Оценка взаимосвязи ингибирования матриксной металлопротеиназы-9 и содержания коллагеновых волокон в различных органах Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

16. Carney R.M., et al. Depression as a risk factor for cardiac mortality and morbidity: a review of potential mechanisms // J Psychosom Res. — 2002. — № 53(4). — Р. 897-902.

17. Goldberg D. Epidemiology of Mental Disorders in Primary Care Settings // Epidemiol Rev (1995) 17 (1): 182-190.

18. Lakatta E., Levy D. Arterial and cardiac aging: Major

shareholders in cardiovascular disease enterprises: Part II: The aging heart in health. // Circulation. — 2003. — Vol. 107. — P. 346.

19. Myers M.G., Haynes R.B., Rabkin S.W. Canadian hypertension society guidelines for ambulatory blood pressure monitoring // Am J Hypertens. — 1999. — Vol.12, № 11. — P. 11491157. 726.

Информация об авторах: Ларева Наталья Викторовна — д.м.н., заведующая кафедрой,

672090, г. Чита, ул. Горького 39а, ГБОУ ВПО ЧГМА, кафедра терапии ФПК и ППС, тел. (3022) 320085, 354324, e-mail: [email protected]; Валова Татьяна Владимировна — заочный аспирант, e-mail: [email protected]

© АКСЕНЕНКО М.Б., РУКША Т.Г. — 2013 УДК: 616-091.81-06-085:615.35

ОЦЕНКА ВЗАИМОСВЯЗИ ИНГИБИРОВАНИЯ МАТРИКСНОЙ МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗЫ-9 И СОДЕРЖАНИЯ КОЛЛАГЕНОВЫХ ВОЛОКОН В РАЗЛИЧНЫХ ОРГАНАХ

Мария Борисовна Аксененко, Татьяна Геннадьевна Рукша (Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого, ректор — д.м.н., проф. И.П. Артюхов, кафедра патологической физиологии с курсом клинической патофизиологии им. проф. В.В. Иванова, зав. — д.м.н. Т.Г. Рукша)

Резюме. Целью данной работы стало изучение влияния ингибирования матриксной металлопротеиназы-9 на содержание коллагена внутренних органов животных. Исследование было проведено на 20 мышах, самках линии C57Bl6. Опытной группе втечение 7 дней вводили селективный ингибитор ММП-9 (Inhibitor MMP-9 I, фирма Calbiochem) в концентрации 5nM, внутримышечно, 1 раз в сутки. В дальнейшем оценивалось количество коллагеновых волокон в следующих органах: печень, почки, селезёнка, сердце, лёгкие. Ингибирование активности ММП-9 привело к значимому увеличению (p<0,05) количества коллагеновых волокон в лёгких, почках и сердце животных в опытной группе, что может быть связано с развитием в дальнейшем негативных эффектов при экспериментальной терапии ингибиторами металлопротеиназ.

Ключевые слова: матриксная металлопротеиназа-9, ингибиторы матриксных металлопротеиназ, коллаген.

INFLUENCE OF MATRIX METALLOPROTEINASE-9 SELECTIVE INHIBITION ON THE COLLAGENIC FIBRES CONTENT IN INTERNAL ORGANS

Maria Borisovna Aksenenko, Tatiana Gennadyevna Ruksha (Krasnoyarsk State Medical University named after Prof. V. F. Voino-Yasenetsky)

Summary: Matrix metalloproteinase-9 inhibition effect on the collagen content of animals internals was the purpose of this work. Research was carried out on C57Bl6 mice. Selective MMP-9 inhibitor (Inhibitor MMP-9 I, Calbiochem) was administered to treatment group within 7 days in concentration 5nM, intramuscularly, daily. Then the amount of collagenic fibers was estimated in the liver, kidneys, spleen, heart, lungs. The inhibition of activity of MMP-9 led to significant increase (p<0,05) in amounts of collagenic fibers in lungs, kidneys and heart of animals in experimental group, that could be related to side-effects developing in application of MMPs.

