Автореферат и диссертация по медицине (14.00.14) на тему:Модификация канцерогенеза препаратами, обладающими свойствами геропротекторов

На правах рукописи

Попович Ирина Григорьевна

МОДИФИКАЦИЯ КАНЦЕРОГЕНЕЗА ПРЕПАРАТАМИ, ОБЛАДАЮЩИМИ СВОЙСТВАМИ ГЕРОПРОТЕКТОРОВ

Специальности: 14.00.14-онкология

14.00.53 - геронтология и гериатрия

1

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена в Государственном Учреждении Науки НИИ онкологии им. проф. НН.Петрова Федерального агентства Российской Федерации по здравоохранению и социальному

развитию

(Директор - академик РАМН, профессор К.П.Хансон)

Научный консультант:

доктор медицинских наук, профессор В.Н.Анисииов Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор В.А. Филов

доктор биологических наук, НИЧалисова

доктор биологических наук, профессор В.Г.Зайнуллин

Ведущее научное учреждение:

Российский онкологический научный центр им. НН.Блохина РАМН

Защита диссертации состоится « »_2005 г в «_» часов на заседании

специализированного Ученого Совета Д 208.052.01 ГУН НИИ онкологии им. проф. КНПстрова (197758, г. Санкт-Петербург, пос.Песочный-2, ул.Ленинградская, 68)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУН НИИ онкологии им проф H.H. Петрова

Автореферат разослан «__» _______2005 г.

Ученый секретаря спсшалшировавного совета, доктор медицинских наук

Р.В.Орлова

JMCJM <жу<р<235~

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Заболеваемость злокачественными новообразованиями во всем мире неуклонно растет [Parkin D.M. et а)., 2002], поэтому поиск препаратов, препятствующих развитию рака. является одной из основных задач противораковой борьбы. Изучение эффектов и механизмов действия препаратов, способных модифицировать процесс канцерогенеза, является ключевым для выявления факторов риска развития рака и разработки мер по предок вращению возникновения и развития опухолей у человека. Среди модифицирующих канцерогенез факторов большое внимание уделяется лекарственным препаратам длительного применения, используемым для лечения и профилактики различных заболеваний. В их ряду особое место занимают геропротекторные препараты (111) (вещества или средства), способные препятствовать преждевременному старению или увеличивать продолжительность жизни [Обухова Л.К., 1975; Emanuel N М, Obucbova LK., 1978; Zs-Nagy I et aL (eds), 19Q4; Анисимов B.H., 2003]. Интерес к разработке и изучению ГО обусловлен наблюдаемым повсеместно увеличением продолжительности жизни людей и связанным с ним постарением населения в целом, т.е. увеличением в структуре населения доли пожилых. что является важным фактором роста онкологической заболеваемости [Напалков Н.П., 2004].

В связи с этим встает вопрос о безопасности длительного применения средств продления жизни, что включает не только непосредственные побочные и токсические эффекты, но и отдаленные последствия, включая развигие новообразований. В ряде работ показано, что ГП обладают антиканцерогенными свойствами, однако при длительном введении некоторых из них наблюдается увеличение частоты развития опухолей [Анисимов В Н, 2003] Следует отметить, что изучение механизмов старения и канцерог енеза показало многостороннюю связь между этими процессами [Anisimov V.N., 1987]. Поэтому актуальным является всестороннее комплексное изучение действия ГП в эксперименте, позволяющее оценить их действие как на процессы старения, так и на развитие новообразо-

Одним из подходов к решению этой задачи является создание системы биотестирования различных ГП на моделях спонтанного канцерогенеза у мышей Учитывая гетерогенность популяций человека, представляется целесообразным проводить такие испытания на животных разных линий, включая аутбредных, инбредшлх, мутангных и трансгенных мышей В частности, среди мутангных мышей перспективной является линия живот-

ных с ускоренным старением !

зи трансгенных — мыши с

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ " БИБЛИОТГ КА _ С.Петербург 200 JPK

!

инкорпорированным геном рака молочной железы HER-2/neu [Stocklin Е et al, 1993] Длительное наблюдение за этими животными в эксперименте позволяет оценить динамику различных показателей (биомаркеров) биологического возраста, процесс развития опухолей, а также изучить пути влияния исследуемых препаратов на канцерогенез и старение. Биомаркерами гомеостаза и биологического возраста в отечественных и зарубежных исследованиях часто служат такие показатели, как масса тела, количество потребляемого корма, температура тела, некоторые поведенческие реакции, уровень свободнорадикаль-ных процессов, частота хромосомных аберраций, состояние эстралыюй функции [Ingram ПК et al, 2001, Анисимов В H, 2003] В качестве интегрального показателя старения используют динамику выживаемости и смертности животных. Следует отметить, что исследования с комплексным использованием этих критериев, наряду с известными показателями интенсивности канцерогенеза (частота опухолей, латентный период и др ), при изучении модифицирующих канцерогенез факторов, в том числе ГП, ранее не проводились Использование дня тестирования ГП, помимо спонтанных опухолей, также и моделей индуцированного канцерогенеза, в частности, канцерогенеза кишечника у крыс, вызванного 1,2-диметилгипразином (ДМГ) [Pozharisski КМ, 1990], дает дополнительную возможность в относительно короткий срок определить не только антиканцерогенные или кокан-церотенные свойства этих препаратов или средств, но и механизмы их действия

Факторы, обладающие геропротекторными свойствами, имеют различную природу К основным группам ГП относятся, в частности, ангиоксиданты, адапгогены, гормональные препараты, вещества, нормализующие жиро-углеводный обмен, энтеросорбешы [Обухова Л.К., 1975; Анисимов В.Н, 2000, 2003].

Известно, что с возрастом наблюдается снижение уровня индольного гормона эпифиза мелатонина (МЛТ) в организме [Reiter R.J , 1995; Анисимов В Н , 1998], что вызывает большой интерес к изучению этого гормона, обладающего разнообразным эффектом, в том числе, алггиоксидантными свойствами. В некоторых работах при использовании МЛТ отмечено увеличение продолжительности жизни (ПЖ) [Pierpaoli W , Maestroni G J , 1987], тогда как в других опытах наблюдалось отсутствие увеличения ПЖ и возрастание частоты опухолей [Романенко В И, 1983]. Синтетический тетрапетггид эпиталон(ЭП) [Хавин-сон В X., 2002], стимулирующий продукцию МЛТ, обладает способностью увеличивать среднюю и максимальную ПЖ плодовых мух и замедлять темп их старения, акгивгоируя ангиоксиданпэую систему [Мыльников C.B., Любимова Н.Е., 2000], однако, его влияние на лабораторных грызунов ранее не изучалось. Исследование геролротекторных и антиканцерогенных свойств МЛТ и ЭП в сравнительном аспекте является весьма актуальным.

Показано, что различные аншжсиданты и адаптогеньт могут тормозить возникновение и развитие опухолей [Ames B.N et al, 1993; Balanski R et al, 1992], причем некоторые из них также способны увеличивать ПЖ животных [Bitties А.Н. et aL, 1979]. Одним из новых перспективных препаратов этой группы является дельтаран, созданный на основе эндогенного нонапептида DSIP (дельта- сон- индуцир ующего пептида), который обладает ангистрессорной и адаггго генной активностью [Graf M.V., Kastin А..!., 1986; Судаков К.В., 1991] Оценка влиянии дельтарана на развитие опухолей и показатели старения у животных ранее не проводилась.

Из многочисленных работ известно о способности некоторых антидиабетических препаратов (буформина, фенформина) тормозить развитее опухолей в эксперименте, а также увеличивать ПЖ животных и нормализовать нарушения обмена у онкологических больных [Дипьман В М, 1987; Б ер штейн JIM и др , 1992; Анисимов В Н, 2000] Есть основания полагать, что отечественный эффективный антидиабетический препарат диабе-нол [Спасов A.A. и др., 1997] может также обладать антиканцерогенными и геропротек-торными свойствами

В литературе имеются данные о способности пищевых волокон, обладающих свойствами энтеросорбентов, тормозить развитие рака при добавлении их к диете [Moon Т Е, Micozzi M.S. (eds.), 1989]. Увеличение средней ПЖ наблюдали у крыс, получавших с кормом углеродный сорбент [Фролькис В В., Мурадян Х.К, 1988] Перспективным для изучения в качестве потенциального геропротекторного и антиканцерогенного средства является новый углеродный волокнистый эятеросорбенг аквален, значительно превосходящий по сорбционной активности все другие известные препараты этого класса [Liberman А I et aL, 1996]

Комплексное изучение влияния на канцерогенез и старение новых представителей основных групп ГП дает возможность оценить их эффект и механизмы действия, а также апробировать предложенную систему биотестирования для дальнейшего ее применения при оценке геропротекторов.

Цель исследования

Целью диссертационной работы является экспериментальное изучение модифицирующего канцерогенез эффекта потенциальных геропротекторных препаратов различных фармакологических групп с помощью системы биотестирования, позволяющей оценить механизмы действия данных препаратов и включающей животных с различными генетическими характеристиками.

Задачи исследования

1 Изучить влияние препаратов: мелатонина, эпигалона, дельтарана, дшбенола и сорбента аквалев на био маркеры гомеостаза и старении, показатели продолжительности жизни и спонтанный канцерогенез у низкораковых линий мышей (SHR, СВА или NMRI), а также мутантных мышей SAM.

2 Оценить действие мелатонина, эпигалона, дельтарана и диабенола на продолжительность жизни, показатели гомео стаза и биологического возраста, а также развитие опухолей молочной железы у трансгенных мышей с инкорпорированным онкогеном HER-2/neu.

3 Изучить эффект мелатонина, эпигалона, диабенола и аквалена на канцерогенез толстой кишки у крыс, индуцированный ДМГ.

4 Провести сравнительный анализ эффективности и механизмов действия исследованных препаратов и оценить перспективы их дальнейшего изучения в качестве средств профилактики рака и предупреждения преждевременного старения у человека

Научная новизна

1 Впервые разработана и апробирована система комплексной сравнительной оценки эффекта препаратов различных фармакологических групп на показатели старения, продолжительности жизни и развитие спонтанных и индуцированных опухолей у экспериментальных животных.

2 На моделях спонтанного и индуцированного канцерогенеза впервые изучен модифицирующий эффект новых химических препаратов, обладающих возможными геро-протекторными свойствами - эпигалона, дельтарана. диабенола и аквалена

3 Впервые проведено изучение механизмов антиканцерогенного влияния мелатонина на химически индуцированный канцерогенез толстой кишки у крыс

Научно-практическое значение

1 Разработанный метод комплексной оценки влияния препаратов на канцерогенез и старение позволяет решать широкий круг задач, связанных с биотестированием и предклиническим испытанием новых лекарственных средств.

2 Выявление геропротекторного эффекта и антиканцерогенных свойств эпигалона, дельтарана, диабенола и аквалена свидетельствует о перспективности дальнейшего изучения этих химических препаратов в качестве средств профилактики рака и преждевременного старения

Основные положения, выносимые на защиту

1. Разработанный метод комплексной оценки препаратов позволяет выявлять их модифицирующий эффект на моделях спонтанного и индуцированного канцерогенеза, а также охарактеризовать геропротекторньге свойства этих препаратов в хронических опытах на мытах различных линий (аутбредных, инбредных, мутантных и трансгенных).

2 Выявление антиканцерогенных и геропротекторных свойств у некоторых гормональных препаратов (мелатонин), пеппщных биорегуляторов (эпиталон), адашогенов (дельтаран). антидиабетических средств (диабенол) и энтеросорбептов (аквален) свидетельствует о перспективности изучения представителей этих групп с целью разработки средств профилактики рака и преждевременного старения.

3 Действие исследованных препаратов на показатели старения (вес тела, поведенческие реакции, эстральную функцию, частоту хромосомных аберраций), а также канцерогенез может быть обусловлено их ангаоксидантными свойствами, влиянием на экспрессию онкогенов, клеточную пролиферацию и а по птоз.

Апробация диссертации

Результаты работы обсуждались 22 декабря 2004 г. на научной конференции НИИ онкология им. проф. НН.Петрова с участием отдела канцерогенеза и онкогеронгологии, группы химиопрофилактики рака, группы химических канцерогенных агентов, лаборатории онкозкологяи, лаборатории онкоэцдокринологии, лаборатории органического синтеза, онкофармакологии и токсикологии, паталогоанятомической лаборатории.

Основные результаты работы были представлены на отечественных и международных научных форумах- Всероссийской конференции «Биологический возраст» (Пермь,

2000); Всероссийской конференции «Пожилой больной. Качество жизни» (Москва, 2000, 2004); 2-й научно-практической конференции с международным участием "Ускоренное старение и пути его профилактики" (Одесса, 2001); Всероссийской конференции «ВИЧ/СПИД, рак и родственные проблемы» (Санкт-Петербург, 2001), Европейском пси-хонейроэцдокринологическом конгрессе (Санкт-Петербург, 2001); Ш сьезде онкологов и радиологов СНГ (Минск, 2004); 2™1 Bologna International Meeting on Cognitive, Affective and Behavior Disorders in the Elderly (Bologna, 2000), International Symposium on "Melatonin: clinical significance and therapeutic application" (Polanica Zdroj, 2001); International Conference on Melatonin (Lodze, 2001), 12lb World Gerontology Congress (Vancouver,

2001); First Conference on Functional Genomics of Ageing (Seville, 2002), FEBS-NATO

Workshop "Frontiers in Neurodegenerative Disorders and Aging - Fundamental Aspects, Clinical Perspectives and New Insights" (Antalya, 2003); 19ft SAM Meeting (Kyoto, 2004).

Все основные результаты и положения диссертационного исследования полностью отражены в публикациях. По теме диссертации опубликовано 47 научных работ Из них в периодических изданиях, выпускаемых в РФ, в которых ВАК Минобразования России рекомендует публикации результатов по диссертации то соискание ученой степени доктора наук, опубликовано 15 статей.

Структура н объем диссертации

Диссертация состоит ш введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, собственных результатов, обсуждения, заключения и выводов Объем работы составляет 291 стр Список литературы содержит 98 отечественных и 236 зарубежных источника Диссертация иллюстрирована 115 таблицами и 70 рисунками:

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования Животные. В работе использованы: самки мышей SHR, СВА - разводки питомника «Рап-полово»; самки мышей NMRI - разводки НИИ опкологии им проф ННПетрова: мыши SAM двух сублиний (SAMP-1 - мутантпые самки мышей с ускоренным старением и SAMR-1 - нормально стареющие мыши), предоставлены кафедрой эмбриологии биологического факультета МГУ им. М В Ломоносова и поддерживались собственной разводкой лаборатории канцерогенеза и старения, трансгенная линия HFR-2/neu - мыши FVB/N, несущие ген рака молочной железы, полученные из Итальянского национального исследовательского центра старения, которые в дальнейшем поддерживались собственной разводкой; крысы НО, самцы и самки, разводки НИИ онкологии им. проф. ННПетрова. Всего в экспериментах использовано 1106 мышей и 373 крысы, содержавшихся в стандартных лабораторных условиях

Препараты. В работе использованы следующие препараты1 мелатонин (N-Acetyl-5-methoxytryptamine), фирмы Sigma (США); эпиталон (Ala-Ghi-Asp-Oly), синтезирован в Санкт-Петербургском институте биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН, делътаран -основное вещество DSIP (Trp-Ala-Giy-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Ghi), предоставлен исследовательским центром «Комкон», Санкт-Петербург, диабенол (9-дштиламиноэтил-2,3-дигидроимидазо-[1,2-а] бензимидазол дигидрохлорид), получен из Волгоградской медицинской академии, аквален, производства ЗАО «Аквафор», Санкт-Петербург, 1,2-

диметилгидразин (ДМГ), фирмы Sigma (США); физиологический раствор (0,9% раствор натрия хлорида), фирмы Phoenix Pharmaceuticals Ltd (Великобритания)

Схема экспериментов и регистируемые параметры

В опытах на мышах различных линий изучено влияние мелатонипа, эпиталона, дельтарана, диабенола и сорбента аквален на показатели старения, продолжительность жизни и частоту спонтанных опухолей. Препараты вводили по схеме мелатонин (мышам SHR, СВА, HER-2/neu, SAM) - с питьевой водой в концентрации 20 мг/л или 2 мг/л в ночные часы; эпигалон (мышам SUR, СВА HER-2/neu, SAM) - подкожные инъекции в физиологическом растворе в дозе 1,0 мкг/мышь в 0,1 мл физиологического раствора; дельта-ран (мышам SHR, HER-2/neu) - подкожно в дозе 2,5 мкг/мышь в физиологическом растворе ежемесячно; диабенол (мышам NMRI, HER-2/neu) - с питьевой водой в дозе 10 мг/кг, аквален (мышам SHR) - с кормом в дозе 100 мг/кг веса тела МЛТ, ЭП и дельтаран вводили курсами по 5 последовательных дней с месячным интервалом, а диабенол и аквален -постоянно 5 дней в неделю Все изученные препараты животные получаля, начиная с 2-3 мес возраста и на протяжении всей жизни. В контрольных группах мыши получали подкожно физиологический раствор по 0.1 мл/мышь в том же режиме, чго и в группах с подкожными инъекциями, или не подвергались никаким дополнительным воздействиям - ин-тактный контроль. В опытах использовали по 50 мышей в группах (мыши линий SHR,CBA, NMRI) ниш по 28-30 животных (HER-2/neu, SAM).

