Исследование противоопухолевых и антиметастатических свойств растительных средств из аконита байкальского..

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОТИВООПУХОЛЕВЫХ И АНТИМЕТАСТАТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РАСТИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ ИЗ АКОНИТА БАЙКАЛЬСКОГО

Т.Н. Поветьева, В.Г. Пашинский, А.А. Семенов, Ц. Жапова, Н.Н. Погодаева, Т.Г. Хоружая

НИИ фармакологии Томского научного центра СО РАМН,

Иркутский институт химии СО РАН,

Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск

Алкалоидоносные растения считаются одними из перспективных для использования в медицинской практике. Многие алкалоиды высоко специфичны и имеют сложное строение молекул, что затрудняет их синтез. Представители рода Aconitum семейства Ranunculaceae широко известны как продуценты дитерпеновых алкалоидов. Представитель этого рода аконит байкальский (АсошШт baicalense Тигсг. ex Rapaics (A. Czekanovskyi Steinb.) эндемичен для Восточной Сибири. Изучение химического состава этого вида показало наличие дитерпеновых алкалоидов. В составе растений обнаружен новый алкалоид N-окись 12-эпинапеллин, идентифицированы известные третичные основания гипаконитин, мезаконитин, зонгорин, напеллин [5, 6, 7]. Установлено, что растение синтезирует комплекс флавоноидных гликозидов и других полифеноль-ных соединений, структуру которых установили как 7-а-А, рамнопиранозиды кемпферола и квер-цетина, ацилглюкозид п-кумаровой кислоты, 2а-(3-метокси-4-гидроксифенил)-3ß-гидроксиметил-7-метокси-5-(3-гидроксипропил) бензо[Ь]фуран и 2-(3-метокси-4-гидроксифенил)-этанол. Установлена химическая структура нового ацилированно-го олигозида кверцетина, названного чеканозидом А [8]. Ранее нами было показано, что препараты из аконита байкальского обладают адаптогенными свойствами, повышают устойчивость организма к различным повреждающим факторам [10].

Целью данного исследования явилось экспериментальное изучение противоопухолевых и ан-тиметастатических свойств растительных средств, полученных на основе аконита байкальского.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектом исследования служили водно-этанольные вытяжки из надземной части аконита байкальского, которые представляют комплекс действующих и сопутствующих веществ, извлекаемых из измельченной травы 25-40% раствором этилового спирта при соотношении сырья и экстрагента 1:50 (2% — настойка2), 1:20 (10% — на-стойка10), 1:1 (экстракты жидкий и сухой), а также вытяжка суммы алкалоидов и суммы фенольных соединений — бутанольная фракция. Сырье было собрано в окрестностях г. Иркутска. В качестве препаратов сравнения использовали синтетический антиметаболит — 5-фторурацил и растительный препарат из чаги — бефунгин.

Эксперименты проведены на мышах линий С57ВЬ/6, РЬ(С57ВЬ/6хСВА) и рандомбредных мышах разводки питомника НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН. В качестве моделей опухолевого роста использованы саркома Крокера, асцитная карцинома Эрлиха, меланома В-16, карцинома легких Льюис. Перевивку опухолей проводили стандартными методами. Об эффективности лечения судили по темпу роста опухоли и продолжительности жизни животных. Процент торможения роста опухоли (по массе и объему опухолевого узла или объему опухолевых клеток в асцитном варианте) вычисляли по формуле:

ТРО% =

Средний показатель роста опухоли в контроле — средний показатель роста опухоли в опытной группе

Средний показатель роста опухоли в контроле

х 100.

Увеличение продолжительности жизни животных (%) рассчитывали по формуле:

Средняя продолжительность жизни в опытной группе — средняя продолжительность жизни в контроле

Средняя продолжительность жизни в контроле

Об интенсивности развития метастатического процесса судили по среднему количеству гематогенных субплевральных метастазов на одно животное в группе, частоте метастазирования опухолей (процент животных с метастазами), средней массе лимфогенных метастазов. Индекс ин-гибиции метастазирования (ИИМ) рассчитывали по формуле:

ИИМ = ------------------------х 100%,

где Ак , А - частота метастазирования в контрольной и опытной группах; Вк , В — среднее число метастазов у животных контрольной и опытной групп соответственно [1].

Статистическую обработку полученных результатов проводили путем расчета средней (х) и среднеквадратичной ошибки (т) . О достоверности различий судили, используя параметрический критерий (Стьюдента) в случае распределения близкого к нормальному либо непараметрический критерий Вилкоксона - Манна-Уитни для выборок, распределение которых отличалось от нормального. Для сравнения результатов экспе-

риментов, где показатели выражались в долях, достоверность различий оценивали по критерию углового преобразования Фишера [4]. Различия считали достоверными при Pt, Pu<0,05. Часть результатов обработана на компьютере . с использованием пакета прикладных программ STATISTICA 5,0 FOR WINDOWS.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Мы показали, что настойка2 аконита в дозе 10,0 мл/кг на 50 % тормозила рост саркомы Крокера, а в дозе 2,5 мл/кг на 56,7 % снижала темп роста асцитной карциномы Эрлиха, устраняя при этом лейкоцитоз и увеличивая содержание гемоглобина в крови животных. Другие растительные средства из аконита также вызывали умеренное торможение опухолевого процесса. Так, бута-нольная фракция (1,1 мг/кг) и сумма алкалоидов (0,05 мг/кг) увеличивали продолжительность жизни мышей с карциномой легких Льюис на 66,5 и 65,4 %. Настойкаю и сухой экстракт (16,2 мг/кг) на 43 и 39 % увеличивали продолжительность жизни животных с этой опухолью. Жидкий экстракт (0,2 мл/кг) достоверного действия не оказывал (табл. 1).

