CC BY
13
УДК 615.03:616-006
ВЛИЯНИЕ ПРОИЗВОДНЫХ ПИРИМИДИНА И 3-ГИДРОКСИПИРИДИНА НА ПОКАЗАТЕЛИ АНТИОКСИДАНТНОГО ПОТЕНЦИАЛА ТКАНИ ЯИЧНИКОВ У КРЫС С КАРЦИНОМОЙ WALKER-256 ПРИ ПРОТИВООПУХОЛЕВОЙ ХИМИОТЕРАПИИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Сипрова М.В., Волкова Н.Д., Сипров А.В., Кузнецова В.А.
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева», г. Саранск, Российская Федерация
Аннотация. В работе проанализировано влияние ксимедона и мексидола, а также их комбинации на изменения показателей ферментативного и неферментативного антиоксидантных звеньев в тканях яичников у крыс с карциномой Walker-256 при химиотерапии доксорубицином и паклитакселом. Установлено, что ксимедон, мексидол и их комбинация ограничивают процесс разбалансировки в активности каталазы и супероксиддисмутазы, а также корригируют изменения в тиоловом звене антиоксидантной системы, увеличивая содержание общих и белковых SH-групп с повышением восстановительного потенциала овариальной ткани. Ксимедон и комбинация ксимедона с мексидолом наиболее эффективно повышают антиоксидантный потенциал ткани яичников.
Ключевые слова: ксимедон, мексидол, доксорубицин, паклитаксел, антиоксидантный потенциал.
Овариальная токсичность является одним из многочисленных побочных эффектов противоопухолевой химиотерапии. Обнадеживающие результаты лечения злокачественных опухолей ряда локализаций, в том числе женской репродуктивной сферы, обусловливают необходимость поиска средств снижения повреждения яичников и развития овариальной недостаточности [1]. Известно, что в развитии большинства побочных эффектов противоопухолевой химиотерапии важную роль играет активация процессов перекисного окисления липидов [2], что актуализирует изыскание эффективных овариопротекторов среди средств с ан-тиоксидантной активностью.
Цель исследования - изучение влияния производных пиримидина и 3-гидроксипиридина - кси-медона и мексидола - на активность антиоксидант-ных ферментов и содержание тиоловых групп в тканях яичников у крыс с карциномой Walker-256 при химиотерапии доксорубицином и паклитакселом.
Материал и методы: эксперименты выполнены на 87 крысах-самках линии Wistar массой 150250 г. Суспензию клеток карциномы Walker-256 ("-256) (106 клеток в растворе Хенкса) перевивали под кожу хвоста. Животные были распределены на 6 групп. Дизайн исследований представлен в табл. 1.
Таблица 1
Дизайн исследований
Группы животных Режим эксперимента
Интактные животные (n=7) Опухолевые клетки "-256 не вводили
1-я - штамм W-256 (контроль, n=12) 106 опухолевых клеток "-256 под кожу хвоста
2-я - W-256, Доксорубицин -W-256+ДР (n=12) 106 опухолевых клеток "-256, доксорубицин внутрибрю-шинно в дозе 4 мг/кг на 11-е сутки после имплантации опухолевых клеток
—--—
Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК
3-я - W-256, Доксорубицин, Паклитаксел -W-256+ДР+ПТ (n=14) 106 опухолевых клеток "-256, доксорубицин в дозе 4 мг/кг и паклитаксел в дозе 6 мг/кг внутрибрюшинно на 11-е сутки после имплантации опухолевых клеток
4-я - W-256, Доксорубицин, Паклитаксел, Ксимедон 100 мг/кг - W-256+ДР+ПТ+К (n=14) Так же, как и в 3-й группе, ксимедон внутримышечно в дозе 100 мг/кг ежедневно, начиная с 11-х суток эксперимента, 10 суток
5-я - W-256, Доксорубицин, Паклитаксел, Мексидол 50 мг/кг - W-256+ДР+ПТ+М (n=14) Так же, как и в 3-й группе, мексидол внутримышечно в дозе 50 мг/кг ежедневно, начиная с 11-х суток эксперимента, 10 суток
6-я - W-256, Доксорубицин, Паклитаксел, Мексидол 50 мг/кг, Ксимедон 100 мг/кг -W-256+flP+ ПТ+М+К (n=14) Так же, как и в 3-й группе, мексидол в дозе 50 мг/кг и кси-медон в дозе 100 мг/кг ежедневно внутримышечно, начиная с 11-х суток эксперимента, 10 суток
Исследование проводили на 14-е и 22-е сутки эксперимента. Для этого по 6-7 животных из каждой группы в указанные сроки выводили из опыта под общей анестезией тиопенталом натрия. Для оценки изменений в антиоксидантной системе в го-могенатах яичников определяли активность ката-лазы [3], супероксиддисмутазы (СОД) [4], содержание общих, белковых и небелковых SH-групп [5]. Статобработку результатов проводили с использованием ^критерия Стьюдента и и-критерия Манна-Уитни.
