WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 15 |

Клеточные механизмы коррекции цитотоксических полиорганных повреждений тритерпеноидами класса лупана – бетулоновой кислотой и ее производными

-- [ Страница 1 ] --





На правах рукописи









СОРОКИНА Ирина Васильевна








КЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ КОРРЕКЦИИ

ЦИТОТОКСИЧЕСКИХ ПОЛИОРГАННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ

ТРИТЕРПЕНОИДАМИ КЛАССА ЛУПАНА

БЕТУЛОНОВОЙ КИСЛОТОЙ И ЕЕ ПРОИЗВОДНЫМИ





03.03.04 клеточная биология, цитология, гистология

14.03.06 фармакология, клиническая фармакология





Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук













Новосибирск 2010

Работа выполнена в Новосибирском институте органической химии им. Н.Н.Ворожцова СО РАН и Научно-исследовательском институте региональной патологии и патоморфологии СО РАМН (Новосибирск)


Научные консультанты:


доктор биологических наук,

профессор Толстикова Татьяна Генриховна

доктор биологических наук,

профессор Лушникова Елена Леонидовна

Официальные оппоненты:


академик РАМН,

доктор биологических наук, профессор Ляхович Вячеслав Валентинович

доктор биологических наук, профессор Айдагулова Светлана Владимировна

доктор биологических наук, профессор Плотников Марк Борисович

Ведущая организация: ГОУ ВПО Новосибирский государственный медицинский университет Росздрава.



Защита диссертации состоится «_____» ______________ 2010 г. в _____ час. на заседании диссертационного совета Д 001.037.01 в НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН (630117, Новосибирск, ул. Тимакова, 2).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН (630117, Новосибирск, ул. Тимакова, 2).

Автореферат диссертации разослан « _______ » ________________ 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 001.037.01

доктор биологических наук Молодых Ольга Павловна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ


Актуальность проблемы. Совершенствование схем полихимиотерапии злокачественных опухолей является одной из актуальных проблем практической онкологии. Наряду с разработкой препаратов, обладающих высокой цитостатической активностью, в последнее время также развивается направление, связанное с поиском агентов – модификаторов биологических реакций, повышающих переносимость традиционной противоопухолевой терапии. (Гольдберг Е.Д., Зуева Е.П., 2000; Трещалина Е.М., 2005; Pucheault M., 2008). Основными требованиями к агенту-кандидату являются низкая токсичность, отсутствие стимулирующего влияние на опухоль и ее метастазы, усиление противоопухолевого иммунитета, повышение морфо-функционального статуса здоровых клеток и тканей.

Большинство применяемых в клинической практике препаратов-модификаторов является иммуномодуляторами белковой природы: БСЖ, препараты тимуса (Т-активин, тималин), полипептиды (бестатин, циклоспорин А), цитокины и факторы роста, стимуляторы гемопоэза (колониестимулирующие факторы) и др. Побочными эффектами данных биогенных стимуляторов являются нежелательные иммунологические реакции (выработка нейтрализующих антител, сенсибилизация), а также способность стимулировать в определенных условиях рост первичного узла или метастазов опухоли (Трещалина Е.М., 2005; Корман Д.Б., 2006). Этих недостатков лишены препараты растительного происхождения, обладающие противоопухолевыми и антиметастатическими свойствами. В лечении злокачественных новообразований показана высокая эффективность экстрактов шлемника байкальского, элеутерококка, подорожника, побегов и листьев облепихи и др. (Гольдберг Е.Д., Зуева Е.П., 2000; Амосова Е.Н. и др., 2003). Поскольку растительные соединения обычно обладают комплексной активностью (гепатопротекторной, антиоксидантной, противовоспалительной и иммуномодулирующей) и лучше переносятся организмом, то они остаются в фокусе внимания при отборе корректоров химиотерапии.



В настоящее время поиск перспективных растительных корректоров цитостатиков ведется среди соединений различных классов: алкалоидов, сапонинов, флавоноидов, кумаринов, полисахаридов, терпеноидов и др (Жанатаев А.К. и др., 2004; Разина Т.Г. и др., 2006). В этом ряду особое значение имеют пентациклические тритерпеноиды лупанового типа – легкодоступные вторичные растительные метаболиты. В экспериментах in vitro установлено, что бетулин, лупеол, бетулиновая кислота и их производные проявляют противовоспалительную, противоопухолевую, противовирусную, антимикробную активность (Chartulvedula V.P. et al., 2003; Mutai C. et al., 2004; Tolstikova T.G. et al., 2006). В опытах на животных было показано, что эти агенты могут использоваться для профилактики и лечения злокачественных опухолей. Уникальным свойством данных соединений является сочетание цитотоксического действия на опухолевые клетки и низкой токсичности в отношении нетрансформированных клеток (Eiznhamer D.A., Ze-Qi Hu, 2004; Chaturvedy P.K. et al., 2008). В настоящее время бетулиновая кислота проходит клинические испытания за рубежом в качестве препарата для профилактики и лечения меланомы и диспластического невуса (Fulda S. et al., 2009). Синтетические трансформации тритерпеноидов лупанового ряда рассматриваются как современный и перспективный подход к получению нового поколения препаратов с противоопухолевыми и химиопревентивными свойствами (Baglin I. et al., 2003, Cichewicz R.H., Kouzi S.A., 2004).

