НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ ПАТОЛОГІЇ,

ОНКОЛОГІЇ І РАДІОБІОЛОГІЇ ім. Р.Є.КАВЕЦЬКОГО

Хавич Ольга Олександрівна

УДК 616-006:616.1 + 616.36]:599.323.4:577.1

СТАН ОКСИДАНТНО–АНТИОКСИДАНТНОЇ СИСТЕМИ ОРГАНІЗМУ

ПРИ ПУХЛИННОМУ РОСТІ ТА ЙОГО КОРЕКЦІЯ НАСТОЯНКОЮ БОЛИГОЛОВУ ПЛЯМИСТОГО

14.01.07 – онкологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Київ – 2003

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Буковинській державній медичній академії МОЗ України

Науковий керівник – доктор медичних наук, професор

Шарикіна Надія Іванівна,

завідувач відділу онкофармакології Інституту

фармакології та токсикології АМН України

Офіційні опоненти: – доктор медичних наук, професор

Шляховенко Володимир Олексійович,

завідувач відділу ензимології Інституту

експериментальної патології, онкології і

радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України

– доктор медичних наук

Баглей Євгеній Ананійович,

керівник лабораторії канцерогенезу, тератогенезу

та токсикології репродуктивної функції Інституту

екогігієни і токсикології ім. Л.І. Медведя МОЗ України

Провідна установа – Національний медичний університет

ім. О.О. Богомольця МОЗ України,

кафедра онкології, м. Київ.

Захист відбудеться “ 25 ” червня 2003 року о _15_годині _00_ хвилин на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.155.01 в Інституті експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України (03022, м. Київ, вул. Васильківська, 45).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці ІЕПОР ім. Р.Є. Кавецького НАН України.

Автореферат розісланий “ 23 ” травня 2003 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

доктор медичних наук Н.В. Бородай

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Вивчення біохімічних механізмів пухлинного росту з виявленням можливих підходів до його корекції за допомогою біологічно активних речовин (БАР) становить один з провідних напрямків комплексних онкологічних досліджень.

Серед цих досліджень чільне місце посідає вивчення процесів вільнорадикального окислення ліпідів в пухлинних клітинах і організмі з пухлинами. Важливість цих підходів насамперед пов’язана з визнанням в життєдіяльності організму ролі біомембран, в структурі яких значне місце займають ліпіди (Е.Б.Бурлакова и соавт.,1985; Ю.А.Владимиров,1998).

Як відомо, в фізіологічних умовах рівень пероксидного окислення ліпідів (ПОЛ) підтримується завдяки рівновазі системи оксидантів і антиоксидантів. Дисбаланс між ними викликає реакцію переокислення, що може призводити до загибелі нормальних і злоякісно змінених клітин. Одним з перших про вплив вільнорадикального окислення на виникнення і розвиток злоякісних новоутворень і пухлинної хвороби вказав М.М. Емануель. В подальшому це знайшло відображення у великій кількості досліджень і публікацій (Е.П.Сидорик, Е.А.Баглей, М.И.Данко, 1989; Н.А.Яльченко,1994; В.Ю.Словентантор и соавт.,1996; А.В.Лихтенштейн и соавт.,1998; K.Kramer,1994;).

Проведений аналіз стану проблеми показав, що в її розвитку недостатньо відображене комплексне порівняльне вивчення динаміки стану процесів ПОЛ та антиоксидантної системи організму з пухлинами в експерименті і клініці як основи пошуку біологічно активних композицій з антиоксидантною дією.

В експерименті та клініці досліджений вплив злоякісних пухлин на стан оксидантно-антиоксидантної системи та можливості корекції стану ПОЛ та антиоксидантної системи організму при пухлинному рості.

Проведений пошук лікарських засобів рослинного походження, в тому числі на основі болиголову плямистого. Як відомо, ця рослина вміщує природні БАР (алкалоїди піридинового ряду, біофлавоноїди та ін.). Нами проведена експериментальна біохімічна оцінка здатності настоянки болиголову плямистого корегувати порушення стану процесів ПОЛ та антиоксидантної системи організму при пухлинному рості.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Робота проводилась в рамках науково-дослідної роботи кафедр медичної хімії та онкології, променевої діагностики, променевої терапії та радіаційної медицини Буковинської державної медичної академії. Реєстраційний № 01.97V008235, шифр теми ІН.18.00.0001.96.

Мета і завдання дослідження. Мета роботи – на підставі порівняльних біохімічних досліджень стану ПОЛ та антиоксидантної системи організму в експерименті і клініці та змін за умов пухлинного росту дослідити можливості їх корекції за допомогою настоянки болиголову плямистого, виготовленої за новою технологією.

Для досягнення мети були поставлені наступні задачі:

1. Проаналізувати дані літератури та одержані власні матеріали щодо динаміки стану процесів ПОЛ та антиоксидантної системи організму тварин без пухлин і тварин-пухлиноносіїв (карцинома Герена та карциносаркома Уокера);

2. Визначити стан процесів ПОЛ та антиоксидантної системи крові жінок-донорів та жінок з доброякісними та злоякісними пухлинами молочної залози на різних стадіях захворювання;

3. Оцінити основні фармакологічні властивості настоянки болиголову плямистого, виготовленої за новою технологією (гостра токсичність, вплив на стан процесів ПОЛ та антиоксидантної системи, протипухлинна дія в експерименті).

