CC BY
115
ЛИТЕРАТУРА
1. Макарова, О.В. [и др.] Индивидуальные различия реакций органов-мишеней и иммунной системы при экспериментальном эндотоксикозе /О.В. Макарова, А.М. Яблонская, Л.П. Михайлова [и др.] //Архив патологии. - 2009.-№4.-С. 37-43.
2. Малахова, М.Я. Эндогенная интоксикация как отражение компенсаторной перестройки обменных процессов в организме. //Эфферентная терапия. - 2000.-№ 6(4).-С. 3-14.
3. Медицинские лабораторные технологии: Справочник под. ред. А.И. Карпищенко. -СПб: Интермедика, 1999; Т.2: 636 с.
4. Храмых, Т.П. [и др.]. К вопросу о эндотоксемии при геморрагической гипотензии /Т.П. Храмых, В.Т. Долгих //Патол. физиология и экспериментальная терапия. -2009.- №1.- С.28-30.
5. Острые нарушения артериального мезентериального кровообращения /А.И. Шугаев, А.В. Вовк //Вестн. хирургии. -2005. - Т.164 №4. - С.112-115.
УДК: 576.8.077.37:577.1:616-006.4:618.19-006.6
© О.А. Князева, И.Г. Конкина, А.В. Князев, Т.И. Смолихина, О.Н. Целебровская, 2011
О.А. Князева1, И.Г. Конкина2, А.В. Князев3, Т.И. Смолихина4, О.Н. Целебровская5 ВЛИЯНИЕ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ LAVANDULA VERA И SALVIA SCLARIA НА ПРОТИВООПУХОЛЕВУЮ АКТИВНОСТЬ И ДИНАМИКУ СПОНТАННОГО ГИДРОЛИЗА С3 КОМПОНЕНТА КОМПЛЕМЕНТА
1 Башкирский государственный медицинский университет, г. Уфа 2Институт органической химии Уфимского научного центра РАН, Уфа 3Институт биохимии и генетики УНЦ РАН, Уфа 4Институт биофизики клетки РАН, Пущино 5Республиканский клинический онкологический диспансер, г. Уфа
Показано ингибирующее влияние эфирных масел Lavandula vera и Salvia sclaria в режиме ароматерапии (АРТ) на рост клеток миеломы Sp 2/0 Ag14, выражающееся в торможении развития асцита у мышей линии BALB/c и существенном увеличении продолжительности жизни животных.
Обнаружено также корригирующее влияние АРТ на профиль спонтанного гидролиза ключевого компонента системы комплемента С3 в процессе инкубации сывороток крови лиц с новообразованиями (рак молочной железы, ходжкинские и неходжкинские лимфомы) и пациентов «группы онкологического риска» (диффузная мастопатия). При этом наблюдаемые резкие «всплески» уровня С3(Н2О) - конформационной формы С3 в сыворотках онкобольных после курса АРТ исчезали или становились менее выраженными относительно контрольной группы здоровых доноров.
Ключевые слова: эфирные масла, миелома, мыши BALB/c, комплемент С3, С3(Н2О), ходжкинские и неходжкинские лимфомы, рак молочной железы, диффузная мастопатия.
O.A. Knyazeva, I.G. Konkina, A.V. Knyazev, T.I. Smolikhina, O.N. Czelebrovskaya THE INFLUENCE OF ETHEREAL OILS LAVANDULA VERA AND SALVIA SCLARIA ON ANTICANCER ACTIVITY AND COMPLEMENT C3 COMPONENT SPONTANEOUS HYDROLYSIS DYNAMICS
There has been shown an inhibiting effect of ethereal oils Lavandula vera and Salvia sclaria in the mode of arometherapy (ART) on the growth of cells of myeloma Sp 2/0 Ag14 that is expressed in inhibition of development of ascites in mice of line BALB/c and an essential increase in their lifespan.
There has also been revealed a correcting influence of ART on the profile of C3 complement system key component spontaneous hydrolysis in the process of blood serum incubation in individuals with neoplasms (breast cancer, Hodgkin's lymphoma and non-Hodgkin's lymphoma) and in patients of cancer risk group (diffuse mastopathy). Furthermore, the observed abrupt surges in the level of С3(Н2О)-conformational form of C3 in the blood serum of oncopatients disappeared after the course of ART or became less expressed compared to the screening group.