Ежемесячно у мышей оценивали' вес тела (индивидуальное взвешивание на электронных весах); количество потребляемого корма; количество выпиваемой жидкости. Раз в 3 месяца у мышей изучали эстральную функцию (ЭФ) путем цитологического анализа влагалищных мазков с количественной оценкой длительности астрального цикла СЩ), частоты регулярных (РЦ) и иррегулярных циклов (ИЦ), а также температуру тела (ректальная электротермометрия).

При изучении эффекта МЛТ и ЭП у мышей СВА исследовали также поведенческие реакции [Пошивалов В П, Ходько А.К , 1986]. Биохимическими методами оценивали уровень свободпорадикальных процессов в сыворотке крови, печени и головном мозге Определяли- уровень перекисной хемилюминесценции [Прокопенко В.М., 1999], общей антиокислительной активности (ОАА) [Бурмистров С О и др., 1997], перекисного окисления белков (ПОБ) [Levme R.L. et al, 1980], продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), оснований Шиффа (ОШ) [Flercher B.L , 1973] и диеновых конъюгатов (ДК) [Dillad С.J., Tappel AL, 1989], активность супероксиддисмутазы (СОД) [Fried R., 1975], NO-синтазы [Опарина Т.И. и др , 1994] и ката лазы [Agostini A et al, 1980] Изучали влияние

МЛТ, ЭП и дельтарана на возрастную динамику частоты хромосомных аберраций (ХА), определяемой цитогенетическим методом [Ford С.Е., Hamerlon I.D, 1956] в клетках костного мозга у мышей SUR и SAM У трансгенных мышей изучали влияние МЛТ, эпитало-па и дельтарана на экспрессию онкогена HER-2/neu в опухолях молочных желез молеку-лярпо-гспстическям [Schwartz S et al, 1998] и иммуногистохимическим методом [Полак Дж., ВанНорденС., 1987].

Еженедельно мышей пальшфовали для выявления опухолей молочных желез (ОМЖ); сроки их обнаружения, расположение и максимальный диаметр регистрировали в специально разработанных индивидуальных картах.

За всеми животными наблюдали до их естественной гибели и рассчитывали среднюю ПЖ (СПЖ) всех и последних 10% мышей, максимальную ПЖ При расчете кинетических параметров популяционного старения использовали модель Гомперца для функции

где параметры а и Р связаны с популяциоппой скоростью старения и начальной силой смертности, соответственно. Параметр а часто характеризуется также величиной времени удвоения силы смертности (mortality rate doubling time, MRDT), рассчитываемой как ¡n(2)/ra

В экспериментах на крысах LIO изучали влияние МЛТ, ЭП, диабенола и аквалена на канцерогенез толстой кишки. Всем крысам (по 20-25 животных в группе), начиная с 3-мес. возраста, еженедельно в течение 5 или 15 недель подкожно вводили ДМГ в разовой дозе 21 мг/кг. Подопытные животные получали дополнительно препараты в следующем режиме. МЛТ - с питьевой водой в концентрации 20 мг/л в ночные часы в период введения канцерогена и до конца опьгга: диабеиол - в дозе 10 мг/кг с питьевой водой на протяжении всего эксперимента; ЭП - подкожно в дозе 1,0 мкг/крысу на протяжении всего эксперимента, либо после прекращения введения ДМГ, или только в период введения канцерогена; аквален - с кормом в дозах 0,1 г/кг или 1,0 г/кг массы тела в сутки на протяжении всего эксперимента. Все препараты вводили с частотой 5 дней в неделю. Крыс ежемесячно взвешивали. Через 6 мес после начала введения канцерогена животных умерщвляли па гильотине В опытах с МЛТ у крыс оценивали показатели свободнорадтадьных процессов в сыворотке крови и слизистой оболочке толстой кишки биохимическими методами.

Всех павших или убитых мышей и крыс вскрывали. Основные внутренние органы, опухоли, а также ткани и органы, подозрительные на наличие опухолей, вырезали и фиксировали в формалине Гистологические срезы окрашивали гематоксилином и эозином, и

выживания:

изучали микроскопически. Новообразования классифипвровали согласно рекомендациям МАИР [Gait J J et al, 1986; Turusov V S , Mohr U, 1990, 1994]

При анализе канцерогенеза у мышей расчитывали средний латентный период (СЛП) обнаружения опухолей, частоту новообразований различных локализаций, их множественность, размеры и метастатический потенциал У крыс прошводшгась оценка частоты, локализации, множественности, размеров, инвазивности и дифференцировки опухолей толстой кишки, индуцированных введением ДМГ Гистологическими методами исследовалось влияние МЛТ на пролиферативную активность [Tendier Y. et aL, 1998] и апопгоз [Bedi А. et al., 1995] в слизистой оболочке толстой кишки.

При статистической обработке результатов были использованы критерий t Стью-денга, точный метод Фишера, метод , ненараметрический критерий Вилкоксона-Манна-Уигаи [Гублер Е В , 1978], Log-rank метод [Сох D.R., Oakes D, 1996].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Влияние мелатонина на показатели биологического возраста, продолжительность жизни н развитие спонтанных опухолей у мышей

При введении МЛТ в концентрации 20 мг/л у мышей СВА отмечено увеличение веса по сравнению с контролем на 5-8% (р<0,05). В то же время, у мышей SHR, получавших МЛТ в концентрации 2 мг/л, отмечено снижение веса на 7-11% (р<0,05). В остальных случаях существенного влияния МЛТ та динамику веса тела животных и количество потребляемого корма выявить не удалось.

При изучении поведенческих реакций отмечено снижение двигательной активности мышей СВА под влиянием МЛТ. При этом снижалось число вертикальных стоек (рис 1), а количество пересеченных квадратов поля в единицу времени было на 7-44% меньше, чем в контроле. Значительных изменений в реакции груминга не было. Полученные данные подтверждают наблюдения о снотворном эффекте МЛТ у животных, в частности, у крыс [Holms S.W., Sugden D., 1982].

У мышей СВА введение МЛТ приводило к статистически достоверному возрастному снижению температуры тела животных (рис. 2). Подобный эффект отмечен и у мышей сублинии SAMR-1. Существенного влияния МЛТ на температуру тела мышей других линий обнаружить не удалось.

--*-ипг 1

Рис. 1.

I "

Вмрмфмв.)

Влияние МЛТ на число вертикальных стоек у мышей СВА.

!■ х

и и

Рис 2 Влияние МЛТ на температуру тела мышей СВА.

Введение МЛТ (2 и 20 мг/л) не оказало существенного влияния на возрастную динамику частоты ХА у мышей вНЛ. При анализе эффекта МЛТ на свободнорадикальные процессы у мышей СВА оказалось, что введение МЛТ вызывало статистически достоверное (на 33%) повышение ОАА в сыворотке крови мышей по сравнению с контролем и угнетало оба этапа ПОЛ: ДК (на 10%) и ОШ (на 15%) в печени, а также ДК (на 15%) и ОШ (на 29%) в головном мозге.

С возрастом у всех мышей наблюдалось угасание репродуктивной функции, сопровождающееся увеличением продолжительности ЭЦ и частоты ИЦ. Введение МЛТ (2 мг/л) приводило у мышей ЯШ* к замедлению этого процесса, что выражалось у подопытных животных в сокращении длительности ЭЦ (в среднем, на 2 дня по сравнению с контролем) и сохранении регулярных циклов (до 100%) Такой же эффект наблюдался при введении МЛТ (20 мг/л) самкам сублинии 8АМК-1. У мышей НЕЯ-2/пеи МЛТ вызывал снижение частоты ИЦ на 38% (р<0,05) Тенденция к нормализации возрастных изменений под влиянием МЛТ отмечена у мышей вНЯ. У мышей СВА значительного влияния МЛТ

на старение репродуктивной системы не отмечено. У мышей вАМР-1 только в 19-месячном возрасте отмечено увеличение средней продолжительности ЭЦ на 29 % по сравнению с контролем.

При анализе интегрального показателя старения - продолжительности жизни животных (табл. 1) наиболее выраженный геропротектормый чффект МЛТ отмечен у мышей СВА, в подопытной группе которых наблюдалось статистически достоверное увеличение СПЖ всех и последних 10% мышей, МЮЭТ и уменьшение скорости популяционного старения

Таблица 1

Показатели продолжительности жизни у мышей различных линий, получавших и не ___получавши» мелатонин__________

Линия Воздействие Коли- СПЖ СПЖ послед- а сут."1 МШУГ,

мышей чество мышей (сутки) них 10% мышей сут

вш. Контроль 50 479 ± 30,0 759±8,0 4,24 164

МЛТ, 2 мг/л 50 479 -Ь 25,0 815±29,0* (+7,3%) 4,38 158

МЛТ, 20 мг/л 50 495 ± 29,0 845+13,0* (+11,3%) 3,96 # 175 #

СВА Контроль 50 685 ± 9,2 737±1,1 6,9 10

МЛТ, 20 мг/л 50 772 ± 12,6* 793±18,6* 4,1 # 17 #

(+12,5%)

НЕЯ-г/пеи Контроль 30 281 ± 8,1 372±11,6 0,0204 34

МЛТ, 20 мг/л 27 271 ± 7,9 354±20,2 (-4,8%) 0,0214 32

8АМР-1 Контроль 24 468 ± 30,0 662±7,0 0,0100 69

МЛТ, 20 мг/л 24 516 ±40,0 748±2,0* (+13,0%) 0,0064 109

8АМЯ-1 Контроль 14 488 ± 58,0 704±0 0,0066 105

МЛТ, 20 мг/л 19 433 ± 26,0 603X0* 0,0102 68

(-14,3%)

Различие с контрольной группой статистически достоверно- * р<0,05 (критерий Стьюден-та), #р< 0,05 (метод Кокса).

У мышей линии 81® (обе дозы МЛТ) отмечалось увеличение СПЖ последних 10% мышей, а при дозе 20 мг/л - также статистически достоверное снижение скорости старения (а) и увеличение среднего времени удвоения смертности (МЫУГ) У мышей вАМР-1 наблюдалось увеличение СПЖ последних 10% животных под воздействием МЛТ. В то же время, у подопытных мышей вАМЯ-! наблюдалось статистически достоверное сокращение СПЖ последних 10% мышей по сравнению с контролем. МЛТ не оказывал геропро-текторного эффекта у трансгенных животных, что могло быть связано со значительной частотой поражения почек (44%), вызывающего раннюю гибель мышей.

При изучении влияния MJIT на спонтанный канцерогене) у мышей было установлено, что эффект препарата зависит от его дозы и линии животных. Выявлены особенности канцерогенеза у мышей различных линий У мышей SHR развивались спонтанно аде-нокарциномы молочной железы, злокачественные лимфомы, опухоли легкого, а также единичные новообразования матки, яичников и кожи У самок СВА отмечены ОМЖ, опухоли легких, лимфомы, гемангиомы и опухоли матки. У мышей SAM развивались, в основном, ¡локачественные лимфомы и подкожные саркомы. У трансгенных мышей HER-2/neu развивались только аденокарциномы молочных желез.

Сведения о частоте и сроках обнаружения опухолей представлены в табл 2 Наибольшее влияние МЛТ на развитие опухолей отмечено у мышей SHR, у которых значительно уменьшалась как суммарная частота новообразований; так и частота злокачественных опухолей, прежде всего, ОМЖ (рис 3).

Таблица 2

Сведения о развитии новообразований у самок мышей различных линий, получавших и не получавших мелатонин

Линия мышей Воздействие Количество мышей в группе Число мышей с новообразованиями Число мышей со злокачественными опухолями* СЛП злокачественных опухолей (дни жизни)

SHR Контроль 50 21 (42%) 20 (40%) 566+30

МЛТ, 2 мг/л 50 11 (22%) * 9(18%)* 549±29

МЛТ, 20 мг/л 50 19 (38%) 15 (30%) 561±43

СВА Контроль 50 15 (30%) 3 (6%) 568±34

МЛТ, 20 мг/л 50 17 (34%) 13 (26%) ** 598+42

HER-2/neu Контроль 30 23 (77%0 23 (77%) 239+28

МЛТ, 20 мг/л 27 18(67%) 18 (67%) 237+24

SAMP-1 Контроль 24 16 (67%) 16 (67%) 473±31

MJIT, 20 мг/л 24 16 (67%) 16 (67%) 520+98

SAMR-1 Контроль 14 11 (79%) 11 (79%) 516±39

МЛТ, 20 мг/л 19 13 (68%) 13 (68%) 478±41

я- у мышей HER-2/neu - ОМЖ. Различие с контрольной группой статистически достоверно- * р<0,01 (критерий Фишера); ** р< 0,01 (критерий Стьюденга)

У мышей СВА введение МЛТ стимулировало развитие злокачественных новообразований (аденокарщотом легкого и лимфом), однако, при этом наблюдалось статистически достоверное снижение частоты развития аденом легких (на 12%) по сравнению с контролем. У мышей SAM МЛТ не оказал существенного влияния то канцерогенез.

Применение МЛТ на 1 мес замедляло развитие ОМЖ и на 11 % снижало частоту их метастазирования в легкие у трансгенных мышей НЕК-2/пеи по сравнению с котро-лем При оценке экспрессии онкогена НЕК-2/пеи в опухолях молочной железы ингактиых трансгенных мышей было выявлено высокое содержание соответствующего онкобелка, что согласуется с литературными данными [Сшу С Т ее а1., 1992: Ап<1гесЬек ЕЯ. а1, 2000].

14 !

« !

I

ю-;

9 41 2 -

8 - /' ^ А I * Контроль

3 /(/

й е- * /

! МПТ-2 мг/л | - МПТ-20 МГ/Л!

250 300ЭВ34Х1«О9Х)Я0тав337аЭ7508008е0 Возраст (дни)

Рис. 3. Влияние дозы МЛТ на развитие ОМЖ у самок мышей ЯНК.

Под воздействием МЛТ уровень экспрессии гена НЕЯ-2/пеи снижался в 2.5 раза (рис. 4) Возможно, что наблюдавшееся подавление экспрессии онкогена является одним и! механизмов антиканцерогенного действия МЛТ

Рис. 4 Влияние МЛТ на экспрессию онкогена НЕК-2/пеи в ОМЖ у трансгенны: мышей. М-метка; СРО (контроль) - стандартный режим освещения; СРО+МЛТ (подопытная группа) - стандартный режим освещения и введение МЛТ.