Об’єкт дослідження – амбулаторні карти, кров, сироватка крові жінок- донорів, жінок з доброякісними та злоякісними пухлинами молочної залози; кров, сироватка крові та гомогенат печінки щурів без пухлин та щурів з карциномою Герена та карциносаркомою Уокера.

Предмет дослідження – стан процесів ПОЛ та антиоксидантної системи при пухлинному рості; вплив настоянки болиголову плямистого на стан оксидантно - антиоксидантної системи.

Методи дослідження – в роботі використані методи експериментальної онкології, біохімічні, фармакологічні, токсикологічні, математичні та статистичні методи.

Наукова новизна одержаних результатів:

Проведено вивчення динаміки стану ПОЛ та активності антиоксидантної системи організму на моделях карциноми Герена та карциносаркоми Уокера, що дозволило вважати зазначені моделі придатними для пошуку антиоксидантів, активних при пухлинному рості. Вперше одержані дані щодо постадійного вивчення стану процесів ПОЛ та активності антиоксидантної системи крові у жінок, хворих на злоякісні пухлини молочної залози. Показана можливість використання одержаних показників, поряд з існуючими підходами, для діагностики доброякісних пухлин, РМЖ а також визначення стадії пухлинного процесу. Вперше виявлені антиоксидантні властивості у оригінальної настоянки болиголову плямистого.

Практичне значення одержаних результатів:

Охарактеризовані 2 експериментальні моделі пухлинного росту щодо динаміки змін рівня продуктів ПОЛ та стану антиоксидантної системи можуть використовуватись при пошуках антиоксидантів, активних при пухлинному рості. Виявлена можливість використання, поряд з існуючими підходами, показників рівня ПОЛ та стану антиоксидантної системи у жінок з пухлинами молочної залози для діагностики доброякісних пухлин, злоякісних пухлин та визначення стадії їх розвитку. Антиоксидантні властивості настоянки болиголову плямистого дозволяють рекомендувати її як засіб, що може покращувати якість життя хворих на РМЗ.

Особистий внесок здобувача. Дисертантом самостійно здійснено опрацювання літератури, планування етапів дослідження, проведення всього об’єму експериментальної частини роботи та аналіз клінічних досліджень, розробку положень і висновків роботи, статистичну обробку результатів досліджень.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи викладенні на: симпозіумі “Актуальні питання медичної допомоги населенню” (Чернівці, 1996р.); другій Українській науково-практичній конференції з народної та нетрадиційної медицини (Київ, 1996р.); науковій конференції “Проблеми онкології, променевої діагностики, променевої терапії та радіаційної медицини на Буковині” (Чернівці, 1996р.); другому Міжнародному медичному конгресі студентів і молодих вчених (Тернопіль, 1998р.); підсумковій конференції школи молодих фармакологів (Київ, 2000р.); ІІ з'їзді фармакологів України (Дніпропетровськ, 2001р.); І з'їзді токсикологів України (Київ, 2001р.)

Публікації. За темою дисертації опубліковано 12 наукових праць, з них 5 – у фахових виданнях.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційну роботу викладено на 186 сторінках машинопису. Дисертація включає вступ, огляд літератури, опис матеріалів та методів досліджень, 2 розділи власних досліджень, узагальнення одержаних результатів, висновки, практичні рекомендації, список використаних джерел. Роботу ілюстровано 2 рисунками та 39 таблицями. Бібліографія включає 166 вітчизняних та 86 іноземних джерел.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи досліджень. Об’єктом дослідження була кров 133 жінок віком від 31 до 60 років, серед них 46 донорів, 22 хворих з доброякісними пухлинами молочної залози, 24 хворих на рак молочної залози ІІ стадії, 31 хвора на рак молочної залози ІІІ стадії та 10 хворих на рак молочної залози IV стадії.

В експериментальних дослідженнях використано 322 тварини без пухлин та тварини з карциномою Герена і карциносаркомою Уокера. Експериментальні пухлини одержані з банку штамів Інституту експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України. Трансплантація проводилась згідно загальноприйнятих методичних підходів (З.П.Софьина и соавт.,1979). Були використані нелінійні щури–самки розведення віварію Буковинської державної медичної академії. Маса тварин становила 110 10 г. Тварини знаходились на звичайному раціоні, одержували їжу та воду ad libitum. Утримання тварин та робота з ними здійснювалась у відповідності до міжнародно прийнятих правил проведення робіт з експериментальними тваринами.

Забір матеріалу для біохімічних досліджень проводили на щурах без пухлин і щурах–пухлиноносіях з одними термінами забору матеріалу – 3, 7 та 14 доба після перещеплення.

