Автореферат и диссертация по медицине (14.03.03) на тему:Патофизиологическое обоснование применения мелатонина и производных 3-оксипиридина при доброкачественном опухолевом росте, индуцированном уретаном.

ииэииоочэ ца правах рукописи

ПАШКЕВИЧ ИРИНА ВЛАДИМИРОВНА

ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ МЕЛАТОНИНА И ПРОИЗВОДНЫХ 3-ОКСИПИРИДИНА ПРИ ДОБРОКАЧЕСТВЕННОМ ОПУХОЛЕВОМ РОСТЕ, ИНДУЦИРОВАННОМ УРЕТАНОМ.

14.03.03 - патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

-1 ДЕК 2011

Саранск-2011

005003345

Работа выполнена на кафедре патологии с курсом патологической физиологии медицинского института ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева».

Научный руководитель: доктор медицинских наук профессор

Плотникова Надежда Алексеевна ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва».

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук профессор

Мосина Лариса Михайловна ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва»; доктор медицинских наук профессор Малышев Вадим Геннадьевич ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный педагогический университет имени И.Н. Ульянова».

Ведущая организация: Государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования «Нижегородская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ГБОУ ВПО НижГМА Минздравсоцразвития России).

Защита состоится « Ж» 2011 года в « /А часов

на заседании диссертационной) совета Д 212.117.08 при ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва» (430032, г. Саранск, ул. Ульянова, 26).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева (430005, г. Саранск, ул. Большевистская, 68), а с авторефератом - на официальном сайте Минобрнауки.

Автореферат разослан « » ¿¿-¿72011 года

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат медицинских наук доцент

А. Г. Голубев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время заболеваемость злокачественными новообразованиями во всём мире неуклонно возрастает (Parkin D.M. et al., 2001). Именно поэтому поиск препаратов, препятствующих развитию опухолей, исследование закономерностей канцерогенеза и возможной фармакологической коррекции неоплазий является одной из основных задач противоопухолевой борьбы (Анисимов В.Н.2010).

Важная особенность опухолевого роста - изменение уровня свободно радикальных реакций, которое проявляется в повышенной антиоксидантной активности опухолевой ткани, с одной стороны, и истощении антиоксидантной системы защиты организма-опухоленосителя, с другой. Величина антиоксидантной активности существенна для процессов клеточной пролиферации, так как антиоксиданты участвуют в регуляции размножения клеток.

В настоящее время достаточно интересной и научно обоснованной является свободнорадикальная теория опухолевого роста, согласно которой при физиологических условиях синтез свободных радикалов отвечает требованиям клеточного метаболизма, обеспечивающим нормальную жизнедеятельность клеток. При избыточном образовании в организме свободных радикалов, не соответствующим физиологическим потребностям, реализуется их альтеративное воздействие (Бобырев В.Н.,1994). Внедряясь в билипидный слой цитолеммы, свободные радикалы инициируют реакции перекисного окисления липидов, что приводит к повреждению мембран, нарушению их функций и к возможной неопластической трансформации.

В последние годы большое внимание уделяется изучению биологических эффектов мелатонина - гормона, синтезируемого в эпифизе (шишковидной железе) животных, преимущественно в ночные часы (Claustrat В. et al., 2005). Мелатонин обладает широким спектром физиологических влияний на эндокринную и репродуктивную функцию (Анисимов В.Н., 1998; Комаров Ф.И. и соавт., 2004; Claustrat B.et al., 2005), поведение (Арушанян Э.Б., 2005; Anisimov V.N. et al., 2006) и экспрессию генов (Анисимов C.B. и соавт., 2002; Anisimov S.V., Popovic N., 2004).

Многочисленные экспериментальные исследования позволили установить, что наиболее важными физиологическими эффектами мелатонина являются: контроль циркадных и сезонных ритмов, стимуляция многих метаболических процессов, ингибирующее действие на пигментный метаболизм, антигонадотропное действие, седативное и галлюциногенное действие на центральную нервную систему, подавление клеточной пролиферации и противоопухолевое действие в условиях экспериментального опухолевого роста. Кроме того, мелатонин является одним из сильнейших эндогенных антиоксидантов (Арушанян Э.Б., 2004; Берштейн Л.М., 2004; Комаров Ф.И. и соавт., 2004; Пальцев М.А., Кветной И.М, 2007; Bartsch С. et al., 2001; Reiter R.J. et al, 2002).

В организме существует многокомпонентная система, предотвращающая свободнорадикальныс процессы и защищающая cio oi продуктов метаболизма в подобных реакциях (Гавриленко Г.А., 1991). Естественные антиоксиданты инактивируют перекисное окисление липидов и не дают свободным радикалам накапливаться в организме. Однако, естественная антиоксидантная система организма часто оказывается перегруженной и бывает не в состоянии инактивировать огромное количество свободных радикалов, что влечет за собой повышенный риск опухолевого роста.

Решить данную проблему помогает использование антиоксидантов экзогенного происхождения. Большое внимание в последнее время отводится производным 3-оксипиридина (мексидол, эмоксипин, проксипин). В основе их антиоксидантного действия лежит способность ингибировать стадию инициации свободной радикальной реакции, тем самым, снижая возможность неоплазии (Деремедведь J1.B., 1998).

В доступной литературе данные об онкостатическом действии антиоксидантов в условиях использования препаратов с выраженным опухолевым эффектом представлены не в полном объеме.

Несмотря на то, что противоопухолевая активность мелатонина известна довольно давно, в течение длительного периода времени действие мелатонина изучалось главным образом in vitro на культурах опухолевых клеток различного гистогенеза (Cos S., Sanchez-Barcelo E.J., 2000). В опытах, выполненных in vitro, показано, что эффект мелатонина зависит от его дозы (Bartsch С. Et. al.,2001).

В связи с этим, проблема коррекции антиоксидантами опухолевого роста и изучение патофизиологических механизмов действия исследуемых препаратов на уретановой модели неоплазии приобретает особую актуальность.

Данная работа является разделом комплексного исследования и выполнена в рамках Всероссийской программы «Изучение антиканцерогенного действия антиоксидантов. Использование антиоксидантов с целью лечения онкологических заболеваний и профилактики побочных эффектов химиотерапии злокачественных опухолей».

Цель исследования: изучение патофизиологических механизмов влияния мексидола, эмоксипина и мелатонина на некоторые показатели перекисного окисления липидов и морфологические особенности новообразований легочной ткани на модели уретанового экспериментального опухолевого роста.

Задачи исследования: 1. Оценить динамику некоторых показателей перекисного окисления липидов в периферической крови: эритроцитах и плазме при использовании производных 3 - оксипиридина - мексидола и эмоксипина при экспериментальных неоплазиях.

