CC BY
49
разрешению этой проблемы нужно относиться серьезно, а проведение лечебных мероприятий должно быть
ЛИТЕРАТУРА
1. Дуда В.И. Акушерство. - М.: Высш. шк., 2004. - 639 с.
2. Кулаков В.И., Серов В.Н., Абакарова П.Р. и др. Рациональная фармакотерапия в акушерстве и гинекологии: Рук-во для практикующих врачей / Под ред. В.И. Кулакова, В.Н.Серова. - М.: Литтерра, 2005. - 1152 с.
3. Макаров О.В., Николаев Н.Н., Волкова Е.В. Артериальная гипертензия у беременных. Только ли гестоз? (Руководство для врачей). - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. - 176 с.
4. Мурашко Л.Е., Серов В.Н., Ткачева О.Н., Тумбаев И.В. Суточный мониторинг артериального давления в диагностике и терапии синдрома гипертензии при гестозе и гипертонической болезни беременных // Акушерство и гинекология.
- 2007. - №3. - С.13-17.
5. Мурашко Л.Е., Ткачева О.Н., Тумбаев И.В. Оценка эффективности гипотензивных средств, применяемых при ге-стозе, и их влияние на эндотелиально-сосудистый фактор гипертензивного синдрома при беременности // Акуш. и ги-нек. - 2007. - №2. - С.32-36.
6. Радзинский В.Е., Галина Т.В. Проблемы гестоза и подхо-
этиопатогенетически обоснованным и в комплексном виде.
ды к их решению // Казанский медицинский журнал. - 2007.
- №2. - C.114-117.
7. Рогова Е.Ф., Тареева И.Е., Сидорова И.С. и др. Почечная и маточная гемодинамика у беременных с гипертонической болезнью // Тер. архив. - 2001. - Т. 73. №10. - С.28-33.
8. Сидорова И.С. Гестоз. - М., 2003. - 416 с.
9. Dekker G., Sibai B.M. Primary, secondary and tertiary prevention of preeclampsia // Lanset. - 2001. - Vol. 357. - P.209-215.
10. Mackay A.P., Berg J.C., Atrash N.K. Pregnancy-related mortality from preeclampsia and eclampsia // Obstet. Gynecol. -2001. - Vol. 97. - P.533-538.
11. Sibai B.M. Chronic hypertension in pregnancy // Obstet. Gynecol. - 2002. - Vol. 100. - P.369-377.
12. Sibai B.M. Diagnosis and management of gestational hypertension and preeclampsia // Obstet. Gynecol. - 2003. - Vol. 102. - P.181-192.
13. Zeeman G.G., Fleckenstein C.L., Twickler D.M. Cerebral infarction in eclampsia // Am. J. Obstet Gynecol. - 2004. - Vol. 190. №3. - P.714-720.
Информация об авторах: Баку 1000 Азербайджан, Азербайджанский Государственный институт Усовершенствования врачей им. А. Алиева, квартал 3165. E-mail: nauchnaya@rambler.ru, Акпербекова Самира Алиакпер кызы - ассистент кафедры акушерства-гинекологии; Исрафилбейли Солмаз Гусейн кызы - заведующая кафедрой акушерства-гинекологии, профессор, д.м.н.; Гадиров Айдын Вели оглы - доцент кафедры анестезиологии и реаниматологии, к.м.н.
© ЛАЛЕТИН В.С., КОЛЕСНИЧЕНКО Л.С. - 2010
ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ МЕСНОЙ, ВЫЗВАННОГО МЕТОТРЕКСАТОМ, ОКИСДАТИВНОГО СТРЕССА
В ТКАНЯХ ПЕЧЕНИ И ПОЧЕК
В.С. Лалетин, Л.С. Колесниченко (Иркутский государственный медицинский университет, ректор - д.м.н., проф. И.В. Малов, кафедра биоорганической и бионеорганической химии, зав. - д.м.н., проф. Л.С. Колесниченко, кафедра биохимии, зав. - д.м.н., проф. В.И. Кулинский)
Резюме. Описан эффект предотвращения 2-меркаптоэтансульфонатом (месной) развития перекисного окисления липидов в тканях почек и печени, вызванного метотрексатом. Реализация данного эффекта сопряжена с модуляцией активности ферментов метаболизма глутатиона. Полученные данные свидетельствуют о потенциальной возможности использования месны в качестве антидота метотрексата.