Влияпие мелатониня на реализацию канцерогенеза кишечника, индуцируемого ДМГ

у крыс

В I серии опытов, когда ДМГ вводили 15 раз, MJIT не оказал влияния на общую частоту опухолей толстой кишки у крыс (табл. 3). Однако, была значительно снижет по сравнению с контролем частота развит* новообразований восходящего отдела толстой кипгки, а также множественность опухолей всей толстой кишки и новообразований ободочной кишки Введение МЛТ сопровождалось увеличением относительного числа высоко дифференцированных карцином толстой кишки (с 12% до 31%), количества мелких опухолей (<10 мм3) в нисходящем отделе ободочной кишки (с 27% до 38%), а также уменьшением множественности опухолей двенадцатиперстной кишки (с 0,3 до 0,2 опухолей/крысу) и снижением частоты опухолей тощей и подвздошной кишки (с 16% до 4%)

Во П серии эксперимента три 5-кратном введении ДМГ тормозящий эффект МЛТ на канцерогенез толстой кишки был значительно более выражен, чем в I серии опытов Частота и множественность как всех опухолей толстой кишки, так и новообразований ободочной кишки были значительно снижены у животных, получавших МЛТ, по сравнению с кошролем Под влиянием МЛТ возрастало количество опухолей толстой кишки с инвазией только слтистой оболочки (с 27% до 64%) и снижалась частота низко дифференцированных опухолей (с 42% до 18%). Не наблюдалось существенного влияния МЛТ на изменение средней площади опухолей кишки в обеих сериях эксперимента В иелом, порученные результаты свидетельствуют об ингибирующем эффекте МЛТ на канцерогенез кишечника, штудированный ДМГ у крыс Отмечена обратная корреляция между ин-гибирующим эффектом МЛТ и суммарной дозой канцерогена В наших экспериментах МЛТ вводили крысам на протяжении всего опыта, поэтому можно предположить, что антиканцерогенный эффект МЛТ проявляется как на раппих, так и на поздних стадиях канцерогенеза толстой кишки.

В реализации канцерогенеза, индуцированного ДМГ на стадиях инициации и опухолевой промоции, важную роль играют свободнорадикальные процессы [SaKm A S , 1993] Нами было изучено влияние МЛТ на свободнорадикальные процессы у крыс in vivo. Обнаружено, что МЛТ способен ингибцровать образование свободных радикалов кислорода (на 31%), значительно уменьшает образование диеновых коньюгатов (на 68%), снижает перекисное окисление белков (30%), активность супероксиддисмутазы (на 37%) и каталазы (на 20%) в кишечнике крыс У животных подопытной группы также наблюдалось значительное снижение активности NO-сингазы (на 20%) в слизистой оболочке толстой кишки по сравнению с группой крыс, получавших только ДМГ. Таким образом, наши результаты подтверждают данные об антиокислительных свойствах МЛТ С этими

свойствами связывают и знтимутагенный эффект МЛТ по отношению к ряду канцерогенов, в том числе, к нитрозосоединениям [Мусатов С А.. 1998]

Таблица 3

Сведения о частоте и множественности опухолей толстой кишки, индуцированных ДМ Г у крыс, подвергавшихся и не подвергавшихся воздействию мелатонина

Показатели I серия опытов II серия опытов

ДМГх15 ДМГх15 + МЛТ ДМГх5 ДМГх5 + МЛТ

Количество крыс в группе 25 23 21 21 п

Толстая кишка (все отделы): -число крыс с опухолями 25(100%) 23 (100%) 21 (100%) 14 (66,6%)#

-количество опухолей на 1 крысу 9,9±0,81 б,0±0,65*** 3,8±0,20 1,5±0,20##

Восходящий отдел ободочной

кишки:

-число крыс с опухолями 23 (92,0%) 15 (65,2%)** 12 (57,1%) 3 (4,32%)#

-количество опухолей па 1 крысу 2,2±0,36 0,7±0.11*** 0,8±0,20 0,1±0,51#

Нисходящий отдел ободочной

кишки

-число крыс с опухолями 25 (100%) 23(100%) 20 (95,2%) 12 (57,1%)#

-количество опухолей на 1 крысу 6.9±0 66 4,410,43** 2,8±0,40 1,2±0,3#

Прямая кишка' -число крыс с опухолями 11 (44,0%) И (47,8%) 7 (33,3%) 4(19,1%)

-количество опухолей на 1 крысу 0,7з=0,20 0,8±0,16 0,4±0,11 0,2±0,05

Различие с контролем в I серии эксперимента статистически достоверно *р<0.05, ** р '0.01; *** р-' 0,001 (критерий Стьюдеяга).

Различие с контролем во П серии эксперимента статистически достоверно # р<0,01. ## р<0,001 (критерий Стьюдента).

I

Морфометрическое исследование слизистой оболочки толстой кишки крыс получавших ДМГ, показало, что длительное введение МЛТ сопровождается снижением (на I 32%) площади лимфоидных инфильтратов, по сравнению с животными, подвергавшихся

воздействию только канцерогена, что может свидетельствовать о нормализующем влиянии этого гормона на иммунный надзор в ткани-мишени. Известно также нормализующее влияние МЛТ на жиро-у1леводный обмен, нарушения которого отмечаются при канцерогенезе [Анисимов В К и др., 1980].

Одним из возможных механизмов торможения канцерогенеза под влиянием МЛТ может являться его стимулирующее влияние на апоптоз в опухолях толстой кишки. В наших опытах было установлено, что МЛТ вызывает увеличение апоптотического индекса

(в 1,9 раза) в опухолях кишки, индуцированных ДМГ Одновременно наблюдается торможение клеточной пролиферации в опухолях (в 1,5 раза)

В целом, представленные данные свидетельствуют о разнообразии механизмов действия МЛТ на системном и клеточном уровне, а также о необходимости дальнейшего их изучения in vivo и in vitro

Влияние эпиталона на показатели биологического возраста и развитие спонтанных

опухолей у мышей

Установлено, что Э11 достоверно способствовал снижению веса тела только мышей SAMP-1 (на 7% в 24 мес.) и увеличивал этот показатель у самок СВА (на 6% в 18 мес.) по сравнению с контролем, у мышей других линий не было выявлено существенного влияния ЭП на изменение возрастной динамики этого показателя У мышей SHR введение ЭП приводило к существенному увеличению потребления корма (на 55-100%), по сравнению с контролем. У других линий мышей ЭП не вызывал значительных возрастных изменений в потреблении корма животными.

Влияние ЭП на двигательную активность изучали у мышей линии СВА При длительном введении ЭП отмечено статистически достоверное возрастное снижение реакции груминга (на 53%), числа пересеченных квадратов шля (на 28%) и количества стоек (на 30%), по сравнению с контролем Имеются наблюдения о снотворном действии полипептидною препарата эпифиза эпип-аламина [Слепушкин В Д и др., 1990, Anisimov V N. et al, 1994], поэтому наши результаты могут свидетельствовать о наличии у пептида эпиталона, синтезированного на основе аминокислотного состава эпигаламина, сомногенных свойств.

Длительное введение ЭП приводило к снижению температуры тела мышей СВА, по сравнению с контролем, статистически достоверное в фазу диэсгруса (р<0,05) У других линий мышей значительного влияния ЭП на этот показатель выявлено не было.

Введение ЭП сопровождалось статистически достоверным снижением частоты ХА костного мозга у мышей SHR, SAMP-1 и SAMR.-1 (рис 5) в 12- месячном возрасте по сравнению с контрольной группой, т.е имело место торможение процесса накопления мутаций с возрастом.

Длительное введение ЭП мышам линии СВА приводило к эффективному увеличению ОАА в сыворотке крови животных (табл. 4). ЭП также вызывал подавление перекис-ного окисления липидов, причем в головном мозге наблюдалось снижение уровня оснований Шиффа, а в печени - снижение содержания диеновых коньюгатов. Полученные на-

ми результаты о способности элигалота подавлять генерацию активных форм кислорода согласуются с известными данными о наличии автиоксидангных свойств у эпиталамина [Ашяшоу У^ ее а1., 1998].

Рис. 5 Влияние ЭП на частоту ХА у мышей различных линий в 12-месячном возрасте (* р<0,05).

Таблица 4

Показатели свободнорадикальных процессов у мышей СВА, получавших и не ____ получавших ЭП_______

Показатели Контроль (1-я группа) Эпиталон (2-я группа)

Головной мозг

Интенсивность хемилюминесценцви (104 у.е./мг белка) 94,1±7,9 72,2±10,1*

Величина общей антиокислительной активности (ОАА, у.е./мг белка) 3,1±0,19 3,8*0,31

Диеновые коньюгаты (нМ/г ткани) 22,29±0,87 21,85±1,31

Основания Шиффа (у.е./г ткани) 388±25 281*16**

Активность СОД (у.е./г белка) 23,4±1,8 27,4±2,27

Печень

Интенсивность хемшио минее ценции (104 у.е./мг белка) 78,4±10,4 79,1± 11,3

Величина общей антиокислительной активности (ОАА, у.е./мг белка) 4,72±0,45 4,13±0,25

Диеновые коньюгаты (нМ/г ткани) 6б,37±2,17 57,11л-1,41**

Основания Шиффа (у.е./г ткани) 543±14 494129

Активность СОД (у.е./г белка) 35,5±1,6 35,9±1,2

Сыворотка крови

Интенсивность хемилюминесценции (104 у.е./мг белка) 224,0±29,8 141,8±19,6*

Величина общей ангиокислигельной активности (ОАА, у.е./мг белка) 1,40±0,15 1,77±0,07***

Диеновые коньюгаты (нМ/г ткани) 4.36±0,43 3,77±0,46

Основания Шиффа (у е./г ткани) 29,2±3,2 31,0±3,4

Различие с контролем статистически достоверно: *р<0,05, **р<0,01; ***р<0,001.

При изучении влияния ЭП на возрастную динамику репродуктивной функции у мышей было отмечено, что у подопытных мышей вНК под воздействием ЭП происходило существенное замедление старения эстралыюй функции, что выражалось в восстановлении коротких ЭЦ до 11% по сравнению с полным отсутствием таковых в контроле в 15-месячпом возрасте У мышей СВА, НЕК-2/пеп и 8АМЯ-1 этот эффект был выражен слабее Была отмечена тенденция к сохранению постоянной длительности ЭЦ и некоторое увеличение относительной частоты коротких ЭЦ у мышей ЯАШМ щи введении эпига-лона

При изучении влияния ЭП ей продолжительность жизни мышей различных линий наиболее выраженный геропротекторный эффект ЭП выявлен у самок СВА, у которых отмечено увеличение СПЖ, как всех животных так и последних 10% максимально проживших (табл 5) Показатель популяционной скорости старения был меньшим, а среднее время удвоения смертности - большим, чем в контроле. Максимальная продолжительность жизни у мышей СВА, получавших ЭП, составила 1053 дня, те на 313 дней больше, чем у мышеи контрольной группы

Таблица 5

Показатели продолжительности жизни у мышей различных линий, получавших и не

получавших эпиталои

Линия мышей Воздействие Количество мышей СПЖ СПЖ последних 10% мышей а суг МЫ)Т

вня Контроль 50 456±29 709±10,8 4,55 152

Эпиталон 50 455±31 8034:15,0* (+13,3%) 3,23# 215 #

СВА Контроль 50 685±9,2 737±1,1 6,9 | 10

Эпиталон 50 721±11,1 * (+5,3%) 842±58,5 * (г14,2%1 4,1 * 17*

НЕЯ 2/пеи Контроль 28 312±10.б нд НД нд

Эпиталон 25 271-1=8,4 (-13,1%) НД НД НД

КАМР-1 Контроль 33 537±26 693±б 0,0101 Гб8

Эпиталон 30 582±20 741±9* (+6,9%) 0,0102 68

БАМЯ-! Контроль 30 521±21 738±14 0,0076 91

Эпиталон 29 546±32 671±8* (-9,1%) 0,0126 | 55

Различие с контрольной группой статистически достоверно * р<0,05 (критерий Стьюден-та), # р< 0,05 (метод Кокса); нд - нет данных.

У самок вНЯ введение ЭП увеличивало СПЖ последних 10% животных и показатель МЛ ОТ, уменьшало скорость старения Под воздействием ЭП у мышей 8АМР-1 также на-

блюдалосъ увеличение СПЖ последних 10% животных. Достоверно противоположный эффект ЭП был отмечен у мышей вАМК-1 Таким образом, геропротекторный эффект эпиталона наблюдался у 3 из 5 исследованных линий мышей.

Основные результаты исследования влияния ЭП на спонтанный канцерогенез у мышей различных линий представлены в табл. 6. Суммарная частота всех новообразований, а также частота злокачественных опухолей и СЛП их развития под влиянием ЭП не изменялись. Однако, при углубленном анализе у подопытных мышей линии СВА отмечено достоверное снижение частоты развития аденом легких (с 18% до 4%), а у мышей йНЛ - частоты лейкозов (с 12% до 2%) по сравнению с контролем, что свидетельствует об антиканцерогенном эффекте эпиталона.

У подопытных трансгенпых мышей статистически достоверно меньшими, чем в контроле, были максимальный размер ОМЖ (на 33%) и максимальный размер их метастазов в легких (на 35%). Это свидетельствует о торможении канцерогенеза молочных желез под воздействием эпиталона Экспрессия мРНК гена НЕК-2/пеи в опухолях молочной железы трансгенных мышей получавших ЭП, была существенно снижет (в 3,7 раза) по сравнению с аналогичным показателем в опухолях контрольных мышей.

Таблица 6

Сведения о развитии новообразований у мышей различных линий, получавших и не

получавших эпиталон

Линия Воздействие Коли- Число мы- Число мы- СЛП зло-

мышей чество шей с но- шей со зло- качест-

мы- вообра- качест- венных

шей в зованиями венными опухолей

группе опухолями (дата жизни)

8Ш Контроль 50 18 (36%) 15 (30%) 515+31

Эпиталон 50 16 (32%) 16 (32%) ~578±42

СВА Контроль 50 15(30%) 3 (6%) 655124

Эпиталон 50 9(18%) 7(14%) 636+30

НЕЯ-2/пеи Контроль 28 23 (82%) 23 (82%) 257+4,4

Эпиталон "25 18(72%) 18(72%) 246±3,9

вАМР-1 Контроль 33 20(61%) 20(61%) 618±51

Эпиталон 30 22 (73%) 22 (73%) 573±59

БАМЯ-! Контроль 30 25 (83%) 22(73%) 569±33

Эпиталон 29 24 (83%) 20 (69%) 571+17

Таким образом, установлено, что эпиталон обладает антиканцерогенными свойствами в отношении некоторых типов спонтанных опухолей у мышей различных линий.

Влияние эпиталоиа на канцерогене) кишечника, индуцируемый ДМГ у крыс

Эффект ЭП выражался, прежде всего, в значительном уменьшении частоты и множественности новообразований ободочной кишки, особенно в группе животных, получавших ЭП на протяжении всего эксперимента (табл 7) Важно отметить, что у крыс этой группы также наблюдалось снижение среднего числа опухолей толстой кишки на одну крысу в группе Этот показатель является интегральным, поскольку он отражает как частоту животных с опухолями, так и число опухолей, возникающих у крыс-опухоленосигелей.

В основном, в различных группах встречались высокодифференцирование адено-карциномы (61-78% случаев) и низкодифференпированные (17-38% случаев), причем в последнем случае самый низкий показатель отмечен во 2-й группе крыс Карциномы в пределах слизистой оболочки в различных группах составили 5-14% случаев, инвазия в подслизистый слой выявлена у 40-65% карцином, причем самый высокий показатель инвазии в подслизистый слой был отмечен во 2-й группе; инвазия в мышечный слой — у 1825% карцином, а прорастание всех слоев стенки кишечника - у 10-23% опухолей. Отмеченные различия в показателях между группами не достигали уровня статистической достоверности, хотя обнаружена тенденция к более высокому уровчго дифференцировки и меньшей степени инвазии карцином у крыс 2-й труппы, получавших ЭП на протяжении всего опыта

Чго касается средних размеров опухолей толстой кишки, то их снижение было статистически достоверно во 2-й группе (на 37% по сравнению с кошролсм)

В целом, установлено, что ЭП способен тормозить процесс возникновения опухолей различных отделов кишечника, вызванный катщерогеном ДМГ, при введении этого пептида на различных этапах канцерогенеза Наиболее эффективно ЭП тормозит канцерогенез при введении на протяжении всего опыта, т.е. при применении как в фазе инициации. так и в фазе промоции канцерогенеза (2-я группа).