Key words: matrix metalloproteinase-9, matrix metalloproteinases inhibitors, collagen.

Матриксные металлопротеиназы (ММП), принадлежащие к семейству протеолитических ферментов, хорошо известны благодаря их способности разрушать внеклеточный матрикс. ММП участвуют во многих физиологических и патологических процессах, таких как ангиогенез, старение, воспаление [14]. Не вызывает сомнений участие ММП в патогенезе злокачественных новообразований, подтверждением тому являются результаты различных исследований проводимые как in vitro, так и in vivo [13]. Помимо влияния ММП-9 на процессы инвазивного роста и метастазирования доказано участие ММП-9 и на более ранних этапах развития опухолевого процесса [3]. Кроме того ряд патологических состояний — ревматоидный артрит, остеоартрит, периодонтит, язвенная болезнь, аутоиммунные заболевания, гипертония, развиваются с нарушением регуляции деградации внеклеточного матрикса, а значит, с участием ММП [10].

Хотя доклинические исследования целого ряда различных синтетических ингибиторов ММП доказали их роль в качестве как цитостатических, так и антиангио-генных агентов, результаты клинических испытаний не всегда оправдывали ожидания [5]. Несмотря на это клинические исследования с ингибиторами матриксных металлопротеиназ часто выявляли серьезные побочные эффекты, в частности, развитие скелетно-мышечного

синдрома [7]. Как правило, наиболее выражены они были у более ранних неселективных ингибиторов ма-триксных металлопротеиназ, таких как маримастат и батимастат [12]. Эти побочные эффекты препятствовали дальнейшему созданию лекарственных средств на основе ингибиторов отдельных матриксных металло-проиназ. Для объяснения причин развития скелетномышечного синдрома был предложен ряд гипотез, базирующихся на отсутствии селективности в отношении металлопротеиназ их синтетических ингибиторов [8].

Ремоделирование (то есть деградация или проте-олиз) коллагеновых волокон внеклеточного матрикса осуществляется посредством матриксных металло-протеиназ (ММП) [4]. Особую роль отводят взаимоотношению ММП и количества коллагеновых волокон. Имеются данные о том, что ингибиторы ММП-9 могут использоваться в потенциальной терапии пациентов с риском развития сердечной недостаточности после перенесенного инфаркта миокарда за счёт уменьшения количества миобластоподобных клеток, которые являются основными клетками способными к синтезу коллагена, уменьшение же их количества может приводить к снижению накопления коллагена [2]. В это же время имеются данные о том, что селективное ингибирование отдельных ММП может наоборот увеличивать содержание коллагеновых волокон [9].

Таблица 1

Площадь, занимаемая коллагеновыми волокнами в различных органах, мкм2 (М±т)

Изучаемый параметр Контрольная группа Опытная группа

Почка Площадь, занимаемая коллагеновыми волокнами в базальных мембранах почечных клубочков, мкм2 155,65±14,55 404,85±30,95*

Площадь, занимаемая коллагеновыми волокнами в почечных канальцев, мкм2 178±12,68 400±34,65*

Лёгкие Площадь, занимаемая коллагеновыми волокнами в межальвеолярных капиллярах, мкм2 457,75±40,04 801±88,44*

Сердце Площадь, занимаемая коллагеновыми волокнами в перикарде, мкм2 186,24±16,34 354,81±20,55*

Площадь, занимаемая коллагеновыми волокнами в стенках аорты 220,81±18,25 394±14,38*

Печень Площадь, занимаемая коллагеновыми волокнами в портальных трактах, образованных вокругдольковыми сосудами, мкм2 158,72±16,52 168,63±10,24

Печень Площадь, занимаемая коллагеновыми волокнами в портальных трактах, образованных междольковыми сосудами, мкм2 952,33±80,34 1020±95,82

Площадь, занимаемая коллагеновыми волокнами в стенках и окружении центральных вен, мкм2 198±20,3 203±34,54

Селезёнка Площадь, занимаемая коллагеновыми волокнами в трабекулах селезёнки, мкм2 70,01±5,44 84±5,45

Площадь, занимаемая коллагеновыми волокнами в капсуле селезёнки, мкм2 60,02±3,65 64±6,69

Примечание: * различия значимы по отношению к контролю, p<0,05.