Ключевые слова: система глутатиона, метотрексат, месна.
PREVENTION OF METHOTREXATE-INDUCED OXIDATIVE STRESS IN LIVER AND KIDNEY TISSUES BY MESNA
V.S. Laletin, L.S. Kolesnichenko (Irkutsk State Medical University)
Summary. Prevention of methotrexate-induced lipid peroxidation in liver and kidney tissues by 2-mercaptoethane sulfonate (mesna) is described. Realization of the present effect is accompanied by glutathione enzymes activity modulation. Our data suggest that mesna is a possible antidote to methotrexate.
Key words: glutathione system, methotrexate, mesna.
До настоящего времени механизм развития гепато-нефротоксического действия метотрексата (МТ) малоизучен. Существует гипотеза о взаимосвязи нефро-токсического действия МТ с развитием оксидативного стресса (ОС) в тканях почки [4,9,10], истощением концентрации ключевого антиоксиданта - глутатиона [9] и снижением активности ГПО [10]. МТ проявляет не-фротоксичность в высоких дозах [6,7,15], низкие дозы МТ нефротоксичны лишь при курсовом введении [8]. Исходя из этого, в эксперименте МТ вводился однократно в высокой дозе. Рассматриваются различные возможности компенсации вызванных сдвигов применением различных антиоксидантов [9,10].
В ряде статей описано нивелирование в схемах химиотерапии тропной токсичности отдельных цитоста-тиков. Так сообщается, что в схеме CMF метотрексат не оказывает нефротоксического действия, а циклофосфа-
мид не вызывает развитие геморрагического цистита [13]. Мы предлагаем рассматривать изменения в системе глутатиона как один из универсальных и ключевых механизмов развития, как тропной токсичности, так и её нивелирования в схемах химиотерапии.
Актуальным с этой точки зрения является изучение сдвигов в системе глутатиона в различных органах при введении различных цитостатиков и определение возможных сходных сдвигов в пределах отдельных групп (так например, нами определены синхронные сдвиги при введении антиметаболитов - 5-фторурацила и метотрексата).
Стабилизация системы глутатиона оправдана с теоретической точки зрения в условиях лечения МТ, т.к. известные механизмы резистентности к МТ не связаны с метаболизмом тиолов. В качестве возможного антидота была исследована месна (2-меркптоэтансульфонат).
Описано влияние месны на различные ткани и органы (печени [11,12,17], легких [5], почек [17], кишечника [16]), что свидетельствует о ней как об универсальном антиоксиданте. Нами предложено использование мес-ны - уропротектора, антидота оксазофосфоринов (ци-клофосфамида и ифосфамида) - в качестве нефропро-тектора при введении МТ.
Механизм действия месны обусловлен связыванием и обезвреживанием нефротоксических метаболитов ок-сазофосфоринов. Но несоответствие фармакодинамики и фармакокинетики препарата и описанных антиок-сидантных эффектов в ряде патологических состояний, сопровождающихся оксидативным стрессом в различных органах [5,11,12,16,17] позволяет предполагать наличие опосредованного механизма реализации анти-оксидантных эффектов.
Мы предполагаем, что система глутатиона является центральным звеном развития анти-оксидантных эффектов месны.
Ранее в своих исследованиях мы показали стойкое и выраженное снижение концентрации глутатиона в печени и почках при введении МТ, что согласуется с гипотезой о взаимосвязи изменений системы глутатио-на с развитием тропной токсичности [3].
Цель работы: исследование влияния МТ на концентрацию восстановленного глутатиона (GSH), активность ферментов и концентрацию производных тиобарбитуровой кислоты (TBARS), а также коррекция месной возможных сдвигов в системе глутатиона.
Материалы и методы
Эксперименты проведены на 118 мышах обоего пола: внутрибрюшинно однократно вводили МТ в дозе 150 мг/ кг, а также трёхкратно внутрибрюшинно вводили мес-ну в дозе 30 мг/кг отдельно и вместе с МТ: за 15 мин до введения химиопрепарата, через 4 и 8 ч после введения. Концентрацию GSH и активность трёх главных ферментов его метаболизма: глута-тионтрансферазы (ГТ), глу-татионпероксидазы (ГПО) и глутатионредуктазы (ГР) определяли стандартными спектрофотометрическими методами [2]. Концентрацию TBARS как маркера пере-кисного окисления липидов (ПОЛ) в печени мышей измеряли по методу J. Stocks и соавт. [14] в модификации И.А. Волчегорского [1].