Другой многообещающей лупановой платформой можно считать бетулоновую кислоту (БК), получаемую путем одностадийного окисления бетулина. Несмотря на то, что БК является близким структурным аналогом бетулиновой, ее синтетические превращения и фармакологические свойства, в отличие от последней, до сих пор широко не изучены. По имеющимся данным, полученным на культурах опухолевых клеток человека (миеломы, лимфомы, карциномы молочной железы и яичника и др.), цитотоксическая активность БК в 2 – 19 раз выше, чем у бетулиновой (Ле Банг Шон и др., 2004; Шинтяпина Ф.Б. и др., 2008).

Результаты исследований, проведенных за последние 10 лет, выявили молекулярные мишени тритерпеноидных соединений в клетке, что позволило обосновать политаргетный механизм их действия. Показано, что взаимодействуя с белком KEAP1, тритерпеноиды активируют гены сигнального пути Nrf2, кодирующие семейство цитопротекторных белков, включая ферменты синтеза глутатиона, хинонредуктазу, каталазу, супероксиддисмутазу, гемоксигеназу, тиоредоксин, а также подавляют индукцию ЦОГ2 и NO-синтазы (Liby K.T. et al., 2007; Chaturvedy P.K. et al., 2008). Противовоспалительная активность агентов также связана с ингибированием белков сигнального пути NFB, регулирующего процессы воспаления, апоптоза и дифференцировки (Shishodia S. et al., 2006; Fulda S. et al., 2009). Противоопухолевое действие тритерпеноидов может реализовываться через индукцию ими внутреннего митохондриального пути апоптоза, не зависящего от внешнего, связанного с экспрессией р53 и CD95/FasL, что характерно для большинства противоопухолевых препаратов (Zarec J. et al., 2003; Eiznhamer D.A., Ze-Qi Hu, 2004). Последнее обстоятельство повышает интерес к тритерпеноидам, как агентам, способным преодолевать лекарственную устойчивость к традиционной химиотерапии. В доказательство этой способности в экспериментах на культурах опухолевых клеток был установлен синергический эффект бетулиновой кислоты с различными химиопрепаратами (доксорубицином, этопозидом, цисплатином, таксолом, актиномицином D), направленный на повышение апоптоза и подавление клоногенного окружения клеток опухоли (Fulda S. et al., 2005). Бетулиновая кислота также усиливает цитотоксический эффект винкристина на клетки меланомы (Sawada N. et al., 2005), повышает апоптотическую активность индуктора внешнего пути апоптоза TRAIL (Fulda S. et al., 2004).

Приведенные данные свидетельствуют о том, что лупановые соединения могут потенциально являться эффективными средствами дополнительной противоопухолевой терапии. Однако до настоящего времени интересы исследователей фокусировались в основном на изучении противоопухолевой активности тритерпеноидов, в то время как их свойства как модификаторов биологических эффектов цитостатической химиотерапии оставались за рамками внимания. В частности, практически не исследовано протекторное действие лупанов в тканях животных на фоне цитотоксических полиорганных эффектов традиционных противоопухолевых препаратов. Отчасти это связано с тем, что основные результаты были получены в экспериментах на культурах клеток, в то время как системных исследований in vivo не проводилось.





Таким образом, актуальность изучения лупановых тритерпеноидов в качестве потенциальных модификаторов цитостатической химиотерапии не вызывает сомнений. Решение данной проблемы связано, прежде всего, с исследованием не изученных ранее клеточных механизмов протекторного действия тритерпеноидов в условиях полиорганных цитотоксических эффектов как индивидуальных противоопухолевых препаратов, так и комбинированных схем полихимиотерапии.

Цель исследования – выявить среди тритерпеноидов ряда лупана соединения с комплексной протекторной и противоопухолевой активностью и изучить клеточные механизмы коррекции цитотоксических повреждений разных тканей при комбинированном и изолированном введении противоопухолевых препаратов, исследовать влияние лупановых тритерпеноидов на противоопухолевую и антиметастатическую эффективность цитостатический полихимиотерапии.