Для сравнительного исследования противо-метастатической активности были использованы следующие лекарственные формы аконита байкальского: настойка2, настойкаю, экстракты жидкий и сухой, сумма алкалоидов. Назначали также 5-фторурацил (15,0 мг/кг) — антиметаболит из группы фторпиримидинов, обладающий широким спектром противоопухолевой активности и

Таблица 1

Влияние препаратов аконита (Асопкиш bafcalense) на продолжительность жизни мышей линии C57BL/6

с карциномой легких Льюис

Препарат Число животных Средняя продолжительность жизни, дни УПЖ, % Количество выживших животных, %

Контроль (спирт) 9 48,8 ± 6,1 - 10,0

Настойкам 8 70,0 ± 6,7* 43,3 37,5

Контроль (вода) 10 48,9 ± 5,5 - 11,1

Жидкий экстракт 8 65,0 ± 7,0 32,9 37,5

Сухой экстракт 8 67,9 ± 6,7* 38,9 50,0

Бутанольная фракция 8 81,4±3,6* 66,5 62,5*

Алкалоидная фракция 8 80,9±5,7* 65,4 75,0*

Пр имечание. * - различия статистически достоверны в сравнении с контролем (р< 0,05); УПЖ — увеличение продолжительности жизни.

Т.Н. ПОВЕТЬЕВА, В.Г. ПАШИНСКИЙ, А.А. СЕМЕНОВ и др.

Таблица 2

Влияние растительных средств из Аconitum baiсalense и препаратов на рост и метастазирование меланомы В-16 у мышей линии F1

Препарат Число животных Среднее число метастазов Торможение роста метастазов, / Частота метастазирования, % ИИМ

Контроль 15 1B,2±2,2 0 100 -

5-фторурацил 10 15,B±2,6 13 100 13

Контроль 11 16,3±2,7 0 100 -

Бефунгин в 14,2±3,B 12,9 50* 56

Контроль 9 6,6±3,4 0 7B -

Настойка2 5 0,2±0,1* 97* 20* 99

Контроль 10 1,B±0,B 0 B0 -

Экстракт жидкий 6 1,7±0,B 5,6 50* 41

Экстракт сухой в 1,6±1,5 11,1 25* 72

Алкалоиды 7 0* 100* 0* 100

Пр имечание. * - различия статистически достоверны в сравнении с контролем (p<0,05).

наиболее широко использующийся в онкологической практике [9], и бефунгин (1,0 мл/кг) — по-лугустой экстракт из чаги (березовый гриб). В экспериментальной медицине применение препаратов чаги приводит к задержке развития перевиваемых опухолей, а зачастую и к торможению роста метастазов [2, 3].

Результаты исследования с использованием меланомы В-16 приведены в табл. 2. Мышей линии F1 (CBA x C57BL/6) с меланомой В-16 начинали лечить на 11-е сут. 5-фторурацил на этой модели не проявил существенной противомета-статической активности, отмечена лишь тенденция к снижению среднего числа метастазов, индекс ингибирования метастазирования составил 13%. Под действием бефунгина лишь у 50 % мышей были зафиксированы метастазы в легких (в контроле — у 100 %). Процент торможения роста метастазов (по их количеству) в группе, получавшей бефунгин, равен 12,9 (различие с контролем статистически недостоверно), а в группе, получавшей настойку аконита, — 97 (р<0,01). Под влиянием настойки2 аконита только у 20 % животных зафиксированы метастазы (в контроле — у 78 %), среднее число метастазов составило

0,2±0,2 (в контроле — 6,6±3,4), индекс ингибирования метастазирования был в 1,8 раза больше, чем в группе мышей, получавших бефунгин (99 против 56% соответственно). Жидкий и сухой

экстракты аконита достоверно снижали частоту метастазирования меланомы В-16. Под действием алкалоидной вытяжки было получено 100 % ингибирование метастазирования, что существенно превосходило по эффективности препарат-прототип бефунгин и препарат сравнения 5-фторурацил.