Измерения проводили через 24 и 72 ч после введения МТ.
Исследования были проведены с соблюдением международных стандартов и биоэтических норм, в соответствии с Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, ис-
пользуемых для экспериментов или в научных целях. Протокол исследований был одобрен на заседании Этического Комитета ИГМУ
Результаты статистически обработаны с использованием критериев F, 1 Стьюдента и 1 Велча. Описаны только значимые изменения (р < 0,05).
Результаты и обсуждение
МТ снижал концентрацию ОвН как в почках, так и печени через 24 ч (табл. 1 и 2). Снижение концентрации С8Н метотрексатом носило стойкий характер и
сохранялось через 72 ч. Месна через 24 и 72 ч увеличивала концентрацию ОвН в почках и печени. Учитывая фармакодинамику и фармакокинктику препарата, продолжительное увеличение концентрации ОвН в почках и печени свидетельствует о том, что месна не только непосредственно участвует в качестве тиола, но также действует и опосредованно, действуя на активность ферментов системы глутатиона. Совместное введение МТ с месной предотвращало снижение концентрации ОвН в почках и печени: увеличение концентрации ОвН, по сравнению с контролем через 24 ч и нормализация через 72 ч.
МТ не изменял активность ГПО ни в почках, ни в
Таблица 2
Влияние метотрексата и месны на концентрацию глутатиона, активность ферментов его метаболизма и концентрацию МДА в печени
Показатели GSH почки ГТ почки ГР почки ГПО почки TBARS почки
Контроль 3,70±0,10 (n=23) 413±41,3 (n=6) 67,3±4,82 (n=6) 109±11,5 (n=6) 0,077±0,003 (n=6)
Месна 30 мг/кг x3 24 ч 4,82±0,10c (n=6) 529±33,9a (n=7) 87,5±10,5 (n=7) 191±18,9b (n=7) 0,059±0,010 (n=5)
Месна 30 мг/кг x3 72 ч 4,51±0,12c (n=6) 403±39,9 (n=7) 53,4±2,94a (n=7) 177±13,7b (n=7) 0,043±0,007b (n=6)
МТХ 150 мг/кг 24 ч 3,26±0,07c (n=16) 275±20,6a (n=6) 73,0±7,11 (n=6) 109±15,1 (n=6) 0,101±0,008a (n=6)
МТХ 150 мг/кг 72 ч 3,11±0,18b (n=15) 241±38,5a (n=5) 67,4±6,19 (n=5) 117±11,0 (n=5) 0,124±0,011b (n=5)
МТХ 150 мг/кг + Месна 30 мг/кг x3 24 ч 4,82±0,13cm (n=6) 378±66,3 (n=6) 53,5±4,99k (n=6) 233±19,1cm (n=6) 0,070±0,011k (n=6)
МТХ 150 мг/кг + Месна 30 мг/кг x3 72 ч 3,87±0,21k (n=7) 226±17,6b (n=5) 59,2±7,44 (n=5) 220±16,3cc (n=5) 0,144±0,024a (n=5)
Таблица l
Влияние метотрексата и месны на концентрацию глутатиона, активность ферментов его метаболизма и концентрацию МДА в печени
Показатели GSH печень ГТ печень ГР печень ГПО печень TBARS печень
Контроль 5,44±0,09 (n=57) 1019±36,0 (n=53) 29,4±0,74 (n=53) 62,9±1,77 (n=53) 0,059±0,006 (n=21)
Месна 30 мг/кг x3 24 ч 6,84±0,51a (n=7) 1840±286a (n=7) 44,4±4,57a (n=7) 82,3±12,3 (n=7) 0,041±0,011 (n=7)
Месна 30 мг/кг x3 72 ч 6,76±0,36b (n=7) 1028±137 (n=7) 23,6±2,61 (n=7) 76,4±15,1 (n=7) 0,043±0,007 (n=5)
МТХ 150 мг/кг 24 ч 4,73±0,17b (n=16) 1342±95,9b (n=17) 39,7±1,97c (n=17) 58,7±4,69 (n=17) 0,076±0,006 (n=6)
МТХ 150 мг/кг 72 ч 5,02±0,16a (n=15) 749±51,3c (n=16) 21,6±1,23c (n=16) 72,8±5,63 (n=16) 0,106±0,007c (n=5)
МТХ 150 мг/кг + Месна 30 мг/кг x3 24 ч 7,52±0,49bl (n=6) 1558±200a (n=6) 31,2±4,34 (n=6) 76,2±8,41 (n=6) 0,040±0,007al (n=6)
МТХ 150 мг/кг + Месна 30 мг/кг x3 72 ч 5,45±0,30 (n=10) 1081±130k (n=10) 29,3±3,14k (n=10) 73,9±12,2 (n=10) 0,07±0,014k (n=10)
Примечание: в таблицах 1 и 2 приняты следующие обозначения: а - р < 0,05, Ь - р < 0,01, с - р < 0,001 в сравнении с контрольной группой; к - р < 0,05, 1 - р < 0,01, т - р < 0,001 в сравнении с группой мышей, которым вводили только метотрексат; активность ферментов выражена в нмоль/мин на 1 мг белка; концентрация С8Н выражена в мкмоль на грамм ткани.
