Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Антимутагенные свойства бета-каротин содержащих препаратов

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Антимутагенные свойства бета-каротин содержащих препаратов"

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ХАБИБУЛИНА Виолетта Максудовна

АНТИМУТАГЕННЫЕ СВОЙСТВА БЕТА-КАРОТИН СОДЕРЖАЩИХ ПРЕПАРАТОВ

03.00.04-биохимия 03.00.07-микробиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

КАЗАНЬ - 1994

со

я?

3

со

I

Работа выполнена в лаборатории по созданию нетоксичш иммуномодуляторов Онкологического Научного Центра им.Н.Н.Блохина Российской Академии Медицинских Наук и на кафедре микробиологии Казанского Государственно! Университета

Научные руководители: доктор медицинских наук,

Официальные оппоненты: доктор биологических нау

профессор, Ю.В.Букин кандидат биологических и

Защита состоится " Ц " иЛнО^лИ 1993 г. в Щ часов на заседании Специализированного Совета К 053.29.19 в Казанском Государственном Университете по адресу: <3 20008, Казань, Кремлевская 18.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библи< ку.. Н.И.Лобачевского Казанского Государственного Университета по адресу: 420008, Казань, Кремлевская 3

A.B.Сергеев

кандидат биологических i И.Е.Черепнева

М.Н.Давыдова

Ведущая организация: Российский Государственн

Медицинский Университет

Автореферат разослан

Ученый секретарь Специализированного Совета,

кандидат биологических на;

А. Н . Аска]

7

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ дальность проблемы.

Широкое распространение каротиноидов в природе привлекает 1м наибольшее внимание в ряду других биологически активных »ста. Каротииоиды активно синтезируются растениями и этрофными бактериями. В метаболизме последних они занимают 1евую позицию-участвуют в процессе фотосинтеза (Frank , 1996). Кроме того, каротиноидные пигменты предохраняют сционный центр фотосинтетического аппарата от »окисления (Koyama Y.,1996). Аналогично этому в юриментальных условиях бета-каротин и кантаксантин (охраняли клетки кожи животных и человека от жанцерогенеэа ( Blanchi L., 1996; Santamaria L. , 1988). 3 настоящее время идентифицировано около 600 (ставителей каротиноидов, среди них менее 10% обладают А-1минной активностью, а бета-каротин является каротиноидом наибольшей витамин А - биологической активностью, ■ельное время функция каротиноидов в клетках животных |илась к их способности служить предшественником витамина Olson J.А., 1989), и только в последнее десятилетие ■одаря многочисленным исследованиям расширяется понимание [ и важности каротиноидов для организма животных и 1века (Bendich А.,1989; Сергеев А.В.,1992). îto касается самого бета-каротина, вызывающего в :еднее время значительный научный интерес в [ериментальной онкологии, основное Заключение о его :ктивности сделано на основе эпидемиологических :едований, показавших корреляцию между уровнем тиноидов в плазме людей и Заболеваемостью раком (Заридзе , 1990; Lippman S.M., 1993; Shlar G., 1993). 5 ряде работ показана способность бета-каротина отвращать химически и физически индуцированный

канцерогенез (Kornhauser А., 1994; Nyandieka H.S., 1 Seifter E. , 1983) . Однако число работ незначител большинство из них имеет фактологический характер, результаты, представленные в них, достаточно противоре (Шеренешева Н.И., 1992; Poppel G., 1995).

Весьма актуальным представляется изучение влияния б каротина на первый этап канцерогенеза-инициацию, который, известно, обуславливается индукцией генных или хромосо мутаций. Вопрос об антимутагенных свойствах бета-кароти] разных моделях in vivo и in vitro освещен в литературе с (Aidoo А., 1995; Krinsky N.I., 1991), а механизм антимутагенного действия остается неясным (Дурнев А.Д., 1 Okai Y., 1996).

Стимулирующее влияние бета-каротина можно объяснить, видимому, особенностями самой структуры молекулы (Rund J.Е., 1988)/ и лишь частично оно может быть связан конверсией бета-каротина в ретинол (Moon R.C., 1989; Vi W.G. , 1993) . В связи с этим особенно актуально установи детально определенного механизма взаимодействия бета-карс с клеткой, начиная от первичных контактов с мембране кончая воздействием на геном. Бактериальные системы or генотоксичности в этом плане более заслуживают внимания, другие.