2. Исследовать динамику некоторых биохимических показателей перекисного окисления липидов в плазме и эритроцитах крови мышей в условиях индуцированного опухолевого роста и на фоне коррекции мелатонином.

3. Изучить влияние исследуемых препаратов (мексидола, эмоксипина и мелатонина) на частоту, множественность и размеры опухолей легких, индуцируемых уретаном у мышей.

4. Выявить патофизиологические механизмы онкостатического действия изучаемых препаратов в условиях экспериментального опухолевого роста.

Научная новизна.

Показано, что подкожное введение уретана экспериментальным животным сопровождается развитием доброкачественных новообразований в ткани легких - аденом.

Выявлено, что введение производных 3-оксипиридина и мелатонина активирует естественную антиоксидантную систему организма, подавляющую процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ) в условиях индуцированного опухолевого роста.

Подтверждено, что производные 3 - оксипиридина и мелатонин достоверно ингибируют пролиферативную активность в опухолевой ткани экспериментальных животных.

Показано, что онкостатический эффект мексидола и эмоксипина более выражен, чем подобное действие мелатонина.

Теоретическое и практическое значение. Полученные результаты могут служить патофизиологическим обоснованием для дальнейшего изучения онкостатического потенциала синтетических антиоксидантов и мелатонина для разработки научно-обоснованных рекомендаций по их применению с целью профилактики и лечения доброкачественных новообразований.

Результаты исследования внедрены в научно-исследовательскую работу и учебный процесс кафедры патологии и кафедры онкологии ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева».

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Мексидол, эмоксипин и эндогенный гормон мелатонин обладают достоверным онкостатическим действием в условиях экспериментального опухолевого роста, индуцированного уретаном, выражающемся в снижении исследуемых показателей ПОЛ.

2. Введение производных 3-оксипиридина и мелатонина экспериментальным животным уменьшает множественность индуцируемых уретаном опухолей, их размеры, пролиферативную активность, повышает степень дифференцировки опухолевой ткани.

3. В условиях экспериментального опухолевого роста онкостатический эффект более выражен у производных 3-оксипиридина по сравнению с подобным эффектом у мелатонина.

Апробация диссертации. Результаты работы были доложены и обсуждены на III съезде Российского общества патологоанатомов.

«Актуальные вопросы патологической анатомии» (Самара, 2009), XIV межрегиональной научно-практическои конференции «Актуальные вопросы диагностики, лечения и реабилитации больных» (Пенза 2009), X международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке». «Инновационные технологии в биологии и медицине» (Москва, 2009, 2010), IX и X научно-практической конференции с международным участием «Отечественные противоопухолевые препараты» (Москва 2010, 2011 г)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 4 - в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 115 страницах компьютерного текста, документирована 7 таблицами и иллюстрирована 29 рисунками. Работа состоит из введения, обзора литературы (глава I), описания материала и методов исследования (глава II), изложения собственных результатов (главы III, главы IV), обсуждения полученных результатов (глава V), выводов и библиографического указателя, включающего 245 источников.

Работа выполнялась в соответствии с научной тематикой кафедры патологии ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева» «Изучение антиканцерогенного действия антиоксидантов. Использование антиоксидантов с целью лечения онкологических заболеваний и профилактики побочных эффектов химиотерапии злокачественных опухолей». Номер государственной регистрации 01200004102.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал и методы исследования. Для решения поставленных задач были выполнены эксперименты на 180 нелинейных белых мышах массой 18-20 граммов, с равным количеством особей обоих полов. Экспериментальные животные находились в стандартных условиях содержания вивария.

Всего выполнено 4 серии опытов, в которых изучалось онкостатическое влияние производных 3-оксипиридина и мелатонина на фоне уретановой модели экспериментального опухолевого роста. Длительность эксперимента составила 28 недель, после чего оставшиеся в живых мыши были выведены из эксперимента.

В возрасте 3 месяцев мыши были рандомизированно разделены на 5 групп: 1 группа интактных животных (20 особей) и 4 экспериментальных группы по 40 мышей.

Животным 2, 3, 4 и 5 групп однократно внутрибрюшинно был введен уретан (ФГБУ «НИИ онкологии им. H.H. Петрова» Минздравсоцразвития России), растворенный в изотоническом растворе хлористого натрия, в дозе 1 г/кг.

Со следующего дня после введения канцерогена белым мышам 3-й и 4-ой групп ежедневно внутримышечно вводились исследуемые антиоксиданты: в 3 экспериментальной группе исследовали влияние

эмоксипина в дозе 0,05 мг/кг на индуцированный уретаном процесс опухолевого роста; в 4-ой группе изучали влияние мексидола в дозе 0,1 мг/кг на инициированные уретаном неоплазии.

Животные 5 группы получали с питьевой водой в ночные часы (с 19.00 ч. до 07.00 ч.) мелатонин (Sigma, St.Louis; MS, США) в дозе 2 мг/л.

Раствор мелатонина готовился ежедневно ex tempore. Мелатонин растворяли в нескольких каплях 96 % этилового спирта и доводили до нужной концентрации стерильной водопроводной водой. Раствор мелатонина наливали в чашки Петри из темного стекла. Биохимические методы исследования.

У всех интактных мышей и у 15-20 мышей из каждой экспериментальной группы животных брали кровь и легкие для биохимических исследований. У животных собирали кровь, свободно вытекающую после декапитации (в среднем около 1 мл от каждой мыши).

Гомогенаты тканей получали следующим образом: кусочки тканей отрезали ножницами, отмывали от крови охлажденным 0,9 % раствором натрия хлорида, обсушивали фильтровальной бумагой. Навески тканей помещали в фарфоровую ступку. С помощью шлифовального пестика производили тщательное гомогенизирование в 0,9 % растворе хлорида натрия в соотношении 1:9.

В плазме крови и гомогенатах опухолевой ткани оценивали интенсивность процессов перекисного окисления липидов. Для этого определяли уровень малонового диальдегида (МДА) (С.Г. Конюхова и соавт., 1989), железоиндуцированного маолоновйго диальдегида (FeMflA), активность каталазы (М.А. Королюк и соавт., 1988) при индуцированном уретаном опухолевом росте. МДА представляет собой вторичный (промежуточный) продукт реакций перекисного окисления липидов (ПОЛ). Каталаза является одним из основных ферментов антиоксидантной системы организма и восстанавливает перекись водорода до воды, тем самым, уменьшая образование свободных радикалов (К.Н. Конторщикова, 2000). Патоморфологические методы исследования

Материалом исследования являлись ткань легких и кровь белых

мышей.