В якості речовини з потенційною антиоксидантною активністю був застосований болиголов плямистий (Conium maculatum L.). В роботі використана настоянка болиголову плямистого виготовлена за новою технологією із суміші квітів, листя та насіння у співвідношенні 1:10 способом мацерації (настоювання на 70% етиловому спирті), з урахуванням рекомендацій з виготовлення настоянок із сильнодіючих та отруйних рослин. Метод евтаназії – декапітація. Кров відбирали в присутності ЕДТА в концентрації 1 мг/мл цільної крові. В цільній крові визначали вміст: сполук з ізольованими подвійними зв‘язками (ІПЗ), дієнових кон‘югатів (ДК), кетодієнів та спряжених триєнів (КД і СТ) (И.А. Волчегорский и соавт.,1989), відновленого глутатіону (ВГ) (О.В. Травина, 1955). В гомогенатах печінки щурів визначали вміст сполук з ІЗ, ДК, КД і СТ. (І.В. Печенюк, 1993) та малонового діальдегіду (МДА) (Ю.В. Владимиров, А.И.Арчаков, 1972). В гемолізатах крові та гомогенатах печінки щурів визначали активність антиоксидантних ферментів: супероксиддисмутази (СОД) [КФ 1.15.1.1] (Е.Е. Дубинина и соавт., 1983), каталази [КФ 1.11.1.6] (М.А. Королюк и соавт., 1988), глюкозо-6-фосфатдегідрогенази (Г-6-ФД) [КФ 1.1.1.49] (Ю.Л. Захарьин, 1967), глутатіонредуктази (ГР) [КФ 1.6.4.2] (И.Ф.Мещишен,1982), глутатіонпероксидази (ГП) [КФ 1.11.1.9] (І.В. Геруш, І.Ф. Мещишен, 1998). В сироватці крові та гомогенатах печінки визначали активність глутатіонтрансферази (ГТ) [КФ 2.5.1.18] (Habig H., 1974). Вміст церулоплазміну (ЦП) [КФ 1.16.3.1] в сироватці крові визначали за методом В.Г. Колб, В.С. Камышников, 1982, а вміст МДА в еритроцитах крові за методом Н.В. Васильєва, І.Ф. Мещишен, 1998.

Одержані експериментальні дані обробляли статистично з використанням t–критерію Ст’юдента.

Результати досліджень та їх обговорення. Проведене дослідження жінок з доброякісними пухлинами молочної залози (кров жінок донорів) показало, що при доброякісних пухлин молочної залози рівень продуктів ПОЛ та активність антиоксидантної системи практично не змінюються у порівнянні з контролем (табл. 1;2). Це свідчить про те, що доброякісні пухлини молочної залози не впливали на оксидантно-антиоксидантний гомеостаз організму.

При дослідженні крові жінок із злоякісними пухлинами молочної залози виявлені певні зміни показників процесу ПОЛ та реакції на них антиоксидантної системи (табл. 1; 2). Так, у жінок, хворих на рак молочної залози (ІІ стадія), має місце достовірне підвищення вмісту сполук з ІПЗ (на 15,5 %). Цей показник продовжує зростати: ІІІ стадія – на 25,9 %; IV – на 57,9 %. Рівень ДК в ІІ стадії практично не змінений в порівнянні з контролем. Цей показник в ІІІ стадії значно підвищений (на 44,4 %), а в IV стадії він збільшується майже в 3 рази (на 117,9 %). Якщо порівняти цей показник з ІІ стадією, то він підвищився на 108,6 %, а по відношенню до ІІІ стадії – на 50,9 %.

Рівень КД і СТ підвищувався на 29,5% вже на ІІ стадії процесу, на ІІІ стадії – на 64,1 %, у IV стадії – на 210,3 % відносно контролю. Вміст МДА на ІІ стадії підвищувався на 17,7 %, на ІІІ стадії цей показник подвоювався – 39,4 % і зростає на IV стадії процесу майже в 1,5 рази.

Таблиця 1.

Стан процесів пероксидного окислення ліпідів у крові жінок,

хворих на рак молочної залози (Мm) |

Досліджувані показники | Групи жінок | n | ІПЗ,

D220/ мл

крові | ДК,

D232/мл крові | КД і СТ,

D278/ мл

крові | МДА,

нмоль/мл еритроцитів | Контрольна (донори) | 46 | 3,540,06 | 1,780,04 | 0,780,03 | 17,50,31 | Хворі з доброякісними пухлинами | 22 | 3,350,05 | 1,790,06 | 0,810,05 | 18,30,41 | Хворі на рак молочної залози II стадії | 24 | 4,090,07* | 1,860,04* | 1,010,03* | 20,60,49*

Хворі на рак молочної III стадії | 31 | 4,460,08* | 2,570,05* | 1,280,06* | 24,40,54* | Хворі на рак молочної IV стадії | 10 | 5,590,16* | 3,880,07* | 2,420,05* | 29,50,63* | Примітка: *- р< 0,05 у порівнянні з контролем.

Аналіз стану процесів ПОЛ в крові жінок, хворих на рак молочної залози, показав, що вміст продуктів пероксидного окислення ліпідів може мати значення при діагностиці стадії процесу (II, III, IV). При цьому найбільшу значущість мають визначення в крові ДК та КД і СТ, які значно зростають в ІІІ стадії процесу (44,4 %; 64,1 % відповідно) та на 100,0 – 200,0 % на IV стадії процесу. Крім того, такі дослідження можуть бути використані при діагностиці доброякісного процесу в молочній залозі (доброякісні пухлини не давали змін оксидантних процесів). Вивчення стану антиоксидантної системи дозволило також показати, що наявність в організмі доброякісних пухлин молочної залози не змінювало показників, що вивчались.

