CC BY
71
at influence of the acetone // Hygiene and sanitariya. 1994. 4: 12-14.
4. Семенюк А.В., Иванов В.В., Колесников С.И. и др. Изменение в метаболических процессах взрослого организма при действии химических соединений в период эмбрионального развития // Бюл. СО РАМН. 1991.1:
40-43.
Semenyuk A.V., Ivanov V.V., Kolesnikov S.I. et al. Change to metabolic process of the adult organism at action of the chemical join at period of the embrionic development // Bul. SB RAMS.1991. 1: 40-43.
HOW EMBRIOTOXIC FACTORS INFLUENCE ON ORGANISM UNDER COMBINED INFLUENCE OF ENVIRONMENTAL FACTORS AND ADAPTOGEN IN EXPERIMENT
Larisa Grigorievna PERKOVA
Far eastern national university, Institute of Chemistry and Applied Ecology, Vladivostok
It was valued the possibility of the using the eleuterokokks extract as preventive facility In condition of EMBRIOTOXIC experiment. The study was conducted in condition of the combined influence on organism full-grown factors surrounding ambiences - a contamination of atmosphere, high moisture of the air, physical load. The using of adaptogen has aggravated the condition an embryo. The mass of the placenta and relative mass of liver embryo decreased realistically. Postimplantacion ruin increased in 2,5 times.
Key words: environmental factors, preventive maintenance, adaptogen
Perkova L.G. - Cand. Med. Sci., docent of the chair safety foundations of life and medicine of catastrophes, е-mail: Sob194@yandex. ru
УДК 615.32:547.918.015.440
ОСОБЕННОСТИ ПРОТИВООПУХОЛЕВОЙ АКТИВНОСТИ НОВОГО ПРЕПАРАТА «КОУРОХИТИН»
1Светлана Евгеньевна ПЕТРОВИЧЕВА, 1Александр Михайлович ПОПОВ, Юрий Михайлович ГАФУРОВ, 2Таисия Васильевна МОСКОВКИНА, 2Александр Владимирович КАЧАНОВ
Тихоокеанский институт биоорганической химии ДВО РАН, Владивосток 2Дальневосточный государственный университет, Владивосток
Изучена противоопухолевая активность нового потенциального лекарственного препарата «Коурохитин», разработанного на основе алкалоида триптантрина (коуропитин), полученного путем органического синтеза, и хитозана. Препарат «Коурохитин» обеспечивает на опухолевой модели Эрлиха усиление противоопухолевого действия циклофосфана. Обсуждаются возможные механизмы противоопухолевого действия триптантрина в составе препарата «Коурохитин».
Ключевые слова: триптантрин, противоопухолевое средство, природный алкалоид, хитозан, комбинированная химиотерапия
Одной из самых опасных болезней, поражающих число это ежегодно растет. Онкологические забо-
здоровье человека является рак. Почти 7 млн. людей левания не возникают сразу и на пустом месте, им
в мире ежегодно умирают от страшного недуга и предшествуют определенные нарушения в организ-
Петровичева С.Е. - ст. лабoрант группы изучения БАД, е-mail: popovam@piboc.dvo.ru
Попов А.М. - д.б.н., руководитель группы изучения БАД
Гафуров Ю.М. - к.б.н., с.н.с. лаб. морской биохимии
Московкина Т.В. - к.х.н., доцент кафедры органической химии
Качанов А.В. - н.с. кафедры органической химии
ме, в его способности сопротивляться негативным воздействиям внешних и внутренних факторов, в частности стрессу. Поэтому в мире не прекращается поиск новых противоопухолевых и канцерпривен-тивных биопрепаратов, к которым можно отнести алкалоид триптантрин (коуропитин).
Триптантрин (ТР) представляет собой алкалоид хиназолинового ряда (рис.), который входит в со-
O
O
Рис. Структурная формула триптантрина (6,12-гидро-6,12-диоксоиндоло-(2,1-b)-хиназолин)
став различных растений, таких как Isatis tinctoria L, Polygonum tinctorium (P. tinctorium) и многих других. В настоящее время отлажены схемы органического синтеза этого соединения.
ТР оказывает выраженное цитотоксическое действие в отношении различных линий опухолевых клеток человека, а также проявляет активность в отношении человеческих лейкемических клеток in vitro [1]. Интересно, что в низких концентрациях этот алкалоид увеличивает экспрессию маркеров клеточной дифференцировки в человеческих моно-цитарных (U-937) и промиелоцитарных (HL-60) лейкемических клетках, что является показателем их дифференцировки в моноциты/макрофаги. После действия высоких концентраций ТР в течение 24 ч наблюдается вакуолизация цитоплазмы и деструкция митохондрий. Лейкемические клетки гибнут по пути апоптоза в течение 48 ч после их обработки. Экспозиция ТР усиливает Fas-индуцируемый апоп-тоз и увеличивает активность каспазы 3. Эти данные указывают на то, что низкие дозы ТР могут индуцировать дифференцировку лейкемических клеток, а высокие концентрации приводят к апоптотиче-ской гибели лейкозных клеток, вероятно, по пути каспаза-3/Fas [2].