При обсуждении возможных механизмов антиканцерогенного эффекта эпиталона представляется целесообразным провести сравнение результатов наших экспериментов с использованием МЛТ и ЭП, поскольку ЭП синтезирован на основе аминокислотного состава препарата эпиталамина, выделенного из эпифиза, как и МЛТ

Сведения о частоте и множественности опухолей толстой кишки, индуцированных ДМГ у крыс, подвергавшихся и не подвергавшихся воздействию эпигалона

Показатели 1-я группа: 2-я группа- 3-я группа- 4-я груши-

ДМГ дмг+эп дмг+эп ДМГ+ЭП

(котроль) (весь экспе- (после вве- (во время введе-

римент) дения ДМГ) ния ДМГ)

Число крыс в группе 20 20 20 20

Толстая кишка (все от-

делы):

-число крыс с опухоля-

ми 20(100%) 19 (95%) 19 (95%) 18(90%)

- число опухолей 81 53 74 58

-количество опухолей

на 1 крысу, и 1руппе 4,1 ±0,42 2,7±0,42* 3,7±0,54 2,9±0,36*

-на крыс с опухолями 4,1 ±0,42 2,8±0,38* 3,9±0,50 3,2±0,32

Восходящий отдел:

- число крыс с опухо-

тями 17(85%) 12 (60%)*» 14 (70%) 15 (75%)

- число опухолей 29 19 32 25

-количество опухолей

на 1 крысу, в группе 1,5±0,18 1,0±0,18* 1,6±0,30 1,3±0,18

-на крыс с опухолями 1,7±0,14 0,6±0,18** 2,3±0,31# 1,7±0,15#

Нисходящий отдел:

-число крыс с опухоля-

ми 20 (100%) 14 (70%) ** 16 (80%) 15(75%)

- число опухолей 45 35 39 33

-количество опухолей

на 1 крысу: в группе 2,3±0,24 1,8±0,30** 2,0±0,30 1,7±0,18*

-на крыс с опухолями 2,3±0,24 2,5±0,31 2,4±0.28 2,2±0,15

Прямая кишка:

-число крыс с опухоля-

ми 4 (20%) 2 (10%) 1 (5%) 0

- число опухолей 7 2 2 -

-количество опухолей

на 1 крысу в группе 0,4±0,18 0,1+0,06 0.1±0,06 -

-на крыс с опухолями 1,8±0,49 1,0 2,0 -

Различнее 1-й группой статистически достоверно: *р<'0,05; ** р<0,01; различие со 2-й

группой статистически достоверно: # р< 0,05 (критерий Стьюдеыга).

Показано, что антиканцерогенное действие МЛТ может быть обусловлено ангиок-сидангными свойствами, поскольку свободные радикалы способствуют канцерогенезу. В таших исследованиях ЭП существенно угнетал образование активных форм кислорода в ткани мозга у мышей СВА. Таким образом, ЭП обладает аитиокендангными свойствами, что соответствует данным об аналогичном эффекте эпигаламина и МЛТ [Анисимов В Н. и др , 1996; Ашвшгоу УК й а1, 1998] Антимутагенная активность ЭП в опытах по оценке

влияния на частоту ХА была статистически достоверно выше, чем у МЛТ. эффект которого проявлялся только как тенденции к снижению частоты ХА у мышей

В наших опытах ЭП, как и MJÏT, угнетал развитие новообразований толстой кишки, вызванных ДМГ, что, в частности, может быть связано с ангиоксидапгпыми и антимутагенными свойствами этих препаратов Показано, что ЭП подобно МЛТ, способен инги-бировать пролиферативную активность клеток, что может определять его антиканцерогенный потенциал [Хавинсон В X и др , 2001]. Обнаружено, что ЭП может действовать как непосредственно, так и путем стимуляции функции эпифиза [Хавинсон В X и др., 2001] Внутрибрюшинное введение ЭП Y-облучениьш крысам сопровождалось появлением ультраструктурных признаков усиления секреторной активности пинеалоцигов, нарушенной облучением [Khavinson V.Kh., 2002].

В экспериментах, проведенных на траясгенных мытах, было выявлено, что ЭП и МЛТ снижают (в 3,7 и 2,5 раза, соответственно) экспрессию мРНК гена HER-2'neu в опухолях молочной железы этих животных, по сравнению с кошролсм. Эти результаты согласуются с имеющимися данными о том, что МЛТ и пептидные биорегуляторы, к которым относится также и ЭП, оказывают влияние на экспрессию генов [Хавинсон В X, Анисимов В.Н., 2003, Анисимов C.B. и др., 2002, 2002а].

Наиболее важным свойством ЭП, по сравнению с МЛТ, является отсутствие у него токсических эффектов, прежде всего капперогеппости. поэтому данный препарат может быть рекомендован для дальнейших исследований с нелъю использования в клинике

Влияние дельтарана на показатели биологического возраста и развитие спонтанных опухолей у мышей линий SHR и HER-2/neu

При длительном введении дельтарана животным наблюдалось снижение массы тела мышей обеих линий по сравнению с контрольными. Статистически достоверные различия в этом показателе наблюдались только в отдельные сроки опыта, у мышей SHR в 7 мсс. (на 8%), 11 мес (на 13%) и 13 мес. (на 14%), а у трансгенных животных - в 6 мсс. (на 4%) и 9 мес (на 6%), в остальное время наблюдения отмечалась тенденция ь снижению веса подопытных самок мышей этих линий. Существенных изменений в потреблении корма животными обеих линий под воздействием дельтарана не наблюдалось

При изучении влияния дельтарана на возрастную динамику эстральной функции у мышей SHR выявлено статистически достоверное уменьшение (на 1,9 дня) средней продолжительности ЭЦ, обусловленное увеличением относительного количества коротких циклов (от 0 до 75%) у подопытных животных в 15-месячном возрасте по сравнению с

контрольными мытами. Таким образом, дельтаран оказал выраженный тормозящий эффект на старение репродуктивной системы мышей ЯНЯ.

Дельтаран также препятствовал возрастному увеличению частоты хромосомных аберраций у мышей вНЯ. В 12-месячном возрасте у подопытных животных частота ХА в клетках костного мозга была статистически достоверно меньшей (на 23%) по сравнению с контрольными мышами.

Анализ влияния дельтарана на продолжительность жизни у мышей вШ. и НЕЯ-2/пеи показал наличие выраженного геропротекторного эффекта у данного препарата (табл. 8)

Таблица 8

Показатели продолжительности жизни у мышей 8НЯ и НЕК-2/пеи, получавших и не

получавших дельтаран

Линия мышей Воздействие Количество мышей СПЖ (сутки) СПЖ последних 10% мышей а сут."1 MRDT

SHR Контроль 50 456±29 709±10,8 4,55 152

Дельтаран 50 474±29 844±19,8* (+19,0%) 3,84 # 181 #

HER-2/neu Контроль 28 291±9,8 404±9,4 нд ВД

Дельтаран 27 324±17,1 533±24,4* (+31,9%) нд на

Различие с контрольной группой статистически достоверно: * р<"0,05 (критерий Стыоден-га), # р< 0,05 ( метод Кокса), нд - нет данных.

У мышей SHR, получавших дельтаран, наблюдалось статистически достоверное увеличение СПЖ последних 10% животных по сравнению с контролем, а также существенное увеличение максимальной продолжигельности жизни (на 178 дней) Отмечено значительное увеличение среднего времени удвоения смертности и уменьшение скорости популяционного старения в подопытной группе по сравнению с контролем

У трансгенных животных под воздействием дельтарана наблюдалось статистически достоверное увеличение СПЖ последних 10% мышей, а также увеличение (иа 141 день) максимальной продолжительности жизни.

Значительный антиканцерогенный эффект дельтарана отмечен у самок мышей SHR (табл. 9). Он выражался в снижении общей частоты развития новообразований и их множественности, а также частоты развития злокачественных опухолей, в основном, новообразований молочной железы, при этом не наблюдалось существенных различий в СЛП развития этих опухолей. Аденокарциномьт молочной железы у подопытных мышей в 7 раз реже мета стаз ировали в легкие по сравнению с опухолями этой локализации в контроле

Важно отметить, что развитие злокачественных лимфом отмечалось только в контрольной группе мышей, тогда как при длительном введении дельтарана эта патология не выявлена У трансгенных мышей не отмечалось различий в частоте развития ОМЖ между подопытной и контрольной группами, однако, множественность опухолей (в расчете на всех животных в группе) у подопытных животных была статистически достоверно меньше, чем у контрольных (р<0,05)

При иммуногисто химическом исследовании опухолей гране генных мышей не выявлено существенного влияния дельтарана на экспрессию онкогена HER-2/neu.

Таким образом, в наших экспериментах было установлено, что дельтаран обладает выраженными геропротекторными и антиканцерогенными свойствами. Механизмы такого действия дельтарана могут быть связаны с эффектом активного вещества DSIP, входящего в состав препарата дельтаран, обладающего полифункциональным и пролонгированным действием на организм [Graf M.V., Kastin A.J., 1986]. Одним из наиболее важных эффектов DSTP является его способность подавлять индуцированное стрессом перекисное окисление липидов клеточных мембран в головном мозге и на периферии. DS1P обладает стресс-протекторной и адапгогенной активностью [Graf М V, Kastin А J, 1986; Судаков КВ., 1991], а также оказывает ашиметастатичесхое действие [Прудченко И.А. и др., 1993]

Таблица 9

Сведения о развитии опухолей у мышей SHR и HER-2/ncu, получавших и не получавших дельтаран

Линия Воздей- Ко- Число Множе- Число Число Коли- Число

мы- ствие ли- мышей с твен- мышеи со мышей с чество мы-

шей че- опухо- ность злока- ОМЖ живот- шей с

ство лями опухо- чествен- ных с лим-

мы- лей(в ными мета- фома-

шеи расчете на животных в группе) опухолями стазами ОМЖ в легких ми

SHR Контроль 50 18(36%) 0,50± 0,06 15 (30%) 10(20%) 7 (14%) 6 (12%)

Дельтаран 50 7(14%)* 0,16± 0,06 ## 5 (10%)* 2 (4%) ** 1 (2%) * 0

HER- Конт- 28 28 (100%) 7,8±0,33 28 (100%) 28 (100%) 16(57%) -

2/neu роль

Дельта- 27 25 (93%) 6,6±0,38 # 25 (93%) 25 (93%) 14(52%) -

ран

Различие с контрольной группой статистически достоверно- * р<0,01; ** р^0,002 (крите-

рий Фишера); # р< 0,05, Ш р<0,01 (критерий Стьюденга).

Как известно, различные антиоксиданты и адагггогены способны тормозить канцерогенез и увеличивать продолжительность жизни животных [Bittles Л.Н. et al,1979. Balanski R et aL, 1992; Ames В N et al., 1993- Анисимов В К, 2003]. Возможно, что эффекты препарата дельтаран, обладающего свойствами эндогенного DSIP, связаны с его антиоксидангными свойствами Мехашпмы биологического эффекта дельтарана могут быть обусловлены также и влиянием на нейроэндокринную систему и обменные процессы, что могло приводить к торможению возрастного нарастапия массы тела Дальнейшее изучение механизмов действия препарата дельтаран, который уже рекомендован для использования в клинической практике, является весьма перспективным.

Изучение влияния диабеиола ня показатели биологического возраста и спонтанный канцерогенез у мышей линий NMRI и HER-2/neu

При длительном введении диабенола мышам обеих линий не наблюдалось существенного влияния препарата как на динамику веса тела, так и на потребление корма животными.

У мышей NMRI введение диабенола замедляло возрастное старение эстральяой функции, что выражалось в снижении (та 1.9 дня) длительности ЭЦ и уменьшении (на 14%) с возрастом относительного количества животных с иррегулярными циклами по сравнению с контролем У самок трансгенных мышей в 9-месячном возрасте диабенол вызывал сокращение в 1,3 раза длительности ЭЦ за счет увеличения (на 23%) относительного количества коротких и уменьшения (на 26%) частоты длинных ЧЦ, а также снижения (па 19%) частоты иррегулярных циклов по сравнению с контрольными животными. Таким образом, диабенол препятствует старению астральной функции у мышей обеих линий.

V мышей NMRI под воздействием диабенола отмечалось статистически достоверное увеличение СПЖ последних 10% животных, при этом увеличивалось среднее время удвоения смертности, а скорость популяционного старения - уменьшалась (табл 10) Статистически достоверных различий в динамике гибели мышей контрольной и подопытной группы, за исключением 13-месячного возраста, не наблюдалось. Однако, в целом, увеличенное количество выживших животных, получавших диабенол, по сравнению с контролем сохранялось до 15-месячного возраста (рис б)

У трансгенных мышей, введение диабенола не оказало существенного влияния на показатели СПЖ, однако увеличивало скорость старения и уменьшало время удвоения смертности Таким образом, геропротекторный эффект диабенола отмечен только у животных линии NMRJ

Показатели продолжительности жизни у мышей РШШ и ШЖ-2/пеи, получавших и

не получавших диабенол

Линия мышей Воздействие Количество мышей СПЖ (сутки) СПЖ последних 10% мышей а сут."' ММ)Т

ИМЯ! Контроль 50 346 ± 11,9 480 ±9,2 0,0140 49,62

Диабенол 50 369+ 12.9 504 ±6,4* (+5%) 0,0136 51,09

НЕК- 2/пеи Контроль 29 321+10,4 457+21,1 0,0307 22,58

Диабенол 28 324±10,3 444±42,0 (-2,8%) 0,0374* 18.54 *

Различие с контрольной группой статистически достоверно: * р<0,05 (критерий Стьюден-та).

9 10 11 12 13 14 15 16 17 Возраст (мес.)

Рис. 6. Возрастная динамика выживаемости мышей 1Ч1\ШЬ

При введении диабенола мышам NN№1 наблюдалась тенденция к снижению суммарной частоты развития новообразований, а также частоты злокачественных лимфом (табл. 11) Под влиянием диабенола отмечалось статистически достоверное увеличение среднего латентного периода развития ОМЖ V подопытных мышей метастазов ОМЖ в легких не обнаружено, тогда как в контроле их частота составила 10%

У трансгенных мышей диабенол не оказал выраженного влияния на спонтанный канцерогенез Была отмечена тенденция к снижению частоты метастазов ОМЖ в легкие в подопытной группе (36%) по сравнению с контрольной труппой (48%), а также некоторое уменьшение размеров метастазов (с 0,52 до 0,46 см).

Сведения о развитии опухолей у мышей 1ЧММ, получавших и не получавших

диабенол

Показатели Контроль Диабенол

Количество мышей 50 50

Количество мышей с опухолями 25 (50 %) 17 (34 %)

Количество мышей с ОМЖ 21 (42%) 16(32%)

Возраст обнаружения 1-й опухоли молочной железы (дни) 176 273

Общее количество ОМЖ 26 21

Множественность ОМЖ (среднее число ОМЖ у мышев-опухоленосителей) 1,24 ±0,1 1,31 ±0,12

Средний латентный период ОМЖ (дни) 259 ± 13,8 328 + 12,4**

Максимальный диаметр ОМЖ (см) 2,51 ± 0,21 2,5 ± 0,25

Количество мышей с метастазами ОМЖ в легких 5(10%) 0*

Количество мышей со злокачественными лим-фомами 4 (8%) 1 (2%)

СПЖ злокачественных лимфом (дни) 349,3±38,3 357

Различие с контрольной группой статистически достоверно: * р < 0,05, ** р<0,01.

Таким образом, длительное введение диабенола тормозило развитие спонтанных опухолей (ОМЖ и злокачественных лимфом) у мышей ТЧМШ, и не оказывало существенного угнетающего эффекта па канцерогенез у трансгенных мышей НЕЯ-2/пеи

Влияние диабенола на канцерогенез кишечника, индуцируемый ДМГ у крыс

У крыс подопытной и контрольной групп наблюдалось одинаковое количество животных с индуцированными ДМГ опухолями толстой кишки (табл. 12), однако, множественность опухолей толстой кишки, как в расчете на всех крыс в группе, так и среди опу-холеносятелей, была статистически достоверно меньшей у крыс, получавших диабенол, по сравнению с животными в контрольной (1-й) группе При этом наблюдалась тенденция к снижению среднего размера опухолей толстой кишки у подопытных крыс по сравнению с животными, которые подвергались только воздействию канцерогена (с 81 до 52 мм2) Отмечено также статистически достоверное снижение частоты опухолей и их множественности в восходящем отделе ободочной кишки под воздействием диабенола Существенно меньше в подопытной группе была и средняя площадь новообразований этого отдела кишечника (84 мм2) по сравнению с контрольной (147 мм2), соответственно.