У животных экспериментальных групп при вскрытии извлекали легкие. Ткань легких фиксировали в жидкости Карнуа (абсолютный спирт: хлороформ: ледяная уксусная кислота в соотношении 6: 3 : 1) в течение 5 минут, затем в 10 % растворе формалина в течение 5 суток. В легочной ткани макроскопически производился подсчет количества и измерение диаметра опухолевых узлов на поверхности легких с помощью бинокулярной лупы MBS-9 2x8.

Все опухолевые узлы, а также ткани и органы, подозрительные на наличие опухоли, были иссечены и зафиксированы в 10 % нейтральном формалине. После обычной гистологической обработки ткани были залиты в парафин. Тонкие 5-7 мкм гистологические срезы были окрашены гематоксилином и эозином и тщательно исследованы микроскопически.

Неоплазии классифицировались согласно рекомендациям

V uiMiiviuu 11i'lv^ji^MUDcinrioj paivu ^ivi\( 11 j ^ у ..J. 1 UlUauv, С.

Mohr, 1994). Для классификации опухолей легких дополнительно были использованы морфологические типы, приводимые в работе JI.A. Грицюте (1975).

В микропрепаратах ткани опухолей животных всех опытных групп производилось определение митотического индекса по общепринятой методике (Л.П. Дьяконов, В.И. Ситьков, 2000).

Микропрепараты тканей опухолей фотографировали цифровой камерой Nikon Coolpix 4500 с помощью микроскопа Микмед-2 при увеличении ><80 и ><400. Полученные микрофотографии обрабатывали с помощью пакета программ Adobe Photoshop 7.0.

Статистическая обработка результатов. Полученные результаты обрабатывали статистически с использованием критериев t Стьюдента, проводили корреляционный анализ с помощью пакета прикладных программ «МедСтатистика» и «Биостат».

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

На фоне введения уретана в дозе 1г/кг у мышей контрольной группы возникали множественные мультицентричные аденомы легкого.

Аденомы представляли мелкие (до 2 мм. в диаметре), серые полупрозрачные узелки округло-овальной формы. Несмотря на отсутствие в них капсулы, новообразования были довольно четко ограничены от окружающей легочной ткани, слегка приподнимали плевру. После тотальной фиксации ткани легких в жидкости Карнуа опухолевые узлы выглядели плотными, белесоватыми, имели резко очерченную конфигурацию и выступали над поверхностью ткани

Среднее число опухолей на 1 мышь составило 23 ± 2,63. Среднее число опухолевых узлов малого размера (<0,5 мм) составило 8,7 ± 0,90 на мышь. Отмечено преобладание опухолевых узлов среднего размера (0,6 - 1 мм), число которых на животное составило 10,9 ± 2,25. В достаточном количестве представлены крупные узлы (> 1 мм) - среднее число - 3,4 ± 0,65 на животное.

При микроскопическом исследовании легких мышей контрольной группы новообразования характеризовались разнообразием и неоднородностью строения. Опухолевая ткань была представлена железистыми, трабекулярными, сосочковыми, микрокистозными, солидными и альвеолярными структурами, состоящими из клеток различных размеров и формы. В аденомах с железистой дифференцировкой преобладали мономорфные клетки, кубической формы, с небольшим количеством цитоплазмы и округлыми ядрами.

Таким образом, общее микроскопическое строение экспериментальных аденом легких, индуцированных уретаном у мышей, может быть охарактеризовано как папиллярно-аденоматозное.

В группе контроля в одном случае была обнаружена аденокарцинома, и в двух диагностирован плоскоклеточный неороговевающий рак низкой степени дифференцировки.

По сравнению с интактными в группе контрольных животных отмечается достоверное увеличение содержания МДА с 1,03±0,02 мкмоль/л до 2,8±0,02 мкмоль/л (р<0,05) в плазме крови.

Применение эмоксипина (0,05 мг/кг) способствовало положительной динамике показателей МДА в плазме крови: выявлено снижение уровня МДА до 1,46±0,14 мкмоль/л (р<0,05) по сравнению с контрольной группой животных.

При коррекции опухолевого эффекта уретана мексидолом (0,1 мг/кг) наблюдалось достоверное снижение уровня МДА в плазме до 1,32 ±0,04 мкмоль/л (р<0,05) по сравнению с контролем.

В эритроцитах мышей контрольной группы отмечали высокие показатели МДА - 18,3±0,12 мкмоль/л (р<0,05) по сравнению с группой интактных животных - 12,82 ±0,17 мкмоль/л.

Использование эмоксипина способствовало снижению показателей МДА в эритроцитах до 12,01±0,07 (р<0,05). Применение мексидола также сопровождалось снижением показателей МДА в эритроцитах до 11,91±0,06(р<0,05).

Исследования биохимических показателей Ее-МДА в плазме крови экспериментальных животных показало значительное повышение содержания продукта в группе индуцированного опухолевого роста - 7,6±0,21 мкмоль/л (р<0,05) по сравнению с интактными 3,9±0,05 мкмоль/л (р<0,05).

Коррекция активности ПОЛ антиоксидантами в плазме крови приводила к статистически значимому снижению уровня содержания Ре-МДА по сравнению с контрольной группой. Под влиянием эмоксипина показатели Ре-МДА снижались с 7,6±0,21 до 5,81 ±0,09 (р<0,05). Применение мексидола способствовало снижению показателей Ре-МДА до 5,86±0,06.

При биохимическом исследовании в эритроцитах контрольной группы отмечали повышение показателей Ре-МДА - 22,1 ±1,92 мкмоль/л (р<0,05) по сравнению с группой интактных животных - 20,62 ±1,6 мкмоль/л.

При коррекции эмоксипином уровень Ре-МДА снижался по сравнению с контрольной уретановой группой с 22,1±1,92 до 18,9±0.97(р<0,05). Применение мексидола способствовало снижению показателей МДА до 17,2±0,92(р<0,05).

В контрольной (уретановой) группе уровень каталазы в плазме крови снижался по сравнению с интактными животными до 0,47±0,02 мккат/л (р<0,05) и 0,73±0,4 мккат/л соответственно.

Изучение уровня каталазы в плазме крови при применении антиоксидантов выявило наиболее достоверное повышение показателей при использовании мексидола (0,1 мг/кг) до 0,57±0,23 мккат/л (р<0,05) (в контроле - 0,47±0,02 мккат/л (р<0,05)). Изменения при применении эмоксипина приводили к повышению показателя активности каталазы 0,51±0,02 (р<0,05) по сравнению с контактной уретановой группой.

Биохимическое исследование эритроцитов экспериментальных животных выявило снижение содержания катэлазы в контроле относительно группы интактных мышей: 3,3±0,02 мккат/л (р<0,05) и 3,9±0,03 мккат/л соответственно.