печени. Месна увеличивала активность ГПО в почках через 24 и 72 ч, не изменяя её в печени. При совместном введении МІ и месны активность ГПО выражено возрастала в почках и на 24, и на 72 ч.
Введение МІ сопровождалось выраженным снижением активности TT в почках на оба срока. Іогда как в печени увеличение активности TT через 24 ч сменялось снижением через 72 ч. Месна увеличивала активность TT как в печени, так и в почках через 24 ч, не влияя на активность TT на 72 ч. Месна при введении с МІ норма-лизовывала активность TT в почках через 24 ч, но через 72 ч не предотвращала снижение активности фермента. В печени увеличивала активность TT через 24 ч и нор-мализовывала через 72 ч.
МІ увеличивал в печени активность ГР через 24 ч, но активность фермента снижалась через 72 часа. Месна в печени увеличивала активность ГР через 24 ч. В почках отмечалось снижение активности ГР через 72 ч. Совместное введение МІ с месной предотвращало изменения активности фермента как в печени так и в почках.
МІ увеличивает концентрацию продуктов ПОЛ в почках через 24 ч, через 72 ч уровень TBARS остаётся высоким, в печени увеличение TBARS наблюдается через 72 ч. Данные изменения свидетельствуют о проок-сидантном действии МІ на печень и в большей степени на почки. В почках ОС развивается в ранние сроки и сохраняется продолжительное время. Месна снижает концентрацию TBARS в сравнении с контролем в почках через 72 ч, в печени концентрация TBARS не изменяется. Введение месны совместно с МІ предотвращает развитие ПОЛ в печени как через 24, так и через 72 ч. В почках месна снижает концентрацию TBARS через 24 ч, не предотвращая развитие ПОЛ в отдаленный период через 72ч.
ЛИТЕРАТУРА
1. Bолчегорский И.А., Долгушин И.И., Колесников О.Л., Цейликман B3. Экспериментальное моделирование и лабораторная оценка адаптивных реакций организма. - Челябинск, 2000. - 167 с.
2. Колесниченко Л.С., Кулинский BM., Сотникова r.B., Ковтун BM. Влияние направленного изменения концентрации глутатиона на температуру тела и толерантность к ишемии головного мозга // Биохимия. - 2003.
- T. 6В. №5. - С.656-663.
3. Колесниченко Л.С., Лалетин B.G Влияние противоопухолевых антиметаболитов на систему глутатиона // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). - 2006.
- №7. - С.50-51.
4. Devrim E., Cetin R., Kiligoglu B., et al. Methotrexate causes oxidative stress in rat kidney tissues // Ren. Fail. -2005. - Vol. 27. №6. - P.771-773.
5. El-Medany A., Hagar H.H., Moursi M., et al. Attenuation of bleomycin-induced lung fibrosis in rats by mesna // Eur. J. Pharmacol. - 2005. - Vol. 509. №1. - P61-70.
6. Fong C.M., Lee A.C. High-dose methotrexate-associated acute renal failure may be an avoidable complication // Pediatr. Hematol. Oncol. - 2006. - Vol. 23. №1. - P51-57.
7. Gronroos M.H., Jahnukainen T., Mottonen M., et al. Long-term follow-up of renal function after high-dose methotrexate treatment in children // Pediatr. Blood Cancer.
- 200В. - Vol. 51. №4. - P535-539.
