Защитное действие темпола при облысении, вызываемом циклофосфамидом у мышей

Автор: Попова Н.А., Николин В.П., Каледин В.И., Кирилюк И.А., Григорьев И.А.

Журнал: Сибирский онкологический журнал @siboncoj

Рубрика: Лабораторные и экспериментальные исследования

Статья в выпуске: 4 (52), 2012 года.

Бесплатный доступ

В эксперименте установлено, что 4-Гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил (Темпол) при предварительном введении (за сутки) значительно уменьшает степень алопеции, вызываемой циклофосфамидом у подсосных мышат, при одновременном введении Темпола и цитостатика подобного явления не наблюдается. Обсуждается возможность клинического использования Темпола для профилактики алопеции, развивающейся при цитостатической терапии.

Алопеция, химиотерапия, токсичность

Короткий адрес: https://sciup.org/14056241

IDR: 14056241   |   УДК: 616.594.14-08-06-039.71:615.28]-092.9

Defensive effect of tempol in alopecia caused by cyclophosphamide in mice

According to the experimental results, it has been established that 4-Hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-oxyl (Tempol) in case of preliminary injection (in the space of 24 hours) considerably decreases the degree of alopecia caused by cyclophosphamide in mice, in simultaneous injection of Tempol and cytostatic drug similar phenomenon is not observed. Possibility of clinical application of Tempol to prevent alopecia in case of cytostatic therapy is under discussion.

Текст научной статьи Защитное действие темпола при облысении, вызываемом циклофосфамидом у мышей

Циклофосфамид (циклофосфан, ЦФ) является одним из широко применяющихся противоопухолевых препаратов. Он используется при лечении самых разнообразных опухолей и применяется в режиме как моно-, так и полихимиотерапии. Препарат обладает относительно низкой токсичностью, тем не менее в ряде случаев он вызывает ряд побочных эффектов, в частности, фиброз легких, поражение мочевого пузыря, кардиотоксичность, у некоторых пациентов не фатальное, но чрезвычайно неприятное осложнение – облысение (алопеция) [2, 6]. Алопеция вызывается ЦФ и у животных [5], что позволяет разрабатывать возможные способы ее предотвращения на экспериментальных моделях. В 1992 г. Coffman et al. [4], сообщили, что циклический нитроксильный радикал 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-N-оксил (Темпол) при местном применении защищает морских сви- нок от облысения, вызываемого радиационным облучением.

Целью исследования являлась оценка защитного действия Темпол и при облысении, вызываемом ЦФ.

Материал и метолы

В экспериментах использованы 1–2-недельные мышата обоего пола линии ICR. Животные каждого помета были разделены на подопытную и контрольную группы. Темпол производства ОХП НИОХ СО РАН, дополнительно очищенный переосажде-нием из диэтилового эфира гексаном (содержание основного вещества по данным ВЭЖХ – 99,4 %), растворяли в дестиллированной воде и вводили подопытным мышатам в брюшную полость в дозе 275 мг/кг [7]. Контрольным мышатам вводили физиологический раствор. Через сутки после этого как подопытным, так и контрольным мышатам вводили

Н.А. ПОПОВА, В.П. НИКОЛИН, В.И. КАЛЕДИН И ДР.

внутрибрюшинно ЦФ (ОАО «Биохимик», Саранск) в дозе 33 мг/кг массы тела. Животных осматривали ежедневно, регистрируя начало облысения и оценивая его степень по 10-балльной шкале. Индивидуальные показатели степени облысения мышат в каждой группе суммировали, высчитывали средние значения и их стандартные отклонения и с помощью t-критерия Стъюдента определяли достоверность различий между ними.

Результаты и обсуждение

На взрослых мышах алопеция вызывается высокими дозами ЦФ и проявляется в изреживании шерсти, количественная оценка которого представляет значительные трудности. В отличие от этого, у подсосных мышат с синхронизированной популяцией клеток волосяных фолликулов ЦФ даже в умеренных и низких дозах вызывает облысение от почти полного (при введении в возрасте 7–8 дней) до частичного (в возрасте 12–15 дней) и едва заметного (у более возрастных животных). Имеется определенная вариабельность в степени облысения мышат и в пределах одной возрастной группы. Облысение начинает проявляться на 5-й день после воздействия, через 4–5 дней достигает максимума, после чего шерстный покров постепенно восстанавливается. На этой модели, разработав 10-балльную систему оценки степени облысения, мы изучили влияние Темпола на действие ЦФ.