При антиоксидантной коррекции мексидолом (0,1 мг/кг) и эмоксипином (0,05 мг/кг) отмечалось достоверное повышение уровня каталазы в эритроцитах - 4,3±0,41 мккат/л (р>0,05) и 4,03±0,08 мккат/л (р>0,05) соответственно по сравнению с показателями у животных контрольной группы.

Анализ полученных результатов и сравнение их с показателями контрольной группы (индуцированный опухолевый рост) позволяет предположить, что производные 3-оксипиридина (мексидол, эмоксипин) оказывали достоверный корригирующий эффект на реакции пероксидации.

Полученные нами данные позволяют предположить, что исследуемые антиоксиданты в используемых дозах не только элиминируют свободные радикалы, но и стимулируют собственную антиоксидантную систему организма.

Выявлено, что антиоксидантная активность мексидола проявляется в большей степени, чем у эмоксипина.

Установлено, что мелатонин эффективно угнетал опухолевый рост легких, индуцируемый уретаном у мышей. Основные результаты эксперимента представлены в таблице 1.

У мышей, подвергшихся воздействию уретана и получавших мелатонин в дозе 2 мг/л, опухоли легких также возникали в 100 % случаев, однако, их множественность была значительно меньше. Среднее число опухолей на 1 мышь абсолютно достоверно уменьшалось (на 52,2 %) по сравнению с контролем и составило 11 ± 0,75 (р<0,001).

Таблица 1.

Влияние мелатонина на развитие опухолей легких, индуцируемых уретаном у

мышей

Показатели Уретан Уретан+ мелатонин2 мг/л

Число животных 40 40

Число животных с опухолями, % 100 100

Среднее число опухолей на 1 мышь, М ± ш 23 ± 2,63 11 ±0,75***+

Число животных с множественными опухолями, (%) 4(13 %) 2 (6,5 %)

Среднее число опухолей малого размера (<0,5 мм), 8,7 ±0,9 7,1 ±0,59

Среднее число опухолей среднего размера (0,6-1 мм), 10,9 ±2,25 3,5 ± 0,45**

Среднее число крупных опухолей (> 1 мм), 3,4 ±0,65 0,5 ±0,15**^

Минимальное число опухолей на 1 мышь, М± m 10 5

Максимальное число опухолей на 1 мышь, М ± m 56 18

Число животных с аденокарциномами, (%) 1 (2.5 %) -

Число животных с плоскоклеточным раком, (%) 2 (5 %) -

Митотический индекс 0,93 ± 0,25 0,47±0,17

Примечание: различия с группой контроля достоверны (тест Стьюдента): р < 0,05; р < 0,01; р < 0,001, различия между группами, получавшими разные дозы мелатонина, достоверны (тест Стьюдента): + - р < 0,05; ++ - р < 0,001.

Среднее число малых опухолей составило 7,1 ± 0,59, что на 18,6 % меньше по сравнению с контролем. Однако, данное изменение оказалось статистически недостоверно (р>0,05). Число опухолей средней величины достоверно уменьшалось (на 68,2 %) по сравнению с контролем и составило 3,5 ± 0,45 (р<0,01). Среднее число крупных опухолевых узлов абсолютно достоверно уменьшалось (на 86,5 %) по сравнению с контролем и составило 0,5 ±0,15 (р<0,001).

Таким образом, введение мелатонина, не влияя на частоту развития опухолей легких у мышей, существенно уменьшало множественность и размеры опухолевых узлов. Под действием препарата существенно уменьшалось среднее, минимальное и максимальное число опухолей на животное. Причем, введение мелатонина не оказывало существенного влияния на количество узлов малого размера, тогда как число узлов среднего и крупного размера статистически достоверно уменьшалось.

При введении мелатонина в дозе 2 мг/л макроскопически опухолевые узлы во всех случаях были четко отграничены от легочной ткани. Очагов диффузного роста и зон опухолевой инфильтрации в данной группе не обнаружено. В большом количестве представлены «милиарные» опухолевые очаги - узлы 0,2-0,3 мм, рассеянные по поверхности легких, преимущественно по периферии. Вовлечение в процесс корня легкого не выявлено. На поперечном разрезе тенденция к перибронхиальному распространению не прослеживается

В эксперименте установлено подавляющее влияние мелатонина на процессы ПОЛ у мышей в сыворотке крови и эритроцитах при коррекции неоплазий, индуцируемых уретаном.

Значения уровня МДА, Ре-МДА, и активности каталазы приведены в таблицах 2,3.

Введение мелатонина (2 мг/л) вызывало достоверное уменьшение уровня МДА и Ре-МДА как в сыворотке крови, так и в эритроцитах. Так, в сыворотке крови уровень МДА уменьшился на 17,9 % по сравнению с контролем (р<0,05).

Содержание МДА в эритроцитах также уменьшалось на 18,6 % по сравнению с контролем (р<0,05).

Уровень Ре-МДА в плазме и эритроцитах на фоне применения мелатонина составил соответственно 6,6 мкмоль/л (на 13, 2% меньше, чем в контрольной группе) и 19,8 мкмоль/л (на 11,5% меньше контроля).

Активность каталазы у интактных животных составила 0,73 ± 0,4 мкка|/л в сыворотке и 3,9 ± 0,03.мккат/л б эритроцитах

На фоне введения уретана наблюдалось снижение активности каталазы в плазме крови на 36 % (р<0,05) и в эритроцитах на 15,4 % (р>0,05), составивило соответственно 0,47 ± 0,02 и 3,3 ± 0,02 ммкат/л.

При введении мелатонина в дозе 2 мг/л отмечалось статистически достоверное повышение активности каталазы, как в плазме крови, так и в эритроцитах. Так, в плазме крови данный показатель составил 0,62 ±0,17 мккат/л, что на 31 % выше по сравнению с контролем (р<0,05), но на 15,1% меньше, чем у интактных животных (р>0,05). Активность каталазы в эритроцитах составила 4,6±0,41 мккат/л, что на 39 % больше, чем в контроле (р<0,05), и на 15,3 % больше, чем у интактных животных (р<0,05).

Таблица 2.

Показатели МДА и Ге МДА в плазме и эритроцитах крови белых мышей при использовании антиоксидантов и мелатонина на фоне опухолевого роста уретаном

(М±ш)

Группа МДА Ге-МДА

плазма М±т эритроциты М ± ш плазма М ± ш эритроциты М±ш

Интактпые животные 1,03±0,02 12,82±0,17 3,90±0,05 20,62±1,6

Контрольная уретановая группа 1г/кг 2,8±0,02 р<0,05 18,3±0,12 р,<0,05 7.6±0,21 р,<0,05 22,1±1,92 р,<0,05

Уретан + Эмоксипин 0,0 5 м г/кг. 1,46±0,14 Р1<0,05 12,01 ±0,07 Р1<0,05 5,81 ±0,09 р,<0,05 18,9±0,97 рк0,05

Уреган + Мексидол 0,1мг/кг. 1,32±0,04 р ц0,05 11,91 ±0,06 Р1<0,05 5,86±0,06 Р1<0,05 17,2±0,92 Р1<0,05

Уретан +Мелатонин 2мг/л 2,3±0,07 р,<0,05 14,91±0,14 Р1<0,05 6,6±0,5 Р1<0,05 19,8±0,92 р,<0,05

Примечание:

Р- достоверность по отношению к интактной серии р<0,05 Рг достоверность по отношению к контролю р<0,05.