Key words: ethereal oils, myeloma, mice of line BALB/c, complement, С3, С3(Н2О), Hodgkin's lymphomas and non-Hodgkin's lymphomas, breast cancer, diffuse mastopathy.
Эфирные масла растений в минималь- линалоол (3,7-dimetil-1,6-oktadien-3-cl) и ли-
ных дозах способны оказывать регулирующее налилацетат (1,5-dimetil-1-vinil-4-heksenilace-
действие на ряд ключевых систем организма - tat). Например, в эфирном масле из соцветий
иммунную, гормональную, нервную [3,2], а мускатного шалфея содержится почти исклю-
некоторые из них, в частности Lavandula vera чительно линалилацетат (63%) и линалоол
и Salvia sclaria, проявляют антиканцероген- (21%), относящиеся к классу кислородсодер-
ные свойства [7, 8]. жащих монотерпенов. Отмечено иммунокор-
Состав эфирных масел сложен, но ос- ригирующее действие как конкретных терпе-
новную их часть составляют два компонента - ноидов, так и эфирных масел, а также проти-
воопухолевая активность данных реагентов [2]. Растительные терпеноиды активно способствуют синтезу долихолов, дефицит которых отмечается при различных патологиях, в том числе при неопластических процессах, нормализуя действие долихол-фосфатного цикла. Так, противоопухолевый эффект отмечен для лимонена (metyl-4-isopropenyl cyclo-hexene), который повышает уровень энзимов, включенных в цепочку элиминирования канцерогенов, что приводит к уменьшению их повреждающего действия [9].
За последние 20 лет появился значительный интерес к терапевтическому использованию эфирных масел в режиме ароматера-пии (АРТ) [4, 3, 2]. Показано корригирующее действие некоторых из них на маркеры онкологического риска [6]. Однако молекулярные механизмы подобных эффектов не раскрыты и требуют дальнейших исследований. Не изучена степень воздействия эфирных масел на систему комплемента, центральное положение в которой занимает компонент С3, являющийся связующим звеном между врожденным и приобретенным иммунитетом. Благодаря конформационной подвижности глобулярный белок С3 находится в динамическом равновесии нативной и обратимо «развернутой» форм, в которых обнаженная тио-эфирная связь может быть подвергнута гидролизу, в результате чего образуется конфор-мационная форма С3(Н2О), инициирующая активацию комплемента по альтернативному пути. Выявленная нами ранее корреляция между изменением уровня С3(Н2О) и содержанием опухольассоциированного маркера СА-125 [1] дает основание для использования величины данного показателя в качестве оценочного критерия эффективности воздействия исследуемых реагентов.
Цель работы - исследовать противоопухолевую активность эфирных масел Lavandula vera и Salvia sclaria в режиме АРТ и влияние их на уровень С3(Н2О) в сыворотке крови онкобольных (ходжкинские и неходжкинские лимфомы, рак молочной железы), а также группы «онкологического риска» (диффузная мастопатия).
Материал и методы
В работе были использованы эфирные масла Lavandula vera и Salvia sclaria (производства НПО «Крымроза») в соотношении 2:1, которые для проведения сеанса АРТ в течение 40 минут распылялись с парами воды, нагретой до температуры 80оС, создавая концентрацию в воздухе помещения 4-5 мг/м3.
Противоопухолевую активность эфир-
ных масел исследовали на 40 белых мышах линии BALB/c, которым за день до начала эксперимента инъецировали внутрибрюшин-но суспензию клеток миеломы штамма Sp 2/0 Ag14 (106 на мышь). Предварительно (за 7-10 суток) с целью стимуляции асцитной опухоли животным внутрибрюшинно вводили пристан (тетраметилпентадекан) по 0,5 мл на мышь. Животным опытной группы ежедневно в течение двух недель проводили сеанс АРТ. При этом контрольная группа с эфирными маслами не контактировала. Период наблюдения составлял 6 месяцев. Увеличение продолжительности жизни животных (УПЖ) рассчитывали по формуле [5]:
УПЖ= [(СПЖо - СПЖк)/СПЖк]100%,
где СПЖо - средняя продолжительность жизни в опытной группе животных, СПЖк - средняя продолжительность жизни в контрольной группе.