Цель работы: изучение влияния ингибирования ММП-9 на содержание коллагена внутренних органов экспериментальных животных.

Материалы и методы

Исследование было проведено на 20 мышах самках линии C57Bl/6 8-недельного возраста, массой 19,2±0,5 г. Животные были получены из Научного центра биомедицинских технологий РАМН, филиал «Столбовая». Все проводимые исследования выполнялись с соблюдением принципов гуманности, изложенных в директивах Европейского сообщества (86/609/EEC) и Хельсинкской декларации по защите позвоночных животных, используемых для лабораторных и других целей. Животные были разделены случайным образом на 2 группы, по 10 животных в каждой группе.

Первую группу составили животные, которым на протяжении 7 дней вводили селективный ингибитор ММП-9 (Inhibitor MMP-9 I, фирма Calbiochem) в концентрации 5nM, внутримышечно, 1 раз в сутки. В качестве контроля служит материал от интактных животных аналогичного с опытными возраста. Забор материала осуществлялся через 10 дней после последней инъекции ингибитора.

Материал фиксировали в 10% забуференном формалине. Из залитых в парафин объектов делали срезы толщиной 5мкм, которые окрашивали гематоксилином и эозином. Коллагеновые волокна выявляли путём окраски пикрофуксином по Ван Гизону [1] Визуализацию производили при помощи микроскопа «Olympus BX-41» при помощи программы «Infinity Capture», камера (Lumenera Corporation) и software V.4.6.0. На полученных микрофотографиях с помощью программного обеспечения AutoCAD 2009 определялась площадь, занимаемая коллагеновыми волокнами в изучаемом органе.

Статистическую обработку результатов производили с использованием программы «Statistica v.6»: рассчитывали средние величины (М) и их стандартные ошибки (m). Значимость различий оценивали с помощью непараметрического критерия Манна-Уитни при 95% уровне значимости.

Результаты и обсуждение

Изменения в структуре коллагена, его распределение в процессе ремоделирования зависит от регуляции ММП на трех уровнях: транскрипции, активации и ингибирования тканевыми ингибиторами металлопротеиназ (ТИММП) [13]. В ходе изучения гистологических препаратов, окрашенных пикрофуксином по Ван Гизону, были получены следующие результаты. Выявлено увеличение количества коллагеновых волокон в сравнении с контролем в межальвеолярных капиллярах лёгких (р<0,05), а также при оценке количества коллагеновых волокон в перикарде и стенках аорты (р<0,05). Эти данные подтверждают гипотезу о том, что ингибирование ММП-9 может увеличивать синтез коллагена фибробластов в сердце [11], а также тот факт, что при ингибировании ММП-9 количество коллагена увеличивается и указывает на стимулирование эффектов ремоделирования ткани, в то время как при увеличении экспрессии ММП-9 наблюдался противоположный результат. В целом, вышеуказанные факты подтверждают, что ММП-1,-2,-9 и-13 являются важными регуляторами ремоделирования коллагена [6].

Не было выявлено статистически значимых различий при оценке содержания коллагеновых волокон в трабекулах и капсуле селезёнки (р<0,05), а также при изучении площади занимаемой коллагеновыми волокнами в области триад, образованных как (мелкими вокругдольковыми) сосудами, так и более крупными (междольковыми) сосудами (р<0,05). При изучении гистологических срезов печени, окрашенных пикрофук-сином по Ван Гизону, где нами оценивалась площадь, занимаемая коллагеновыми волокнами в области триад, образованных как (мелкими вокругдольковыми) сосудами, так и более крупными (междольковыми) сосудами нами не было выявлено значимых различий (р<0,05) (табл. 1).

