Влияние рыбьего жира на развитие опухолей молочной железы и толстой кишки, вызываемых метилнитрозомочевиной в органах-мишенях у крыс

Автор: Беспалов Владимир Григорьевич, Александров Валерий Анатольевич

Журнал: Сибирский онкологический журнал @siboncoj

Рубрика: Лабораторные и экспериментальные исследования

Статья в выпуске: 2 (68), 2015 года.

Бесплатный доступ

Изучен игибирующий эффект рыбьего жира на развитие опухолей молочной железы и толстой кишки на модели многоорганного канцерогенеза, индуцируемого метилнитрозомочевиной (МНМ) у взрослых крыс-самок. МНМ растворяли в физиологическом растворе и вводили непосредственно в органы-мишени: однократные инъекции по 1 мг в каждую из 12 молочных желез, и этим же крысам делали 4 интраректальные инстилляции по 4 мг 1 раз в нед. В последующие 6 мес крысам вводили перорально зондом рыбий жир или подсолнечное масло (для сравнения): 5 дней в нед по 1 мл в день. К концу экспериментов (7 мес) в результате воздействия МНМ у крыс обнаружены опухоли в 85,7-92,9 %, причем более половины из них - множественные опухоли (чаще аденокарциномы) молочной железы и толстой кишки. Подсолнечное масло не оказывало значимого эффекта на канцерогенез. Рыбий жир по сравнению с группой МНМ-контроль значимо уменьшал частоту опухолей молочной железы - в 1,6 раза и их множественность - в 3,1 раза. Влияние рыбьего жира на развитие опухолей толстой кишки выразилось в уменьшении множественности новообразований в 1,6 раза, причем только по сравнению с группой МНМ + масло. Представляется перспективным дальнейшее изучение и применение рыбьего жира в качестве онкопротектора.

Еще

Рыбий жир, метилнитрозомочевина, торможение канцерогенеза у крыс, опухоли молочной железы и толстой кишки

Короткий адрес: https://sciup.org/14056528

IDR: 14056528   |   УДК: 665.213+616-006-02:(618.19+616.345)-006.04

Effect of fish oil on development of mammary gland and colon tumors induced by methylnitrosourea in target organs of rats

In experiments with adult female rats was studied effect of fish oil on development of mammary gland and colon tumors induced by methylnitrosourea (MNU) using a multi-organ carcinogenesis model. MNU in saline solution administered directly into the target organs: one injection of 1 mg locally in each 12 mammary glands and four intrarectal instillations of 4 mg one time per week. Then rats were given fish oil or sunflower oil (control), 1 ml/rat per day five times a week by gavage for the consecutive 6 months. To the end of experiments when rats were sacrificed in groups with treatment of MNU tumors were detected in 85,7-92,9 %, more half of its were multiple tumors (more often adenocarcinomas) of mammary gland and colon. Sunflower oil did not have significant effect on the carcinogenesis. In rats from fish oil + MNU group compared with the MNU-control group the incidence and multiplicity of mammary tumors were significantly decreased by 1.6 and 3.1 times, correspondingly. Fish oil had less inhibitory effect on the development of colon tumors: decrease of tumor multiplicity (by 1.6 times) was detected only in comparison with MNU + sunflower oil group. These results are interesting for consequence study and use of fish oil as oncoprotector.

Еще

Текст научной статьи Влияние рыбьего жира на развитие опухолей молочной железы и толстой кишки, вызываемых метилнитрозомочевиной в органах-мишенях у крыс

Поиск средств, препятствующих возникновению и развитию рака, продолжается в различных направлениях, особенно среди факторов питания как наиболее удобных для практического применения [1, 18]. Показано, что потребление продуктов, содержащих омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), в частности рыбьего жира, приводит к снижению риска развития рака молочной железы, толстой кишки, предстательной железы и некоторых других новообразований [5]. Однако результаты эпидемиологических исследований по выяснению таких ассоциаций были не всегда однозначными [13, 21]. В эксперименте на различных моделях канцерогенеза омега-3 ПНЖК чаще оказывали тормозящее влияние [7], хотя в некоторых случаях протекторный эффект омега-3 ПНЖК был слабо выраженным [9, 14]. Поэтому актуально дальнейшее изучение эффекта рыбьего жира на канцерогенез и особенно тех органов, в патогенезе которых важную роль играют диетические факторы.