Показано также, что ТР обладает антиканцерогенной активностью. При пероральном введении ТР в дозе 50 мг/кг, он уменьшает количество случаев рака кишечника у крыс, индуцированного азоксиме-таном. Так, если в контрольной группе, которой подкожно вводили этот канцероген в течение 3 недель, рак кишечника вызывался у 26 % экспериментальных животных, то в случае лечения ТР эта величина уменьшалась до 5 %. Полученные результаты свидетельствуют о том, что этот растительный алкалоид обладает защитным действием при индуцировании
рака азоксиметаном [3]. Кроме этого ТР супресси-рует колиты, индуцируемые декстран сульфатом у мышей, вероятно путем ингибирования продукции интерлейкина-2 активированными клетками селезенки [4]. Помимо цитотоксической и антиканцерогенной активности ТР обладает высокой специфичностью при действии на возбудителей различных микробных и протозойных инфекций [5].
Поиск и разработка агентов, преодолевающих множественную лекарственную резистентность (МЛР), имеет большое значение для химиотерапии. В настоящее время имеется немного химических веществ, обладающих понижающим регуляторным действием на экспрессию гена МЛР1. При оценке действия ТР на Р-гликопротеин-опосредованную МЛР на линии клеток рака груди MCF-7 было показано [6], что этот растительный алкалоид может подавлять суперэкспрессию гена MDR1 и уменьшать количество гликопротеина, ответственного за МЛР, с параллельным уменьшением его мРНК в клетках MCF-7, резистентных к адриамицину. ТР супрес-сирует активность промоторной части гена MDR1 путем увеличения взаимодействия ядерных белков, обладающих отрицательной регуляцией в области СААТ промотора гена MDR1 в клетках MCF-7/adr. резистентных к адриамицину. Это может приводить к ингибированию экспрессии гена MDR1. Кроме этого, ТР снижает количество мутантного р53-белка и уменьшает его стабильность. Таким образом, ТР может стать новым эффективным адъювантным агентом при проведении химиотерапии на резистентных опухолях.
В связи с тем, что ТР плохо растворим в биологических жидкостях, нами была разработана гелевая форма препарата, названная «Коурохитин», состоящая из двух компонентов - хитозана и ТР Хитозан в качестве носителя ТР был выбран неслучайно. Для этой цели часто используют различные полисахариды, среди которых хитозан является одним из лучших. Он широко используется для приготовления средств наружного применения в форме гелей, пленок, губок, коллоидных растворов, так как обладает антибактериальным, противогрибковым, противовирусным, ранозаживляющим и иммуномодулирующим эффектом, и при этом отличается низкой токсичностью [7]. В нашем конкретном случае ТР при взаимодействии с хитозаном приобретает форму лекарственного препарата, который биодоступен и обладает фармакологическим действием.
В настоящей работе мы оценили эффективность противоопухолевой активности препарата «Коуро-хитин» при пероральном маршруте введения отдельно и в сочетании с противоопухолевым препаратом алкилирующего действия циклофосфаном.
Таблица
Противоопухолевая активность препарата "Коурохитин" отдельно и в сочетании с циклофосфаном
Вещество (маршрут введения) Кол-во животных в группе Доза (мг/кг) / интервал (ч) х количество введений Продолжительность жизни
СПЖ, дни СПЖ, %
Контроль 7 14,8 100
Циклофосфан (в/б), 120 мг/кг 6 120/24 х 1 28,0 188,3
Коурохитин (per os), 20 мг/кг 6 20/24x5 18,1 122,3
Коурохитин, 20 мг/кг + Циклофосфан, 120 мг/кг 6 20/24 х 5 120/24х 1 29,8 200,1
Примечание: СПЖ - средняя продолжительность жизни мышей; (в/б) - внутрибрюшинное введение; (per os) - перо-ральное введение
Для определения противоопухолевой активности препарата «Коурохитин» использовали экспериментальную модель аденокарциномы Эрлиха (асцитный вариант). Беспатогенные мыши линии CD-1 весом 20±2 г содержались в стандартных условиях вивария, корм и воду получали без ограничений (ad libitum). Лечение животных с асцитной опухолью начинали через сутки после трансплантации 3 х 106 опухолевых клеток. Гелевую форму препарата вводили перорально в течение 5 дней в расчетной дозе 20 мг/кг.
Противоопухолевый эффект оценивали по увеличению средней продолжительности жизни (СПЖ, в %) экспериментальных животных по сравнению с контролем по формуле:
СПЖ (в %) = (Т / С) х 100,
где Т и С - средние значения (в днях) гибели животных в опытной и контрольной группах, соответственно.