Было выявлено увеличение количества коллагеновых волокон в базальных мембранах почечных клубочков и почечных канальцев (р<0,05) (табл. 1) по сравнению с контрольной группой. Известно, что коллаген IV типа, в деградации которого и принимает участие ММП-9, содержится в базальных мембранах почечного клубочка (гломерулярная базальная мембрана) и почечных канальцев (тубулярная базальная мембрана). В клубочках базальная мембрана, наряду с обеспечением поддерживающей функции играет важную роль в качестве фильтра.

В заключение следует отметить, что ингибирование активности ММП-9 может приводить к увеличению количества коллагеновых волокон в лёгких, почках и сердце экспериментальных животных, что может являться подтверждением участия ММП-9 в процессах коллаге-нообразования и ремоделирования ткани, но также вызывать развитие негативных изменений при экспериментальной терапии селективными блокаторами ММП.

ЛИТЕРАТУРА

1. Арутюнов С.Д., Шехтер А.Б., Степанов А.Г. Исследование остеиндуктивных и остеокондуктивных свойств новой резорбируемой мембраны для направленной регенерации костной ткани в эксперименте in vivo. // Стоматология. -2007. — №2. — С. 4-8.

2. Копица Н.П., Белая Н.В., Титаренко Н.В. Роль ма-триксных металлопротеиназ в патогенезе постинфарктного ремоделирования левого желудочка. // Международный медицинский журнал. — 2010. — № 4. — С. 55-58.

3. Bergers G., Brekken R., McMahon G. et al. Matrix metalloproteinase-9 triggers the angiogenic switch during carciogenesis. // Nature Cell Biology. — 2000. — №2. — P. 737-744.

4. Cauwe B. Van den Steen P.E., Opdenakker G. The biochemical, biological, and pathological kaleidoscope of cell surface substrates processed by matrix metalloproteinases. // Critical Rewies in Biochemistry and Molecular Biology. — 2007. — Vol. 42. №3. — P. 113-185.

5. Fisher J. F., Mobashery S. Recent advances in MMP inhibitor. // Cancer and Metastasis Reviews. — 2006. — Vol. 25. — P. 115-136.

6. Kerkvliet E.H.M., Jansen I.C., Schoenmaker T., et al. Collagen type I, III, and V differently modulate synthesis and activation of matrix metalloproteinases by cultured rabbit periosteal fibroblasts. // Matrix Biology. — 2003. — Vol. 22. — P. 217-277.

7. Manello F. Natural bio-drugs as matrix metallopriteinase inhibitors: new perspectives on the horizon? // Recent Patents on Anticancer Drug Discovery. — 2006. — Vol. 1. — P. 91-103.

8. Peterson J.T. The importance of estimating the therapeutic index in the development of matrix metalloproteinase inhibitors. // Cardiovascular Research.-2006. — Vol. 69. № 3. — P. 677-687.

9. Quillard T., Tesmenitsky Y., Croce K., Travers R. et al. Selective inhibition of matrix metalloproteinase 13 (MMP-13) increases collagen content of established mouse atheromata. // Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology. — 2011. — Vol.31. № 11. — P 2464-2472.

10. Rundhaug J.E. Matrix metalloproteinases and angiogenesis. // Journal of Cellular and Molecular Medicine. — 2005. — Vol. 9. — P. 267-285.

11. Siwik D.A., Pagano P.J., Colucci W.S. Oxidative stress regulates collagen synthesis and matrix metalloproteinase activity in cardiac fibroblasts.// American Journal of Physiology-Cell Physiology. — 2001. — Vol.280. №1. — P. 53-60.

12. Sparano J.A., Bernardo P., Stephenson P., Gradishar W.J., Randomized phase III trial of marimastat versus placebo in patients with metastatic breast cancer who have responding or stable disease after first-line chemotherapy: Eastern Cooperative Oncology Group trial E 2196. // Journal of Clinical Oncology. — 2004. — Vol.22. — P. 4683-4690.

13. Sternlicht M.D., Werb Z. How matrix metalloproteinases regulate cell behavior. // Annual Review of Cell and Developmental Biology. — 2001. — Vol. 17. — P. 463-516.

