Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева

Окислительный стресс, в основе которого лежит интенсификация свободнорадикальных процессов в тканях на фоне недостаточности антиоксидантной системы, является универсальным механизмом клеточных повреждений, приводящих к развитию различных патологических состояний, включая злокачественные новообразования. Согласно кислородно-перекисной концепции онкогенеза многие противоопухолевые мероприятия можно разделить на две группы. Воздействия первой группы направлены на снижение уровня свободнорадикального окисления. Воздействия второй группы связаны с еще большей интенсификацией свободнорадикального окисления в опухолевых клетках. В связи с этим, из средств первой группы могут быть использованы препараты с антиоксидантным действием.
Целью работы явилось исследование активности свободнорадикальных процессов и макро- и микроскопических изменений в легких у мышей с карциномой легкого Льюис (LLC) на фоне сочетанной терапии циклофосфаном и антиоксидантом 3-оксипиридинацетилцистеинатом (3-ОПЦ).
Материалы и методы: опыты с карциномой легкого Льюис (LLC) проводились на мышах-самках линии C57Bl/6 массой 20-22 г. Суспензию клеток LLC вводили в/м в область бедра (по 106 клеток в растворе Хенкса). Животные были разделены на интактную группу, мышей с LLC, которые не подвергались лечению, животных с LLC, получавших монотерапию циклофосфаном (ЦФ) в дозе 100 мг/кг внутрибрюшинно 2 раза с интервалом 96 часов, начиная с 7-х суток эксперимента. В следующих группах животные с LLC получали ЦФ в сочетании с 3-ОПЦ в дозах 25 и 50 мг/кг соответственно, который вводился внутримышечно, начиная с 7-х суток после имплантации опухолевых клеток в течение 14 дней. В качестве препарата сравнения для 3-ОПЦ использовался α-токоферол в дозе 50 мг/кг, который вводился по той же схеме, что и 3-ОПЦ. На 22-е сутки после трансплантации опухолевых клеток животные подвергались эвтаназии под эфирным наркозом. Материалом исследования явились легкие мышей, которые фиксировались в жидкости Карнуа, затем подсчитывали число поверхностных метастазов. В гомогенатах легких определяли содержание МДА, Fe-МДА, активность каталазы и СОД. Гистологическую структуру легких исследовали светооптическим методом. Для этого их фиксировали в 10 % растворе нейтрального формалина. Фиксированные образцы после промывки в проточной воде подвергались обезвоживанию путем помещения исследуемого материала в спирты возрастающей концентрации. После дегидратации материал по общепринятой методике заливали в парафин, а затем на санном микротоме получали срезы толщиной 4-5 мкм, окрашивали их гематоксилином и эозином и просматривали при увеличении от 250 до 500 на микроскопе «Микмед 2». При статистической обработке результатов исследования использовали критерий t Стьюдента.
Как показали исследования, на 22-е сутки эксперимента в ткани легких у нелеченных животных с LLC содержание МДА, Fe- МДА и активность каталазы не отличались от уровня интактных животных, а активность СОД возрастала в 4 раза (р<0,05). Монотерапия циклофосфаном приводила к уменьшению активности каталазы и СОД в 1,8 раза по сравнению с нелеченными животными (р<0,05, табл. 1).

Таблица 1. Динамика МДА, Fe-МДА, каталазы и СОД в легких экспериментальных мышей на фоне сочетанной терапии ЦФ и 3-ОПЦ

Примечание: достоверность различий р₁ рассчитана по отношению к интактной группе; р₂ – к группе I (LLC); р₃ – к группе II (LLC+ЦФ); р₄ – к группе III (LLC+ЦФ+3-ОПЦ 25); р₅ – к группе IV (LLC+ЦФ+3-ОПЦ 50).