Влияние эфирных масел на изменение уровня С3(Н2О) исследовали в сыворотках сходных по возрасту и полу больных (женщины) с неопластическими процессами: лимфо-гранулематоз/ходжкинские лимфомы (ХЛ) во 11а стадии (n=12); неходжкинские лимфомы (НХЛ) во 11а стадии (n=10); рак молочной железы (РМЖ) в 1-11а стадии (n=10), а также пациенток группы «онкологического риска» (ОР) по раку молочной железы с диагнозом диффузная мастопатия (n=10) и клинически здоровых доноров (К) (n=10). Больные с новообразованиями находились на лечении в Башкирском республиканском клиническом онкологическом диспансере г. Уфы. Диагнозы были подтверждены гистологическими исследованиями опухолевой ткани. АРТ проводили в течение 2 недель с перерывом в 2 дня в том же режиме. Венозную кровь до и после окончания курса АРТ центрифугировали при 1700 g, сыворотку инкубировали при +37o C в течение 1,5;3;5;7;9;11;24 часов и замораживали при -70oC. Размораживали все пробы одновременно, непосредственно перед постановкой иммуноферментного анализа, который проводили с помощью специфических моноклональных антител H11C3 и G10, полученных в ГНЦ НИИ, особо чистых биопрепаратов (Санкт-Петербург).
Статистическую обработку результатов проводили методом вариационной статистики. Достоверность различий между группами оценивали в соответствии с критерием Стью-дента.
Результаты и обсуждение
Результаты исследования противоопухолевой активности эфирных масел Lavandula
vera и Salvia sclaria в режиме АРТ, а именно - шей BALB/c с привитой миеломой Sp 2/0 торможение развития асцита (ТРА) и увели- Ag14 в опытной группе представлены в табл.
чение продолжительности жизни (УПЖ) мы-
Таблица
Влияние эфирных масел Lavandula vera и Salvia sclaria в режиме АРТ на торможение развития асцита (ТРА) __________и увеличение продолжительности жизни (УПЖ) мышей BALB/c с привитой миеломой Sp2/0 Ag14_
Группа животных Экспозиция АРТ, мин Количество животных ТРА, % к контролю УПЖ, % к контролю 100%-е ТРА
в сут. всего особи %
Опыт 40 400 20 54,5 р < 0,05 318,5 р < 0,001 8 40
Контроль 0 0 20 - - 0 0
Время инкубации, ч
Рис. 1. Изменение уровня С3(Н2О) в сыворотке крови до и после курса АРТ, соответственно: 1 и 1’ - К, 2 и 2’ - ОР, 3 и 3’ - РМЖ. Отличия достоверны (p<0,05) между 1 и 1’через 7, 11, 24 ч, между 2 и 2’ через 1,5, 5, 11 и 24 ч, между 3 и 3’ через 1,5, 7, 11 и 24 ч; между 2 и 1 - через 1,5 и 24 ч; между 3 и 1 - через 1,5 и 11 ч; между 3’ и 1’ - через 1,5 и 24 ч.
Время инкубации, ч
Рис. 2. Изменение уровня С3(Н2О) в сыворотке крови до и после курса АРТ, соответственно: 2 и 2’ -ХЛ, 3 и 3’ - НХЛ, 1 и 1’ - К. Отличия достоверны (p<0,05) между 2 и 2’ через 3 и 24 ч, между 3 и 3’ через 3, 11 и 24 ч; между 2 и 1 - через 3 5 7 и 24 ч; между 2’ и 1’ - через 24 ч; между 3 и 1 - через 3, 5, 7, 11 ч; между 3’ и 1’ - через 24 ч.
Показано ингибирующее влияние АРТ на рост опухолевых клеток, выражающееся в торможении развития асцита у мышей на 54,5% (р < 0,05) и увеличении их продолжительности жизни на 318,5 % по сравнению с контролем (p < 0,001). 40% выживших животных оставались здоровыми не только в течение 6 месяцев, но и далее в течение года у них не наблюдалось каких-либо патологических отклонений.