14. Yoon S.O., Park S.J., Yun C.H., Chung A.S. Roles of matrix metalloproteinases in tumor metastasis and angiogenesis. // Journal of Biochemistry and Molecular Biology. — 2003. — Vol. 36. №1. — P. 128-137.

Информация об авторах: Аксененко Мария Борисовна - ассистент кафедры, 660022, Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1 ГБОУ ВПО КрасГМУ им. проф. В.Ф.Войно-Ясенецкого Минздрава России, кафедра патологической физиологии с курсом клинической патофизиологии им.проф. В.В. Иванова, тел. (391) 2283649, e-mail: aksenenko_ [email protected]; Рукша Татьяна Геннадьевна - д.м.н., заведующая кафедрой, e-mail: [email protected]

© РАСУЛОВ Р.И., ХАМАТОВ Р.К., ЗУБКОВ Р.А., ЗАГАЙНОВ А.С., НАЗАРОВА Д.В. — 2013 УДК: [616.348/.351-006.6+616.36-033.2]-089

ХИРУРГИЧЕСКАЯ ТАКТИКА ЛЕЧЕНИЯ КОЛОРЕКТАЛЬНОГО РАКА С МЕТАСТАТИЧЕСКИМ ПОРАЖЕНИЕМ ПЕЧЕНИ

Родион Исмагилович Расулов1, Рафаил Камильевич Хаматов1, Роман Александрович Зубков2,

Александр Сергеевич Загайнов3, Дарья Владимировна Назарова3

^Иркутская государственная медицинская академия последипломного образования, ректор — д.м.н., проф.

В.В. Шпрах, кафедра онкологии, зав. — д.м.н., проф. В.В. Дворниченко; 2Иркутский государственный медицинский университет, ректор — д.м.н. проф. И.В. Малов, кафедра онкологии и лучевой терапии, зав. — д.м.н., проф. В.В. Дворниченко; 3Иркутский областной онкологический диспансер, гл. врач — д.м.н., проф. В.В. Дворниченко)

Резюме. Обсуждены результаты лечения больных колоректальным раком с метастатическим поражением печени. Общее количество больных 210, временной интервал с 2001 по 2011 год. Приведены схемы комплексного лечения, а также показатели отдалённой общей выживаемости в сравнении с паллиативными вмешательствами и химиотерапией.

Ключевые слова: метастатический колоректальный рак, резекция печени, гемигепатэктомия, радиочастотная аблация, химиоэмболизация печёночной артерии.

SURGICAL TACTICS OF TREATMENT OF COLORECTAL CANCER WITH METASTATIC LESION OF LIVER

Rodion Rasulov1, Rafail Hamatov1, Roman Zubkov2, Alexandr Zagainov3, Darya Nazarova3 (1Irkutsk State Medical Academy of Postgraduate Studies,

2Irkutsk State Medical University, 3Irkutsk Regional Oncological Hospital)

Summary: The results of treatment of patients with colorectal cancer with metastatic lesion of liver have been discussed. The general number of patients was 210, a time interval — from 2001 to 2011. Schemes of complex treatment, and also indicators of the remote general survival rate in comparison with palliative interventions and chemotherapy are provided.

Key words: metastatic colorectal cancer, liver resection, hemiheparectomy, radio frequency ablation, chemoembolisation of hepatic artery.

В настоящее время заболеваемость колоректальным раком в России составляет 34-38 на 100000 населения и опережает аналогичный показатель для рака желудка. За последние 10 лет рак толстой кишки занимает третье место среди всех онкологических нозологий уступая только раку лёгкого и раку кожи. К сожалению, несмотря на широкое распространение фиброколоноскопии, до сих пор до 60% всех впервые выявленных больных имеют

метастазы в печень. Из них более половины — до 35% от всех впервые выявленных — погибают в течение 1 года. В Иркутской области за последние 10 лет ежегодно регистрируется почти 900 новых случаев рака толстой кишки. При этом около 300 больных с метастатическим поражением печени, кроме того, в эту группу больных входит почти 200 пациентов с ранее проведённым радикальным хирургическим лечением. Таким образом, в пределах