Бета-каротин как потенциальное средство акте профилактики рака является перспективным

противорецидивной терапии Злокачественных новообразован для снятия иммунотоксичности облучения и цитостатиков G.L., 1994; Keloff G.J., 1992). Главным аргум« выдвигается выявленная иммуностимулирующая активность (Сергеев А.В.,1992; Tomita Y., 1987). При этом акту; выяснение влияния бета-каротина на терапевтическую актив: цитостатиков.

ь и задачи исследования.

Целью настоящего исследования явилось изучение имутагенной активности бета-каротин содержащих препаратов азличных моделях: на бактериальных тест-системах и на вне целостного организма, а также возможности включения :парата бета-каротина в курс экспериментальной [иотерапии.

В ходе исследования были поставлены следующие задачи: Отработать модель определения антимутагенной активности ■а-каротин содержащих препаратов на уровне целостного ■анизма на основе теста по учету индуцированных хромосомных •рраций в клетках костного мозга мышей. Провести сравнение антимутагенных свойств природных шлексных препаратов р данной модели на уровне целостного 'анизма.

Изучить антимутагенное действие препарата синтетического .'а-каротина в данной модели на уровне целостного организма. Исследовать влияние синтетического бета-каротина на ?агенную активность прямых мутагенов в различных щфикациях теста Эймса.

Исследовать влияние синтетического бета-каротина на ?агенную активность непрямых мутагенов в серии стериальных тестов с метаболической активацией. Изучить влияние препарата бета-каротина на активность сросомальной фракции печени мышей в тесте 1.топе11а/микросомы.

Проверить возможность влияния препарата бета-каротина на эапевтическую эффективность противоопухолевых лекарств в зличных курсах химиотерапии лимфолейкоза Ы210 мышей.

Научная новизна работы.

В работе изучалось антимутагенное действие i отечественного препарата- синтетического бета-каротина.

В результате исследований впервые установлено н; антимутагенного эффекта синтетического бета-каротина в Salmonella/микросомы с 2-ацетил-амино-флуореном. Вг исследовано влияние синтетического бета-каротина генотоксичность прямых мутагенов в адаптироЕ модификациях теста Эймса.

В диссертационной работе впервые дана о антимутагенной активности ряда природных компле препаратов растительного происхождения в модели на у целостного организма.

Практическая Значимость.

Данная тема является одним из фрагментов pat выполняемой по заданию ГКНТ 02.03.03Б "Разработать npenaj обладающие антиканцерогенным действием". При этом получе данные, характеризующие антимутагенную активность не отечественного препарата-синтетического бета-карот использованы при составлении нормативной документа представляемой в Фармакологический комитет при МЗ РФ.

На основе полученных данных по антимутагенной активн природных комплексных препаратов разработаны рекомендацш применению их как потенциальных средств активной профилак опухолей и для снятия осложнений противоопухол< химиотерапии.

Апробация работы.

Диссертация доложена на заседании лаборатории по созданию нетоксичных иммуномодуляторов (НИИ ЭДиТО ОНЦ РАМН на заседании кафедры микробиологии КГУ. Основные результа

:сертационной работы доложены и обсуждены на римпозиуме ¡ротиноиды в онкологии" (Москва, 1992), на конференции гаантиоксидант" (Москва, 1992), на методическом семинаре ¡ела фармакологии и токсикологии НИИ ЭДиТО ОНЦ РАМН >сква, 1994), на конференции "Мутагены и загрязнение >ужакпцей среды" (Казань, 1996)

По теме диссертации опубликовано 13 научных работ, ювные из них приведены в конце автореферата. >уктура и объем диссертации.

Диссертация изложена на 11Ъ страницах машинописного :ста, состоит из обзора литературы, материалов и методов' :ледований , результатов и их обсуждения, заключения, юдов и списка литературы. Работа содержит таблиц, ^ :унков. Список литературы содержит [61 источников, из них 29 ¡чественных и 132зарубежных.