Частота развития новообразований нисходящего отдела ободочной кишки, а также прямой киппси у подопытных крыс была практически одинаковой с контрольными живот-

ными, однако, наблюдалась тенденция к уменьшению множественности и среднего размера (на 6,4%) опухолей под воздействием диабенола

При кластерном анализе множественности опухолей в подопытной труппе отмечено снижение (практически в 2 раза) количества животных с 6 и большим числом опухолей, в то время как единичные опухоли вообще не были отмечены у контрольных крыс.

Изучение распределения опухолей толстой кишки по размерам показало, что в нисходящем отделе у крыс, получавших диабенол, реже (на 38%) наблюдались новообразования более крупных размеров. Существенных различий в распределении опухолей по размерам в прямой кишке между животными обеих групп не отмечено.

Таблица 12

Сведения о влиянии диабенола на развитие опухолей толстой кишки, индуцированных ДМГ у крыс

Показатели ДМГ (1-я группа) ДМГ +диабенол (2-я группа)

Количество животных 19 20

Толстая кишка (все отделы): - число крыс с опухолями - количество опухолей - число опухолей на крысу, в группе - среди опухоленосителей 18(94,7%) 104 5,47 + 0,47 5,77 ±0,38 18(90,0%) 76 3,80 ±0,47* 4,22 ±0.45»*

Восходящая кишка' - число крыс с опухолями - количество опухолей - число опухолей на крысу в группе - среди опухоленосителей 17 (89,5 %) 31 1,63 ±0,13 1,82 + 0,80 8 (40,0 %)*** 12 0,60 ±0,17*** 1,50 ±0,18

Нисходящий отдел: - число крыс с опухолями - количество опухолей - число опухолей на крысу в группе - среди опухоленосителей 17 (89.5 %) 63 3,32 ±0,44 3,71 ±0,41 18 (90,0 %) 56 2,80 ± 0,30 3,11 ±0,26

Прямая кишка: - число крыс с опухолями - количество опухолей - число опухолей та крысу: в группе - среди опухоленосителей 9 (47,4 %) 10 0,53 ±0,13 1,10 ±0,10 6 (30,0 %) 8 0,40 ±0,18 1,33 + 0,25

Различия по сравнению с контрольной группой статистически достоверны: * -р< 0,05; ** - р< 0,01, *** - р< 0,002.

При морфологическом анализе опухолей выявлено, что под влиянием диабенола развивались чаще карциномы с экзофигным характером роста (76% по сравнению с 50% в контроле), гогда как при введении только канцерогена чаще наблюдались эндофигные

карциномы (50% по сравнению с 24% в подопытной группе) В подопытных крыс чаще, чем в контроле наблюдались опухоли с высокой (47% и 15%, соответственно) степенью диффереппировки, а также с меньшей глубиной инвазии (34% и 18%, соответственно) Таким образом, полученные результаты свидетельствуют об угнетении канцерогенеза толстой кишки под воздействием диабенола.

При сравнении результатов экспериментов, проведенных на моделях спонтанного канцерогенеза у мышей двух линий и модели индуцированного канцерогенеза у крыс, можно выделить общие черты, характерные для биологического эффекта диабенола. Во всех опытах длительное введение препарата не приводило к токсическому эффекту и диа-бенол не обладал канцерогенными свойствами Это позволяет сделать вывод о безопасности диабенола и рекомендовать его для дальнейшего изучения в целях клинического применения.

Наши исследования показали, что диабенол обладает благоприятным воздействием на организм, что в первую очередь, связано с его способностью тормозить возрастные нарушения репродуктивной системы у мышей, отражающиеся на таких характерных показателях эстрального цикла, как его продолжительность и частота иррегулярных циклов у мышей NMRI Замедление старения у животных, получавших диабенол, проявляется в увеличении продолжительности жизни, отмеченном в опытах на мышах NMRI. У самок мышей HER-2/neu геропротекторный эффект диабенола выявить не удалось, что, возможно, обусловлено ранней их гибелью от опухолей молочных желез.

Диабенол тормозил развитие как спонтанных, в основном, у мышей NMRI, так и индуцированных опухолей (рака толстой киппси у крыс, вызванного ДМГ)

В целом, «¡учение модифицирующего влияния диабенола на канцерогенез показало, что он обладает довольно широким спектром антиканцерогенной активности, что, возможно, обусловлено системным действием препарата, как это отмечено при действии других антидиабетических средств [Анисимов В H илр, 1980,1982, Dilman VM, Anisi-mov V N., 1980; Anisimov V.N . 1987, 2003]. Известно, что антидиабетические средства (фенформин, буформин, метформин) обладают способностью улучшать утилизацию глюкозы в тканях, снижать использование организмом жирных кислот в качестве энергетического субстрата, снижать концентрацию в крови холестерина и уменьшать массу тела [Дильман В.М., 1987]. Эти свойства антидиабетических препаратов, а также их способность устранять явления метаболической иммунодепрессии, послужили основанием для их использования в качестве геропротекторов в онкологической клинике для нормализации некоторых нарушений обмена, свойственных онкологическим больным [Штал V M, 1994] Диабенол обладает нормализующим действием на периферическую утилизацию

глюкозы при использовании моделей инсулин-резистентности различного генеза, что может быть связано с улучшением чувствительности тканей к инсулину [Спасов А А , Гав-рилова Е С., 1997] Исследования последних лет свидетельствуют о наличии у диабенола антимутагенных свойств [Зиновьева В Н и др., 2003] и ангиоксидантной активности [Ме-зерицкий В В и др , 1998] Это позволяет предположить, что отмеченные механизмы могут быть ответственными за геропротекторные и антиканцерогенные свойства диабенола

Изучение влияния аквалена на спонтанный и индуцированный канцерогенез

Энтеросорбент аквален три добавлении в корм мышам 8НЯ не оказал существенного влияния на возрастную динамику веса животных и потребление корма

Под воздействием аквалена у мышей наблюдалась тенденция к увеличению продолжительности жизни, о чем свидетельствует увеличение на 30 дней СПЖ и медианы в подопытной группе по сравнению с контролем СПЖ последних 10% мышей при введении аквалена была увеличена на три месяца по сравнению с контрольными животными. Возраст достижения 90% смертности был также увеличен в подопытной группе (на 4 месяца) при сравнении с контролем. Таким образом, аквален обладает определенными геро-протекторными свойствами.

Аквален не оказывал существенного влияния на суммарную частоту новообразований у мышей Не наблюдалось существенных различий между группами и в частоте развития злокачественных новообразований, однако средняя продолжительность жизни таких мышей подопытной группы была на 4 мес больше Развивались новообразования у подопытных мышей значительно позже, чем в контроле (рис 6).

50

100 МО Ш

МО 5Ш 000

ТОО

в»

Рис 6 Динамика возникновения опухолей у мышей получавших и не получавших аквален.

В подопытной труппе по сравнению с контрольной также наблюдалась тенденция к снижению (с 24% до 11%) частоты развития опухолей кроветворной системы - лейкозов и лимфом, более позднему их развитию (от 550 до 683 шей), а также к увеличению времени развития ОМЖ (от 487 до 675 дней) В целом, результаты эксперимента на мышах свидетельствуют о наличии у препарата аквален антиканцерогенных свойств

Важно отметить, что множественность новообразований под воздействием аквале-на была статистически достоверно снижена по сравнению с контролем, как в расчете на число всех животных (с 0,7 до 0,5), так и опухоленосигелей (с 1,53 до 1,29). Это обусловлено тем, что в подопытной группе у мышей реже развивались новообразования матки (та 12%) и кроветворной системы (на 13%) по сравнению с контролем

Выраженное угнетающее влияние оказывал аквален на канцерогенез, индуцированный ДМГ у крыс В 1 серии опытов при 15-кратном введении канцерогена аквален статистически достоверно тормозил развитие новообразований как тонкой, так и толстой кишки (табл. 13).

У крыс 3-й группы (большая доза аквалена) отмечено статистически достоверное снижение частоты и множественности опухолей двенадцатиперстной кишки У крыс этой группы не развились новообразования тощей и подвздошной кишки, в контроле (1-я группа) они выявлены у 16% животных.

Не наблюдалось различий между всеми группами в суммарной частоте развития новообразований толстой кишки, однако выявлено статистически достоверное уменьшение множественности (при расчете числа опухолей на 1 крысу) новообразований под влиянием аквалена, использованного в обеих дозах.

Изучение реализации канцерогенеза в различных отделах толстой кишки показало, что в восходящей ободочной кишке у крыс 3-й группы отмечалось значительное уменьшение (с 25 мм1 до 14 мм3 ) средней площади новообразований, а у животных 2-й группы (малая доза сорбента) - снижение множественности опухолей по сравнению с контролем Аквален (обе дозы) статистически достоверно уменьшал множественность новообразований нисходящего отдела ободочной кишки, при этом не отмечалось влияния препарата на канцерогенез прямой кишки.

При введении энтеросорбеига в обеих дозах в восходящем отделе толстой кшпси значительно реже (в среднем в 2,3 раза), чем в контрольной группе, развивались крупные опухоли Тенденция к уменьшению относительного количества новообразований больших размеров нисходящего отдела ободочной кишки отмечена у крыс 3-й группы, по сравнению с крысами 1-й (контрольной) группы Под влиянием аквалена в обеих дозах (0,1 и 1,0 г/кг) статистически достоверно чаще (ва 29% и 34%) крысы имели по 3-5 опухолей и реже

- большее количество новообразований (6 и более), по сравнению с контрольными животными (на 29% и 42%).

Габлина 13

Сведения о влиянии аквалена на канцерогенез, индуцированный 15-кратным введением ДМГ крысам

Показатели | ДМГх15 ДМГ+акв ален ДМГ+аквален

| (1-я груп- 0.1 г/кг (2-я 1,0 г/кг (3-я

па) группа) группа)

Число крыс в группе 1 25 24 24

Локализация опухолей:

Тонкая кишка двенадцатиперстная кишка: - число крыс с опухолями - число опухолей на 1 крысу 8 (32%) 0,4±0,10__ 4 (16%) 0,2±0,10 5(20,1%) 0,2+0,10 2 (8,3%) * 0,110,05 *

тощая и подвздошная кишка число крыс с опухолями число опухолей на 1 крысу 7 (29,2%) 0,3±0,05 Q ***

Толстая кишка (все отделы) число крыс с опухолями число опухолей на 1 крысу 25(100%) 9.9±0,81 24(100%) 6,1±0,51 ** 24(100%) 6,0±0,05 ***

Восходящий отдел. число крыс с опухолями - число опухолей на 1 крысу 23 (92%) 2,2±0,36 17(70,8%) 1,2+0,26* 21 (87,5%) 1,7±0,26

Нисходящий отдел. число крыс с опухолями - число опухолей на 1 крысу 25(100%) 6,9±0,66 24(100%) 4,3±0,41 ** 24(100%) 4,4+0,43 **

Прямая кишка число крыс с опухолями число опухолей на 1 крысу 11 (44%) 0,7+0,20 12(50%) 0,5±0,10 9 (37.5%) 0,8±0,16

Раътичия с контрольной (1-й ) группой статистически достоверны * р<0.05. ** р<0.02, *** р-.0.001.

Во П серии экспериментов при 5-кратном введении ДМГ у крыс развивались только опухоли толстой кишки, причем в группах животных, получавших сорбенг в обеих до-<ах, часто га и множественность этих опухолей были статистически достоверно меньше, чем в контроле (табл 14) У животных 2-й группы (малая доза аквалена) отмечено значительное уменьшение средней площади развившихся новообразований, по сравнению с 1-й группой (контроль). Среди новообразований толстой кишки в этой серии опытов преобладали опухоли нисходящего отдела ободочной кишки Их частота и множественность у крыс обеих подопытных групп была статистически достоверно меньшей, чем у животных, подвергавшихся только воздействию канцерогена В восходящем отделе толстой кишки у крыс 3-й группы отмечалось уменьшение частоты развития опухолей и средних рашеров

новообразований, а у животных, получавших малую дозу аквалена - только снижение средней площади новообразований, по сравнению с контрольной группой.

Частота новообразований прямой кишки была статистически достоверно снижена только у животных 2-й группы, по сравнению с 1-й группой.

Среди крыс, получавших сорбент в малой дозе, встречались животные с единичными новообразованиями и небольшим (3-5) числом опухолей Множественные опухоли у них не развивались. При анализе результатов у животных с большой дозой аквалена оказалось, что у них преобладали единичные опухоли (50%), отмечалось незначительное количество множественных опухолей и статистически достоверно меньше было животных с 3-5 опухолями по сравнению с контрольной группой (5% и 52%, соответственно) Таким образом, введение сорбента препятствовало канцерогенезу толстой кишки, индуцированному 5-кратным введением ДМГ.

Таблица 14

Влияние аквалена на канцеро! енез, индуцированный 5-кратным введением

ДМГ крысам

Показатели ДМГх5 (1-я группа) контроль ДМГ+аквален 0,1 г/кг (2-я группа) ДМГ+аквален 1,0 г/кг (3-я группа)

Число тыс в группе 21 20 20

Локализация опухолей:

Толстая гаппгя (все отделы): - число крыс с опухолями - число опухолей на I крысу - средняя площадь опухоли (мм2) 21 (100%) 3,8+0,20 33,6±7,2 14 (70%) ** 1,6+0,30 *** 13,3±3,9 ** 14 (70%) ** 2,0+0,4 *** 16,4+5,2

Восходящий отдел: ЧИСЛО 1фЫС с опухолями - число опухолей на 1 крысу - средняя площадь опухоли (мм2) 12(57,1%) 0,8+0,20 52,1±9,8 7 (35%) 0,5+0,2 8,б±1,1 ** 4 (20%) ** 0,4+0,2 15,4+4,3 **

Нисходящий отдел число крыс с опухолями - число опухолей на 1 крысу - средняя площадь опухоли (мм2 ) 20 (95,2%) 2,6±0,40 31,8±9,2 14 (70%) ** 1,1±0,20 ** 13,8+5,4 11(55%)** 1,1+0,20 ** 21,8±7,7

Прямая кишка. - число крыс с опухолями - число опухолей на 1 крысу - средняя площадь опухоли (мм2 ) 7 (33,3%) 0,4±0,10 9,5+2,5 2(10%)** 0,1 29,1±12,7 6 (30%) 0,4+0,30 4,1±0,4

Различия с контрольной группой статистически достоверны: * р<0,05; ** р<0,02; *** р<0,001.

В целом, результаты двух серий опытов свидетельствуют о способности аквалена тормозить канцерогенез, индуцированный введением канцерогена в толстой кишке. Более

выраженный эффект сорбента наблюдался во П серии эксперимента, где была использована меньшая суммарная доза канцерогена.

Сравнение результатов обеих серий экспериментов показывает, что достаточно эффективный ингибирующий канцерогенез эффект вызывают обе дозы сорбента Существенной разницы в их влиянии на канцерогенез не обнаружено. Можно предположить, что применение малой дозы сорбента вполне достаточно для профилактики развития новообразований кишечника. Следует отметить, что ранее нами бьиа выявлена способность ак-валена препятствовать также развитию злокачественных аденокарцином желудка, индуцированных ^метил->Г-11игро->)-нитрозогуанидином у крыс [Ашяшоу У.И е* а1, 1999].

