Влияние низкомолекулярного пектина и метформина на токсичность паклитаксела у крыс с карциносаркомой Уокера

Автор: Кудайбергенова И. О., Чакеев И. Ш., Орозалиев М. Б., Асаналиева А.

Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki

Рубрика: Медицинские науки

Статья в выпуске: 11 т.7, 2021 года.

Бесплатный доступ

В последнее время особый интерес у исследователей вызывает использование в комбинированной терапии опухолей средств растительного происхождения, обладающих спектром регулирующих эффектов, низкой токсичностью и высокой биологической доступностью, а также препаратов, опосредованно воздействующих на рост и метастазирование опухолевых клеток. В статье представлены результаты экспериментов по изучению комбинированного воздействия метформина, низкомолекулярного пектина и цитостатика — паклитаксела на перевиваемую опухоль — карциносаркому Уокера 256, с целью уменьшения токсического воздействия химиопрепарата. При сочетанном введении пектина и паклитаксела (10 мг/кг), метформина и паклитаксела (10 мг/кг) наблюдалось торможение роста опухоли. На 25 день в первой группе наблюдалась гибель 50% животных, а у остальных 50% наблюдалась полная регрессия опухоли. При однократном введении паклитаксела в разовой дозе 10 мг/кг живого веса 62,5% животных погибали в первые 4 дня. Комбинация препаратов (пектин + метформин + паклитаксел) при различных разовых дозах паклитаксела (10, 20 и 25 мг/кг) оказывала антагонистичное действие, показывая худшие результаты, чем применение каждого из препаратов с цитостатиком в отдельности (гибель животных в сроки от 1 до 6 дней). Таким образом, результаты эксперимента продемонстрировали четкий эффект снижения токсичности при высоких дозах паклитаксела в сочетании с пектином или метформином.

Еще

Пектин, метформин, карциносаркома Уокера 256, паклитаксел.

Короткий адрес: https://sciup.org/14121241

IDR: 14121241   |   DOI: 10.33619/2414-2948/72/18

Текст научной статьи Влияние низкомолекулярного пектина и метформина на токсичность паклитаксела у крыс с карциносаркомой Уокера

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 616-035.57.084.1                                

Проблема повышения эффективности цитотоксической терапии является актуальной в современной медицине. Противоопухолевые лекарственные средства не являются строго специфичными и помимо опухолевой клетки, поражают здоровые ткани организма с высокой фракцией роста (костный мозг, слизистая желудочно-кишечного тракта и др.) Этим определяется наличие практически у всех противоопухолевых средств токсических эффектов.

Известно, что химиотерапевтические средства обладают дозозависимым эффектом: применение цитостатиков в высоких дозах приводит к увеличению вероятности наступления ремиссии и повышению эффективности проводимого лечения. В то же время побочное действие большинства цитостатиков ограничивает их применение и служит показателем к снижению дозы препарата, прерыванию и даже прекращению лечения [1–3].

Перспективными в плане модификации терапии являются препараты из растительного сырья, обладающие рядом преимуществ: они легко усваиваются организмом, не обладают побочным эффектом, очень редко проявляют токсичность. Пектиновые вещества являются иммуностимулирующими растительными полисахаридами с широким спектром физиологической активности, обладают детоксицирующим свойством, способны выводить из организма токсины, тяжелые металлы, радионуклиды и др. [4–6]. Также известно, что антидиабетические препараты группы бигуанидов (метформин, ренформин, буфонин), полученные из травы Galega officinales (французская лиана, козья рута) в ряде экспериментальных исследований показали синергетический эффект в сочетании с противоопухолевыми цитостатиками [7–9].

Целью данного исследования было изучение токсического действия паклитаксела при монотерапии, в сочетании с пектином и метформином и в комбинации (паклитаксел + пектин + метформин) при различных разведениях цитостатика.

Исследования проводились в соответствии с методическими указаниями по изучению противоопухолевой активности фармакологических веществ [10]. В работе были использованы 72 белые беспородные крысы. Всем животным подкожно была перевита трансплантируемая опухоль карциносаркомы Уокера 256. Пектин (Пектасол — цитрусовый низкомолекулярный пектин — коммерческий продукт Econugenics, PectaSol-C), и метформин (Инсуфор 500 мг, Турция) вводили интрагастрально через зонд в дозе 650 мг/кг и 260 мг/кг соответственно, в течение 7 дней. Паклитаксел (Ebewe pharma, Ges.m.b.H.Nfg.KG (Австрия) вводили внутрибрюшинно на 5 день после перевивки в дозах 10, 15,20,25 мг/кг веса животного. Животные были разделены на 8 групп (по 8 крыс):

  • 1    группа — контроль, животным интрагастрально вводилась питьевая вода в течение 7 дней

2группа — получала однократно в/б паклитаксел в дозировке 10 мг/кг

  • 3    группа — получала пектин в сочетании с паклитакселом (10 мг/кг)

  • 4    группа — получала метформин в сочетании с паклитакселом (10 мг/кг)

  • 5    группа — получала пектин в сочетании с паклитакселом (15 мг/кг)

  • 6 , 7, 8 группы — получали комплекс препаратов (пектин+метформин+паклитаксел) при различных разведениях паклитаксела.

Измерение размеров опухоли проводили на 8, 16 и 25дни после перевивки опухоли.

Торможение роста опухоли определяли по формуле (ТРО): (Vк – Vо) / Vк × 100%, где V к — средний объем опухоли в контроле, V о — средний объем опухоли в опытной группе;

Эксперимент был завершен на 25 день, когда более 50% животных пали и замеры опухолей были не эффективны.