>ажаю огромную благодарность моим первым научным юводителям по теме диссертации - д.м.н. Шлянкевичу Марку ;ксандровичу и к■б.н. ДриЗе Ольге Борисовне.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. :ледуемые соединения:

Природный каротиноидный комплекс (ПКК), представляющий >ой экстракт жирорастворимых соединений из плодов шиповника шивковом масле.

Синтетический бета-каротин (БК, НПО "Витамины") ¡дставляет собой пасту, содержащую 30% основного вещества, ?акже антиоксидантных добавок (АОД) в соевом масле.

Синтетический бета-каротин, представляющий собой 30% :ту без АОД (по технологии фармлаборатории Онкоцентра) Препараты добавляли в корм животным ежедневно. [ебно-профилактические напитки "Родничок", "Арсланбоб", ¡истон", которые представляют собой водные и водно-

спиртовые растворы лиофилизированных фруктовых сок< экстрактов лекарственных растений. Напитками поили вместо воды.

Синтетический кристаллический бета-каротин "Витамины"), который максимально растворялся в ацетс концентрации 180 мкг/мл. Концентрацию БК опред спектрофотометрическим методом (Справочник, 1991).

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1. Цитогенетический тест

В основе метода лежит регистрация хромосомных абер (ХА) в клетках костного мозга мышей на стадии мет (Руководство, 1989). Этот метод использован нами определения антимутагенной активности препаратов в опы1 животными. В качестве индуктора ХА нами был от

циклофосфан (Цф) . Редукцию частоты индуцированных абер; как показатель антикластогенной активности определял формуле (Salvador! D.M.,1992).

2. Метод учета генных мутаций в тесте Эймса.

Использовали тестерные штаммы бактерий Salmoi

typhimurium ТА-98 и ТА-100, (НИИ "Общей гене1 (г.Москва)):

штамм мутация тип мутации другие R-фактор

дефекты (рКш 101)

ТА-98 his

D3052

сдвиг рамки rfa, uvr" , +

считывания bio"

замена пар rfa, uvr" , +

оснований bio"

ТА- his G 100 46

-7В тесте, кроме классических-чашечного и »инкубационного вариантов (Marón С.1984), использовали :пенэионную модификацию. В этом случае исследуемое здинение добавлялось в культуральную среду. Оценку римутагенности производили по формуле Sato Т. ( 1990).

Использовали прямые мутагены (тиофосфамид (ТЭФ), груллин (Ни) и диамино-диоксо-диокси-тетрагидро-диазо-пирен ЦДТДП)) и непрямые мутагены (2-ацетил-амино-флуорен (2-ААФ) 5еиз-а-пирен (БП)), для последних индукторами активации кросомальных ферментов были использованы фенобарбитал и вол соответственно (Белицкий ГА,1987).

Использовали модификацию теста Salmonella/ микросомы: пучали микросомальные фракции из клеток печени мышей, едварительно не обработанных вышеупомянутыми цукторами.

3. Химиотерапевтическая модель. ЕМА ОПЫТА: Асцитную жидкость лимфолейкоза (штамм L1210) ививали внутрибрюшинно (в/б) и подкожно (п/к) по 10^ еток/мышь. Через 24 часа вводили однократно в/б отивоопухолевые препараты: циклофосфан (Цф) и платидиам ). Терапевтический эффект оценивали по увеличению одолжительности жизни (УПЖ), а в серии опытов с солидным риантом асцитного лейкоза L1210 кроме УПЖ вычисляли массу ухоли и определяли по ней торможение роста опухоли osenoff S.H., 1975)

Данные опытов были обработаны по Стиоденту: высчитаны едняя ошибка и достоверность разницы (Плохинский А. ,1978) .

-8-

Результаты и обсуждение. 1. Исследование антимутагенной активности природных комплексных препаратов в модели с животными.

До настоящего времени практически отсуствуют стандартизированные методы отбора антимутагенов. Для это цели обычно используются уже разработанные модели мутаге (Засухина Г.Д., 1993; Waters M.D., 1990). Для лучшей экстраполяции данных на человека и с учетом нерастворимо воде наших препаратов мы выбрали цитогенетический тест.