Введение 3-ОПЦ в дозах 25 и 50 мг/кг сопровождалось достоверным увеличением уровня МДА в 1,5 и 1,67 раза и снижением концентрации Fe-МДА в 2 и 1,76 раза соответственно (р<0,05) по сравнению с группой с монотерапией ЦФ. При этом в серии с 3-ОПЦ 25 мг/кг активность каталазы увеличивалась в 5,57 раза по отношению к группе с введением одного ЦФ, что было достоверно выше и интактного показателя, а в серии с 3-ОПЦ 50 мг/кг – в 2,4 раза по сравнению с группой с монотерапией ЦФ, что не отличалось от такового показателя у интактных животных (табл. 1). При этом 3-ОПЦ в дозах 25 и 50 мг/кг повышал активность СОД в 1,48 и 1,67 раза соответственно по отношению к группе с введением одного ЦФ. В группе с α-токоферолом у животных в легких содержание МДА было в 1,4 раза меньше, а Fe-МДА в 1,8 раза больше, чем в серии с 3-ОПЦ в дозе 50 мг/кг (р<0,05) при отсутствии различий с группой с монотерапией ЦФ. Активность каталазы при этом восстанавливалась до интактного уровня, а активность СОД в 1,5 раза снижалась по отношению к здоровым животным (табл. 1).
При макроскопическом исследовании легких количество поверхностных метастазов на 22-е сутки у животных с LLC достигло 95,7±8,2. Монотерапия ЦФ приводила к достоверному сокращению числа метастатических узлов до 5,0±1,2. В группе с сочетанной терапией ЦФ и 3-ОПЦ в дозе 25 мг/кг количество метастазов достоверно снизилось до 1,33±0,56 по сравнению с серией с введением одного ЦФ. При совместном введении ЦФ и 3-ОПЦ в дозе 50 мг/кг число метастазов не отличалось от группы с монотерапией ЦФ и составило 1,67±0,5. В группе с сочетанным введением ЦФ и α-токоферола количество метастазов не отличалось от такового в группе с монотерапией ЦФ (5,2±1,2), но было достоверно выше, чем в группах с 3-ОПЦ в обеих исследуемых дозах.
При гистологическом исследовании в ткани легких интактных животных отмечались гемодинамические изменения в виде выраженных гипостазов крови, связанные с механизмом смерти: просветы альвеол заполнены эритроцитами, межальвеолярные перегородки с расширенными полнокровными сосудами.
В легких опухоленосителей без лечения отмечались мелкие очаги ателектазов, альвеолярного отека, расширение межальвеолярных перегородок за счет отека и разрастания мелковолокнистой соединительной ткани. Бронхиальные артерии и вены расширены, просветы пустые. Бронхи свободны. На выше описанном фоне отмечались множественные разного размера очаги опухолевого роста от нескольких клеток до узлов с некрозом в центральных участках. Опухоль растет периваскулярно, перибронхиально и вне связи с сосудами. Опухоль без четкой капсулы. Клетки опухоли в метастазах полиморфные, крупные, встречаются атипичные митозы.
На фоне монотерапии ЦФ в легочной ткани при гистологическом исследовании отмечается единичный мелкий метастаз, расположенный субплеврально. Альвеолы свободны, отмечаются мелкие очаги интерстициальной эмфиземы, слабовыраженное периваскулярное разрастание соединительной ткани. Бронхи без особенностей.
В группе с совместным применением ЦФ и 3-ОПЦ в дозе 25 мг/кг эпителий бронхов с явлениями пролиферации. Встречаются очаги интерстициальной эмфиземы. Субплеврально – единичный мелкий метастаз. При сочетанном введении ЦФ и 3-ОПЦ в дозе 50 мг/кг в легких встречаются очаги интерстициальной эмфиземы. Метастазы не обнаружены. В группе с введением ЦФ и α-токоферола в легочной ткани субплеврально мелкий метастаз. Отмечаются мелкие очаги интерстициальной эмфиземы, очаги дистелектаза.
Таким образом, 3-ОПЦ способствует увеличению уровня МДА и снижению концентрации Fe-МДА в сочетании с ростом активности антиоксидантных ферментов в ткани легких при совместном введении с циклофосфаном.
Сочетанное применение 3-ОПЦ в дозе 25 мг/кг с циклофосфаном оказалось более эффективным в предупреждении развития метастазов, по сравнению с терапией одним цитостатиком.