Одним из возможных механизмов антиканцерогенного действия аквалена является его способность сорбировать и выводить из организма канцерогенные метаболиты, образующиеся в процессе биотрансформации ДМГ Это предположение основано на том, что аквален отличается от традиционных сорбентов большим ресурсом и необратимостью сорбции органических веществ [Рипепоу А V й а), 1995] Аквалеп превосходит многие гранулированные и порошковые сорбенты по скорости сорбции почти на 2 порядка, что обусловлено его высокой пористостью, открытостью пористой структуры и малым диаметром волокон. Сорбент аквален обладая высокой селективностью при сорбции тяжелых металлов и других ионов, что обусловлено образованием на поверхности волокна значительного количества ионообменных групп [Рнпелоу А V е* а1., 1995] В опытах по изучению эффективности сорбции акваленом канцерогенных полициклических ароматических углеводородов и нигрозосоединений, проведенных в НИИ онкологии им проф Н.НПетрова, было установлено, что данный сорбент полностью (100%) поглощал бенз(а)пирен из растворов и существенно снижал (на 35-73%) концентрацию 14-нигрозодиметиламина Эти результаты позволили предположить, что аквален может достаточно эффективно сорбировать канцерогенные вещества, находящиеся не только в окружающей среде, но и в организме.

В наших исследованиях аквален не только обладал способностью подавлять спонтанный и индуцированный канцерогенез, но и увеличивал ряд показателей продолжительности жизни мышей. Эти результаты согласуются с данными В.В.Фролькиса и Х.К. Му-радяна (1988) о том, что добавление к рациону крыс углеродного сорбента, начатое в 20-месячном возрасте, приводило к увеличению СПЖ животных на 43%, однако авторы не приводят данных о наличии у крыс спонтанных новообразований [Фролькис В В , Мура-дянХ.К., 1988]

Таким образом, результаты исследования эффекта волокнистого углеродного сорбента аквален у мышей и крыс свидетельствует о наличии у этого препарата антиканцеро-

генных и геропротекторных свойств Учитывая безвредность аквалена, этот препарат может быть рекомендован для проведения клинических испытаний с целью профилактики развития рака кишки, а также предупреждения старения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведено комплексное исследование влияния новых потенциальных герогфотек-торов на канцерогенез и старение. Полученные данные об антиканцерогенных свойствах всех тучеппых препаратов па моделях спонтанного канцерогенеза у мышей различных линий позволили провести сравнительный анализ их действия. В порядке возрастания антиканцерогенного эффекта препараты можно расположить следующим образом: диабе-нол, аквален, мелатонин, эпигалон, дельтаран. В нашей работе также было изучено влияние этих препаратов (за исключением дельтарана) на канцерогенез толстой кишки, индуцированный ДМГ, и показана их способность тормозить возникновение и развитие опухолей В целом, полученные данные свидетельствуют о перспективности дальнейшего изучения исследованных препаратов в качестве средств профилактики рака и преждевременного старения.

Помимо оценки продолжительности жгони животных, в нашей работе изучен комплекс биомаркеров/показателей гомеостаза и старения, позволяющий оценить геропро-текторный эффект изучаемых препаратов и их возможные механизмы действия Показано, что модифицирующее действие исследованных препаратов на старение и канцерогенез может быть обусловлено их ангиоксидангными свойствами, влиянием на экспрессию онкогенов, клеточную пролиферацию и апопгоз.

ВЫВОДЫ

1 Впервые разработана методика комплексной оценки влияния фармакологических препаратов па канцерогенез и продолжительность жшни с регистрацией промежуточных показателей (биомаркеров) старения, позволяющая оценить с большой надежностью эффект этих препаратов та моделях спонтанного канцерогенеза у различных линий мышей и канцерогенеза у крыс.

2. Установлено разно натравленное модифицирующее действие гормона эпифиза мела тонина при длительном его введении на спонтанный канцерогенез у мышей различных линий. Введение мелатонина низкораковым генетически гетерогенным мышам БЖ с питьевой водой в концентрации 2 мг/л сопровождается снижением частоты опухолей (с 40% до 18%). Введение мелатонина в концентрации 20 мг/л у мышей ЯНЯ и мутант-

ных мышей SAM - не оказывает влияние на развитие опухолей, а у трансгенных мышей HER-2/neu и инбредных мышей СВА слабо стимулирует спонтанный канцерогенез Мелатонин угнетает канцерогенез толстой кишки, индуцированный ДМГ у крыс, что выражается, прежде всего, в снижении на 30%-б9% множественности развития новообразований.

3 Применение мелатонина со провождается увеличением показателей продолжительности жизни у мышей СВА, SHR и SAMP-1 (на 7%-13%), однако, этот эффект не был < выражен у трансгенных мышей HER-2/neu, а у мышей SAMR-1 наблюдалось сокращение продолжительности жизни при воздействии мелатонина.

!

4. Установлено, что антиканцерогенный и геропротекторный эффект мелатонина обусловлен его ангиоксиданшыми свойствами (увеличение ОАА на 33%), способностью стимулировать агюттгоч (в 1,8 раза в опухолях толстой кишки), снижать (в 1,5 раза) пролиферацию и уменьшать (в 2,5 раза) уровень экспрессии онкогена HER-2/neu в опухолях молочных желез у трансгенных мышей.

5. Пепгидпый препарат эпигалон обладает более выраженными антиканцерогенными и геропротекторяыми свойствами, чем мелатонин. При воздействии эпиталона у мышей низкораковых линий SHR, СВА и трансгенных животных наблюдалось снижение частоты опухолей (на 11%-40%), тогда как у двух линий животных SAM существенного влияния на канцерогенез выявит ь не удалось. Эпигалон замедляет старение репродуктивной функции у мышей всех изученных линий. Этот препарат также увеличивает (на 7-14%) среднюю продолжительность жизни 10% последних животных линий SHR,

СВА и SAMP-1, но уменьшает продолжительность жшни мышей HER-2/neu и SAMR- "

1. Длительное введение эпиталона угнетает развитие опухолей толстой кишки, индуцированных ДМГ у крыс, снижая на 32% множественность этих новообразований,

*

уменьшая частоту развития и среднюю площадь опухолей, увеличивая их дифферен-цировку и уменьшая глубину инвазии.

6. Эпигалон обладает антиоксидантной активностью, увеличивая (на 26%) общую анги-окислигельную активность у мышей СВА и вызывает снижение частоты хромосомных аберраций у животных SHR (на 17%) и SAM (на 20% и 30 %). Установлена способность эпиталона снижать (в 3,7 раза) экспрессию мРНК гена HER-2/neu в опухолях молочной железы у траксгенных мышей.

7 Препарат делътаран угнетает на 61% спонтанный канцерогенез у мышей SHR и несколько ослабляет канцерогенез опухолей молочной железы у мышей IlER-2/neii Введение дельтарана увеличивает среднюю продолжительность жизни последних 10% мтлтпей обеих линий (на 19-32%) Антиканцерогенный и гсропротекторпый эффект дельтарана может быть обусловлен его ангимутагенным эффектом (подавление частоты ХА на 23%).

8. Антидиабетический препарат диабенол замедляет старение репродуктивной системы у генетически гетерогенных самок мышей NMR! и мышей HFR-2/neu. а также увеличивает среднюю продолжительность жизни мышей NMR! (на 5%). Диабенол угнетает спонтанный канцерогенез (на 32%) у мышей NMRI, но пе влияет на развитие опухолей молочной железы у животных HER-2/neu. Диабенол ингибирует индуцированный ДМГ канцерогенез толстой кишки у крыс, что выражается в снижении (на 27%) множественности новообразований кишечника.

9 Энтеросорбенг аквален обладает способностью тормозить спонтанный канцерогенез (снижение на 29% множественности новообразований) у мышей S HR и индуцированный ДМГ капцерогенез кишечника у крыс (снижение на 38% множественности опухолей толстой кишки) При длительном введении аквалена мытам SHR отмечена тенденция к увеличению продолжительности жизни

10 Установлено, что ангиоксидангные свойства изученных препаратов играют ведущую роль в механизмах как их антиканцерогенного, так и геропротекторного эффекта

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Анисимов В.Н, Забежинский М.А., Попович И.Г.. Муратов Е,И. Влияние мелатонина на канцерогенез в кишечнике, индуцированный 1.2-диметилгидразином у крыс // Вопр. онкол.- 1996.-Т.42, №4.- С. 40-44.

2 Анисимов В H, Забежинский M А., Попович И.Г.. Либерман А.И , Шмидт Дж.Л Влияние волокнистого сорбента аквален на продолжительность жизни и возникновение спонтанных опухолей у мышей // Вопр. онкол,- 1997 - Т.43, № 6.- С 628-631.

3 Арупонян А.В , Прокопенко В.М, Бурмистров С О , Опарина Т И., Фролова Е В., За-бежинский М А, Попович ИТ. Анисимов В Н Свободно-радикальные процессы в сыворотке крови, печени и толстой кишке при канцерогенезе, индуцируемом 1,2-диметилгидразином у крыс // Вопр. онкол,- 1997.-Т.43, №6,- С. 618-622.

4 Анисимов В.Н., Забежинский М А, Попович И.Г., Либерман А И., Шмидт Дж. Л Влияние волокнистого энтеросорбента аквален на канцерогенез кишечника, индуцируемый 1,2-диметилгидразином у крыс // Вопр онкол- 1998 -Т.44, №1 - С 74-78

5 Анисимов В Н. Забежинский М А. Попович И.Г. и др Индольный гормон эпифиза мелатонин тормозит канцерогенез толстой кишки, индуцируемый 1,2-диметилгидразином у крыс // Росс, ж гастроэнгерол гегатологии, колопроктол -1999,- X» 5,- С 134.

6 Анисимов В Н, Забежинский М А, Попович И Г и др Угнетающее влияние волокнистого углеродного энтеросорбента "аквален" на химический канцерогенез желудка и толстой кишки у крыс//Росс журнал гастроэнгерол гепатологии, колоттроктол,-

1999,- № 5 - С. 134.

7 Анисимов В Н, Забежинский М А, Заварзина Н Ю , Попович И Г Является ли мелатонин геропротектором? // Клшшч героигол,- 2000 - Т 6, Nb 7-8 - С 100

8 Анисимов В Н, Заварзина Н Ю , Забежинский М А, Попович И.Г и др Влияние ме-латонига на показатели биологического возраста, продолжительность жизтта и развитие спонтанных опухолей у мышей // Вопр. онкол.- 2000 - Т 46, № 3 - С 311-319

о Анисимов В Н., Забежинский М А., Попович И.Г. Мелатонин угнетает канцерогенез толстой кишки, индуцируемый 1 2-диметилгидразипом у крыс эффекты и возможные механизмы // Вопр онкол- 2000 - Т.46, № 2,- С. 136-148

10. Анисимов В. П., Хавипсон В X, Заварзина Н Ю , Забежинский М А, Зимина О А, Попович ИГ и др. Влияние пептидных биорегуляторов и мелатонина на показатели биологического возраста и продолжительность жизни у мышей // Успехи героигол -

2000,- Вып. 4.- С. 88-96.

11 Аписимов В Н., Хавинсон В.Х., Заварзина Н Ю., Забежинский М А., Попович И Г и др Влияние пептида эпифиза на показатели биологического возраста продолжительность жизни мышей//Росс фтиол журнал им Сеченова - 2001 - Т 87, № 1 - С 125136

12 Розенфельд С В , Toro Е Ф,Михеев В.С , Забежинский М А., Попович И.Г. Анисимов В.Н. Возрастная динамика частоты хромосомных повреждений у самцов мышей разных линий// Бюл. экспер. биол. мед.- 2001.- Т.131, N5 - С. 568-570.

13 Алимова И.Н. Батурин ДА . Забежинский М А . Попович И Г и др Влияние эпига-лона и вилона на продолжительность жизни и развитие опухолей молочной железы у самок трансгенных мышей erbB-2/neu // Вопр. онкол.-2002 - Т 48, № 1 -С. 57-60.

14. Розенфельд С.В , Анисимов В.Н, Того Е.Ф., Михеев В.С , Попович И Г.. Забежинский М А. Влияние эпигалона на частоту хромосомных повреждений у мышей SAM с ускоренным старением // Бюл. экспер. биол. мед -2002 - Т 133, N 3.- С. 320-322

15 Попович И Г . Войтенков Б О , Анисимов В II и др Влияние пептида дельта-сна на продолжительность жизни и развитие спонтанных опухолей у мышей // Докл. РАН -2003 - Т 388, № 5 - С. 1-3

16 Попович И.Г. Войтенков Б О., Анисимов В.Н. идр Дедьтаран - новый геропротектор и антиканцероген // Тез докл Всероссийской конф с международным участием «Ней-роэндокринология-2003»,- СПб., 2003 - С 55-56

17 Попович И-Г.. Забежинский М А., Анисимов В.Н Методика определения антиканцерогенных свойств препаратов in vivo: Пособие для врачей.- СПб.- 2003.-20 с.

18 Анисимов В Н, Попович И.Г. Забежинский М.А. Влияние мелатонина на опухолевый рост // В кн.' Мелатонин в норме и патологии / Под ред. Ф И.Комарова,

С И Рапопорта, Н.К Малиновской, В.НАнисимова.- Москва' 2004,- С. 255-284

19 Попович ИГ. Влияние препаратов, обладающих геропротекторными свойствами, па спонтанный канцерогенез у мышей // Успехи героншл - 2004 - Вып. 14-С. 105-113

20. Попович И.Г. Некоторые итоги экспериментальных исследований по профилактике рака толстой кишки // В сборнике науч. трудов. Актуальные вопросы гастроэнтерологии в терапии и хирургии / Под ред. М.А.Бутова - Рязань-Москва- ГОУ ВПО, 2004 -С. 174-189.

21. Попович ИГ., Анисимов В.Н. Влияние геропротекторов на канцерогенез // В кн.: Рак у пожилых / Под. ред. В.Н.Анисимова, В.М.Моисеешо, К.П.Хансона,- СПб : Н-Л, 2004-С 318-332

22 Попович КГ.. Анисимов В.Н. Геропротекторы и канцерогенез // Обзоры по клин ( фармакологии и лекарст терапии-2004.-Т. З.-С. 61-69.

23 Попович ИГ. Забежинсхий М А, Аникин И В и др Торможение антидиабетическим препаратом диабенол канцерогенеза кишечника, индуцируемого 1,2-диметилгидразином у крыс /' Вопр. онкол- 2004.-Т.50, №5,- С 562-566.

24. Anisimov V.N., Zabezhinski М.А., Popovich I G.. Lieberman A.I, Shmidt J.L. Prevention of spontaneous and chemically-mduced carcinogenesis using activated carbon fiber adsorbent I. Effect of the activated carbon fiber adsorbent 'Äqualen' on spontaneous carcinogenesis and life-span in mice // Cancer Lett - 1998.- V. 126.- P 23-28.

25 Anisimov V. N., Arutyunyan A. V., Burmistrov S.O., Oparina Т. I., Prokopenko V.M, Ste-panov M G., Popovich I G. Zabezhinski M A Free radical processes in 1,2-

dunethyHiydrazme induced carcinogenesis in rats and protective role of melatonin // br )

Natural Antioxidants and Anticarcinogens in Nutrition. Health and Disease / Eds T. Kum-pulainen, J T Salonen. - Cambridge- Royal Society of Chemistry, 1999 - P. 268-271.

4

26 Anisimov V.N., Popovich IG.. Zabezhinski M A, Liberman A.I, Shmidt J I, Prevention of the spontaneous and chemically induced carcinogenesis using activated carbon fiber adsorbent П Inhibitory effect of the activated carbon adsorbent "Äqualen" on N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine-induced gastric carcinogenesis in rats // Cancer Lett - 1999 - V 138, N.1/2.-P 23-26.

27 Anisimov V.N., Zabezhinski M.A., Popovich I.G. Lieberman A.I., Shmidt J.L Prevention of spontaneous and chemically induced carcinogenesis using activated carbon fiber adsorb-

ent. m. Inhibitory efiFect of the activated carbon adsorbent "Aqualen" on 1,2-dimethylhydrazine-induced intestinal carcinogenesis in rats // Cancer Lett - 1999 - V 138, N 1/2,- P. 27-35.

28 Anisimov V N , Popovich 1G. Musatov S A, Zabezhmski M.A , Zavarzina N Yu The role of melatonin in aging process II Abstracts of the 2°'1 Bologna Int Meeting on Cognitive, Affective and Behavior Disorders in the Elderly (22-24 June 2000) - 2000 - P. 7.