Полученные нами результаты исследования влияния эфирных масел Lavandula vera и Salvia sclaria в режиме АРТ на динамику изменения содержания С3(Н2О) в процессе инкубации сывороток крови онкобольных: ХЛ, НХЛ, РМЖ, а также лиц группы онкологического риска и здоровых доноров пред-
ставлены на рис. 1 и 2.
Обращает на себя внимание то, что значительная разница в содержании С3(Н2О) до АРТ по сравнению с контрольной группой здоровых доноров при ХЛ через 3 (р < 0,01), 5 (р < 0,001), 7 (р < 0,01) и 24 часа (р < 0,001); при НХЛ через 3 (p < 0,01), 5 (p < 0,001), 7 (p < 0,01) и 11 часов (р < 0,001); при РМЖ - через 1,5 и 11 часов инкубации (р < 0,001) после проведения АРТ обнаруживалась лишь через 24 часа инкубации (р < 0,002 - ХЛ, р < 0,001 -НХЛ, р < 0,01 - РМЖ) и снижалась через 1,5 часа при РМЖ (до АРТ - р < 0,001; после АРТ - р < 0,05). В отличие от групп с неопластическими процессами в группе ОР после АРТ наблюдалось стабильное повышение уровня С3(Н2О) на протяжении всего времени инкубации: через 1,5, 3, 11 часов (р < 0,01) и через 24 часа (р < 0,001). В контрольной группе после АРТ также наблюдалось повышение данного показателя: через 5 (р < 0,01), 7 (р < 0,02), 11 (р < 0,05) и через 24 часа (р < 0,001).
Таким образом, после курса АРТ во всех наблюдаемых группах в процессе инкубации сыворотки крови происходила коррекция уровня С3(Н2О). Особенно интересным, на наш взгляд, явилось то, что наблюдаемые резкие «всплески» уровня С3(Н2О) в сыворотках крови пациентов с подтвержденными диагнозами онкологической патологии (РМЖ, НХЛ и ХЛ) после курса АРТ исчезали (достоверные отличия с контролем оставались лишь через 1,5 и 24 часа инкубации при РМЖ). В то же время в сыворотках группы ОР отличия с контролем после проведения курса АРТ полностью нивелировались.
Как было показано нами в предыдущих исследованиях, одной из причин колебаний уровня С3(Н2О) при неопластических процессах является постсинтетическая модификация белка С3, вызванная появлением в крови больных большего (по сравнению со здоровыми донорами) количества метаболитов -продуктов деструкции опухолевых клеток и тканей. Эти вещества способствуют конфор-мационному переходу С3 в форму С3(Н2О), которая становится доступной специфическим моноклональным антителам, взаимодей-
ствующим с антигенной детерминантой, экспонированной лишь на С3(Н2О). Спонтанный гидролиз С3 может возрастать также при снижении рН крови, что наблюдается при онкологических заболеваниях. Кроме того, существенную роль в образовании С3(Н2О) играют протеолитические ферменты, количество которых при неопластических процессах, как известно, увеличивается.
Быстрота эффекта действия летучих компонентов эфирных масел, вероятно, обусловлена наличием в носовой полости помимо обонятельного эпителия особого хемосенсор-ного вомероназального органа, который посредством дополнительного обонятельного пути сообщается с зонами гипоталамуса, продуцирующими гормоны, участвующие в регуляции различных реакций организма, в том числе иммунных, а также нейрогуморальной секреции [10].
Принимая во внимание то, что снижение содержания С3 коррелирует с иммунными нарушениями, сопутствующими онкологическим заболеваниям, повышение его уровня после курса АРТ [2] и изменение динамики конформационных превращений в С3(Н2О) при инкубации сыворотки крови в сторону контрольного, с одной стороны, могут свиде-
тельствовать о корригирующем действии эфирных масел Lavandula vera и Salvia sclaria на иммунную систему в целом, а с другой стороны, позволяют подтвердить концепцию о реализации противоопухолевой активности иммунитета через систему комплемента.