В. Izzedine H., Launay-Vacher V., Karie S., et al. Is low-dose methotrexate nephrotoxic? Case report and review of the literature // Clin. Nephrol. - 2005. - Vol. 64. №4. - P315-319.
9. Jahovic N., Cevik H., Sehirli A.O., et al. Melatonin
Таким образом, ключевыми факторами развития ОС в тканях тропных органов при введении МТ является снижение активности ГТ, а также непосредственно истощение GSH. Отсутствие увеличения активности ГПО в условиях развития ПОЛ также является одним из факторов усугубления прооксидантного действия МТ.
МТ вызывает значительные негативные сдвиги в системе глутатиона почек и печени, создавая условия для развития выраженного окислительного стресса. Прооксидантные эффекты МТ в почках возникают уже в ранние сроки и носят стойкий характер. В печени через 24 ч наблюдается адекватный ответ системы глутатиона на развитие ОС, который проявляется в виде увеличения активности ГТ и ГР, что предотвращает развитие ПОЛ. Но данная фаза сменяется снижением активности ГТ и ГР, в связи с этим система глутатиона теряет возможность эффективно функционировать, что влечет за собой развитие ОС. Введение месны позволяет предотвратить негативные сдвиги, увеличивая концентрацию GSH, активность ГТ и ГПО через 24 ч. Через 72 ч после совместного введения антиоксидантные эффекты мес-ны сохраняются, но выражены они в меньшей степени, чем через 24 ч. Следовательно, выявлены антиоксидант-ные эффекты месны, в реализации которых участвует система глутатиона. Хотя месна имеет короткий период полувыведения, оказывает достаточно продолжительное антиоксидантное действие, длительность которого связана с модулированием системы глутатиона (как концентрации GSH, так и ферментов его метаболизма). Месна нормализует систему глутатиона, предотвращая в ранние сроки и снижая в отдаленный период развитие ПОЛ - предполагаемого фактора развития гепатонеф-ротоксичности МТ.
Полученные нами данные говорят о возможности использования месны в качестве антидота МТ.
prevents methotrexate-induced hepatorenal oxidative injury in rats // J. Pineal Res. - 2003. - Vol. 34. №4. - P.282-287.
10. Oktem F., Yilmaz H.R., Ozguner F., et al. Methotrexate-induced renal oxidative stress in rats: the role of a novel antioxidant caffeic acid phenethyl ester // Toxicol. Ind. Health. - 2006. - Vol. 22. №6. - P.241-247.
11. Sener G., Kabasakal L., Sehirli O., et al. 2-Mercaptoethane sulfonate (MESNA) protects against biliary obstruction-induced oxidative damage in rats // Hepatol. Res. - 2006. - Vol. 35. №2. - P.140-146.
12. Sener G., Sehirli O., Ercan F., et al. Protective effect of MESNA (2-mercaptoethane sulfonate) against hepatic ischemia/reperfusion injury in rats // Surg. Today. - 2005. -Vol. 35. №7. - P.575-580.
13. Skretkowicz J., Sekulska M., Danilewicz M., et al. Effect of some anticancer drugs and combined chemotherapy on renal toxicity // Biol. Signals. - 1996. - Vol. 5. №1. - P.51-58.
14. Stocks J., Gutteridge J.M., Sharp R.J., et al. Assay using brain homogenate for measuring the antioxidant activity of biological fluids // Clin. Sci. Mol. Med. - 1974. - Vol. 47. №3. - P.215-222.
15. Treon S.P., Chabner B.A. Concepts in use of high-dose methotrexate therapy // Clin. Chem. - 1996. - Vol. 42. №8. - P.1322-1329.
16. Ypsilantis P., Lambropoulou M., Tentes I., et al. Mesna protects intestinal mucosa from ischemia/reperfusion injury // J. Surg. Res. - 2006. - Vol. 134. №2. - P.278-284.
17. Ypsilantis P., Tentes I., Anagnostopoulos K., et al. Mesna protects splanchnic organs from oxidative stress induced by pneumoperitoneum // Surg. Endosc. - 2009. -Vol. 23. №3. - P.583-589.
Информация об авторах: 664003, г. Иркутск, ул. Красного Восстания 1, кафедра биохимии ИГМУ, e-mail: greensleeves@list.ru, Лалетин Всеволод Сергеевич - аспирант, Колесниченко Лариса Станиславовна - заведующая
кафедрой, профессор, д.м.н.