Целью исследования явилось изучение антиканцерогенной активности рыбьего жира на разработанной модели многоорганного канцерогенеза – молочной железы и толстой кишки, – индуцируемого у крыс с помощью введения N-метил-N-нитрозомочевины (МНМ) в органы-мишени.

Материал и методы

Опыты были проведены на 198 крысах-самках местной разводки ЛИО, исследования проводились в НИИ онкологии им. Н.Н. Петрова (г. Санкт-Петербург) на протяжении нескольких десятилетий [3, 19]. Животные содержались в стандартных условиях и получали стандартный сбалансированный корм. Содержание жира в диете составляло около 5 %.

N-метил-N-нитрозомочевина в виде белого порошка закуплена у Sigma-Aldrich Co (USA, Germany). Рыбий жир, содержащий омега-3 ПНЖК (эйкозапентаеновую кислоту (20:5, n-3) – не менее 10 % и докозагексаеновую кислоту (22:6, n-3) – не менее 15 %, был предоставлен АОЗТ «Полиен» (г. Мурманск). В качестве препарата сравнения использовали нерафинированное подсолнечное масло из торговой сети.

Для индукции опухолей 98 крысам в возрасте 3,5 мес и начальным весом 180–190 г однократно вводили МНМ в ткань каждой из 12 молочных желез: по 1 мг МНМ в 0,1 мл физиологического раствора. На другой день после интрамаммарных инъекций этим же крысам были проведены 4 интраректальных инстилляции МНМ: 1 раз в нед по 4 мг МНМ в 0,5 мл физиологического раствора (глубина введения ректального зонда ~8 см от

ануса). Через 3 дня после последней инстилляции МНМ (на 31-й день эксперимента) подопытных и 100 контрольных животных разделили на 3 группы в зависимости от схемы воздействия: 1) МНМ-контроль – 28 крыс; 2) МНМ + подсолнечное масло – 35 крыс; 3) МНМ + рыбий жир – 35 крыс; 4) интактный контроль – 30 крыс; 5) контроль с введением подсолнечного масла – 35 крыс; 6) контроль с введением рыбьего жира – 35 крыс.

Рыбий жир и подсолнечное масло вводили перорально зондом 5 дней в нед по 1 мл в течение 6 мес. Затем оставшихся к этому сроку крыс (в возрасте 10,5 мес) из всех групп забивали парами эфира. Всех павших и забитых животных подвергали полной аутопсии. Органы с опухолями или подозрениями на опухолевый рост фиксировали в 10 % формалине, а затем подвергали стандартной гистологической обработке с окраской гематокси-лин/эозином. Для статистического анализа использовали критерий χ-квадрат, точный метод Фишера и критерий t (Стьюдента).

Дизайн этих экспериментов согласован с этическим комитетом НИИ онкологии им. Н.Н. Петрова (г. Санкт-Петербург).

Результаты исследования

В результате воздействия МНМ во всех трех группах еще до окончания опыта не менее половины животных (45,7–62,9 %) погибло, чаще всего от опухолей. В группах без воздействия МНМ у крыс, которым вводили рыбий жир или масло, не отмечалось видимых токсических эффектов, и гибель составила 6,7–11,4 %, в основном от интер-куррентных заболеваний (пневмония, энтероколит и др.).

Анализ использования модифицирующих факторов на канцерогенез, вызванный МНМ, показал, что на общую частоту опухолей у крыс они не влияют. Однако рыбий жир значимо снижал общую множественность опухолей – в 1,7 раза (таблица). Кроме того, он оказывал ингибирующий эффект на возникновение и развитие опухолей молочной железы, индуцированных МНМ. У крыс в группе МНМ + рыбий жир по сравнению с группой МНМ-контроль были значимо снижены как частота опухолей молочной железы (в 1,6 раза), так и их множественность (в 3,1 раза), а по сравнению с группой МНМ + масло значимо снижена только множественность опухолей (в 2,5 раза), тогда как применение подсолнечного масла не приводило к подобным изменениям (таблица).