При наявності злоякісних пухлин спостерігалось зниження активності антиоксидантної системи, а саме: вміст ВГ знижувався на ІІ стадії на 24,1 %, ІІІ стадії – на 32,8 %, IV стадії – на 40,5 %. Рівень ЦП в сироватці крові в ІІ стадії підвищувався на 20,1 % в порівнянні з контролем. Цей показник на ІІІ та IV стадіях підвищувався на 38,5 %. Слід відмітити, що активність ГР за цих умов не змінювалась. Постадійно зростала активність ГТ: ІІ стадія – на 28,1 %; ІІІ – на 36,9 %; IV – на 52,9%. Знижувалась активність ГП: ІІ стадія – на 15,8 %; ІІІ стадія – на 25,1 %; IV – на 32,5 % в порівнянні з контролем. Не змінювалась в крові активність Г-6-ФДГ та К.

В цілому, щодо активності антиоксидантної системи, можна відзначити ряд показників, які можуть характеризувати, доброякісний чи злоякісний пухлинний ріст. Це ВГ, ГТ, ГП, ЦП. Зміна цих показників більш ніж на 20,0 % відносно контролю може насамперед свідчити про злоякісний процес.

Таблиця 2.

(Див. файл tabl2).

Подальше зростання зазначених показників активності антиоксидантної системи за абсолютною величиною може свідчити про поширення пухлинного процесу в порівнянні з ІІ стадією та контролем.

Зазначені тенденції змін показників стану ПОЛ та антиоксидантної системи при пухлинному рості у жінок, їх односпрямованість ми перевірили на експериментальних моделях пухлинної хвороби (карцинома Герена, карциносаркома Уокера).

Вивчення активності ПОЛ у тварин за умов пухлинної хвороби в експерименті (карцинома Герена) показало, що в крові цих тварин вміст продуктів ПОЛ зростав по мірі росту пухлини (табл. 3).

Таблиця 3.

Стан процесів пероксидного окислення ліпідів у крові щурів

з карциномою Герена та контролі (Mm, n=12-24)

Строк | Досліджувані показники | Групи тварин | після транс-плантації | ІПЗ,

D220/ мл

крові | ДК,

D232/ мл крові | КД і СТ,

D278/ мл

крові | МДА,

нмоль/ мл еритроцитів | Контроль | 0 | 3,910,05 | 1,160,03 | 0,750,02 | 11,30,29 | 3 | 4,560,06* | 2,270,04* | 1,000,03* | 14,20,31* | Карцинома Герена | 7 | 5,280,06* | 2,890,03* | 1,120,02* | 17,70,28* | 14 | 5,670,07* | 3,050,05* | 1,430,0з* | 19,80,30* | Примітка:

*– р< 0,05 у порівнянні з контролем

Так, рівень первинних продуктів ПОЛ (ІПЗ і ДК) через 3 дні після трансплантації підвищився на 16,6 % та 95,7% в порівнянні з контролем. При цьому зростання вмісту ДК набагато перевищувало зростання вмісту сполук з ІПЗ. Спостерігалося також певне зростання рівня проміжних продуктів ПОЛ – КД і СТ (33,3 %) та кінцевого продукту – МДА (25,7 %).

Всі зазначені показники зростали до 7 доби і на 14 добу досягали максимальних значень: сполуки з ІПЗ – на 45,8 %; ДК – на 162,9%; КД і СТ – на 90,7 %; МДА – на 75,2 % в порівнянні з контролем.

Аналогічна тенденція зростання рівня продуктів ПОЛ спостерігається в крові щурів з карциносаркомою Уокера. Спрямованість змін у крові тварин з пухлинами зберігається у гомогенатах печінки щурів щодо зростання показників активності процесів ПОЛ по мірі росту пухлини. Дані літератури підтверджують зростання активності оксидантних процесів при експериментальному пухлинному рості (О.Д.Михаевич и соавт.,1994; В.А.Барабой и соавт.,1996; ;В.А.Барабой та співавт.,1998). Нами показаний ріст продуктів ПОЛ в різні строки після трансплантації пухлин (карцинома Герена, карциносаркома Уокера).

Таблиця 4.

(Див. файл tabl4).

При вивченні стану антиоксидантної системи в крові у тварин з карциномою Герена було відзначено на третю добу після перещеплення зменшення рівня ВГ на 38,2 % у порівнянні з контролем (табл. 4). Цей ефект зростає в подальші строки дослідження (14 доба – на 54,9 %). Рівень ЦП в сироватці крові при пухлинному рості зростав у порівнянні з контролем від 25,8% (3 доба) до 46,2 % (14 доба дослідження), що узгоджується з даними літератури (C.S.Forsyth et al.,1996).

Що стосується інших показників антиоксидантної системи (ГР, ГП, К, СОД, ГТ), то показано, що до 3 доби експерименту вони майже не відрізнялись від контролю, що можна пов'язати з певними можливостями антиоксидантної системи корегувати вплив на організм тварин продуктів пероксидного окислення ліпідів. В цілому, після 7 та 14 доби експерименту вже спостерігалась недостатність активності антиоксидантної системи.

Отримана аналогічна картина змін активності антиоксидантної системи крові щурів з карциномою Герена підтверджується дослідженнями крові щурів з карциносаркомою Уокера, що дозволяє припустити, що зазначені зміни є загальними рисами пухлинного процесу.