Результаты исследования и их обсуждение: в 1-ой группе (контрольной) активность каталазы повышалась к 14-м суткам на 41% и снижалась на 16% к 22-м суткам по сравнению с интактными животными (р<0,05, рис. 1) при отсутствии изменений в активности СОД. Во 2-ой и 3-ей группах активность каталазы достоверно снижалась на 14-е сутки на 38% и 23% соответственно по отношению к ин-тактным животным. Активность СОД при этом не изменялась. Подобные изменения могут свидетельствовать о создании предпосылок для преобладания процессов пероксидации и накопления в яич-
никах прооксидантов. В 4-ой и 6-ой группах отмечались адаптивные изменения активности ката-лазы, которая достоверно повышалась на 25% и 19% соответственно по отношению к 3-ей группе (рис. 1).
На 22-е сутки активность каталазы во 2-ой группе была на 35% ниже, чем у интактных животных, а в 3-ей группе - на 33% выше (р <0,05, рис. 1). При этом активность СОД в 3-ей группе снижалась на 36% по отношению к интактным животным, что свидетельствует о разбалансировке анти-оксидантного ферментативного звена. В 4-ой группе активность каталазы снижалась по сравнению с 3-ей группой на 35% (до исходного уровня), активность СОД оставалась ниже исходного показателя. В 5-ой и 6-ой группах активность каталазы снижалась по сравнению с 3-ей группой на 57% (рис. 1). При этом активность СОД в 5-ой группе на 28% повышалась относительно 3-ей группы, оставаясь ниже исходного показателя, а в 6-ой группе -на 60%, не отличаясь от исхода. Следовательно, ксимедон, мексидол и их комбинация ограничивают процесс разбалансировки в активности ката-лазы и СОД.
Каталаза, мкКат/л * *
** * ** ■ ■ в=
Интактные Контроль ДР ДР+ПТ ДР+ПТ+К ДР+ПТ+М ДР+ПТ+М+К
14-е сут "22-есут
Рис. 1. Показатели активности каталазы при терапии доксорубицином и паклитакселом в сочетании с ксимедоном и мексидолом.
*- достоверные различия в сравнении с интактной группой (р<0,05) **- достоверные различия в сравнении с группой ДР+ПТ (р<0,05)
Концентрация общих и небелковых SH-групп на 14-е сутки опыта в 1-ой группе снижалась на
8 6 4 2 О
22% и 30% соответственно (рис. 2), а на 22-е сутки - на 31% и 36% по отношению к интактным крысам. Аналогичные изменения были во 2-ой группе. В 3-ей группе на 14-е сутки опыта наряду с достоверным снижением общих и небелковых SH-групп отмечалось падение уровня белковых тиолов на 40% от исхода, что может свидетельствовать об
мкмоль/л 100
усилении прооксидантных реакций. Подобные изменения отмечались и на 22-е сутки опыта. Ксиме-дон, мексидол и их комбинация на протяжении всего эксперимента достоверно увеличивали уровень общих и белковых SH-групп, причем уровень белковых фракций превышал исходные значения, что свидетельствует о преобладании процессов восстановления над окислением (рис. 2).
■ SH общие
-
SH белковые
SH небелковые
**_**
# ■■*.* M*** ■**
; I •.* | *** | к*
Интактные Контроль ДР ДР+ПТ ДР+ПТ+К ДР+ПТ+М ДР+ПТ+М+К
Рис. 2. Содержание SH-групп в тканях яичников крыс с карциномой W-256 при введении ксимедона и мексидола на фоне терапии доксорубицином и паклитак-
селом (14-е сутки эксперимента).
