Изменение микроэлементного состава тканей животных - опухоленосителей при введении озона и доксорубицина

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ

ОЗОНОТЕРАПИИ

К.Н. Конторщикова, А.В. Алясова, А.И. Сазанов ИЗМЕНЕНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ТКАНЕЙ ЖИВОТНЫХ - ОПУХОЛЕНОСИТЕЛЕЙ ПРИ ВВЕДЕНИИ ОЗОНА И ДОКСОРУБИЦИНА

Нижегородская государственная медицинская академия,

Нижний Новгород, Россия Конторщикова Клавдия Николаевна - kontkn@mail.ru

Резюме: В тканях животных-опухоленосителей проведен анализ микроэлементного состава с оценкой воздействия цитостатика доксорубицина, озонированного физиологического раствора (ОФР, сочетания ОФР и доксорубицина). Обнаружено потенцирующее действие ОФР в отношении противоопухолевого эффекта доксорубицина.

Summary: To pioneer the analysis of the micro elemental composition in liver, kidney, brain, lung, heart tissues as well as tumor tissue and blood serum. The influence of doxorubicin, ozonize saline as well as ozonize saline and doxorubicin on the micro elemental composition was investigated. Ozonized saline has been shown to potentiate cytostatic anticancer action, which has the action to change micro elemental metabolism in tumor-inoculated organism.

Введение

Эссенциальные микроэлементы являются важнейшими компонентами биохимических реакций, незаменимыми компонентами всех тканей организма. Расшифровка механизмов нарушений обмена микроэлементов при опухолевом росте и разработка способов их коррекции представляет собой одну из фундаментальных проблем современной биологии и медицины.

Целью представленной работы явилось исследование уровней микроэлементов при опухолевом росте и различных способах коррекции неопластического процесса.

Материалы и методы

Эксперименты выполнены на белых нелинейных крысах-самках в соответствии с требованиями нормативных правовых актов. Модель неоплазии создавали перевивкой штамма рака молочной железы. Животных вводили в эксперимент на 45-е сутки после перевивки опухоли, распределив на 5 групп по 15 особей в каждой: 1 - контрольные животные с перевитой злокачественной опухолью молочной железы; 2 - опухоленосители с внутрибрюшинным введением противоопухолевого препарата доксорубицина ( ДР) в дозе 0,04 мг через день (5 процедур); 3 - опухоленосители с внутрибрюшинным введением ОФР в объеме

0,02 мл с дозой озона 20 мкг ( 6 процедур через день); 4 - опухоленосители с чередованием 6 инъекций ОФР и 5 инъекций ДР; 5 - интактные животные. На 11-е сутки эксперимента под эфирным наркозом осуществляли декапитацию животных и забор тканей. Содержание микроэлементов в пробах измерялось на атомно-эмиссионном спектрометре с индуктивно-связанной плазмой iCAP 6300 INTERTECH Corporation (США). Для статистической обработки полученных результатов использовался пакет программ STAHSTICA 6.0.

Результаты и обсуждение

В плазме крови животных интактной группы был выявлен хром, который по современной классификации относят к эссециальным элементам (Кудрин, Громова, 2007). У интактных животных не были идентифицированы такие токсичные элементы как алюминий, барий и кадмий, но проявились у контрольных животных с опухолью. Среди определяемых микроэлементов статистически значимые изменения по сравнению с интактными животными отмечено у опухоленосителей для меди, железа и цинка. При этом уровень меди вырос на 42%, а цинка, напротив, снизился на 58%. Кроме того, отмечено статистически значимое увеличение содержания уровня кремния у животных-опухоленосителей по сравнению с интактными на 15%.

В плазме крови опухоленосителей с введением доксорубицина наблюдалась общая тенденция к повышению количества микроэлементов по сравнению со здоровыми крысами и животными с опухолью, за исключением железа и цинка. У животных-опухоленосителей с введением ДР статистически значимо по сравнению с интактными увеличивался уровень меди на 65%. Наряду с общим накоплением меди в плазме крови опухоленосителей, наблюдалось снижение уровня цинка, что является неблагоприятным для старта и развития онкологических заболеваний. У опухоленосителей с введением ДР наблюдалось статистически значимое увеличение на 36% содержания цинка по сравнению с контрольными крысами.