На следующем этапе мы провели исследование антиметастатической активности на другой модели экспериментальной опухоли - карциноме легких Льюис. Штамм этой опухоли известен высокой степенью поражения легких метастазами. В первой серии экспериментов мышей с перевитыми опухолями оставляли на выживаемость. 5-фторурацил не оказывал достоверного влияния на продолжительность жизни мышей с этой ме-тастазирующей опухолью. Настойка2 аконита, напротив, в 1,4 раза увеличивала этот показатель, практически так же, как и настойка10 и сухой экстракт. При назначении жидкого экстракта отмечена явная тенденция к увеличению этого параметра. Растительное средство, содержащее сумму алкалоидов, в 1,7 раза увеличивало продолжительность жизни мышей с опухолью (данные не представлены).

Во второй серии экспериментов изучали влияние растительных средств на рост и диссе-минацию метастазов, в связи с чем животные забивались на 27-е сут после инокуляции опухоле-

вых клеток. Результаты опытов показали, что 5- кию, настойки аконита байкальского и раститель-

фторурацил оказал существенное влияние на ного средства, содержащего сумму алкалоидов.

Таблица 3

Влияние препаратов Aconitum batealense на метастазирование карциномы легкого Льюис у мышей-самцов линии С57В1/6

Препарат Число животных Среднее число метастазов Торможение роста метастазов, % Частота метаста-зирования, % ИИМ

Контроль 10 24,0±5,5 - 100

5-фторурацил 10 14,9±1,9* зв 100 3B

Контроль 6 14,0±2,1 - 100 -

Бефунгин 5 6,0±1,5* 57 40 B3

Контроль 10 2B,2±5,2 - 100 -

Настойка2 в 14,6±5,B* 4B 100 4B

Настойкаю 11 10,1 ± 2,9* 64 45,5 B4

Жидкий экстракт 11 17,1 ± 5,1 39 72,7 56

Сухой экстракт 10 16,2 ± 4,6 43 B0,0 54

Контроль 9 24,4±5,5 - 100 -

Алкалоиды 6 4,5±2,З* B2 B2 B5

Пр имечание. * - различия статистически достоверны в сравнении с контролем (р<0,05); ИИМ — индекс ингибирования метастазирования.

среднее количество метастазов (в 1,6 раза снижал этот показатель по сравнению с контролем), но не влиял на частоту метастазирования (табл. З).

Бефунгин в 2,З раза уменьшал среднее число метастазов и в 2,5 раза — частоту метастазирования, что сказалось на высоком индексе ингибирования метастазирования — вЗ %. Несколько ниже был этот показатель под действием настойки2 аконита, но среднее число метастазов было в 1,9 раза меньше контрольного. Настойка10 проявила еще более существенный противометастатический эффект, так как в 2,5 раза снижала среднее число метастатических колоний в легких и в 2,2 раза — частоту метастазирования. При введении жидкого и сухого экстрактов выявлена явная тенденция к уменьшению как среднего числа метастазов, так и числа животных с метастазами, при высоком индексе ингибирования метастазирования. Алкалоидная вытяжка в 5,4 раза снижала среднее количество метастазов, у B2 / животных зафиксирована диссеминация опухолевого процесса, индекс ин-гибиции метастазирования составил B5 %.

Таким образом, как видно из представленных данных, все средства, содержащие вытяжки из высушенной и измельченной надземной части аконита байкальского, оказывают умеренное противоопухолевое действие. Достаточно высокий про-тивометастатический эффект выявлен у настой-

ЛИТЕРАТУРА

1. Архипов С.А., Юнкер В.М. Изменение интенсивности метастазирования в легкие перевиваемых опухолей мышей в зависимости от величины перевивочной дозы опухолевых клеток // Исследование по индукции и мета-стазированию опухолей у экспериментальных животных. Новосибирск, 1984. С.14-32.

2. Гольдберг Е.Д., Зуева Е.П. Препараты из растений в комплексной терапии злокачественных новообразований. Томск, 2000. 130 с.

3. Грибель Н.В. Особенности противоопухолевого действия ряда комплексных препаратов природного происхождения: Автореф. дис. ...канд. биол. наук. Томск, 1987. 21 с.

4. Гублер Е.В. Вычислительные методы анализа и распознавания патологических процессов. М.: Медицина, 1978. 293 с.

5. Жапова Ц., Мадонова Л.Д., Семенов А.А. Алкалои-доносность Aconitum czekanovsky // Химия природ. соединений. 1985. №5. С.717-718.

6. Жапова Ц., Мадонова Л.Д., Семенов А.А. Мезако-нитин и гипаконитин из Aconitum czekanovsky // Химия природ. соединений. 1985. №5. С.712-715.

7. Жапова Ц., Мадонова Л.Д., Семенов А.А. и др. Исследование химического состава Aconitum czekanovsky Stenb. // Лекарственные растения в традиционной и народной медицине: Тез. докл. научн. конф. Улан-Удэ, 1987. С.66-67.

8. Жапова Ц. Исследования химического состава растения Aconitum baicalense: Автореф. дис. ... канд. хим. наук. Иркутск, 1995. 19 с.

9. Зидермане А.А. Фторпиримидины в химиотерапии опухолей. Рига: Зинатне, 1982. 173 с.

10. Поветьева Т.Н. Механизмы адаптогенного дейст-

вия лекарственных растений Сибири: Автореф. дис. . докт. биол. наук. Томск, 2002. 42