорубицином, именно на лимфоидные ткани (лимфоциты крови, селезенку, тимус, лим-фосаркому). Это позволяет предположить, что применение миелохимио-терапии в клинике окажет выраженный противоопухолевый эффект в случаях лимфопролиферативных заболеваний или метастического поражения лимфатических узлов при опухолях различной локализации.
Литература
1. Сидоренко Ю.С. Аутогемохимиотерапия. Ростов н/Д, 2002.
2. Николаева Н.В. Неоадъювантная аутомиелохимиотерапия в комплексном лечении больных местнораспространенным раком молочной железы: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Ростов н/Д, 2003.
3. Владимирова ЛЮ. Возможности использования аутоплазмы в лекарственной терапии больных раком молочной железы: Автореф. дис. ... д-ра. мед. наук. Ростов н/Д, 2005.
4. Walter A. // Biomed. Biochim. Acta. 1985. 44,9. P. 1321-1327.
5. Сибирная Н.А., Сухомлинов Б.Ф., Хмиль М.В. // Лаб. дело. 1994. № 4. С. 24-25.
6. Лисутин А.Э. Аутогемохимиотерапия с применением магнитного поля в комплексном лечении местнораспространенного рака молочной железы: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Ростов н/Д, 2002.
7. Сергеев П.В., Галенко-Ярошевский П.А., Шимановский Н.Л. Очерки биохимической фармакологии. М., 1996.
8. КуликоваЕ.В. и др. // Гематология и трансфузиология. 1998. Т. 43. № 4. С. 26-29.
9. Солдаткина Н.В. Возможности аутогемохимиотерапии в экспериментальной онкологии и изучение некоторых механизмов ее действия: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Ростов н/Д, 2000.
10. Кусмарцев С.А. Функциональное состояние Р-лимфоцитов и активность су-прессоров костного мозга на этапах злокачественного роста: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Томск, 1990.
11. Кусмарцев С.А. и др. // Успехи современной биологии. 1994. Т. 114. Вып. 6. С. 705-714.
12. Бельский Ю.П. Естественные супрессорные клетки, их свойства и функции в норме и при злокачественном росте в эксперименте: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Томск. 1996.
13. АвдеевИ.В. и др. // Иммунология. 1995. № 6. С. 33-36.
Ростовский научно-исследовательский онкологический институт 25 июля 2005 г.