Влияние рыбьего жира и масла на канцерогенез толстой кишки было не столь однозначным. Так, показатели частоты и множественности новообразований толстой кишки в группе МНМ + рыбий жир были примерно такими же, как и в группе МНМ-контроль (таблица). Однако по сравнению с таблица влияние рыбьего жира на канцерогенез, вызываемый МнМ у крыс

Группа животных

Частота (число крыс с опухолями, %); количество опухолей

(в скобках – аденокарциномы) и их множественность (коэффициент множественности)

Всего

Молочная железаа

Толстая кишкаб

Прочиев

МНМ-контроль (n=28)

26 (92,9 %)

94

3,36 ± 0,43

19 (67,9 %)

47 (35) 1,68 ± 0,38

14 (50 %)

23 (14) 0,82 ± 0,24

17 (60,7 %)

24 0,86 ± 0,14

МНМ + подсолнечное масло (n=35)

32 (91,4 %)

114 3,26 ± 0,33

19 (54,3 %)

47 (32)

1,34 ± 0,2

22 (62,9 %)

43 (25) 1,23 ± 0,18

18 (51,4 %)

24 0,69 ± 0,08

МНМ + рыбий жир (n=35)

30 (85,7 %)

69

1,97 ± 0,29* **

15 (42,9 %)*

19 (12) 0,54 ± 0,12* **

17 (48,6 %)

27 (15) 0,77 ± 0,14**

18 (51,4 %)

23 0,66 ± 0,12

группой МНМ + масло рыбий жир значимо снижал множественность опухолей толстой кишки – в 1,6 раза (p<0,05), тогда как снижение частоты этих новообразований оказалось недостоверным. Следует отметить, что как рыбий жир, так и подсолнечное масло практически не влияли на проявление канцерогенеза в других органах (таблица).

Обсуждение

Таким образом, рыбий жир на использованной модели индукции опухолей молочной железы и толстой кишки у самок крыс путем контактного воздействия МНМ на органы-мишени тормозил канцерогенез, но эти явления носили однозначный характер. Наибольший антиканцерогенный эффект рыбий жир проявил в отношении опухолей молочной железы и гораздо меньший – при новообразованиях толстой кишки, в последнем случае различия определялись только по сравнению с группой крыс, получавших МНМ + масло. Подсолнечное масло как вещество сравнения в целом не проявило статистически значимых антиканцерогенных свойств, и, наоборот, отмечалась явная тенденция к стимуляции развития опухолей толстой кишки.

Полученные результаты согласуются с большинством данных литературы, где индукция опухолей указанных локализаций производилась с помощью органотропных канцерогенов. Так, на крысах и мышах использование рыбьего жира или диеты с высоким содержанием омега-3-ПНЖК заметно ингибировало развитие опухолей молочной железы, вызванных 7,12-диметилбенз(а) антраценом [6, 10], а также тормозило развитие новообразований толстой кишки, индуцированных азоксиметаном [17]. В опытах с трансгенными мышами, характеризующимися высокой частотой опухолей молочной железы [12] или толстой кишки [14], при скармливании рыбьего жира или диет с омега-3-ПНЖК не всегда наблюдалось ингибирование канцерогенеза. В этой связи подчеркнем, что эффективность торможения канцерогенеза и, наоборот, стимуляция его могут зависеть от общей калорийности диеты, соотношения омега-6 ПНЖК/ омега-3 ПНЖК и других факторов, что было показано при анализе около сотни экспериментальных работ по раку молочной железы [9]. Для сравнения, омега-6 ПНЖК, как правило, стимулировали развитие опухолей [17].

Вызывание опухолей молочной железы и толстой кишки у одного и того же животного как

Список литературы Влияние рыбьего жира на развитие опухолей молочной железы и толстой кишки, вызываемых метилнитрозомочевиной в органах-мишенях у крыс