Заключение
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что эфирные масла Lavandula vera и Salvia sclaria в режиме АРТ:
1) обладают противоопухолевой активностью, оказывая ингибирующее действие на рост опухолевых клеток, выражающееся в торможении развития асцита у мышей и существенном увеличении продолжительности их жизни;
2) вызывают коррекцию профиля спонтанного гидролиза С3: наблюдаемый подъем уровня С3(Н2О) в сыворотках крови онкобольных (РМЖ, НХЛ и ХЛ) после курса АРТ исчезает, а в сыворотках группы онкологического риска отличия с контролем после проведения курса АРТ полностью нивелируются, что в свою очередь свидетельствует о их корригирующем действии на иммунную систему в целом и указывает на реализацию противоопухолевой активности иммунитета через систему комплемента.
Сведения об авторах статьи:
Князева Ольга Александровна - д.б.н., проф. кафедры биохимии ГОУ ВПО БГМУ, e-mail: olga_knyazeva@list.ru Конкина Ирина Григорьевна - к.х.н., ст. научный сотрудник ИОХ УНЦ РАН, (347)273-61-71, e-mail: irkonk@anrb.ru Князев Алексей Викторович - к.с-х.н., ст. научный сотрудник ИБГ УНЦ РАН, (347)273-61-71, e-mail: knyazev@anrb.ru Смолихина Татьяна Ивановна - к.б.н., ведущий научный сотрудник ИБК РАН, (347)273-61-71, e-mail: tsmol@icb.psn.ru Целебровская Ольга Николаевна - к.м.н., врач высшей категории РКОД, e-mail: sashenka_celebrovskaya@yandex.ru
ЛИТЕРАТУРА
1. Князева, О.А. Взаимосвязь между изменением под действием химиотерапии уровня С3(Н2О) комплемента и опу-хольассоциированного антигена Са-125 в плазме крови больных раком яичников / О. А. Князева, Д. Д. Сакаева, Ф.Х. Камилов, В.А. Вахитов // Вопросы онкологии. - 2007. - Т. 46, №6. - С. 696-698.
2. Князева, О.А. Корригирущее влияние крымских эфирных масел (Lavandula vera и Salvia sclaria) при процессах канцерогенеза: Сборник тезисов докладов международной научно-практической конференции «Биологически активные вещества: фундаментальные и прикладные вопросы получения и применения» / О.А. Князева, И.Г. Конкина, А.В. Князев. - Киев, 2009. - С. 311-312.
3. Леонова, Н.С. Система иммунитета и влияние на нее биологически активных веществ растений // Новая Аптека. - 2001. - № 2. - С. 5-10.
4. Сидоренко, А.Ф. Ароматерапия: некоторые механизмы терапевтического действия эфирных масел / А.Ф. Сидоренко, С.И. Кедров // Вестник ВГУ. Серия химия, биология. - 2000. - С.66-69.
5. Трещалина, Е.М. Методические указания по изучению противоопухолевой активности фармакологических веществ: Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Е.М. Трещалина, О.С. Жукова, Г.К. Герасимова [и др.]. - М., 2000. - С. 319-324.
6. Чиссов, В.И. Основные результаты завершенных в 2003 г. научных исследований, проводившихся по отраслевой программе «Разработка высокотехнологичных методик профилактики, диагностики и лечения, повышающих эффективность медико-социальной реабилитации и качество жизни онкологических больных» / В.И. Чиссов, В.В. Старин-ский, Л.Н. Александрова [и др.] // Российский онкологический журнал. - 2004. - №6. - С. 42-46.
7. Bakkali, F. Biological effects of essential oils - A review / F. Bakkali, S. Averbeck, D. Averbeck, M. Idaomar // Food
and Chemical Toxicology. - 2008. - V. 46, I. 2. - P. 446-475
8. Lampronti, I. Antiproliferative activity of essential oils derived from plants belonging to the Magnoliophyta division / I.
Lampronti, A.M. Saab, R. Gambari // International journal of oncology. - 2006. - V. 29. - P. 989-995.
9. Limonene [Электронный ресурс] // Phytochemicals: [сайт]. URL: http://www.phytochemicals. info/phytochemicals / limonene.php (дата обращения: 30.04.2009).
10. Trotier, D. The vomeronasal cavity in adult humans / D. Trotier, C. Eloit, M. Wasset [et al.] // Chem. Sences. - 2000. -V. 25. - P. 369-380.
