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
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.