Таблица 3.

Показатели каталазы в плазме и эритроцитах крови белых мышей при при

использовании антиоксидантов и мелатонина (М±т)

Группы Катал аза

плазма эритроциты

Интактные животные. 0,73±0,4 М±м 3,9±0,03 М±м

Контрольная уретановая группа 1г/кг. 0,47±0,02 р<0,05 3,3±0,02 р<0,05

Уретан + эмоксипин 0,05мг/кг. 0,51 ±0,02 р,<0,05 4,03±0,08 р,>0,05

Уретан + мексидол 0,1мг/кг. 0,57±0,23 Р1<0,05 4,3±0,41 р,>0,05

Уретан +Мелатонин 2мг/л 0,62±0,17 рг>0,05 4,6±0,41 Р1>0,05

Примечание:

Р - достоверность по отношению к интактной серии р<0,05 Р|- достоверность по отношению к контролю р<0,05.

интактные Контрольная Уретан + Уретан + Уретан +

животные уретановая Эмоксипин Мексидол 0,1 Мелатонин 2

группа I г/кг 0,05 мг/кг мг/кг мг/кг

« МДА ■ Fe-МДА

Рис. 1. Показатели МДА и Fe МДА в плазме и эритроцитах крови белых мышей при использовании антиоксидантов и мелагонина (М±ш)

4,5 f..

3,5 1 3 f /

2,5 f /

2 Y '

1,5 r ,/~

0,5 У'/Як

0 «--— интактные Контрольная Уретан+ Уретан+ Уретан+

животные уретановая Эмоксипин 0,05 Мексидол 0.1 Мелатонин 2

группа I г/кг иг/кг мг/кг мг/кг

1 плазма ®эритроциты

Рис. 2. Показатели каталазы в плазме и эритроцитах крови белых мышей при использовании антиоксидантов и мелатонина (М±т)

При введении мексидола в дозе 0,05 мг/кг среднее число аденом у одного животного статистически значимо снизилось до 7,364±1,173 (на 65,5% по отношению к контролю). При этом отмечалось значительное количество периваскулярно расположенных аденом. Опухолевые узлы состояли из однородных, тесно прилегающих друг к другу клеток со светлой протоплазмой и округлым ядром. Хорошо видно ячеистое строение новообразованной ткани. Аденомы довольно четко отграничены от

окружающей легочной ткани, несмотря на отсутствие капсулы. Количество соединительной ткани в аденомах невелико. Достоверно снижалось количество аденом с трабекулярной и сосочковой дифференцировкой, что свидетельствует о снижении процессов опухолевой прогрессии. Известно, что сосочковая дифференцировка опухолей характеризуется наклонностью к малигнизации, инвазивному росту, способностью к метастазированию и рецидивированию, хотя при этом в опухолевой ткани преобладают признаки тканевого атипизма. Компановка атипичных клеток отличалась преобладанием ячеистого строения, с наличием единичных тубулярных структур. При этом практически отсутствовали аденомы с папиллярной дифференцировкой.

Митотический индекс в ткани опухолей у мышей, подвергшихся воздействию уретана, составил 0,93 ± 0,25. При коррекции мексидолом митотический индекс уменьшался до 0,23±0,13.

Введение мексидола, по видимому, замедляет темпы опухолевой прогрессии, что подтверждается преобладанием в этой серии аденом, морфологически соответствующих начальным стадиям развития экспериментальных неоплазий (ячеистого строения новообразований).

При введении эмоксипина в дозе 0,1 мг/кг макроскопически отмечалось достоверное уменьшение диаметра опухолевых узлов (до 0,5-0,6 мм), среднее число аденом у одного животного статистически значимо снизилось до 8,7±1,57 (на 60,4% по отношению к контролю).

Микроскопически аденомы имели нечеткие, размытые границы. Опухолевые узлы состояли из отдельных рассеянных опухолевых клеток, которые имели округлую и цилиндрическую форму. Характерно преобладание тубулярного строения аденом, когда опухолевые клетки цилиндрической формы формируют железистые ходы. В ряде опухолевых узлов выявлялась тубулярно-папиллярная дифференцировка, однако по сравнению с контролем, количество аденом подобного строения заметно снижалось. Строма новообразований представлена молодой соединительной тканью с выраженной васкуляризацией. При коррекции эмоксипином митотический индекс уменьшался до 0,33±0,17 (в контроле - 0,93 ± 0,25)

Введение эмоксипина снижает темпы морфогенеза экспериментальных аденом у мышей по сравнению с контролем, что подтверждается преобладанием опухолевых узлов тубулярной дифференцировки. Однако, встречаются немногочисленные аденомы тубулярно-папиллярн строения, отражающие более поздние сроки морфогенеза экспериментальных неоплазий.

При коррекции мелатонином опухолевые узлы в подавляющем большинстве случаев были четко отграничены от окружающей легочной ткани, а некоторые также имели собственную соединительнотканную капсулу. Характерна выраженная васкуляризация опухолевой ткани, очаги неоангиогенеза

Кроме того, на фоне введения мелатонина отмечено более рыхлое расположение опухолевых клеток в центральной части узлов. Стромальный

компонент отчетливо выражен, представлен участками новообразованной соединительной ткани, врастающей между островков опухолевых клеток .

В аденомах железистого типа аденоматозная дифференцировка дифференцировка более выражена по сравнению с контролем, и отчетливо прослеживается как в центральной части узлов, так и на периферии. Даже опухолевые узлы небольшого размера имеют выраженную железистую дифференцировку без слоистости строения, характерной для контрольной группы. Встречались единичные узлы с сосочковой дифференцировкой опухолевых клеток

Введение мелатонина уменьшало митотический индекс в ткани опухолей у мышей до 0,47 ± 0,17,

Таким образом, введение мелатонина, не влияя на частоту развития опухолей легких у мышей, существенно уменьшало множественность и размеры опухолевых узлов. Под действием препарата существенно уменьшалось среднее, минимальное и максимальное число опухолей на животное. Причем, введение мелатонина не оказывало существенного влияния на количество узлов малого размера, тогда как число узлов среднего и крупного размера статистически достоверно уменьшалось.