29 Anisimov V N., Popovich I.G.. Shtylik A.V. et aL Melatonin and colon carcinogenesis. III.

^ Effect of melatonin on proliferative activity and apoptosis in colon mucosa and colon tumors

induced by 1,2-dimethylhydrazine // Exp. Toxic. Pathol.- 2000,- Vol. 52,- P 71-76.

30 Kossoy G, Ben-Hur H, Popovich I et al Melatonin and colon carcinogenesis IV Effect of melatonin on proliferative activity and expression of apoptosis-related proteins in the spleen ofrats exposed to 1,2-dimethylhydrazme//Oncology Reports - 2000-V 7-P 1401-1405.

31 Zavarzina N.Yu., Popovich I.G.. Shtylik A.V., Zirnina O.A., Zabezhinski MA Effcct of melatonin and synthetic pineal and thymic peptides on the life span and biological age markers in CBA mice // Adv.Gerontol- 2000 - Vol. 5 - P. 92.

32 Anisimov V.N , Popovich I.G.. Zabezhinski M A, Khavinson V.Kh. Effect of melatonin and pineal tetrapeptide epitalon on chemically induced colon carcinogenesis in rats // Neuroen-docr Lett - 2001 - V 22, N 4 - P 292-293

#

33 Anisimov V.N.- Zabezhinski M A.. Popovich I.G. Khavinson V.Kh Effect of melatonin and pineal tetrapeptide on chemically induced colon carcinogenesis in rats // Neuroendocr Lett -

* 2001,- V 22, N4,- P. 292-293.

34 Anisimov V.N., Zavarzina N Yu, Popovich I.G. et aL Effect of melatonin on the life span and biological age markers in CBA mice // Gerontology.- 2001.-V 47, S 1,- P. 458.

35. Popovich LG.. Zabezhinski M.A Khavinson V.Kh. Anisimov V.N. Effect of melatonin and pineal tetrapeptide tpitalon on chemically induced colon carcinogenesis in rats //

Abst Intern Symposium on "Melatonin- clinical significance and therapeutic application" -Polanica Zdroj (30.09-3.10.2001).- 2001,- P. 292-293.

36 Anisimov V.N, Khavinson V Kh, Alimova I.N., Baturin D A., Popovich 1 G. et al Inhibitory effect of the peptide epitalon on the development of spontaneous mammary tumors in HER-2/neu transgenic mice // Int. J. Cancer.- 2002,- V.101, N 1.- P. 7-10.

37 Anisimov V.N, Khavinson V.Kh.. Popovich I.G.. Zabezhinski M.A Inhibitory effect of peptide Epitalon on colon carcinogenesis induced by 1,2-dimethyhydrazine m rats // Cancer Lett - 2002.- V 183,- P. 1-8.

I

38 Anisimov V N , Alimova IN , Baturin D A, Popovich I.G et al Dose-dependent effect of melatonin on life span and spontaneous tumor incidence in female STIR mice //

Exp.Gerontol- 2003,- V.38 - P. 449-461.

39 Anisimov V.N., Alimova I.N., Baturin D.A., Popovich LG et al. The effect of melatonin treatment regimen on mammary adenocarcinoma development in HER-2/neu transgenic mice // Int. J Cancer.- 2003 -V.103, N 3,- P. 300-305

40 Anisimov V N , Khavinson V.Kh , Popovich IG et al Effect of Epitalon on biomarkers of aging, life span and spontaneous tumor incidence in female Swiss-derived SHR mice // Bio-gerontol - 2003,- Vol. 4,- P. 193-202

41. Kossoy G., Zandbank J.,Tendler E., Anisimov V.N., Khavinson V.Kh., Popovich I.G., Zabezhinski M A ,Zusman T Ben-HurR Epitalon and carcinogenesis in rats. Proliferative ac- j tivity and apoptosis in colon tumors and mucosa // Int J Mol Med - 2003 - Oct. 12, № 4 -P

473-477.

4

42. Popovich LG.. Voitenkov B.O. Anisimov V.N. et aL Delta-sleep inducing peptide-containing preparation Deharan increases life span and decreases spontaneous tumor incidence in female SHR mice // Revista Espanola Geriatria Gerontol - 2003 - V 38, Suppl 1 - P 2-3

43 Popovich IG. .Voitenkov B.O Anisimov V.N. et aL Effect of delta-sleep inducing peptide-containing preparation Deharan on biomarkers of aging, life span and spontaneous tumoT incidence in fimale SHR mice // Mech. Ageing Devel - 2003 - Vol 124,- P 721-731.

44 Anisimov V.N . Arbecv K G, Popovich I.G et al Body weight is not always a good predictor of longevity in mice // Exp.Gerontol - 2004,- Vol 39, № 4,- P. 305-319.

45 Anisimov V N., Arbeev K.G, Popovich I.G. et al Is early life body weight a predictor of longevity and tumor risk in rats? // Exp Gerontol.- 2004,- Vol. 39, № 5.- P. 807-816.

46 Anisimov V.N., Popovich I G„ Zabezhinksi M A, Rosenfeld S.V. Spontaneous mutagenesis, carcinogenesis and aging in SAM mice- effect of melatonin, epitalon and neuronol // Proceed, of the 19th SAM Meeting, Kyoto (17-18 July, 2004) / Ed T.Takeda - 2004 - P. 101102.

47 Popovich I G, Zabezhinski M A , Egormin PA et al Insulin in aging and cancer: antidiabetic drug diabenol as geroprotector and anticarcinogen // Int. J Biochem. Cell Biol.- 2005.-V. 37,-P. 1117-1129.

БЛАГОДАРНОСТИ

Выражаю искреннюю признательность академику РАМН, профессору, почетному директору НИИ онкологии им проф Н Н Петрова Н П.Напалкову за постоянное внимание и поддержку в работе.

Приношу глубокую благодарность научному консультанту - доктору медицинских наук, профессору В Н Анисимову. Выражаю искреннюю и глубокую благодарность за ценные советы и внимание к работе доктору медицинских наук М.А.Забежинскому, а также всем сотрудникам НИИ онкологии им. цроф. Н.Н.Петрова, и особенно со ¡рудникам лаборатории канцерогенеза и старения.

Выражаю глубокую благодарность сотрудникам Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН и лично директору член-корреспонденту РАМН, профессору В.Х.Хавинсону за помощь при обсуждении результатов работы.

Формат 60X84 1/16. Усл. печ. л. 2,0 Тираж 100 экз. Заказ 01-04. Бесплатно. Подписано к печати 08.04.2005 г. Отпечатано с готового оригинал-макета. Издательство «Система».

t

J. ! !

л

I

í

I

РНБ Русский фонд

2005-4 44659

г

/ *> ¿ * ¿ - »

I _ • ■ - % '

, ■ Шч

19 MÄH 2005 "

Заболеваемость злокачественными новообразованиями во всем мире неуклонно растет (Parkin D.M. et al., 2002), поэтому разработку способов гфофилактики злокачественных новообразований-и поиск препаратов, препятствующих развитии) рака, можно считать одной и» основных задач противораковой борьбы. Для выявления факторов риска развития рака и разработки мер по предотвращению возникновения и развития опухолей, необходимо изучить эффект препаратов, способных модифицировать процесс канцерогенеза, поскольку это ключевая информация к пониманию процессов развития рака у человека (Bcrcnblum I., 1980). Модифицирующие факторы способны влиять как на степень выраженности эффекта, вызванного канцерогенным агентом, так и на его качественное проявление (Bogovsky Р., 1983). Изучение влияния модифицирующих факторов является весьма важным в связи с тем, что многие из них находятся в окружающей человека среде, а также являются составляющими диеты (Boyland Е., 1981), и оказывают влияние непосредственно на человеческий организм. Некоторые из модифицирующих факторов действуют как коканцерогены, усиливая влияние истинных канцерогенов, тогда как другие тормозят процесс возникновения и развития рака, играя роль антиканцерогенных агентов (Bogovsky Р., 1983).

Среди модифицирующих канцерогенез' факторов большое внимание уделяется лекарственным препаратам длительного применения, используемым для лечения и профилактики различных заболеваний. В их ряду особое место занимают геропротекторные препараты (вещества или средства), способные препятствовать преждевременному старению или увеличивать продолжительность жизни (Обухова JI.K., 1975; Emanuel N.M., Obu-chova L.K., 1978; Zs-Nagy 1: (ed.) et al., 1994). Интерес к разработке и изучению геропро-текторных препаратов обусловлен наблюдаемым повсеместно увеличением продолжительности жизни людей и связанным с ним постарением населения в целом, т.е. увеличением в структуре населения доли пожилых, что является важным фактором роста онкологической заболеваемости (Напалков Н.П., 2004).

Применение геропротекторных препаратов, препятствующих старению и увеличивающих продолжительность жизни, подразумевает длительное их использование. В связи с этим остро стоит вопрос о безопасности этих средств, включая отсутствие риска развития онкологических заболеваний, поскольку показано, что увеличение продолжительности жизни у животных при использовании некоторых геропротекторов сопровождается увеличением частоты опухолей (Anisiniov V.N., 2001, Амисимов В.Н., 2003). С другой стороны, швестно, что ряд гсронротскторов обладает антиканцерогенными свойствами (Лнисимов В.Н., 2003). Поэтому актуальным является всестороннее изучение действия гер ойроте кторных препаратов в эксперименте, позволяющее оценить-их влияние, как па процессы старения, так и на развитие новообразований

Одним из подходов к решению этой задачи является изучение влияния геропротек-торов на спонтанный канцерогенез у мышей различных линий, что при длительном наблюдении за животными позволяет оценить шменение динамики различных показателей биологического возраста и развития опухолей. В последнее время особое внимание уделяют исследованиям, проводимым на трансгснных или мутантных линиях животных. Например, в опытах па липни трапегеппых мышей с инкорпорированным геном рака молочной железы HER-2/neu (Chan R et al., 1999) можно одновременно оценить роль потенциальных геропротекторов как средств профилактики рака молочной железы - наиболее распространенного онкологического заболевания у женщин, частота которого увеличивается с возрастом. Для-изучения эффекта и механизмов потенциальных геропротскторов и антиканцерогенов перспективными: являются также исследования, проводимые на мутантных линиях мышей SAM с ускоренным старением, обусловленным накоплением свободных радикалов (Takcda Т. et al., 1997; Юнева М.О. и др., 2000).

В плане изучения геропротекторов как антиканцерогенов, несомненно, важной является оценка их влияния на моделях индуцированного канцерогенеза у животных. Одной из них являются карциномы толстой- кишки у крыс, индуцируемые 1,2-диметилгидразином (ДМГ) у крыс. Поскольку опухоли этой локализации относятся к числу наиболее распространенных новообразований в разных странах мира (Coleman М.Р.! et al., 1993), то изучение геропротекторных препаратов на.такой модели позволяет изыскивать новые подходы к лечению и профилактике рака толстого кишечника.

Гер о протекторы имеют разную природу и обладают различным механизмом действиям организм. В последние годы большое внимание уделяется изучению индольного гормона эпифиза мелатонина (МЛТ), поскольку при старении происходит снижение уровня МЛТ в организме (Reiter RJ., 1995; Анисимов В.Н.,1998). Изучение эффекта МЛТ свидетельствует о противоречивом характере: его действия. В некоторых работах отмечено увеличение продолжительности жизни подопытных мышей (Pierpaoli; W., Maestroni G.J.M., 1987), тогда как в других экспериментах: с МЛТ эффект увеличения ? продолжительности жизни отсутствовал и:наблюдалось возрастание частоты опухолей (Романен-коВ.И., 1983; Pierpaoli W., Regelson W., 1994). Синтетический тетрапептид эпиталон, стимулирующий продукцию МЛТ, обладает способностью увеличивать среднюю и максимяльную продолжительность жшни плодовых мух и замедлять теми их старения, активизируя антиоксидаьгтную систему Dr.melanogaster (Мыльников C.B., Любимова Н.Е., 2000). Изучение геронротекторных свойств MJIT и эпиталона, а также их модифицирующего влияния на канцерогенез в сравнительном аспекте является весьма актуальным.

Известно, что некоторые антиоксиданты и адаггтогены могут тормозить канцерогенез и старение (Ames B.N. et al., 1993; Balanski R: et a!., 1992; Bittles A.H. et al., 1979). Эндогенный нонапептид DS1P (дельта-сон-индуцирующий пептид) обладает адаптогенной и антистрессорной и адаптогенной активностью, также отмечены его антиметастатические свойства (Graf M.V., Kastin A.J.,1986; Судаков К В., 1991; Прудченко И.А. и др., 1993). На основе синтетического нонапегггида DSIP был разработан лекарственный препарат дель-тарап. Поэтому представляет интерес оценка влияния дельтараиа па развитие опухолей и на показатели старения у животных.

Из многочисленных работ известно о способности некоторых антидиабетических препаратов,(буформина, фенформина) тормозить развитие опухолей в эксперименте, а также увеличивать продолжительность жизни животных и нормалшовать нарушения обмена у онкологических больных (Дильман В.Mí, 1987; Берштейн JI.M. и др., 1992; Аниси-мов В.Н., 2000). В этой связи актуальным является анализ влияния нового антидиабетического препарата диабенол (Спасов А.А. и др., 1997) на продолжительность жшни и канцерогенез.

В литературе имеются эпидемиологические данные о способности пищевых волокон, обладающих свойствами энгеросорбентов, приводить к торможению развития рака при добавлении их к диете (Moon Т.Е., Micozzi M.S. (eds.) 1989), а также об увеличении средней ПЖ крыс, получавших с кормом углеродный сорбент, по сравнению с контрольной группой (Фролькис B.BI, Мурадян Х.К., 1988). Поэтому весьма обоснованным является изучение нового высокоэффективного волокнистого энтеросорбента аквален (Liberman A.I. et al., 1996) в качестве потенциального геропротекторного и антиканцерогенного средства.

Исследование процессов старения и канцерогенеза на протяжении всей жшни животных в хронических экспериментах подразумевает оценку билогических маркеров старения и параметров канцерогенеза. Значение проблемы биомаркеров старения состоит в выявлении факторов, способствующих преждевременному и/или ускоренному старению, а; также в оценке эффективности применения средств профилактики раннего старения. Так, эпидемиологические наблюдения свидетельствуют об увеличении смертности и риска развития опухолей причрезмерно большом весе тела и ожирении (Lee I.M. et al., 2001), поэтому вес тела животных может являться значимым биомаркером. Возрастное изменеs une потребления корма, также как и массы тела, может служить значимым критерием старения. Известно, что ограничение калорийности питания и связанное с этим снижение массы тела животных существенным образом замедляют старение и тормозят канцерогенез (Walford R.L., 1974; Weindruch R.,Walford R.L.,1988). В механизме такого действия ограниченного по калорийности питания важное значение имеет угнетение свободноради-кальных процессов (Walford R.L., 1974), которые играют существенную роль в.процессах старениями развития рака. Выяснение влияния изучаемых препаратов на интенсивность свободнорадикальных процессов также является важным биологическим маркером. Интегральным показателем обменных процессов может являться температура тела, поскольку известно, что снижение температуры тела и связанное с ним замедление метаболических процессов в организме увеличивает продолжительность жизни животных (McCIcani G.E., 1997). Поведенческие реакции, позволяющие оценить функциональное состояние нервной системы, а также оценка двигательной активности и утомляемости могут быть также важными биомаркерами старения.

С возрастом наблюдается угасание репродуктивной функции как у человека, так и у животных (Дильман В.М., 1987), поэтому оценка возрастного изменения- эстральной функции (длительность эстрального цикла, соотношение частоты коротких и длинных эстральных циклов, наличие нормальных и иррегулярных циклов) может быть значимым для анализа процессов старения репродуктивной системы животных. Имеются доказательства накопления с возрастом спонтанных мутаций в соматических и половых клетках (Vijg J., 2000; Розенфельд C.B., 2001), поэтов сравнительное изменение частоты хромосомных аберраций у животных с возрастом может служить биомаркером старения. Важнейшим интегральным показателем старения является выживаемость и ПЖ животных. При этом оценивают среднюю продолжительность жизни как всех, так и последних 10% животных, а также медиану и максимальную продолжительность жизни. Для оценки этих параметров используют различные математические модели старения и смертности.