Среди четырех мутагенов именно Цф был нами выбран в качестве индуктора по четко выраженному дозо-зависимому эффекту. Мы задали более жесткие условия для испытания исследуемых препаратов по сравнению с предлагаемыми в литературе (Семенов В.В., 1993), выбрав дозы Цф 30 мг/к 60 мг/кг. При этом мы руководствовались еще и необходимо в перспективе корреляции данных этих экспериментов с дан химиотерапевтических моделей, где терапевтическая доза U составляет 100-200 мг/кг веса мышей.

На следующем этапе отработки модели мы проверяли на антимутагенную активность природные смеси.

В таблице 1 представлены данные о способности ряда напитков, которые были представлены мышам в течение 12-1 дней вместо воды , снижать уровень ХА, индуцированных Цф этом редукция составила 22-25%. Интересно отметить, что равные показатели антимутагенной активности были запрограммированы при составлении , когда мы придерживал принципа синергизма действий однонаправленных соединений различных растений и возможности составления оптимально набора БАВ в различных вариациях из разного исходного сы У животных, получавших ПКК (20 мг/кг веса животно: бета-каротину, в течение 7-18 дней), процент метаф пластинок с хромосомными аберрациями снижался более

Таблица 1

Сравнительное изучение антимутагенной активности лечебно-профилактических напитков._

оза Исследуемые Число проана- ИЗ них с Редук Р

ЦФ препараты лизированных аберрациями, ция,

•/кг метафаз М±м, % %

30 контроль 450 49,7±2,5

30 "Родничок" 331 36,3±1,9 25 < 0,01

30 "Арсланбоб" 190 36,8+3,1 24 < 0,01

30 "Иристон" 170 37,6+1,6 22 <0,01

контроль 300 1,3±0,4

0 напитки 450 0,7±0,3 > 0,1

Таблица 2

Влияние природного каротиноидного комплекса на индукцию хромосомных аберраций под действием циклофосфана в клетках костного мозга мышей.

Условия опыта Число Из них с Редукция,

проанали- аберрациями,

зированных М+м,

ЦФ Группы метафаз в % % Р

мг/кг мышеи

10 А 100 6±2,4 57 > 0,1

В 150 3,3+1,8

15 А 210 16,2+2,5 < 0,01

В 265 7,5+1,6 58

30 А 400 49,7+2,5 < 0,001

В 465 32,5+2,2 33

60 А 100 59+4,9 < 0,001

В 150 30,6±3,7 50

С 300 1,3+0,43 > 0,1

0 О 300 0,3±0,31

А, С - получавшие с обычной диетой соевое масло Б - получавшие с обычной диетой ПКК,

существенно по сравнению с напитками (таб 2) . Эту разн можно объяснить более насыщенным количественно и качестве составом ПКК. Снижение в разных вариантах опытов состав от 33 до 58%, при этом важно отметить, что циклофос вызывал относительно большое число сложных перестр хромосом и множественных разрывов. На фоне приема ПКК тяжелые повреждения хромосом как правило отсутствовали подавляющим среди аберраций были одиночные разрывы.

Применявшаяся нами доза Цф 30 мг/кг намного выше тех ; мутагенов, с которыми человек сталкивается в естетсвенной среде обитания. Следовательно, можно надеяться получить бс значимый эффект при использовании данных комплексных препаратов в районах с неблагоприятной экологической обстановкой, а также для профилактики в группах повышенно] онкологического риска. Очень важно то обстоятельство, что данные лечебно-профилактичсекие препараты могут быть использованы не только как компоненты противорецидивной терапии после проведения радикального лечения, но и для защиты от ряда других заболеваний, вызванных поражением генетического аппарата клетки.

2. Исследование антимутагенной активности синтетического бета-каротина в модели с животными.

У животных, получавших с едой пасту синтетического Е АОД, процент метафазных пластинок с хромосомными аберраци существенно снижался по сравнению с хонтролем (таб 3). Эз снижение в разных вариантах опытов составило от 70 - 80 При изучении синтетического препарата представилась возможность оценить эффект, обусловленный самим БК. Можнс видеть, что лекарственная основа(АОД) вдвое снижает проце индуцированных Цф хромосомных аберраций. Введение БК пов!

защитный эффект, снижая процент индуцированных ХА в 3-4 >аэа по сравнению с контрольной группой.