Данные о влиянии препаратов на рост опухоли и продолжительность жизни животных представлены в Таблице.

Таблица

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКСИЧЕСКИХ ДОЗ ПАКЛИТАКСЕЛА ПРИ МОНОТЕРАПИИ И В КОМПЛЕКСЕ С ПЕКТИНОМ И МЕТФОРМИНОМ

Группа

Средний объем опухоли в см3

Гибель животных после введения

8день*

16день*

25день*

Контроль

2,209 ±0,42

14,2±1,22

14,72±3,18

100% живы на 25 день

Паклитаксел 10мг/кг

62,5% пали на 1-4 день

Пектин+ паклитаксел 10мг/кг

0,736±0,19

3,95±0,91

0

50% без опухоли

Торможение роста опухоли %

66,68%

72,18%

100%

Метформин+ паклитаксел 10мг/кг

0,98±0,30

4,26±2,43

4,37±2,10

57,1% пали на 23 день

55,50%

69,96%

70,27%

Пектин+ паклитаксел 25мг/кг

100% пали на 3-6 день

Пектин+ метформин+паклитаксел

100% пали на 1день

Пектин+ метформин+паклитаксел

100% пали на 1-4день

Пектин+ метформин+паклитаксел

100% пали на 1-3день

Уровень значимости р

<0,05**

Примечание * — после перевивки опухоли, ** — Критерий Вилкоксона-Манна-Уитни

Как видно, при однократном введении паклитаксела на 5 день после перевивки опухоли в разовой дозе 10 мг/кг живого веса 62,5% животных погибали в первые 4 дня. При сочетанном введении пектина и паклитаксела в тех же разведениях наблюдалось торможение роста опухоли на 66,68% на 8день и 78,17% на 16 день после перевивки опухоли, объем опухоли уменьшался в 3 раза по сравнению с контролем. На 25 день наблюдалась гибель 50% животных, а у остальных 50% наблюдалась полная регрессия опухоли.

При сочетанном использовании метформина и паклитаксела (10 мг/кг) наблюдался ингибирующий эффект на 55,5%, 69,96% и 70,27%, соответственно на 8, 16 и 25 дни после трансплантации опухоли, тем не менее на 30 день наблюдения 57,1% животных погибли, при 100% выживаемости в контрольной группе. Вместе с тем, при сравнении контрольной группы с группами, получавшими пектин и метформин в сочетании с паклитакселом (10 мг/кг) не было отмечено статистически достоверного торможения роста опухоли.

При сочетанном введении пектина и паклитаксела (15 мг/кг) полная гибель всех животных наблюдалась на 3-6 дни после введения цитостатика. Комбинация препаратов (пектин +метформин паклитаксел) при различных разовых дозах паклитаксела (10, 20 и 25 мг/кг) оказывала антагонистичное действие, показывая худшие результаты, чем применение каждого из препаратов с цитостатиком в отдельности.

Таким образом, результаты эксперимента продемонстрировали четкий эффект снижения токсичности при высоких дозах паклитаксела в сочетании с пектином и метформином. Целью дальнейших исследований будет подборка наименее токсичных доз паклитаксела с хорошим противоопухолевым эффектом в сочетании с модификаторами терапии.

Список литературы Влияние низкомолекулярного пектина и метформина на токсичность паклитаксела у крыс с карциносаркомой Уокера

  • Гуляева С. В. Побочные эффекты противоопухолевой химиотерапии // Международный студенческий научный вестник. 2018. №4 1. С. 32 34.
  • Гарин А. М. Практическая химиотерапия. М.: Практическая медицина, 2011. 192 с.
  • Скила Р. Т. Противоопухолевая химиотерапия: руководство. М. ГЭОТАР Медиа, 2011. 1032 с.
  • Conti S., Vexler A., Hagoel L., Kalich Philosoph L., Corn B. W., Honig N., Lev Ari S. Modified citrus pectin as a potential sensitizer for radiotherapy in prostate cancer // Integrative cancer therapies. 2018. V. 17. №4. P. 1225 1234. https://doi.org/10.1177/1534735418790382
  • Yan J., Katz A. PectaSol C modified citrus pectin induces apoptosis and inhibition of proliferation in human and mouse androgen dependent and independent prostate cancer cells // Integrative cancer therapies. 2010. V. 9. №2. P. 197 203. https://doi.org/10.1177/1534735410369672
  • Jiang J., Eliaz I., Sliva D. Synergistic and additive effects of modified citrus pectin with two polybotanical compounds, in the suppression of invasive behavior of human breast and prostate cancer cells // Integrative cancer therapies. 2013. V. 12. №2. P. 145 152. https://doi.org/10.1177/1534735412442369
  • Coyle C., Cafferty F. H., Vale C., Langley R. E. Metformin as an adjuvant treatment for cancer: a systematic review and meta analysis // Annals of Oncology. 2016. V. 27. №12. P. 2184 2195. https://doi.org/10.1093/annonc/mdw410
  • Yang C., Zhao N., Li D., Zou G., Chen Y. Metformin improves the sensitivity of ovarian cancer cells to chemotherapeutic agents // Oncology letters. 2019. V. 18. №3. P. 2404 2411. https://doi.org/10.3892/ol.2019.10564
  • Dos Santos Guimarães I. et al. Chemosensitizing effects of metformin on cisplatin and paclitaxel resistant ovarian cancer cell lines // Pharmacological Reports. 2018. V. 70. №3. P. 409 417. https://doi.org/10.1016/j.pharep.2017.11.007
  • Хабриев Р. У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ : учеб. пособие для системы послевуз. проф. образования врачей. М.: Медицина, 2005. 826 с.
Еще
Статья научная