Одним из основных факторов, ограничивающих продолжительность жизни, является развитие новообразований. Поэтому изучение частоты развития опухолей, времени их появления, множественности, локализации и гистологической характеристики у животных - это важный критерий при изучении процессов старения и канцерогенеза, а также возможных путей модификации этих процессов.

Анализ бимаркеров старения и канцерогенеза у животных при воздействии изучаемых препаратов дает возможность оценить механизмы возможного антиканцерогенного и геропротекторного действия этих средств.

Цель исследования

Целью диссертационной работы является экспериментальное изучение модифицирующего канцерогенез эффекта потенциальных геропротекторных препаратов различных фармакологических групп с помощью системы биотестирования, позволяющей оценить механизмы действия данных препаратов и включающей животных с различными генетическими характеристиками.

Задачи исследования

1. Изучить влияние препаратов: мелатонина, эпиталона, дельтарана, диабенола и сорбента аквален на биомаркеры гомеостаза и старения, показатели продолжительности жизни и спонтанный канцерогенез у низкораковых линий мышей (йН!*, СВА или ИММ), а также мутантных мышей БАМ.

2. Оценить действие мелатонина, эпиталона, дельтарана и диабенола на продолжительность жизни, показатели гомеостаза и биологического возраста, а также развитие опухолей молочной железы у трансгенных мышей с инкорпорированным онкогеном НЕЯ-2/пеи.

3. Изучить эффект мелатонина, эпиталона, диабенола и аквалена на канцерогенез толстой кишки у крыс, индуцированный ДМ Г.

4. Провести сравнительный анализ эффективности и механизмов действия исследованных препаратов и оценить перспективы их дальнейшего изучения в качествег средств профилактики рака и предупреждения преждевременного старения у человека.

Научная новизна

1. Впервые разработана и апробирована система комплексной сравнительной оценки эффекта препаратов различных фармакологических групп на показатели старения, продолжительности жизни и развитие спонтанных и индуцированных опухолей у экспериментальных животных.

2. На моделях спонтанного и индуцированного канцерогенеза впервые изучен модифицирующий эффект новых химических препаратов, обладающих возможными геро-протекторными свойствами — эпиталона, дельтарана, диабенола и аквалена.

3. Впервые проведено изучение механизмов антиканцерогенного влияния мелатонина на химически индуцированный канцерогенез толстой кишки у крыс.

Научно-практическое значение

1. Разработанный метод комплексной оценки влияния препаратов на канцерогенез и старение позволяет решать широкий круг задач, связанных с биотестированием и предклиническим испытанием новых лекарственных средств.

2. Выявление геропротекторного эффекта и антиканцерогенных свойств эпиталона, дельтарана, диабенола и аквалена свидетельствует о перспективности дальнейшего изучения этих химических препаратов в качестве средств профилактики рака и преждевременного старения.

Основные положения, выносимые на защиту

Разработанный метод комплексной оценки препаратов позволяет выявлять их модифицирующий эффект на моделях спонтанного и индуцированного канцерогенеза, а также охарактеризовать геропротекторные свойства этих препаратов в хронических опытах на мышах различных линий (аутбредных, инбредных, мутантных и трансгенных).

Выявление антиканцерогенных и геропротекторных свойств у некоторых гормональных препаратов (мелатонин), пептидных биорегуляторов (эпиталон), адаптогенов (дельтаран), антидиабетических средств (диабенол) и э нтер о сор бе нто в (аквален) свидетельствует о перспективности изучения представителей этих групп с целью разработки средств профилактики рака и преждевременного старения.

Действие исследованных препаратов на показатели старения (вес тела, поведенческие реакции, эстральную функцию, частоту хромосомных аберраций), а также канцерогенез может быть обусловлено их антиоксидантными свойствами, влиянием на экспрессию онкогенов, клеточную пролиферацию и апогггоз.

ВЫВОДЫ

Впервые разработана методика комплексной оценки влияния фармакологических препаратов на канцерогенез и продолжительность жизни с регистрацией промежуточных показателей (биомаркеров) старения, позволяющая оценигь с большой надежностью эффект этих препаратов на моделях спонтанного канцерогенеза у различных линий мышей и канцерогенеза у крыс.

Установлено разнонаправленное модифицирующее действие гормона .эпифиза мелатонина при длительном его введении на спонтанный канцерогенез у мышей различных линий. Введение мелатонина низкораковым генетически гетерогенным мышам SHR с питьевой водой в концентрации 2 мг/л сопровождается снижением частоты опухолей (с 40% до 18%). Введение мелатонина в концентрации 20 мг/л у мышей SHR и мутантных мышей SAM — не оказывает влияние на развитие опухолей, а у трансгенных мышей HER-2/neu и инбредных мышей,СВА слабо стимулирует спонтанный канцерогенез. Мелатонин угнетает канцерогенез толстой кишки, индуцированный ДМГ у крыс, что выражается, прежде всего, в снижении на 30%-69% множественности развития новообразований.

Применение мелатонина сопровождается .увеличением показателей продолжительности жизни у мышей СВА, SHR и SAMP-I (на 7%-13%), однако, этот эффект не был выражен у трансгенных мышей HER-2/neu, а у мышей SAMR-1 наблюдалось сокращение продолжительности жизни при воздействии мелатонина.

Установлено, что антиканцерогенный и геропротекторный эффект мелатонина обусловлен его антиоксидантными свойствами (увеличение ОАА на 33%), способностью стимулировать апоптоз (в 1,8 раза в опухолях толстой кишки), снижать (в 1,5 раза) пролиферацию и уменьшать (в 2,5 раза) уровень экспрессии онкогена HER-2/neu в опухолях молочных желез у трансгенных мышей.

Пептидный препарат эпиталон обладает более выраженными антиканцерогенными и геропротекторными свойствами, чем мелатонин. При воздействии эпитало на у мышей ншкораковых линий SHR, СВА и трансгенных животных наблюдалось снижение частоты опухолей (на 11%-40%), тогда как у двух линий животнмх SAM существенного влияния на канцерогенез выявить не удалось. Эпи-талон замедляет старение регфодуктивной функции у мышей всех изученных линий. Этот гфепарат также увеличивает (на 7-14%) среднюю продолжительность жизни 10% последних животных линий SHR, СВА и SAMP-1, но уменьшает гфодолжигельность жизни мышей HER-2/neu и SAMR-1. Длительное введение эпиталона угнетает развитие опухолей толстой кишки, индуцированных ДМГ у крыс, снижая на 32% множественность этих новообразований, уменьшая частоту развития и среднюю площадь опухолей, увеличивая их дифференцировку и уменьшая глубину инвазии.

Эпиталон обладает антиоксидантной активностью, увеличивая (на 26%) общую антиокислительную активность у мышей СВА и вызывает снижение частоты хромосомных аберраций у животных SHR (на 17%) и SAM (на 20% и 30 %). Установлена способность эпиталона снижать (в 3,7 раза) экспрессию мРНК гена HER-2/neu в опухолях молочной железы у трансгенных мышей.

Препарат дельтаран угнетает на 61% спонтанный канцерогенез у мышей SHR и несколько ослабляет канцерогенез опухолей молочной железы у мышей HER-2/пеи. Введение дельтарана увеличивает среднюю гфодолжигельность жизни последних 10% мышей обеих линий (на 19-32%). Антиканцерогенный и геропро-текторный эффект дельтарана может бьггй обусловлен его антимутагенным эффектом (подавление частоты ХА на 23%).

Антидиабетический гфепарат диабенол замедляет старение репродуктивной системы у генетически гетерогенных самок мышей NMRI и мышей HER-2/neu, а также увеличивает среднюю продолжительность жизни мышей NMRI (на 5%). Диабенол угнетает спонтанный канцерогенез (на 32%) у мышей NMRI, но не влияет на развитие опухолей молочной железы у животных HER-2/neu. Диабенол ингибирует индуцированный ДМГ канцерогенез толстой кишки у крыс, что выражается в снижении (на 27%) множественности новообразований кишечника.

Энтеросорбент аквален обладает способностью тормозить спонтанный канцерогенез (снижение на 29% множественности новообразований) у мышей SHR и индуцированный ДМГ канцерогенез кишечника у крыс (снижение на 38% множественности опухолей толстой кишки). При длительном введении аквалена мышам БНЯ отмечена тенденция к увеличению продолжительности жшни.

10. Установлено, что антиоксидантные свойства изученных препаратов играют ведущую роль в механизмах как их антиканцерогенного, так и геропротекторного эффекта

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В наших исследованиях были изучены препараты и вещества: мелатонин, эпигалон, дельтаран, диабенол и аквален, имеющие различную природу происхождения и отличающиеся друг от друга составом, но при этом, как оказалось, обладающие в определенной степени сходным влиянием на канцерогенез и старение. Прежде всего, это антиканцерогенный эффект изученных препаратов, который был продемонстрирован на моделях спонтанного канцерогенеза у мышей различных линий. Проведение опытов у мышей позволило не только оценить результаты влияния препаратов на спонтанный канцерогенез у этих животных, но и сравнить полученные результаты между собой с целью определения более выраженного эффекта того или иного препарата.

Как было отмечено ранее, наиболее выраженным антиканцерогенным эффектом по большинству параметров и их достоверности, обладает дельтаран по сравнению с другими нейромодуляторными препаратами - мелатонином и эпиталоном. Провести сравнение антиканцерогенного эффекта диабенола и нейромодуляторных препаратов возможно только на основании проведенных экспериментов на трансгенных мышах, в которых не было выявлено существенного влияния диабенола на канцерогенез молочной железы, по сравнению с эпиталоном и дельтараном, тогда как мелатонин обладал тенденцией к увеличению развития ОМЖ.

Аналогичное сравнение антиканцерогенной активности диабенола, сорбента аквален и других изученных препаратов возможно провести по результатам экспериментов на низкораковых линиях мышей — SHR, СВА и NMRI. Трудность подобного сравнения заключается в том, что мелатонин и эпигалон были изучены на двух линиях - SHR и СВА, дельтаран и аквален только у животных SHR, а диабенол - на мышах NMRI. Если сравнивать эффекты обеих до з мелатонина у линии SHR и разнонаправленное влияние концентрации 20 мг/л МЛТ у мышей СВА, возможно, что существенных различий в выраженности антиканцерогенного эффекта у препаратов мелатонин, аквален и диабенол выявить невозможно. Если сравнивать эффект малой дозы мелатонина, то оказывается, что наблюдалось статистически достоверное подавление спонтанного канцерогенеза под воздействием МЛТ у мышей SHR, тогда как у диабенола и аквалена отмечена только тенденция к снижению частоты развития опухолей, как у животных линии NMRI (влияние диабенола), так и мышей SHR (эффект аквалена). При этом введение аквалена достоверно уменьшало множественность развития спонтанных опухолей. В данной ситуации сравнительный антиканцерогенный эффект препаратов, изученных в нашей работе у мышей низкораковых линии может быть представлен таким образом: диабенол<аквалсн<мслатонин< эпи-талон< дельтаран.

Помимо опенки влияния препаратов на спонтанный канцерогенез, нами было изучено их влияние (за исключением дельтарана) на реализацию канцерогенеза толстой кишки, индуцированного ДМГ у крыс. Результаты экспериментов свидетельствовали о способности всех препаратов подавлять канцерогенез толстой кишки, индуцированный у крыс. Впервые в нашей работе было установлено, что мелатонин, синтетический тетрапептид эпиталон, антидиабетический препарат диабенол и сорбент аквален способны в равной степени подавлять канцерогенез толстой кишки, индуцированный ДМГ.

Тот факт, что изученные нами геропротскторы оказывали тормозящее влияние на канцерогенез, подтверждает мнение о связи старения и рака (Anisimov V.N., 1987). Выявленный нами на моделях спонтанного и индуцированного канцерогенеза антиканцерогенный эффект препаратов, позволяет также сравнить механизмы их действия. Помимо ; оценки продолжительности жизни животных, в нашей работе изучен комплекс биологических маркеров старения, которые позволяют оценигь геропротекторный эффект изучаемых препаратов и проконтролировать эффективность изучаемых средств предупреждения преждевременного старения. На наш взгляд, использование в экспериментальном исследовании биомаркеров старения позволяет в значительной мере оценить возможные механизмы действия данных препаратов.

В качестве общей особенности изученных препаратов можно выделить их антиоксидантное действие, которое является основным в механизмах выявленного антиканцерогенного и геропротекторного эффекта. При этом, мелатонин и эпиталон обладали выраженным свойством подавлять свободно-радикальные процессы, как и было показано в наших опытах. Выраженными антиокидантными свойствами обладает активное вещество DSiP, входящее в состав препарата дельтаран, что согласуется со значительными антиканцерогенными и геропротекторными свойствами дельтарана, выявленными в нашей работе. Известно об антиокислительном действии некоторых антидиабетических бигуанидов. Диабенол не относится к бигуанидам, однако обладает свойствами, сходными с их эффектом. В частности, это относится к способности диабенола оказывать антиканцерогенный и геропротекторный эффект, как установлено в проведенной нами работе. Можно предположить, что аквален. подавляющий канцерогенез, особенно толстой кишки, также обладает антиоксидант-ными свойствами Подтверждением этому является антиоксидантный эффект пищевых волокон, которые обладают свойствами сорбентов (Bobek Р. et al., 2000).

Другим, и ис менее важным, механизмом проявления антиканцерогенных и геронротекторных свойств жученных препаратов является их способность влиять на обменные процессы. Ограничение калорийности питания способно замедлять как скорость старения, так и развитие патологических процессов, в том числе и раковых заболеваний. В значительной степени этой способностью обладал мелатонин. Существенное снижение веса тела мышей и потребления корма отмечалось при использовании дельтарана. Под влиянием диабенола наблюдалась тенденция к снижению веса и потребления корма у трансгенных мышей. Предварительное изучение эффекта диабенола, как уже отмечалось, свидетельствовало о способности диабенола нормализовать периферическую утилизацию глюкозы, что связано с улучшением чувствительности тканей к инсулину. Способность аквалена к адсорбции различных веществ может приводить к снижению калорийности пищи, о чем свидетельствуют исследования с использованием пищевых волокон (Smith U., 1987; Bobek P. et al., 2000). При этом наблюдается снижение веса тела и уровня холестерина в крови животных и человека. В меньшей степени влияние на обменные процессы оказывал в наших исследованиях эпиталон, однако у трансгенных мышей и самок с ускоренным старением сублинии SAMP-1 отмечалось снижение веса под воздействием данного соединения.

Таким образом, проведенное комплексное исследование ряда препаратов позволило не только выявить их индивидуальные особенности, но сравнить возможные механизмы действия этих веществ. Использованный нами метод комплексной оценки антиканцерогенных и геропротекторных свойств препаратов является весьма эффективным. Он позволяет решать одновременно широкий круг задач, связанных с биотестированием и предклиническим испытанием не только потенциальных антиканцерогенных средств, но и других лекарственных, в том числе противоопухолевых и геропртекторных, препаратов. Преимуществом этой методики является сочетание оригинальных экспериментальных моделей для ускоренной оценки биологического действия препаратов с использованием длительных экспериментов с целью выявления безопасности тестируемых соединений и возможных отдаленных эффектов. Например, модель канцерогенеза, вызванного 1,2-диметилгидразином, позволяет уже за 6 мес. оценить, помимо токсичности препарата, его потенциальные канцерогенные или ко канцер о генные свойства. В относительно коротких опытах на трансгенных мышах, несущих ген рака молочной железы, возможно, изучать как препараты для профилактики рака, так и противоопухолевые средства путем введения их животным на различных этапах развития злокачественных новообразований.

В целом, результаты данной работы свидетельствуют о высокой эффективности предложенного комплексного подхода к методике определения антиканцерогенных свойств препаратов, позволяющего оценивать их влияние на канцерогенез, показатели продолжительности жизни, а также анализировать безопасность исследуемых соединений и механизмы их действия. Получаемые с помощью методики данные, являются основой для заключения о наличии антиканцерогенных свойств и перспективности дальнейших исследований эффективности тестируемых соединений для профилактики рака и продления жизни человека.