CC BY
53
УДК 615.32
ВЛИЯНИЕ БИОАНТИОКСИДАНТНОГО КОМПЛЕКСА НА ОСНОВЕ ЖЕНЬШЕНЯ НА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ МЫШЕЙ В МОДЕЛИ ПЕРЕВИВАЕМЫХ ОПУХОЛЕЙ РАЗЛИЧНОГО ГИСТОГЕНЕЗА
В.В. Костылева М.С. Борц Е.Г. Николаева2 ГА Рыжак
1 Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии
СЗО РАМН
2 Химико-биологическое объединение при РАН
«Фирма Вита»
г. Санкт-Петербург
В статье доказано увеличение продолжительности жизни животных-опухоленосителей в экспериментальных моделях за счет антибластомного действия биоантиокси-дантного комплекса на основе женьшеня «Неовитин®» на рост перевиваемых новообразований различного гистогенеза: карциномы Эрлиха, лимфомы ЛИО-1 и саркомы 37. Показана универсальность противоопухолевого эффекта БАК и его зависимость от оптимальной дозировки.
Ключевые слова: биоантиоксидантный комплекс женьшеня, опухоли, карцинома Эрлиха, саркома 37, лим-фома ЛИО-1, опухоленосители, продление жизни.
e-mail: [email protected]
Введение. В настоящее время смертность населения от онкологических заболеваний занимает одно из первых мест [11]. Наиболее эффективным методом лечения злокачественных новообразований остается хирургическое удаление опухолей в комплексе с лучевой и химиотерапией. Однако применение традиционных методов лечения часто приводит к снижению резистентности организма вследствие развития побочных реакций из-за образования в организме высокотоксичных продуктов [6]. В результате становится очевидной необходимость научно-обоснованного поиска и применения в комплексном лечении онкологических больных препаратов антибластомного действия на основе природных веществ, обладающих низкой токсичностью, выраженными регуляторными свойствами и возможностью их применения в течение длительного времени [1]. Среди этих средств значительное место занимают биологически активные вещества, обладающие антиоксидантной активностью [4].
На первых этапах опухолевого роста клеточная система антирадикальной защиты является фактором защиты клеточного генома от повреждающего действия свободных радикалов [5]. С другой стороны, высокая активность антирадикальных ферментов может являться одной из причин их устойчивости и служить фактором развития опухолей к терапевтическим воздействиям, в основе которых лежат свободнорадикальные механизмы [10]. Известно, что опухолевые клетки пребывают в состоянии так называемого «оксидативного стресса», уровень которого недостаточно высок, чтобы привести к их гибели, но достаточен для повреждения ДНК, способствующего высокой скорости мутации, не компенсируемой репарационными системами клетки [2, 9]. Другими словами, непосредственное применение антиоксидантов в таком случае может оказаться нежелательным. Поэтому особое внимание следует уделить препаратам, влияющим на тонкие механизмы внутриклеточной регуляции с целью снижения риска развития онкологических заболеваний и обеспечения выраженного положительного влияния на течение патологии. К таким средствам можно отнести препараты на основе экстрактов женьшеня, обладающие общеукрепляющей, адаптагенной, антиканцерогенной, иммуномодулирующей активностью [3, 7, 12]. Ранее были получены положительные результаты при использовании биоантиоксидантного комплекса на основе женьшеня «Неовитин®» (БАК) [8] на фоне образования радиогенных опухолей.
Материалы и методы. Экспериментальные исследования выполнены на 380 белых беспородных мышах разводки ЦНИРРИ массой тела 20-24 г. Для моделирова-
ния опухолевого процесса использовали три штамма перевиваемых новообразований различного гистогенеза: карциномы Эрлиха, лимфомы ЛИО-1 и саркомы 37. Все штаммы опухолей поддерживались в асцитном варианте путём внутрибрюшинных перевивок опухолевыми клетками. Для экспериментальной терапии опухолей использованы солидные варианты новообразований, полученные путём подкожных трансплантаций 5,0? 106 опухолевых клеток. На четвёртый день после перевивки опухолей мышей делили на контрольные и подопытные группы, каждая из которых состояла из 15 животных. Применение биоантиоксидантного комплекса в подопытной группе начинали на 5 день после трансплантации новообразований. К этому сроку опухоли легко определялись, и средний размер их составил 4,0 мм.
Лиофильно высушенный порошок БАК в ампулах растворяли перед употреблением в 0,9% растворе хлорида натрия и вводили мышам внутрибрюшинно в дозах 3,5 мг/ кг или 7,0 мг/ кг массы тела животного в течение 10 дней. Контрольным животным в те же сроки вводили внутрибрюшинно равные объёмы физиологического раствора.
