МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ОПУХОЛИ УОКЕРА ПРИ ТЕРАПИИ ПЕКТИНОМ И ЦИКЛОФОСФАНОМ

MORPHOLOGICAL CHANGES OF THE WALKER’S TUMOR OBSERVED IN THE PECTIN AND CYCLOPHOAPHAMUDE THERAPY

Boris Lepshin

cand. of Science, senior researcher, Department of Oncology,

I.K. Akhunbaev Kyrgyz State Medical Academy,

Kyrgyzstan, Bishkek

Indira Kudaibergenova

doctor of Health Science, Professor, head of Department of Oncology, Department of Oncology,

I.K. Akhunbaev Kyrgyz State Medical Academy,

Kyrgyzstan, Bishkek

Iskander Chakeev

cand. of Science, senior researcher, Department of Oncology,

I.K. Akhunbaev Kyrgyz State Medical Academy,

Kyrgyzstan, Bishkek

Irada Akhatova

graduate student, Department of Oncology, I.K. Akhunbaev Kyrgyz State Medical Academy,

Kyrgyzstan, Bishkek

Margarita Lepshina

student of the medical faculty, I.K. Akhunbaev Kyrgyz State Medical Academy,

Kyrgyzstan, Bishkek

АННОТАЦИЯ

Целью данного исследования являлось изучение морфологических отличий в ткани экспериментальной опухоли Уокера при воздействии на нее низкомолекулярного наноразмерного пектина, конвенционального цитостатика – циклофосфана и комбинации этих препаратов. На окрашенных гематоксилин-эозином срезах оценивался характер противоопухолевого эффекта при различных видах лечения. Установлено, что действие на структуру опухоли Уокера циклофосфана, пектина и их сочетания существенно отличается по характеру. Сочетанное применение препаратов вело к разрастанию структурированных тканей и регрессии опухоли.

ABSTRACT

The aim of the present research work was to study the morphological differences of Walker’s tumor tissue submitted to action of low-molecular nanosized pectin, conventional cytostatic – cyclophosphamide and combinations of these drugs. This experiment was carried out on sections stained with hematoxylin-eosin. The character of antitumor effect was evaluated in various types of treatment. It was found that cyclophosphamide, pectin and their combinations differ significantly in character and severity of antitumor effect to the structure of the Walker’s tumor. The concomitant usage of drugs led to a proliferation of structured tissues and tumor regression.

Ключевые слова: низкомолекулярный пектин, скрининг противоопухолевой активности, морфологические изменения, карциносаркома Уокера 256, потенцирование, замещение опухоли.

Keywords: low-molecular pectin, screening of the antitumor activity, morphological changes, Walker’s carcinosarcoma 256, potentiation, substitution of the tumor, tumor regression.

Пектин является пищевым продуктом. По всеобщему признанию объединенной группы экспертов ФАО / ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA) и FDA (США) пектин считается безопасным продуктом.

Проведенная нами оценка острой токсичности наноразмерного пектина показала, что LD₁₀₀ пектина составляет 89 г/кг. Морфологические исследования органов (печень, селезенка, почки, легкие, кровь, костный мозг) не выявили грубых структурных изменений при применении пектина в дозе 24 г/кг. Все изменения носили функциональный характер [1, с. 212].

Сведения о противоопухолевых свойствах нативных макромолекул пектинов неоднозначны. Степень влияния последних на рост опухоли и процессы метастазирования зависели от молекулярной массы, вида и части растения, из которых получен пектин [6, с. 35; 4, с. 240].

Так, по нашим данным применение наноразмерного пектина вызвало торможение роста экспериментальных опухолей (карциносаркома Уокера, саркома 45 и лимфосаркома Плисса) в среднем на 40–70 %. Кинетика роста опухолей демонстрировала картину действия стандартного химиопрепарата, применяемого в клинике. За периодом торможения роста опухоли следовал этап, на котором скорость роста была выше, чем у контрольных животных. В результате продолженного роста опухоли часть животные, получавшие пектин, погибли от прогрессирования заболевания [2, с. 14].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

Низкомолекулярный свекловичный пектин был получен путем измельчения его в высокоэнергетической шаровой мельнице в течение 10 мин. В полученном образце содержание D-галактуроновой кислоты составляло 83,0 %, количество карбоксильных и метоксильных групп – 14,8 % и 4,6 % соответственно, M_w = 15 кДа. Полученные ИК-спектры соответствовали пектиновым веществам.

Терапия пектином per os (400 мг/кг) перевиваемой опухоли Уокера в нескольких сериях вызывала торможение роста от 40 % до 100 %. Как правило, большие величины этого показателя были характерны для начального этапа эксперимента. Затем, по мере увеличения сроков, этот показатель уменьшался. В итоге практически все животные гибли от прогрессирования заболевания, хотя продолжительность жизни животных опытной группы была выше, чем в контроле, не менее чем на 50 %.

Одновременно с оценкой действия исследуемого препарата на развитие первичного опухолевого узла проводили изучение его влияния на эффективность цитостатической химиотерапии. Цитостатики вводили в режиме, вызывающем умеренное торможение опухолевого процесса (30–60 % торможения роста первичной опухоли). В качестве основного химиотерапевтического средства использовали однократное внутрибрюшинное введение циклофосфана в дозе 25 мг/кг, на 5 сутки после перевивки. Пектин вводился зондом через желудок, со 2-х по 13-е сутки после трансплантации опухоли. В каждой серии экспериментов из подопытных животных формировали следующие группы: 1) контрольная, получающая соответствующие растворители (воду); 2) группа, получавшая исследуемый пектин; 3) группа, получавшая только цитостатик, и 4) группа, получавшая цитостатик в сочетании с пектином.