Как показал эксперимент (табл.), препарат «Коурохитин» при пероральном введении в дозе 20 мг/ кг и пятикратном лечении проявил слабую противоопухолевую активность, увеличение средней продолжительности жизни (УПЖ, %) составило 22,3 %. Цитостатик циклофосфан в дозе 120 мг/кг при однократном внутрибрюшинном введении увеличил среднюю продолжительность жизни на 88,3 % по сравнению с контролем. При применении препарата «Коурохитин» в сочетании с циклофосфаном нами был зарегистрован синергический противоопухолевый эффект, при котором УПЖ имело максимальное
значение - 100,1%.
Таким образом, можно заключить, что гелевая форма препарата «Коурохитин» в сочетании с ци-клофосфаном обладает выраженным противоопухолевым эффектом. При этом важно подчеркнуть, что ТР является преимущественным ингибитором 5-липоксигеназы и циклооксигеназы-2 - ферментов, экспрессия которых резко возрастает в период развития опухолевых и воспалительных процессов [8].
Интересно, что ТР действует на 5-липоксигеназу как сильный специфический ингибитор, который имеет примерно в 2 раза более высокую активность, чем используемый в клинической практике специфический ингибитор указанного фермента - препарат зилеутон, успешно применяемый при местном лечении рака кожи [9]. Кроме того было показано [10], что ингибирование 5-липоксигеназы в опухолевых клетках значительно подавляет активацию ядерного фактора каппа В с последующим ингибированием клеточной пролиферации. Все сказанное выше возможно лежит в основе механизма противоопухолевого действия ТР в составе препарата «Коурохитин».
Литература
1. Jao C.W., Lin W.C., Wu Y.T., Wu P.L. Isolation, Structure Elucidation, and Synthesis of Cytotoxic Tryptanthrin Analogues from Phaius mishmensis //J. Nat. Prod. 2008. 71 (7): 1275-1279.
2. Kimoto T., Hino K., Koya-Miyata S. et al. Cell differentiation and apoptosis of monocytic and promyelocytic leukemia cells (U-937 and HL-60) by tryptanthrin, an active ingredient of Polygonum tinctorium Lour // Pathol. Int. 2001. 51: 15-25.
3. Koya-Miyata S., Kimoto T., Micallef M.J. et al. Prevention of azoxymethane-induced intestinal tumors by a crude ethyl acetate-extract and tryptanthrin extracted from Polygonum tinctorium Lour // Anticancer Res. 2001. 21 (3): 295-300.
4. Micallef M.J., Iwaki K., Ishihara T.et al. The natural plant product tryptanthrin ameliorates dextran sodium sulfate-induced colitis in mice // Int. Immunopharmacol. 2002. 2: 565-578.
5. Honda G., Tabata M., Tsuda M. The antimicrobial specificity of tryptanthrin // Planta Med. 1979. 37: 172-174.
6. Yu S.T., Chen T.M., Tseng S.Y. et al. Tryptanthrin inhibits MDR1 and reverses doxorubicin resistance in breast cancer cells // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2007. 358
(1): 79-84.
7. Bowman K., Leong K.W. Chitosan nanoparticles for oral drug and gene delivery // Int. J. Nanomedicine. 2006. 1
(2): 17-28.
8. Danz H., Stoyanova S., Thomet O. et al. Inhibitory Activity of Tryptanthrin on prostoglandin and leukotriene synthesis // Planta Med. 2002. 68: 875-880.
9. Fegn L., Wang Z. Topical Chemoprevention of skin cancer in mice, using combined inhibitors of 5-lipoxygenase and cyclo-oxygenase-2 // J. Laryngol. Otol. 2009. 16: 1-5.
10. Graham P., Lysaght J., Krishnamoorthy S.et al. Lipoxygenase metabolism: roles in tumor progressing and survival // Cancer Metastasis Rev. 2007. 26: 503-524.
PECULIARITIES OF ANTITUMOR ACTIVITY OF A NEW PREPARATION «COUROCHITIN»
1Svetlana Evgenjevna PETROVICHEVA, 1Aleksandr Michailovich POPOV, 1Yurii Michailovich GAFUROV, 2Taisiya Vasilievna MOSKOVKINA, 2Aleksandr Vladimirovich KACHANOV
1Pacific Institute of Bioorganic Chemistry FEB RAS, Vladivostok 2Far East State University, Vladivostok
Antitumor activity of a new potentional preparation «Courochitin», developed on the base of chitosan and natural alkaloid tripthantrin (couropitin), receiving by organic synthesis, was studied. The «Courochitin» preparation promoted to increase of antitumor effect of cyclophosphan in Ehrlich's tumor model. The possible mechanisms of antitumor action of tripthantrin in composition of preparation were discussed.
Key words: triptanthrin, antitumor drug, natural alkaloid, chitosan, combined chemotherapy
Petrovicheva S.E. - senior laboratorian of group study BAA, e-mail: popovam@piboc.dvo.ru Popov A.M. - Doct. Biol. Sci., Chief of group study BAA
Gafurov Yu.M. - Cand. Biol. Sci., senior researcher of lab. marine biochemistry Moskovkina T.V. - Cand. Chem. Sci., docent of the chair of organic chemistry Kachanov A. V. - research worker of the chair of organic chemistry