Введение мелатонина также способствует замедлению темпов опухолевой прогрессии, что подтверждается снижением количества аденом с сосочковой дифференцировкой. Однако, по сравнению с действием мексидола и эмоксипина, в данной серии опытов сохранялась и была ярко выражена железистая дифференцировка опухолевых узлов, что соответствует более поздним стадиям развития экспериментальных аденом легких.

Анализ полученных нами экспериментальных данных показывает более выраженную антиоксидантную и онкостатическую активность мексидола, по сравнению с эмоксипином в данных дозировках препаратов. Антиоксидантное действие мексидола значительно превышает действие эмоксипина. Больший онкостатический эффект мексидола подтверждается нами морфологически. При использовании мексидола в условиях экспериментального уретанового опухолевого роста среднее количество аденом легкого ниже по сравнению с таковым при использовании эмоксипина. При микроскопическом исследовании в экспериментальных сериях с применением эмоксипина аденомы имели преимущественно трабекулярное и папиллярное строение, при воздействии мексидола опухолевые узлы с папиллярной дифференцировкой встречались в единичных случаях и отличались ячеистым расположением опухолевых клеток.

В основе антиоксидантного действия производных 3-оксипиридина лежит их способность ингибировать стадию инициации свободно радикальной реакции перекисного окисления липидов, во многом обусловленную образованием активных форм кислорода и появлением каталитически активных ионов железа.

В результате проведенных исследований установлено, что применение мелатонина существенно подавляет опухолевый рост легких,

индуцируемый уретаном у мышей. Мелатонин, не влияя на частоту развития опухолей, уменьшает множественность аденом легких в 2,1 раза при введении в дозе 2 мг/л. Анализ характера распределения опухолей легких по размерам показал, что под влиянием мелатонина уменьшается, прежде всего, число крупных опухолей (больше 1,0 мм) и аденом легкого средних размеров (от 0,5 до 1,0 мм), тогда как множественность мелких опухолей (менее 0,5 мм в диаметре) под влиянием мелатонина не изменяется.

В нашей работе на модели уретанового доброкачественного опухолевого роста установлено, что под влиянием канцерогенов в организме животных происходит интенсификация процессов ПОЛ, тогда как введение мелатонина и производных 3-оксипиридина препятствует этим изменениям на стадии инициации опухолевого роста (рис. 3,4).

1:5: .J

инщ^ jbhhhhi

üU ■ УМ

(ИмИИриДш

.............Ш

Рис. 4 Схема патогенеза онкостатического действия мексидола, эмоксипина и мелатонина при экспериментальном уретановом доброкачественном опухолевом росте

В механизме противоопухолевого действия мелатонина особенно большое значение придают его антиоксидантной (RJ. Reiter, 2001; Vijayalaxmi et al., 2002) и антимутагенной (S.A. Musatov et al., 1998) активности. В нашей работе у мышей с опухолями легких мелатонин имел отчетливую корреляцию с его антиоксидантным эффектом. Это позволяет предположить, что наблюдаемый угнетающий эффект мелатонина на развитие указанных неоплазий связан, по крайней мере, частично, с его способностью понижать интенсивность процессов ПОЛ. Подобный механизм

Рис. 3 Схема патогенеза доброкачественного опухолевого роста, индуцированного уретаном

был продемонстрирован на моделях рака толстой кишки (В.Н. Анисимов, М.А. Забежинский, И.Г. Попович, 2000; V.N. Anisimov, 2001а) и канцерогенеза кожи, индуцированного аппликациями БП и кротонового масла (A.C. Kumar, U.N. Das, 2000). В литературе имеются также данные о том, что некоторые антиоксиданты подавляют канцерогенез, индуцированный уретаном и бенз(а)пиреном (J.E. Klaunig, L.M. Kamendulis, 2004; R.M. Tamimi et al„ 2002).

Полученные результаты позволяют рекомендовать применение производных 3-оксипиридина и мелатонина как ингибиторов свободнорадикальных реакций и образования супероксидных и гидроксильных радикалов на стадии инициации и дальнейшей опухолевой трансформации, когда эффективность стадии инициации весьма велика. По данным ряда исследователей (Анисимов В.Н., 2003, 2005, 2010) антиоксиданты могут оказывать тормозящее действие на развитие неоплазий в условиях экспериментального опухолевого роста, индуцированного химическими канцерогенами. Онкостатический эффект синтетических производных 3-оксипиридина (эмоксипина и мексидола) и мелатонина подтвержден в наших экспериментальных исследованиях на модели уретанового опухолевого роста легких мышей.

Резюмируя вышесказанное, следует отметить, что в условиях моделирования уретановых неоплазий легких мышей, наиболее выраженным онкостатическим действием среди нами использованных антиоксидантов обладает мексидол. В изученных дозах мексидол оказался эффективнее эмоксипина. Мелатонин, в свою очередь, оказывал менее выраженный онкостатический эффект, по сравнению с подобным эффектом изучаемых производных 3-оксипиоридина. Полученные данные свидетельствуют о необходимости дальнейшего углубленного изучения онкостатического действия естественных и синтетических антиоксидантов, с целью выбора оптимальных доз в комплексном лечении опухолей.

ВЫВОДЫ

1. При коррекции мексидолом и эмоксипином в условиях уретанового опухолевого роста у экспериментальных животных выявлена положительная динамика биохимических показателей крови, отражающих процессы ПОЛ, и проявляющаяся снижением уровня МДА и Fe МДА, а также в повышении содержания каталазы в плазме крови и эритроцитах;

2. Применение мелатонина препятствует активации процессов ПОЛ, развивающейся при уретановом опухолевом росте, что подтверждается снижением показателей МДА и Fe МДА, и повышением содержания каталазы в плазме крови и эритроцитах.

3. Исследуемые синтетические антиоксиданты (мексидол, эмоксипин) и мелатонин оказывают выраженный онкостатический эффект, проявляющийся в уменьшении множественности, размеров и пролиферативной активности опухолей, а также в повышении степени их дифференцировки;

4. Установлено, что при уретановой модели опухолевого роста онкостатический эффект производных 3-оксипиридина был более выражен, что подтверждается значительным снижением количества аденом с папиллярной дифференцировкой, уменьшением митотического индекса в экспериментальных группах при коррекции эмоксипином и мексидолом по сравнению с подобным эффектом мелатонина.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Полученные данные позволят обосновать рекомендации при разработке схем применения мексидола, эмоксипина и мелатонина для профилактики и лечения онкологических заболеваний.

В комплексном лечении неоплазий с использованием препаратов антиоксидантного типа действия в лечебных и профилактических целях необходимо производить оценку активности ПОЛ по содержанию МДА, Fe-МДА и активности каталазы в периферической крови.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Харитонова Т.В. Характеристика функциональных изменений отдельных биохимических показателей при использовании некоторых антиоксидантов в эксперименте / Кемайкин С.П., Харитонов С.В, Пашкевич И.В/ Материалы V международной научно практической конференции «Лапшинские чтения» -Саранск 2009, С. 417-419.