Наблюдение за животными проводили до их гибели в результате развития опухолевого процесса. Об эффективности лечения судили, главным образом, по влиянию препарата на продолжительность жизни подопытных животных. Наряду с этим на протяжении первого месяца опыта проводили систематические измерения диаметра опухолей у животных в сравниваемых группах.
Полученные результаты подвергнуты статистической обработке по методу Стьюдента-Фишера.
Результаты исследования и их обсуждение.
1. Влияние биоантиоксидантного комплекса на опухолевый рост у мышей с карциномой Эрлиха.
Проведены три серии экспериментов на мышах с солидной (подкожной) опухолью Эрлиха. Изучена эффективность «Неовитина®» в двух дозах: 3,5 мг/кг и 7,0 мг/кг. Результаты исследования показали, что препарат в обеих дозировках обнаруживает отчётливое противоопухолевое действие, причём несколько более выраженное при введении биоантиоксидантного комплекса в дозе 3,5 мг/кг. На рис. 1 представлено влияние БАК на кинетику роста опухоли Эрлиха в сравниваемых группах. Так, на 7 день диаметр опухоли у животных подопытной группы составил 8,17±0,89 мм, на 28 день - 22,б0±2,30 мм (в контроле 12,92±0,70 мм и 31,80±2,70 мм соответственно, р<0,01). Таким образом, результаты исследования показали достоверное торможение роста опухоли Эрлиха под действием БАК «Неовитин®».
На рис. 2 приведены данные по продолжительности жизни мышей-
опухоленосителей в контрольной и подопытной группах. Контрольные мыши жили в среднем 26,3±1,35 дня, а мыши, получавшие «Неовитин®», прожили в среднем 40,2±4,7 дней (р<0,01). Важно отметить, что последние 10% мышей подопытной группы прожили 68 дней, в то время как контрольные животные - только 36 дней.
юо ♦-----------^щ I
90 I
? 70 \ \
I 60 \
| 5° Ь
“ 40 \ ж ♦ НСОВИ1ИН
— т
л 30 • I \ ■ Контроль
со 1 \
20 \
1° • ♦с
О -I .----1-----.---.---.----. .------------.--1 .------.---. «-----1 1—
О 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72
Время после переоики, сутки
\ 1 1
\ \ 1 % \
\
Л
т
V—
Рис. 2. Влияние БАК «Неовитин®» в концентрации 3,5 мг/кг на выживаемость мышей
с карциномой Эрлиха
Эти данные свидетельствуют о том, что БАК «Неовитин®» тормозит рост карциномы Эрлиха мышей и существенно увеличивает продолжительность жизни животных-опухоленосителей.
2. Влияние биоантиоксидантного комплекса на опухолевый рост у мышей с саркомой 37.
Как и в опытах на мышах с карциномой Эрлиха, эффективность БАК исследовали в двух дозах: 3,5 мг/кг и 7,0 мг/кг. Введение подопытным животным "Неовитина®" в дозе 7,0 мг/кг оказалось достаточно эффективным: как видно на рис. 3, наблюдалось достоверное торможение роста саркомы (диаметр опухоли у мышей подопытной группы на 22 день после перевивки составлял 6,30±1,23 мм, а в контрольной группе — 20,00±0,92 мм, р<0,01) и существенное увеличение продолжительности жизни подопытных животных (рис. 4), которые жили в среднем 66,5±7,8 дней, тогда как средняя продолжительность жизни контрольных животных составила 45,5±2,8 дня. При этом продолжительность жизни последних 10% мышей в подопытной группе составила 120 суток, а в контрольной группе — 70 суток (р<0,01).
Применение препарата в дозе 3,5 мг/кг оказалось менее эффективным: торможение роста опухоли было статистически недостоверным, не наблюдалось достоверного возрастания средней продолжительности жизни подопытных животных.
*20 5
* 16
/
У
§12
& Г / —Неоситн
% 8 /*
1 // ■♦■контроль
*4 У
О
О 4 8 12 16 20 24 28
Время после перевивки, сутки
Рис. 4. Влияние БАК «Неовитин®» в концентрации 7,0 мг/кг на выживаемость мышей с саркомой з7
3. Влияние биоантиоксидантного комплекса на опухолевый рост у мышей с лимфомой ЛИО-1.
Результаты исследования в экспериментальной модели с перевиваемой лимфо-мой ЛИО-l показали, что «Неовитин®» оказывает противоопухолевое действие лишь в дозе 3,5 мг/кг, в то время как в дозе 7,0 мг/кг препарат не эффективен. Как и в предыдущих опытах экспериментальной терапии новообразований, препарат был особенно активен по критерию продления жизни мышей-опухоленосителей: средняя продолжительность жизни мышей составила в контроле 35,6±4,7 дня против 5l,l±3,6 дня для животных подопытной группы, получавших "Неовитин®" (р<0,01), а максимальная продолжительность жизни — 55 и 95 дней соответственно (рис. 5).