Задачи исследования:

  1. Провести широкий скрининг фармакологических свойств соединений ряда лупана и выявить среди них агенты с гепатопротекторной, кардиопротекторной, нефропротекторной, антиоксидантной и противовоспалительной активностью. Изучить противоопухолевую активность и антиметастатический эффект лупановых тритерпеноидов.
  2. Изучить особенности морфологических изменений печени и миокарда при изолированном применении бетулоновой кислоты и ее производных и при их сочетаниях с цитостатиками (циклофосфамидом и доксорубицином).
  3. Изучить особенности внутриклеточной реорганизации гепатоцитов и кардиомиоцитов при изолированном применении бетулоновой кислоты и ее производных и при их сочетаниях с цитостатиками (циклофосфамидом и доксорубицином) с оценкой цитопротекторных и цитотоксических свойств исследуемых агентов.
  4. Изучить особенности коррекции бетулоновой кислотой и ее производными токсических эффектов полихимиотерапии СНОР у интактных животных
  5. Изучить характер влияния отобранных соединений на морфологию и лейкоцитарный профиль периферической крови, клеточный состав костного мозга, уровень перекисного окисления липидов в условиях полихимиотерапии СНОР у животных с перевиваемыми опухолями.
  6. Установить характер морфологических изменений печени и почек в условиях комбинированного воздействия цитостатической полихимиотерапии СНОР и лупановых тритерпеноидов.
  7. Оценить влияние различных лупановых тритерпеноидов на противоопухолевую и антиметастатическую эффективность цитостатической полихимиотерапии СНОР у мышей с перевиваемыми опухолями – карциномой легких Льюис и злокачественной лимфомой RLS, резистентной к циклофосфамиду.

Научная новизна. Впервые в результате комплексного морфологического исследования изучен характер модифицирующего влияния бетулоновой кислоты и ее производных на действие цитостатических препаратов в различных тканях интактных животных и у животных с перевиваемыми опухолями. Впервые установлены in vivo фармакологические свойства широкого спектра лупановых соединений. Выделены наиболее эффективные тритерпеноидные агенты для включения их в схемы противоопухолевой терапии.

Впервые установлены особенности ремоделирования печени, сердца и почек, отражающие коррекцию тритерпеноидами повреждений, вызванных противоопухолевыми препаратами. Показано, что применение тритерпеноидов после моделирования противоопухолевой химиотерапии способствует снижению выраженности дистрофических и некробиотических изменений паренхиматозных клеток без значимого влияния на цитостатические свойства противоопухолевых препаратов.

Впервые выявлены особенности ультраструктурной перестройки основных внутриклеточных компартментов гепатоцитов и кардиомиоцитов под действием цитостатиков и тритерпеноидов. Показано, что бетулоновая кислота и ее -аланиламид при изолированном введении интактным животным оказывают одновременно умеренное цитотоксическое и стимулирующее действие на клеточные популяции печени (гепатоциты, эндотелиоциты синусоидов, клетки Купфера) и миокарда (кардиомиоциты, эндотелиоциты). Впервые исследованы общецитологические особенности цитопротекторных и цитотоксических эффектов бетулоновой кислоты и ее -аланиламида, представлены их ультраструктурные эквиваленты.

Впервые показано, что бетулоновая кислота и ее -аланиламид, вводимые на фоне цитостатиков (циклофосфамида и доксорубицина), проявляют политаргетное действие на клеточные популяции печени и миокарда, потенцируя цитотоксическое действие цитостатиков в отношении одних клеток и стимулируя регенераторные реакции – в других. Восстановление ультраструктуры гепатоцитов и кардиомиоцитов при комбинированном применении цитостатиков и тритерпеноидов происходит быстрее. Установлено, что оба тритерпеноида не ингибируют клеточные формы регенерации гепатоцитов и кардиомиоцитов.

Получены доказательства иммуномодулирующей и противовоспалительной активности аланиламидов бетулоновой кислоты, лежащей в основе их системных эффектов и клеточных механизмов коррекции цитотоксического воздействия. Впервые проведено комплексное исследование протекторных свойств широкого ряда новых соединений лупанового типа, позволившее выявить перспективные агенты с антиоксидантной, гепатопротекторной и противовоспалительной активностью.

Теоретическая и практическая значимость. Впервые получены фундаментальные знания о фармакологической активности нового класса корректоров токсических эффектов цитостатической химиотерапии. Получены новые знания о характере тканевой и внутриклеточной реорганизации печени, почек, сердца и тимуса в условиях комбинированного и изолированного действия цитостатических противоопухолевых препаратов и тритерпеноидов лупанового типа.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 15 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.