■ достоверные различия в сравнении с интактной группой (р<0,05) достоверные различия в сравнении с группой ДР+ПТ (р<0,05)
Однако на 14-е сутки в 4, 5, 6-ой группах уровень небелковых SH-групп снижался на 42%, 40,4% и 24% соответственно относительно 3-ей группы (р<0,05, рис. 2), что может свидетельствовать как об их окислении в процессе защиты от активных форм кислорода, так и в реакциях конъюгации с реакционными метаболитами. Вероятно, в пользу последнего может свидетельствовать отсутствие различий с 3-ей группой в показателях небелковых SH-групп на 22-е сутки опыта, и даже тенденция к их росту.
Таким образом, ксимедон, мексидол и их комбинация оказывают модулирующее действие на активность каталазы и супероксиддисмутазы, оптимизируя баланс между ними, а также корригируют изменения в тиоловом звене антиоксидантной системы, увеличивая главным образом содержание белковых SH-групп в овариальной ткани и ее восстановительный потенциал. Ксимедон и его комбинация с мексидолом в целом наиболее эффективно повышают антиоксидантный потенциал ткани
яичников.
ЛИТЕРАТУРА
1. Перова А.В., Пахомова А.В. Сравнительная оценка овариопротекторов цитостатической химиотерапии // Сибирский онкологический журнал. 2008. Приложение №1. С. 105-106.
2. Сипров А.В. Оптимизация химиотерапии злокачественных новообразований некоторыми антиок-сидантами - производными 3-оксипиридина (экспериментальное исследование): автореф. дис. ... д-ра мед. наук. Саранск, 2009. 38 с.
3. Королюк М.А., Иванова А.И., Майорова И.Г. Метод определения активности каталазы // Лаб. дело. 1988. №1. С. 16-18.
4. Дубинина Е.Е., Сальникова Л.А., Ефимова Л.Ф. Активность и изоферментный спектр супероксиддисмутазы эритроцитов и плазмы крови человека // Лаб. дело. 1983. №10. С. 30-33.
5. Фаломеев В.Ф. Фотоколориметрический уль-трамикрометод количественного определения сульфгидрильных групп белка и небелковых соединений // Лаб. дело. 1981. № 1. С. 33.
THE EFFECT OF PYRIMIDINE AND 3-HYDROXYPYRIDINE DERIVATIVES ON AN ANTIOXIDANT POTENTIAL PARAMETERS OF OVARIAN TISSUE IN RATS WITH WALKER-256 CARCINOMA AT THE ANTITUMOR CHEMOTHERAPY IN EXPERIMENT
Siprova M.V., Volkova N.D., Siprov A.V., Kuznetsova V.A.
N.P. Ogarev Mordovia State University, Saransk, Russian Federation
Annotation. The effect of xymedon, mexidol and their combination on an enzymatic and non-enzymatic antioxidant links changes in ovarian tissue of rats with Walker-256 carcinoma at the doxorubicin and paclitaxel chemotherapy was analyzed. It has been established that xymedon, mexidol and their combination limit imbalance process of catalase and superoxide dismutase activity and correct thiol link changes of the antioxidant system. It is expressed by increase of general and protein thiol groups and an increase in reduction potential of ovarian tissue. Xymedon and combination of xymedon with mexidol increase the antioxidant potential of ovarian tissue more effectively than mexidol.
Key words: xymedon, mexidol, doxorubicin, paclitaxel, antioxidant potential.
REFERENCES
1. Perova A.V., Pakhomova A.V. Sravnitelnaya otsenka ovarioprotektorov tsitostaticheskoy khimioterapii // Siberian journal of oncology. 2008. Prilozhenie №1. P. 105-106.
2. Siprov A.V. Optimizatsiya khimioterapii zlo-kachestvennykh novoobrazovaniy nekotorymi antioksi-dantami - proizvodnymi 3-oksipiridina (eksperimental-noe issledovanie): avtoref. dis. d-ra med. nauk. Saransk, 2009. 38 p.
3. Korolyuk M.A., Ivanova A.I., Mayorova I.G. Metod opredeleniya aktivnosti katalazy // Lab. delo. 1988. №1. P. 16-18.
4. Dubinina E.E., Salnikova L.A., Efimova L.F. Ak-tivnost i izofermentnyy spektr superoksiddismutazy eri-trotsitov i plazmy krovi cheloveka // Lab. delo. 1983. №10. P. 30-33.
5. Falomeev V.F. Fotokolorimetricheskiy ultra-mikrometod kolichestvennogo opredeleniya sulfgidril-nykh grupp belka i nebelkovykh soedineniy // Lab. delo. 1981. № 1. P. 33.