Сочетанное применение пектина и циклофосфана вызвало эффект потенцирования. Хотя доза циклофосфана была меньше терапевтической в несколько раз, клинический результат был очевидным. Появившаяся опухоль в группе «пектин+циклофосфан» в итоге регрессировала, и все животные были полностью излечены [5, с. 67].

При воздействии на опухоль циклофосфана характерные и наиболее значительные морфологические изменения карциносаркомы Уокера происходили на 7-й день наблюдения. В опухолевом узле практически не регистрировались «светлые» клетки, основную массу состав­ляли мелкие округлые клетки с гиперхромными ядрами. По всему объему опухоли встречались обширные некротические поля (рис. 1). В этих полях обнаруживались жизнеспособные опухолевые клетки, у части из которых отмечены митозы.

Рисунок 1. Опухоль Уокера после лечения циклофосфаном (объектив 10, окуляр 5)

После воздействия пектином (рис. 2) опухоль была представлена преимущественно светлыми клетками. Темные клетки образовывали небольшие скопления. Поля некроза представлены небольшими участками. Однако была отчетливо видна выраженная деструкция ядерного материала с лизисом клеточных оболочек.

Рисунок 2. Опухоль Уокера после лечения пектином (объектив 60, окуляр 5)

После сочетанного воздействия циклофосфана и пектина отмечались выраженные структурные изменения опухолевой ткани: в одних зонах – диффузные, в других – очаговые. В структуре опухолевого узла преобладали псевдофолликулярные образования в центральных зонах – скопления мономорфных эозинофильных клеток. В опухолевых клетках практически весь ядерный материал клеток, находящихся в состоянии апоптоза, сильно фрагментирован (ядерная пыль), сохранен в пределах цитоплазмы без нарушения цитоплазматической мембраны. В дальнейшем в опухоли появились волокнистые структурированные участки с обилием веретенообразных клеток (рис. 3).

Рисунок 3. Опухоль Уокера после лечения пектином и циклофосфаном (объектив 10, окуляр 5)

По мере увеличения сроков отмечено дальнейшее разрастание пластов структурированных тканевых элементов, инфильтрированных веретенообразными клетками. Среди этих структур сохранялись комплексы темных клеток опухоли. На заключительном этапе (рис. 4) среди сформировавшихся тканевых структур сохранялись лишь единичные опухолевые клетки.

Рисунок 4. Опухоль Уокера после лечения пектином и циклофосфаном (объектив 60, окуляр 5)

Исследование морфологической картины противоопухолевого действия пектина и циклофосфана при сочетанном и изолированном их применении показало существенные и хорошо визуализируемые отличия. При воздействии на опухоль циклофосфана основная масса опухоли сохранилась на фоне ограниченных полей некроза. В этих полях обнаруживались жизнеспособные опухолевые клетки, у части из которых отмечены митозы.

После воздействия пектином поля некроза опухоли представлены небольшими участками, менее выраженными, чем после воздействия циклофосфаном. Однако была отчетливо видна выраженная деструкция ядерного материала с лизисом клеточных оболочек (апоптоз).

При сочетанном применении пектина и циклофосфана обращает внимание нарастающая инфильтрация опухоли веретенообразными клетками. На месте появления этих клеток в дальнейшем формировались разрастающиеся участки структурированной волокнистой ткани, замещающие опухоль. Такой тип противоопухолевого эффекта в корне отличается от описанного ранее [3, с. 45], где замещение волокнистой соединительной тканью наступало на месте лизированной опухолевой ткани.

Список литературы:

1. Алимжанов Н.Ю., Чакеев И.Ш., Жоробекова Ш.Ж. и др. Исследование острой токсичности наноразмерного свекловичного пектина // Казанский медицинский журнал. – 2015. – Вып. 2. – С. 208–213.
2. Алимжанов Н.Ю., Чакеев И.Ш., Лепшин Б.Н. и др. Терапия карциносаркомы Уокера пектином и циклофосфаном // Вестник Кыргызско-Российского славянского университета. – 2014. – № 5. – С. 11–14.
3. Воробьев В.А., Мухамедов М.Р., Васильев Н.В. Альтерация опухолевой ткани как критерий эффективности предоперационного терапевтического лечения рака гортани // Сибирский онкологический журнал. – 2009. – Прил. 2. – С. 44–45.
4. Гурьев А.М. Химико-фармакологическое исследование полисахаридов высших растений и перспективы их использования в терапии злокачественных новообразований: Дисс. ... докт. фарм. наук. Пятигорск, 2011. – 297 с.
5. Кудайбергенова И.О., Лепшин Б.Н., Чакеев И.Ш. и др. Потенцирование противоопухолевой активности циклофосфана низкомолекулярным пектином // Современная медицина: Актуальные вопросы: сб. ст. по матер. междунар. науч.-практ. конф. № 4-5 (49). – Новосибирск: Сибак, 2016. – С. 59–68.
6. Разина Т.Г., Зуева Е.П., Амосова Е.Н. и др. Влияние пектинов различной молекулярной массы на развитие аденокарциномы Эрлиха и карциномы легких Льюиса и эффективность циклофосфана у мышей. Тихоокеанский медицинский журнал, 2010. – № 2. С. 32–36.