Дослідження гомогенатів печінки щурів з карциномою Герена та карциносаркомою Уокера виявили подібні зміни, які в цілому відповідали таким при дослідженні крові. Нами відзначені такі важливі факти: зростання продуктів ПОЛ є раннім ефектом після трансплантації пухлини (3 доба) і підсилюється в подальші строки дослідження (7, 14 доба); зміна більшості показників антиоксидантної системи відзначена на 7 добу, посилюється на 14 добу; найбільш чутливими показниками активності антиоксидантної системи є відновлений глутатіон (зниження рівня) та церулоплазмін (підвищення рівня) в порівнянні з контролем; зазначені зміни мають однакову спрямованість, відзначену щодо динаміки стану ПОЛ та антиоксидантної системи у жінок із злоякісними пухлинами молочної залози.

Виявлені нами порушення процесів ПОЛ та активності антиоксидантної системи при пухлинному рості обумовили пошук речовин з антиоксидантною дією. Нашу увагу привернув болиголов плямистий (Conium maculatum L.) який має в своєму складі ряд біологічно активних речовин з антиоксидантними властивостями: каротиноїди, кверцетин, дубильні речовини, флавоноїди, есенціальні жирні кислоти, аскорбінова кислота, алкалоїди піридинового ряду (Е.В.Зданевич,1997).

Цінні властивості болиголову плямистого підтверджуються його використанням в народній медицині, в тому числі в Україні, а також в медицині ряду західноєвропейських країн. У німецькому довіднику Rote Liste подано використання Conium maculatum L. для лікування злоякісних новоутворень лімфатичної системи, а W.Schwabe (1994) рекомендує його для лікування пухлин ендокринних залоз, аденоми простати, раку молочної залози та злоякісних новоутворень іншої локалізації. Даних щодо антиоксидантної дії ліків на основі болиголову плямистого немає.

Автором дисертаційної роботи була розроблена нова рецептура настоянки болиголову плямистого, охарактеризовані її хімічні та фармакологічні властивості. Вивчення гострої токсичності настоянки болиголову плямистого показало, що LD50 становить 5,60 мл/ кг маси тіла щурів. Оптимальні показники протипухлинної дії були одержані при дозі 2,0мл/ кг, відсоток гальмування росту пухлин визначали на моделі карциноми Герена та карциносаркоми Уокера. Ці показники свідчать про здатність настоянки болиголову плямистого гальмувати ріст експериментальних пухлин на рівні прийнятого критерію значущості, тобто настоянка має протипухлинну дію, однак, рівень цієї дії поступається традиційним цитостатичним засобам (вінкристин, вінбластин, адріаміцин та ін.) і їх комбінаціям (Н.І.Шарикіна та співавт.2000).

В подальшому був досліджений вплив настоянки болиголову плямистого на процеси ПОЛ і антиоксидантну систему. Для з’ясування, в якому діапазоні концентрацій слід очікувати впливу настоянки на ПОЛ та антиоксидантну систему, нами проведене вивчення впливу настоянки на мембрани еритроцитів донорів та аскорбатзалежне ПОЛ in vitro. Досліди показали, що настоянка болиголову плямистого в розведені 10-1 мл виявляє зазначені види активності, що відповідає оптимальній дозі in vivo 2,0 мл/ кг маси тіла тварин.

Вивчення впливу настоянки болиголову плямистого на щурах без пухлин показало, що комплекс біологічно активних речовин має здатність впливати на процеси ПОЛ та антиоксидантну систему крові тварин. При дозі 2,0 мл/ кг спостерігалось зниження рівня показників процесів ПОЛ на всіх етапах дослідження (до 14 доби): сполук з ІПЗ – на 31,2 %, ДК – на 17,9 %, КД і СТ – на 17,3 %, МДА – на 25,6 % в порівнянні з контролем. Мала місце стійка активація окремих ланок антиоксидантної системи до закінчення терміну спостереження: активність К зросла на 38,2 %; СОД – на 19,9 %; ГП – на 12,3 %.

Таким чином, настоянка болиголову плямистого в дозі 2,0 мл/ кг викликала зниження вмісту продуктів пероксидного окислення ліпідів та певну активацію антиоксидантного захисту. Ці ефекти є стійкими і зберігались до закінчення терміну спостереження (14 доба).

Проведене аналогічне дослідження в гомогенатах печінки тварин продемонструвало односпрямовану картину змін.

Таким чином, на трьох біологічних об'єктах (кров, сироватка крові, гомогенат печінки) визначена здатність настоянки болиголову плямистого впливати на рівень процесів ПОЛ та активність антиоксидантної системи.

Проведений аналіз рівня ПОЛ та активності антиоксидантної системи у тварин з пухлинами (карцинома Герена і карциносаркома Уокера) у порівнянні з тваринами без пухлин, а також динаміки змін при пухлинному рості.

У крові тварин з карциномою Герена на строках дослідження спостерігався значний ріст продуктів ПОЛ в порівнянні з контролем 1 (тварини без пухлин) (рис. 1): при дозі 2,0 мл/ кг вміст ДК підвищився на 85,3 %; МДА – на 36,3%. Але при порівнянні з аналогічними показниками у тварин з пухлинами без введення настоянки болиголову плямистого (контроль 2) показано зниження рівня продуктів ПОЛ відповідно всім строкам дослідження: 14 доба дослідження – вміст сполук з ІПЗ знизився на 28,9 %; ДК– на 29,5 %; КД і СТ – на 46,2 %; МДА – на 22,2 %. Таким чином, настоянка болиголову плямистого при введенні тваринам з карциномою Герена призводила до зниження рівня продуктів ПОЛ у порівнянні з тваринами-пухлиноносіями.