В плазме крови животных-опухоленосителей после введения ОФР обнаружено статистически значимое повышение уровня меди по сравнению с группой здоровых животных на 47%. Наряду с общей тенденцией увеличения уровня микроэлементов у животных-опухоленосителей по сравнению со здоровыми, количество железа и цинка, напротив, снижалось. Снижение уровня железа на 45% было у опухоленосителей с введением ОФР по сравнению с интактными, снижение на 43% -по сравнению с крысами-опухоленосителями. Уровень цинка статистически значимо на 45% снизился у животных-опухоленосителей при ОФР по сравнению с интактными животными. При сочетанном использовании ОФР и ДР уровень железа и цинка у опухоленосителей снизился на 56% и 54%, соответственно.

В плазме крови крыс с сочетанным введением ОФР и ДР наблюдалось накопление меди на 46% по сравнению с интактными. Содержание железа в плазме крови у животных-опухоленосителей с сочетанием ОФР и ДР статистически значимо отличалось от опухоленосителей с введением ДР и было на 48% ниже, чем у опухоленосителей с введением ДР. Количество марганца у опухоленосителей с введением ОФР и ДР отличалось от крыс с введением ДР и от

опухоленосителей с введением ОФР. По сравнению с опухоленосителями с введением ДР снижение количества марганца составило более 45%, а по сравнению с опухоленосителями с введением ОФР уровень марганца снизился на 31%. Результат сочетанного действия ОФР и ДР положительно сказался на уровне марганца, сравняв его количество с показателями здоровых животных.

При анализе микроэлементного состава опухолевой ткани только в группе с введением ОФР был обнаружен алюминий. У всех крыс за исключением контрольных выявлен важный эссенциальный элемент хром. У контрольных животных в группах с введением ОФР или с введением ОФР и ДР в ткани опухоли был выявлен барий. У крыс с сочетанным введением ОФР и ДР обнаружено статистически значимое увеличение уровня кремния на 31% по сравнению с контролем.

В ткани печени у животных-опухоленосителей из контрольной группы содержание эссенциальных элементов статистически значимо снижалось по сравнению с интактными: меди на 19%, железа 67% и марганца на 56%,.

В почечной ткани крыс из контрольной группы отмечено увеличение содержания меди по сравнению со здоровыми на 43%. Повышение уровня цинка у контрольных крыс на 10% по сравнению с интактными свидетельствовало о разбалансировке гомеостаза цинка на фоне развития злокачественного процесса.

При анализе распределения микроэлементов в ткани легкого только у интактных животных был обнаружен никель. Легкое - единственная ткань, которая накапливает никель с возрастом (Nielsen, 1987). В легочной ткани животных-опухоленосителей контрольной группы наблюдалось статистически значимое увеличение по сравнению с интактной группой кремния на 40 % и меди - на 36% .

В мозге крыс из контрольной группы обнаружено статистически значимое накопление меди на 31% и цинка на 23% по сравнению с интактными. Только в мозге интактных крыс был обнаружен никель.

В тканях, не поврежденных злокачественным ростом, под влиянием развивающейся опухоли происходит распад белков и выход продуктов распада в кровь с последующим их поглощением растущей опухолью. Обеднение большинства тканей организма, пораженного опухолью, микроэлементами приводит к нарушению белкового, углеводного и других видов обмена. В результате развивается раковая кахексия. Введение доксорубицина оказывало выраженное металлодепрессивное действие. При этом выявлялось статистически значимое снижение концентрации цинка, меди, железа в опухолевой ткани и во всех исследованных тканях не только по сравнению с животными без лечения, но и с интактными особями.

Использование ОФР сопровождалось повышением уровня железа, меди и цинка в тканях животных на фоне продолжающегося накопления металлов в опухоли. Сочетанное введение ОФР и доксорубицина способствовало снижению выраженности металлодепрессивного действия цитостатика. По всей видимости, происходила выраженная мобилизация запасов элементов из эндогенных депо, о чем свидетельствовало значимое повышение уровня металлов в тканях крыс по сравнению с их уровнем у особей, получавших только ОФР. Одновременно имело

место дальнейшее повышение концентрации металлов в опухолевой ткани, что оказалось губительным для опухоли.

Литература:

1. Кудрин А.В., Громова О.А. Микроэлементы в иммунологии и онкологии. - М: ГЭОТАР-Медиа, 2007.-544 с.

2. Nielsen F.H. 1971. Studies on the essentiality of nickel // Mertz W., Cornatzer W.E. (eds) Newer Trace Elements in Nutrition. P. 215-253. New York: Marcel Dekker Inc.

3. O'Brien P., Kortenkamp A. Chemical models important in understanding the ways in which chromate can damage DNA // Environ. Health Perspect.- 1994. -Vol.102, suppl.3.- P.3-10.