2. Харитонова Т.В. Динамика структурных изменений в ткани экспериментальных неоплазий легких у мышей /. Кемайкин С.П., Харитонов C.B., Пашкевич И.В/ Материалы V международной научно практической конференции «Лапшинские чтения» - Саранск, 2009. С. 421-423.

3. Харитонова Т.В. Патогистологические особенности аденомы легких экспериментальных животных при индуцированном опухолевом росте / Кемайкин С.П., Пашкевич И.В. и др. / Материалы 14 межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы диагностики, лечения и реабилитации больных». - Пенза, 2009. С. 234-235.

4. Букаева Е.О., Онкостатический эффект некоторых антиоксидантов при индуцированных опухолях легких. / Харитонов C.B., Пашкевич И.В. и др. / Научные труды X международного конгресса «Здоровье и образование в XXI веке». «Инновационные технологии в биологии и медицине»,- Москва, РУДН, 2009. С.855-856

5. Дерябина О.Н.. Оценка эффективности некоторых препаратов с антиоксидантной активностью при экспериментальных неоплазиях./ Кемайкин С.П., Пашкевич И.В. и др./ Научные труды X международного конгресса «Здоровье и образование в XXI веке». «Инновационные технологии в биологии и медицине». - Москва, РУДН, 2009. С.122-123.

6. Дерябина О.Н. Мелатонин и метформин угнетают развитие опухолей шейки матки и влагалища, индуцируемых бензо(а)пиреном у мышей/ Плотникова Н.А., Пашкевич И.В. и др./ Морфологические ведомости. -2010. №2. С. 36-41

7. Пашкевич И.В. Сравнительная характеристика биохимических показателей периферической крови при исмользовании мексидола и эмоксипина на модеели перевиваемой карциномы Лыоиса и экспериментальном уретановом канцерогенезе./ Букаева Е.О., Канаев П.М./ РБЖ №1. Т10. 2011 С. 47

8. Маньчева Т.А. Мелатонин и метформин угнетают канцерогенез кожи и перекисное окисление липидов, индуцируемые бенз(а)пиреном у мышей. / Демидов Д.В, Пашкевич И.В. и др./ Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. Т151. №3.2011 С. 339-343

9. Плотникова Н.А., Динамика показателей нерекисного окисления липидов в сыворотке крови под влиянием производных 3-оксипиридина при индуцированных и перевиваемых неоплазиях /Пашкевич И.В., Букаева Е.О. и др./Журнал вопросы онкологии. Т.57.№2. 2011.

10. Plotnikova N.A. Morphological and functional patterns of melatonin and metformine oncostatic actions in experimental tumors/ Demidov D.V., Pashkevich I.V. et al./ University of Nortern California, Biomedical engineering, Santa Rosa. Collection of Papies by conference «The Biology of Cancer: Microenvironment, Metastasies & Therapeutics meeting». P. 123-124.

11. Пашкевич И.В., Букаева Е.О.,. Плотникова Н.А.. Динамика показателей нерекисного окисления липидов в сыворотке крови под влиянием производных 3-оксипиридина при индуцированных и перевиваемых неоплазиях. Современные технологии в медицине. № 3

2011. С. 110-112

Подписано в печать 10.11.2011 Тираж 120 экз. Заказ № 3214 Типография ООО «Вега-МЦ», г. Ульяновск. 9-й пр-д Инженерный, д. 10 Тел. 8(8422) 25-04-39, 52-48-65

В настоящее время заболеваемость злокачественными новообразованиями во всём мире неуклонно возрастает (Parkin D.M. et al., 2001). Именно поэтому поиск препаратов, препятствующих развитию опухолей, исследование закономерностей канцерогенеза и возможной фармакологической коррекции неоплазий является одной из основных задач противоопухолевой борьбы (Анисимов В.Н. 2008). Важная особенность опухолевого роста - изменение уровня свободно радикальных реакций, которое проявляется в повышенной антиоксидантной активности опухолевой ткани, с одной стороны, и истощении антиоксидантной системы защиты организма-опухоленосителя, с другой. При этом величина антиоксидантной активности существенна для процессов клеточной пролиферации, так как антиоксиданты участвуют в регуляции размножения клеток

В настоящее время достаточно интересной и научно обоснованной является свободнорадикальная теория опухолевого роста, согласно которой при физиологических условиях синтез свободных радикалов отвечает требованиям клеточного метаболизма, обеспечивающим нормальную жизнедеятельность клеток. При избыточном образовании в организме свободных радикалов, не соответствующим физиологическим потребностям, реализуется их альтернативное воздействие (Бобырев В.Н.,1994). Внедряясь в билипид-ный слой цитолеммы, свободные радикалы инициируют реакции перекисно-го окисления липидов, что приводит к повреждению мембран, нарушению их функций и к возможной неопластической трансформации (Анисимов В.Н., 2005).

В последние годы большое внимание уделяется изучению биологических эффектов мелатонина - гормона, синтезируемого в эпифизе (шишковидной железе) животных, преимущественно в ночные часы (Claustrat В. et al., 2005). Мелатонин обладает широким спектром физиологических влияний на эндокринную и репродуктивную функцию (Анисимов В.Н., 1998; Комаров

Ф.И. и соавт., 2004; Claustrat В. et al., 2005), поведение (Арушанян Э.Б., 2005; Anisimov V.N. et al., 2006) и экспрессию генов (Анисимов СВ. и соавт., 2002;. Anisimov S.V, Popovic N., 2004).

Многочисленные экспериментальные исследования позволили установить, что наиболее важными физиологическими эффектами мелатонина являются: контроль циркадных и сезонных ритмов, стимуляция многих метаболических процессов, ингибирующее действие на пигментный метаболизм, антигонадотропное действие, седативное и галлюциногенное, действие на центральную нервную систему, подавление клеточной пролиферации и противоопухолевое действие в условиях экспериментального опухолевого роста. Кроме того, мелатонин является одним из сильнейших эндогенных антиок-сидантов (Арушанян Э.Б., 2004; Берштейн JI.M., 2004; Комаров Ф.И. и соавт., 2004; Пальцев М.А., Кветной И.М., 2007; Bartsch С. et al., 2001; Reiter R.J. et al., 2002).

В организме существует многокомпонентная система, предотвращающая свободнорадикальные процессы и защищающая организм от продуктов метаболизма в подобных реакциях (Гавриленко Г.А., 1991). Естественные ан-тиоксиданты инактивируют перекисное окисление липидов и не дают свободным радикалам накапливаться в организме. Однако, естественная антиоксидантная система организма часто оказывается перегруженной и бывает не в состоянии инактивировать огромное количество свободных радикалов, что влечет за собой повышенный риск опухолевого роста (Анисимов В.Н., 2008).