Рис 1.

(Див. файл rys1).

При пухлинному рості введення настоянки болиголову плямистого в дозі 2,0 мл/ кг підвищувало рівень ВГ на 89,1 % (14 доба експерименту). При цій дозі спостерігалась активація ферментів антиоксидантного захисту: ГП – на 31,2 %; Г-6-ФДГ – на 48,2 %; К– на 32,3 %; СОД – на 24,1 %. Зберігалась зниженою активність ГР– на 17,9 % та вміст ЦП – на 23,8 %.

Таким чином, при введенні настоянки болиголову плямистого (2,0 мл/ кг) спостерігалось підвищення активності антиоксидантної системи в порівнянні з тваринами-пухлиноносіями, яким настоянка не вводилась.

В гомогенаті печінки тварин з карциномою Герена, аналогічно з дослідженнями крові, мало місце підвищення рівня продуктів ПОЛ. При введенні настоянки болиголову плямистого в дозі 2,0 мл/ кг, були одержані показники, подібні таким у тварин без пухлин.

Настоянка болиголову плямистого підвищувала рівень ВГ. Мала місце активація ряду глутатіонзалежних ферментів – ГП, ГР.

У крові тварин з карциносаркомою Уокера на фоні введення настоянки в дозі 2,0 мл/ кг спостерігалось подальше зниження рівня продуктів ПОЛ: сполук з ІПЗ – на 36,8 %; ДК – на 26,7%; КД І СТ – на 45,1 %; МДА – на 37,2 % (рис. 2).

Показники активності антиоксидантної системи, що вивчались, не відрізнялись від контролю 1 (тварини без пухлин) (рис. 2).

Рис 2.

(Див. файл rys2).

Введення настоянки болиголову плямистого тваринам з карциносаркомою Уокера викликало підвищення рівня в крові ВГ (2,0 мл/ кг, 14 доба – на 75,5 %) при порівнянні з тваринами-пухлиноносіями, яким введення не проводилось. Має місце зниження активності ГР та вмісту ЦП.

В крові була підвищена активність ГП, Г-6-ФДГ, К та СОД – більше ніж на 40,0 % у порівнянні з тваринами з карциносаркомою Уокера, яким введення настоянки болиголову плямистого не проводилось (2,0 мл/ кг, 14 доба).

Отже, на двох моделях пухлинного росту одержані аналогічні показники вмісту в крові продуктів ПОЛ, а саме підвищення показників у тварин з пухлинами в порівнянні з тваринами без пухлин, а також нормалізація цих показників на фоні введення настоянки болиголову плямистого (в порівнянні з тваринами-пухлиноносіями, яким введення настоянки не проводилось). Тобто настоянка болиголову плямистого (2,0 мл/кг) має здатність значно знижувати рівень продуктів ПОЛ у тварин-пухлиноносіїв у порівнні з таким без введення речовини.

Аналогічні ефекти спостерігались і в гомогенаті печінки на фоні курсового введення настоянки болиголову плямистого. Мало місце зниження рівня продуктів ПОЛ, підвищення рівня ВГ та активності ряду ферментів антиоксидантної системи.

Одержані дані дозволяють зробити висновок, що настоянка болиголову плямистого при експериментальному пухлинному рості проявляла антиоксидантні властивості, значно знижувала рівень продуктів ПОЛ в організмі тварин з пухлинами.

Нами показано, що настоянка болиголову плямистого стабілізує порушений за умов оксидантного стресу оксидантно-антиоксидантний гомеостаз шляхом гальмування процесів пероксидного окислення ліпідів та активації систем антиоксидантного захисту крові та печінки експериментальних тварин.

Наявність значної антиоксидантної дії настоянки болиголову плямистого при певній протипухлинній її дії може обумовити доцільність її подальшого вивчення як засобу покращення якості життя в комплексі з традиційною протипухлинною терапією.

ВИСНОВКИ

Дисертація присвячена дослідженню стану ПОЛ та антиоксидантної системи організму в експерименті і клініці та їх змінам за умов пухлинного росту і можливостям корекції порушень за допомогою настоянки болиголову плямистого, виготовленою за новою технологією.

1. На двох моделях пухлинного росту (карцинома Герена та карциносаркома Уокера) одержані дані щодо динаміки росту рівня продуктів ПОЛ, зниження активності антиоксидантної системи в крові та гомогенаті печінки щурів–пухлиноносіїв (3,7 та 14 доба після трансплантації) в порівнянні з тваринами без пухлин (в крові тварин з карциномою Герена на 14 добу вміст ДК підвищується в 2,6 рази, а КД та СТ – в 1,9 рази; вміст ВГ знижується в 2,2 рази).

2. Одержані біохімічні характеристики зазначених експериментальних пухлин дозволяють вважати їх придатними в якості пухлинних моделей для пошуку нових засобів з антиоксидантною дією.