В предварительном опыте при трехкратном введении Темпола недельным мышатам никаких признаков облысения или изреживания шерсти в течение месяца наблюдения не было отмечено. Напротив, начиная с 5-го дня после введения ЦФ у мышат стали проявляться признаки алопеции, неодинаково выраженной в опытной и контрольной группах. В таблице приведены результаты оценки степени облысения отдельных мышат в баллах и рассчитанные по ним средние значения по группам.

Установлено, что при введении до десятидневного возраста ЦФ в использованной дозе вызвал практически полное облысение всех контрольных мышат, тогда как у 3 подопытных животных оно было значительно менее выражено, у 1 – полностью отсутствовало. У двухнедельных мышат явные признаки алопеции наблюдались у всех контрольных животных и лишь у 3 из 8 подопытных мышат, получавших ЦФ через сутки после введения Тем-пола. В обоих случаях различия между группами статистически значимы, что позволяет предполагать о защитном действии Темпола при алопеции, вызываемой ЦФ.

Защитный эффект, однако, проявляется лишь при предварительном введении Темпола и отсутствует при одновременном его применении с ЦФ (таблица, опыт 3). Этот эффект, по-видимому, не связан с восстановлением Темпола, поскольку восстановление нитроксильных радикалов в живых клетках происходит быстро и биологическая активность образующегося гидроксиламина не может не

Таблица

Влияние Темпола при предварительном и одновременном введении с ЦФ на степень выраженности алопеции у мышат линии ICR разного возраста

Показатель

Контроль (ЦФ)

Опыт (Темпол + ЦФ)

Опыт 1: Темпол (275 мг/кг) на 8-й, ЦФ (33 мг/кг) на 9-й день жизни

Число животных

11

9

Степень облысения, баллы

9,5 ± 0,21

6,6 ± 1,31*

Опыт 2: Темпол (275 мг/кг) на 12-й, ЦФ (33 мг/кг) на 13-й день жизни

Число животных

9

8

Степень облысения, баллы

3,4 ± 0,53

1,1 ± 0,67*

Опыт 3: Темпол (275 мг/кг) в смеси с ЦФ (33 мг/кг) на 14-й день жизни

Число животных

18

18

Степень облысения, баллы

1,2 ± 0,28

1,7 ± 0,43

Примечание: степень облысения учитывали по 10-балльной шкале на 7-е сут после введения ЦФ; * – различия статистически значимы по сравнению с группой контроля (p < 0,05).

СИБИРСКИЙ ОНКОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ. 2012. № 4 (52)

ЗАЩИТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ТЕМПОЛА ПРИ ОБЛЫСЕНИИ, ВЫЗЫВАЕМОМ ЦИКЛОФОСФАМИДОМ У МЫШЕЙ проявиться при одновременном введении Темпола и ЦФ. Следовательно, эффект Темпола на данной модели связан не с его радикальной природой и антиоксидантными свойствами, а осуществляется, по-видимому, путем изменения метаболизма ЦФ, предположительно через влияние на активность соответствующих ферментов. Облысение после введения ЦФ является результатом апоптоза клеток волосяных фолликулов и вызывается метаболитом, сохраняющим две хлорэтильные группы и цикло-фосфамидный фрагмент [5]. Этот же или подобный метаболит, судя по нашим данным [1], вызывает апоптоз и клеток некоторых опухолей. Поэтому при лечении ЦФ пациентов с такими опухолями Темпол, очевидно, нельзя применять для защиты от алопеции, поскольку он будет снижать и эффективность противоопухолевой терапии. В отношении опухолей, нечувствительных к индукции апоптоза терапевтическое действие ЦФ реализуется через конечный продукт его метаболической активации N,N-бис(2-хлорэтил)фосфородиамидную кислоту (phosphoramide mustard) [3], которая алопеции не вызывает [5]. В этом случае, защищая от облысе- ния, Темпол может и не снижать эффективность лечения. При наличии соответствующих моделей эти предположения могут быть проверены экспериментально.