  • Александров В.А., Беспалов В.Г. Химиопрофилактика рака у пожилых//Клиническая геронтология. 2003. Т. 9, № 8. С. 38-50.
  • Сотникова Е.Н., Дракина Л.В., Исаев В.А., Ибрагимов В.Р., Бикбов Т.М., Лисянская И.Б., Соловьева Н.П., Александрова Л.М. Роль питания в профилактике и коррекции предопухолевых состояний в группах риска//Вопросы питания. 1993. № 4. С. 41-44.
  • Anisimov V.N., Pliss G.B., Iogannsen M.G., Popovich I.G., Romanov K.P., Monachov A.S., Averyanova T.K. Spontaneous tumors in outbred LIO rats//J. Exp. Clin. Res. 1989. Vol. 8. P. 254-262.
  • Bartsch H., Nair J., Owen R.W. Dietary polyunsaturated fatty acids and cancers of the breast and colorectum: emerging evidence for their role as risk modifiers//Carcinogenesis. 1999. Vol. 20 (2). P. 2209-2218.
  • Berquin I.M., Edwards I.J., Chen Y.Q. Multi-targeted therapy of cancer by omega-3 fatty acids//Cancer Lett. 2008. Vol. 269 (2). P. 363-377 DOI: 10.1016/j.canlet.2008.03.044
  • Cameron E., Bland J., Marcuson R. Divergent effects of Omega-6 and Omega-3 fatty acids on mammary tumor development in C3H/Heston mice treated with DMBA//Nutr. Res. 1989. Vol. 9. P. 383-393.
  • Cave W.T., Cave W.T. Dietary n-3 (-3) polyunsaturated fatty acid effects on animal tumorigenesis//FASEB J. 1991. Vol. 5. P. 2160-2166.
  • Caygill C.P., Hill M.J. Fish, n-3 fatty acids and human colorectal and breast cancer mortality//Eur. J. Cancer. 1995. Vol. 4 (4). P. 329-332.
  • Fay M.P., Freedman L.S., Clifford C.K., Midthune D.N. Effect of different types and amounts of fat on the development of mammary tumors in rodents: a review//Cancer Res. 1997. Vol. 57 (18). P. 3979-3988.
  • Karmali R.A., Donner A., Gobel S., Shimamura T.I. Effect of n-3 and n-6 fatty acids on 7,12-dimethylbenz(a)anthracene-induced mammary tumorigenesis//Anticancer Res. 1989. Vol. 9. P. 1161-1168.
  • Lanier A.P., Bender T.R., Blot W.J., Fraumeni J.F.Jr., Hurlburt W.B. Cancer incidence in Alaska natives//Int. J. Cancer. 1976. Vol. 18. P. 409-412.
  • Leslie M.A., Abdelmagid S.A., Perez K., Muller W.J., Ma D.W. Mammary tumour development is dose-dependently inhibited by n-3 polyunsaturated fatty acids in the MMTV-neu(ndl)-YD5 transgenic mouse model//Lipids Health Dis. 2014. Vol. 13. P. 96 DOI: 10.1186/1476-511-X-13-96
  • MacLean C.H., Newberry S.J., Mojica W.A., Khanna P., Issa A.M., Suttorp M.J., Lim Y.W., Traina S.B., Hilton L., Garland R., Morton S.C. Effects of omega-3 fatty acids on cancer risk: a systematic review//JAMA. 2006. Vol. 295 (4). P. 403-415.
  • Molin M., Berstad P., Benth J.S., Alexander J., Paulsen J.E., Almendingen K. Effect of different degrees of hydrogenated fish oil on intestinal carcinogenesis in Min/+ mice//Anticancer Res. 2013. Vol. 33 (2). P. 477-483.
  • Nielsen N.H., Hansen J.P.H. Breast cancer in Greenland-selected epidemiological, clinical, and histological features//J. Cancer Res. Clin. Oncol. 1980. Vol. 98. P. 287-299.
  • Nielsen N.H., Hansen J.P. Gastric and colorectal cancer in Greenland. Diagnostic basis and minimum incidence//Scand. J. Gastroent. 1979. Vol. 14. P. 697-703.
  • Reddy B.S., Burill C., Rigotty J. Effect of diets high in omega-3 and omega-6 fatty acids on initiation and postinitiation stages of colon carcinogenesis//Cancer Res. 1991. Vol. 51. P. 487-491.
  • Vargas A.J., Thompson P.A. Diet and nutrient factors in colorectal cancer risk//Nutr. Clin. Pract. 2012. Vol. 27 (5). Р. 613-623 DOI: 10.1177/0884533612454885
  • Vinogradova I.A., Anisimov V.N., Bukalev A.V., Semenchenko A.V., Zabezhinski M.A. Circadian disruption induced by light-at-night accelerates AGING and promotes tumorigenesis in rats//AGING. 2009. Vol. 1 (10). P. 855-865.
  • West N.J., Clark S.K., Phillips R.K., Hutchinson J.M., Leicester R.J., Belluzzi A., Hull M.A. Eicosapentaenoic acid reduces rectal polyp number and size in familial adenomatous polyposis//Gut. 2010. Vol. 59 (7). P. 918-925 DOI: 10.1136/gut.2009.200642
  • Zheng J.S., Hu X.J., Zhao Y.M., Yang J., Li D. Intake of fish and marine n-3 polyunsaturated fatty acids and risk of breast cancer: metaanalysis of data from 21 independent prospective cohort studies//BMJ. 2013. Vol. 346. f. 3706 DOI: 10.1136/bmj.f3706
Еще