24
-^-Нооеитим ЧН Контроль
О -I-------т-----1------т------Р------т------.-------1
О 4 8 12 16 20 24 28
Время после перевивки, сутки
Рис. 4. Влияние БАК «Неовитин®» в концентрации 3,5 мг/кг на рост лимфомы ЛИО-1
О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Время после перевивки, сутки
Заключение. Результаты исследования показали универсальность противоопухолевого действия БАК «Неовитина®», так как антибластомный эффект имел место в экспериментах на мышах с опухолями различного гистогенеза (карциномой, саркомой, лимфомой). Однако наиболее эффективные дозировки биоантиоксидантного комплекса для разных штаммов опухолей отличались. В экспериментальной модели с саркомой 37 препарат более активен в дозе 7,0 кг/мг, тогда как в экспериментальной модели с лимфомой ЛИО-l эффективной оказалась дозировка 3,5 мг/кг; для карциномы Эрлиха обе дозы давали сравнимый по эффективности эффект.
Таким образом, биоантиоксидантный комплекс «Неовитин®» обладает выраженной противоопухолевой активностью: препарат достоверно тормозит рост злокачественных новообразований и существенно увеличивает продолжительность жизни жи-вотных-опухоленосителей в экспериментальных моделях.
Литература
1. Анисимов, В.Н. Молекулярные и физиологические механизмы старения: в 2 т. / В.Н. Анисимов.- 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Наука, 2008. - Т. l. - С. 397-463.
2. Борунов, Е.В. Высокая активность антиокислительных ферментов как фактор избегания контроля иммунной системы/ Е.В. Борунов и др. // Бюл. экспер. биол. мед. — 1989. — Т.4. — C. 41—43.
3. Бочарова, О.А. Адаптогены как средства профилактической онкологии / О.А. Бочарова// Вестн. РАМН. - 1999. - №5. - С. 49-53.
4. Букин, Ю. Природные антиоксиданты в профилактике рака желудка/ Ю.Букин// Врач. - 1996. - №3, 4. - С. 29-53.
5. Владимиров, Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты / Ю.А. Владимиров// Вестник Российской академии мед. наук. — 1998. — Т. 7. — C. 43—51.
6. Костылева, В.В. Гериатрические свойства биоантиоксидантного комплекса женьшеня в радиационной модели преждевременного старения / В.В Костылева и др.// Успехи геронтол. — 2009. - Т. 22, вып. 3. - С. 459-462.
7. Костылева, В.В. Противорадиационное действие биоантиоксидантного комплекса экстракта женьшеня в модели радиационного старения на фоне образования радиогенных опухолей / В.В. Костылева // Успехи геронтол. - 2010. - Т. 23, вып l. - С. 86-89.
8. Ланкин, В.З. Метаболизм перекисей липидов и его регуляция в процессе роста трансплантируемых и индуцированных химическими канцерогенами злокачественных опухолей / В.З. Ланкин, В.М. Поляков, С.М. Гуревич // Липиды: структура, биосинтез, превращения и функции. - М.: Наука. - 1977. - С. 93-103.
9. Шапот, В.С. Биохимические аспекты опухолевого роста / В.С. Шапот. — М.: Медицина, 1975. - 304с.
10. Greenlee, R.T. Cancer statistics, 2000 / R.T. Greenlee, T. Murray, S. Boldin - CA: Cancer J Clinicians. - 2000. - №50. - Vol.7. - P. 33.
11. Kitts D.D. Efficacy and safety of ginseng / D.D. Kitts, C. Hu // Publ. Hlth Nutrition. Vol. 3 (4A). 2000. P. 473-485.
ACTIVITY OF BIOANTIOXIDANT COMPLEX OF A GINSENG ON MOUSE LIFESPAN IN MODEL OF INTERTWINED NEW GROWTHS VARIOUS HISTOGENESIS
V.V. Kostyleva1 M.S. Borts2 E.G. Nikolaeva2 G.A. Ryzhak1
1The St.-Petersburg institute of bioregulation and gerontology of northwest branch of the Russian academy of medical sciences
2Chemical and biological association «Firm Vita», RAS Saint-Petersburg
In the review it is proved increase of the mouse lifespan by antineoplastic action of bioantioxidant complex of a ginseng "Neovitin®" on growth of intertwined new growths various histogenesis : Ehrlichs ascites tumor, lymphoma LIO-1 and sarcomas 37. Universality of antineoplastic effect of the BAK depending on an optimum dosage is shown.
Key words: bioantioxidant complex of ginseng, tumors, Ehrlichs ascites tumor, lymphoma LIO-1, sarcomas 37, lifespan.
e-mail: [email protected]