3. Аналіз стану процесів ПОЛ та активності антиоксидантної системи крові жінок із злоякісними пухлинами молочної залози в порівнянні з жінками–донорами та жінками з доброякісними пухлинами молочної залози показав можливість використання одержаних показників, як додаткових до вже існуючих підходами, в діагностиці РМЗ та його стадії: вміст ДК, КД та СТ підвищувався відповідно в 1,5; 1,6 рази (ІІІ стадія); 2,2; 3,1 рази (IV стадія); вміст ВГ знижується в 1,5 рази (ІІІ стадія); 1,7 рази (IV стадія).

4. Вперше показані антиоксидантні властивості настоянки болиголову плямистого in vitro (аскорбатзалежне ПОЛ в гомогенаті печінки тварин без пухлин) та in vivo (тварини – носії карциноми Герена та карциносаркоми Уокера, стан ПОЛ та антиоксидантної системи в крові та гомогенаті печінки). Карцинома Герена: 2,0 мл/кг х 24 години х 14 введень, внутрішньошлунково – зниження вмісту ДК, КД та СТ на 28,8 %; 34,4 %; підвищення вмісту ВГ – на 48,4 %.

5. Одержані результати щодо антиоксидантної та протипухлинної дії настоянки болиголову плямистого дозволяють вважати її потенційним антиоксидантним засобом з протипухлинною активністю.

СПИСОК опублікованИХ робіт за темою дисертації:

1. Хавич О.О. Оксидантний стан крові хворих на рак молочної залози // Буковинський медичний вісник. - 1998. - Т.2,№1. - С.76-80.

2. Хавич О.О. Біологічно активні речовини настоянки болиголову плямистого // Ліки. -2002. -№5-6. -С.101-103.

3. Хавич О.О., Григор'єва Н.П. Антиоксидантна система крові хворих на рак молочної залози // Вісник проблем біології і медицини. -1998. -№17. -С.114-117 (дисертантом проведений патентний пошук, виконані основні експериментальні дослідження, обробка і аналіз матеріалу, оформлення та підготовка матеріалів до друку).

4. Хавич О.О., Мещишен І.Ф. Вплив настоянки болиголову на стан оксидантної та антиоксидантної систем печінки щурів з карциномою Герена // Вісник наукових досліджень. - 1998. - №5-6. - С.47-49 (дисертантом проведений патентний пошук, виконані основні експериментальні дослідження, обробка і аналіз матеріалу, оформлення та підготовка матеріалів до друку).

5. Хавич О.О., Мешищен І.Ф. Вплив настоянки болиголову плямистого на стан оксидантної та антиоксидантної систем крові щурів з карциномою Герена // Буковинський медичний вісник. - 1998. - Т.2,№3-4. - С.154-157 (дисертантом проведений патентний пошук, виконані основні експериментальні дослідження, обробка і аналіз матеріалу, оформлення та підготовка матеріалів до друку).

6. Хавич О.О. Біологічно активні речовини оригінальної настоянки болиголову плямистого // Тези доповідей ІІ нац. з’їзду Фармакологів України “Фармакологія 2001. Крок у майбутнє”. - Дніпропетровськ, 2001. -С.262.

7. Хавич О.О., Бондаренко Б.М. Токсична дія оригінальної настоянки болиголову плямистого // Тези доповідей І з’їзду токсикологів України. - К, 2001. -Реферат 176.

8. Хавич О.О. Вплив настоянки болиголову на стан оксидантної та антиоксидантної систем печінки щурів // Матеріали 2-го Міжнародного медичного конгресу студентів і молодих вчених. - Тернопіль, 1998. -С.87-88.

9. Хавич О.О., Мещищен І.Ф., Сенютович Р.В. Мембраностабілізуюча дія настоянки болиголову плямистого // Матеріали симпозіуму “Актуальні питання медичної допомоги населенню”. - Чернівці, 1996. -С.49-50.

10. Хавич О.О. Стан пероксидного окислення ліпідів крові при раці молочної залози // Матеріали наукової конференції “Проблеми онкології, променевої діагностики, променевої терапії та радіаційної медицини на Буковині”. - Чернівці, 1996. -С.40-41.

11. Сенютович Р.В., Гонца А.А., Попелишко О.А. Гусак В.В., Хавич О.О. До питання про класифікацію нетрадиційних методів лікування раку // Матеріали наукової конференції “Проблеми онкології, променевої діагностики, променевої терапії та радіаційної медицини на Буковині”. -Чернівці, 1996. -С.59-61.

12. Сенютович Р.В., Гусак В.В., Чумак Д.А., Логошко Р.В., Харюк Т.Г., Хавич О.О. Перспективи нетрадиційного лікування раку // Матеріали другої Української науково-практичної конференції з народної та нетрадиційної медицини. - Київ, 1996. -С.57.

АНОТАЦІЯ

Хавич О.О. Стан оксидантно–антиоксидантної системи організму при пухлинному рості та його корекція настоянкою болиголову плямистого. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.01.07 – онкологія. – Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є.Кавецького НАН України, Київ, 2003.

Дисертаційна робота присвячена вивченню стану процесів пероксидного окислення ліпідів та антиоксидантного захисту (вмісту відновленого глутатіону, церулоплазміну, активності глутатіонзалежних ферментів, каталази, супероксиддисмутази) крові жінок, хворих на рак молочної залози, крові, сироватки крові, печінки щурів при експериментальному пухлинному рості (карцинома Герена та карциносаркома Уокера) та використанню настоянки болиголову плямистого, яка має протипухлинну дію.