Решить данную проблему помогает использование антиоксидантов экзогенного происхождения. Большое внимание в последнее время отводится производным 3-оксипиридина (мексидол, эмоксипин, проксипин). В основе их антиоксидантного действия лежит способность ингибировать стадию инициации свободнорадикальной реакции, тем самым снижая возможность развития неоплазий (Деремедведь J1.B., 1998).

В доступной литературе данные об онкостатическом действии антиок-сидантов в условиях использования препаратов с выраженным опухолевым эффектом представлены не в полном объеме.

Несмотря на то, что противоопухолевая активность мелатонина известна довольно давно, в течение длительного периода времени действие мелатонина изучалось главным образом in vitro на культурах опухолевых клеток различного гистогенеза (Cos S., Sanchez-Barcelo E.J., 2000). В опытах, выполненных in vitro, показано, что эффект мелатонина зависит от его дозы

Bartsch С. et al., 2001).

В связи с этим, проблема коррекции опухолевого роста препаратами с антиоксидантной активностью и изучение патофизиологических механизмов онкостатического действия исследуемых препаратов на уретановой модели неоплазий является актуальным направлением экспериментальной онкологии.

Данная работа является разделом комплексного исследования и выполнена в рамках Всероссийской программы «Изучение антиканцерогенного действия антиоксидантов. Использование антиоксидантов с целью лечения онкологических заболеваний и профилактики побочных эффектов химиотерапии злокачественных опухолей».

Номер государственной регистрации 01200004102.

Целью исследования явилось изучение патофизиологических механизмов влияния мексидола, эмоксипина и мелатонина на некоторые показатели перекисного окисления липидов и морфологические особенности новообразований легочной ткани на модели уретанового экспериментального опухолевого роста.

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:

1. Оценить динамику некоторых показателей перекисного окисления ли-пидов в периферической крови: эритроцитах и плазме при использовании производных 3 — оксипиридина - мексидола и эмоксипина при экспериментальных неоплазиях.

2. Исследовать динамику некоторых биохимических показателей перекисного окисления липидов в плазме и эритроцитах крови мышей в условиях индуцированного опухолевого роста и на фоне коррекции мелатонином.

3. Изучить влияние исследуемых препаратов (мексидола, эмоксипина и мелатонина) на частоту, множественность и размеры опухолей легких, индуцируемых уретаном у мышей.

4. Выявить патофизиологические механизмы онкостатического действия изучаемых препаратов в условиях экспериментального опухолевого роста.

Научная новизна работы. Показано, что подкожное введение уретана экспериментальным животным сопровождается развитием доброкачественных новообразований в ткани легких - аденом.

Выявлено, что введение производных 3-оксипиридина и мелатонина активирует естественную антиоксидантную систему организма, подавляющую процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ) в условиях индуцированного опухолевого роста.

Подтверждено, что производные 3 — оксипиридина и мелатонин достоверно ингибируют пролиферативную активность в опухолевой ткани экспериментальных животных.

Показано, что онкостатический эффект мексидола и эмоксипина более выражен, чем подобное действие мелатонина.

Практическая ценность работы. Полученные результаты могут служить патофизиологическим обоснованием для дальнейшего изучения онко-статического потенциала синтетических антиоксидантов и мелатонина для разработки научно-обоснованных рекомендаций по их применению с целью профилактики и лечения доброкачественных новообразований.

Результаты исследования внедрены в научно-исследовательскую работу и учебный процесс кафедры патологии и кафедры онкологии ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева».

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Мексидол, эмоксипин и эндогенный гормон мелатонин обладают достоверным онкостатическим действием в условиях экспериментального опухолевого роста, индуцированного уретаном, выражающемся в снижении исследуемых показателей ПОЛ.

2. Введение производных 3-оксипиридина и мелатонина экспериментальным животным уменьшает множественность индуцируемых уретаном опухолей, их размеры, пролиферативную активность, повышает степень диффе-ренцировки опухолевой ткани.

3. В условиях экспериментального опухолевого роста онкостатический эффект более выражен у производных 3-оксипиридина по сравнению'с подобным эффектом у мелатонина.

Апробация работы. Результаты работы были доложены и обсуждены на III съезде Российского общества патологоанатомов. «Актуальные вопросы патологической анатомии» (Самара, 2009), XIV межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы диагностики, лечения и реабилитации больных» (Пенза 2009), X международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке». «Инновационные технологии в биологии и медицине» (Москва, 2009, 2010), IX и X научно-практической конференции с международным участием «Отечественные противоопухолевые препараты» (Москва 2010, 2011 г).

По теме диссертации опубликовано 11 работ, из них 5 в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.

Работа выполнялась в соответствии с научной тематикой кафедры патологии ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева» «Изучение антиканцерогенного действия антиоксидантов. Использование антиоксидантов с целью лечения онкологических заболеваний и профилактики побочных эффектов химиотерапии злокачественных опухолей». Номер государственной регистрации 01200004102.

ВЫВОДЫ.

1. При коррекции мексидолом и эмоксипином в условиях уретанового опухолевого роста у экспериментальных животных выявлена положительная динамика биохимических показателей крови, отражающих процессы ПОЛ, и проявляющаяся снижением уровня МДА и Ре МДА, а также в повышении содержания каталазы в плазме крови и эритроцитах;

2. Применение мелатонина препятствует активации процессов ПОЛ, развивающейся при уретановом опухолевом росте, что подтверждается снижением показателей МДА и Ре МДА, и повышением содержания каталазы в плазме крови и эритроцитах.

3. Исследуемые синтетические антиоксиданты (мексидол, эмокси-пин) и мелатонин оказывают выраженный онкостатический эффект, проявляющийся в уменьшении множественности, размеров и пролиферативной активности опухолей, а также в повышении степени их дифференцировки;

4. Установлено, что при уретановой модели опухолевого роста онкостатический эффект производных 3-оксипиридина был более выражен, что подтверждается значительным снижением количества аденом с папиллярной дифференцировкой, уменьшением митотического индекса в экспериментальных группах при коррекции эмоксипином и мексидолом по сравнению с подобным эффектом мелатонина.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Полученные данные позволят обосновать рекомендации при разработке схем применения, мексидола, эмоксипина и мелатонина для профилактики и лечения онкологических заболеваний.

В комплексном лечении неоплазий с использованием препаратов антиоксидантного типа действия в лечебных и профилактических целях необходимо производить оценку активности ПОЛ по содержанию МДА, Ре-МДА и активности каталазы в периферической крови.