В результаті проведених досліджень показано, що наявність в організмі злоякісних новоутворень призводить до суттєвого порушення оксидантно-антиоксидантного гомеостазу (посилення процесів пероксидного окислення ліпідів та зміни функціонування антиоксидантної системи). Передбачається можливість визначати злоякісність пухлинного процесу та його стадії у жінок з пухлинами молочної залози. Найбільше значення має визначення в крові ДК, КД та СТ.

Експериментальне застосування настоянки болиголову плямистого призводить до нормалізації показників вільнорадикального окислення ліпідів та активації антиоксидантних процесів, що передбачає її розгляд в якості потенційного антиоксидантного засобу з протипухлинною дією.

Ключові слова: пероксидне окислення ліпідів, антиоксидантна система, рак молочної залози у жінок, карцинома Герена та карциносаркома Уокера щурів, настоянка болиголову плямистого.

АННОТАЦИЯ

Хавич О.О. Состояние оксидантно–антиоксидантной системы организма при опухолевом росте и его коррекция настойкой болиголова пятнистого. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.01.07 – онкология. – Институт кспериментальной патологии, онкологии и радиобиологии им. Р.Е. Кавецкого НАН Украин, Киев, 2003.

Проведено сравнительное изучение состояния перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы на клиническом материале (кровь женщин-доноров (46), женщин со злокачественными (65) и доброкачественными (22) опухолями молочной железы), а также в условиях эксперимента (кровь, сыворотка крови и гомогенат печени крыс с карциномой Герена и карциносаркомой Уокера).

Отмечен ряд общих тенденций состояния оксидантно-антиоксидантного гомеостаза при опухолевом росте: повышение уровня продуктов ПОЛ (соединений с изолированными двойными связями, диеновых конъюгатов, кетодиенов и сопряженных триенов, малонового диальдегида), снижение антиоксидантной защиты (глутатионовая система, каталаза, супероксиддисмутаза).

Предполагается возможность определять злокачественность опухолевого процесса и его стадии у женщин с опухолями молочной железы. Наибольшее значение имеет определение в крови ДК, КД и СТ. Анализ состояния процессов ПОЛ в крови женщин, больных раком молочной железы, показывает, что содержание продуктов перекисного окисления липидов может иметь диагностическое значение при дифференцировании стадии процесса (II, III, IV). При этом самую большую значимость имеет определение в крови ДК, а также КД и СТ, которые значительно возрастают в ІІІ стадии (44,4 %; 64,1 % соответственно) и на 100,0 - 200,0 % в IV стадии процесса. Кроме того, такие исследования могут позволить исключить злокачественный характер процесса (доброкачественные опухоли не приводили к изменению оксидантных процессов).

Показана способность настойки болиголова пятнистого, изготовленной по оригинальной технологии, оказывать противоопухолевое действие (карцинома Герена – более 70% торможения опухолевого роста, карциносаркома Уокера – более 50%). Настойка болиголова пятнистого обладает выраженным антиоксидантным действием: в дозе 2 мл/кг наблюдается снижение всех изучаемых продуктов ПОЛ, активизация глутатионовой системы, СОД и каталазы у животных-опухоленосителей (карцинома Герена и карциносаркома Уокера).

Полученные результаты по противоопухолевой и антиоксидантной активности настойки болиголова пятнистого предполагают целесообразность его дальнейшего изучения как потенциального антиоксидатного средства с противоопухолевым действием.

Ключевые слова: перекисное окисление липидов, антиоксидантная система, рак молочной железы у женщин, карцинома Герена и карциносаркома Уокера крыс, настойка болиголова пятнистого.

ANNOTATION

Khavych O.O. The state of oxidant – antioxidant systems of the body in case of tumor growth and it’s correction by the Conium maculatum L. tincture. - Manuscript.

Dissertation for degree of Candidate of Medical Sciences on speciality 14.01.07 – oncology. – R.E.Kavetsky Institute of Experimental Pathology, Oncology and Radiobiology of NAS of Ukraine, Kyiv, 2003.

The dissertation is devoted to the state of both the lipids’ peroxidation and antioxidant protection (the content of reduced glutathione, ceruloplasmin, activity of glutathione-dependent enzymes, catalase, superoxidedismutase) of the blood of the women with breast cancer, of the blood, the blood serum and the liver of the rats bearing the experimental tumors (Guerin carcinoma and Walker carcinosaroma) and application the Conium maculatum tincture, which has the anti-tumor action.

It was demonstrated that malignant neoplasm leads to essential disfunction of the oxidant- and antioxidant homeostasis (increase the processes of the lipids peroxidation and changes of the functions of the antioxidant system). It’s supposed that the possibility to determine malignant tumors and they stadies at the women with breast carcinoma. The most meaning has the determination in the bloot of DK, KD and CT.

Experimental usage of the Conium maculatum tincture normalizes the molecular index of the free radical oxidation products and the antioxidant processes activation what provides the possibility to consider this tincture as potential antioxidant drug with anti-tumor activity.

Key words: lipid peroxidation, antioxidant system, human of breast cancer, in woman, Guerin carcinoma and Walker carcinosarcoma, Conium maculatum tincture.

Дисертант висловлює щиру подяку завідувачу кафедри медичної хімії Буковинської державної медичної академії – д.б.н., професору І.Ф.Мещишену.