В случае пасты с БК+АОД наблюдается обратно-[ропорциональная зависимость Защитного эффекта и дозы Цф. Это ie согласуется с мнением (Дурнев, 1994) о том, что величина 1нтимутагенного эффекта прямопропорциональна степени ювреждающего действия цитостатика. Хотя другой автор [Семенов В.В., 1993) считает, что антимутагенную активность 1репаратов можно охарактеризовать частотой индуцированных 1утаций, которую ещё способен восстановить антимутаген.

Согласуясь с концепцией специфичности антимутагена по >тношению к конкретному мутагену (Середенин С.Б., 1992), мы :равнивали полученные нами результаты с литературными данными ю взаимодействию БК и Цф в моделях с животными. В юльшинстве работ отмечается, что БК защищает клетки животных >т генотоксического действия Цф (Belisario М.А., 1985; Crinsky N.I., 1991). Хотя ранее была показана способность БК :нижать число хромосомных аберраций, индуцированных тремя 1лкирующими агентами, но не Цф, в клетках костного мозга :итайских хомячков, причем эффект наблюдался лишь тогда, :огда препарат давали За 2 ч до введения индуктора (Renner I.W., 1985) . Аналогичный нейтральный ответ был получен и при >дновременном введении препаратов на 24 часа (Дурнев А.Д., .997). По-видимому, как ледует из сравнения этих данных с юлученными нами и другими авторами (Mukherjee А., 1991; ialvadori D.M., 1992), бета-каротин выступает как антимутаген ie только как "перехватчик" генотоксического агента в момент ¡го поступления в организм, а требуется продолжительный [ериод его утилизации и, возможно, метаболизма для проявления 1нтимутагенного действия в полном объёме, при этом вполне юроятна ингибиция им индуцированной формы цитохрома Р-450,

Таблица 3

Влияние синтетического бета-каротина на индукцию хромосомных аберраций под действием циклофосфана в клетках костного мозга мышей. _

Условия опыта Число проанализированных метафаз Из них с аберрациями, М±м, в % Редукци я, % Р

ЦФ иг/кг Группы мышей

30 К АОД БК+АОД 100 150 100 3914.8 20+3.3 11±3.1 53 80 < 0,01 < 0,01

60 К АОД БК+АОД 150 100 200 64+3 . 9 31+4.6 21±2.9 54 70 < 0,01 < 0,01

0 К БК+АОД 157 100 3.2±1.36 2±1.3 - > 0,1

К - получавшая с обычной диетой соевое масло

АОД - получавшие с обычной диетой АОД

БК+ АОД - получавшие бета-каротин (10 мг/кг)о АОД.

Таблица 4

Оценка антимутагенной активности бета-каротина в тесте Эймса.

Мутагены, мкг/чаш Мутаген М±т Мутаген+ бета-каротин , М±т

1. ТЭФ (ТА-100) 50 100 200 400 155+16 248±23 433±29 655+20 153+16 231±7 386+18 622129

2. ДДДТДП ТА- 98) 10 50 603±4 360+47 547+94 343118

3. Нитруллин(ТА-100) 200 113±4 113+6

Спонтанный фон: для ТЭФ-45; ДДДТДП - 15; Ни - 10.Бета-каротин - 18 мкг/чаш.

ответственного за превращение мутагена в активные формы Tan В., 1991). Относительно ретинола предполагают, что он ри переходе из цис-состояния в транс- конкурирует с Р-450 за лектроны (Ammigan N., 1990; Liu X.L., 1989).По аналогии с итамином А можно предположить, что и у БК возможна онкуренция с Цф, так как БК также нуждается в Р-450 -ависимых ферментах для превращения в ретинол (Дмитровский .А., 1987). И кроме того, БК также нуждается в атоме ислорода при расщеплении двойных сопряженных связей.

При анализе литературы по всему спектру взаимодействия ета-каротина и мутагенов в цитогенетическом тесте (Hartman .Е., 1990; Salvadori D.M., 1994) становится очевидным, что нтикластогенный эффект бета-каротина зависит от того, в акой форме (жиро- или водо^-растворимой) использован ровитамин А, от схемы' его использования, времени фиксации неточного материала, других экспериментальных особенностей.

Если влияние бета-каротина на мутагенность алкилируклцих гентов-промутагенов может быть объяснено его способностью юдифицировать ферментативные системы метаболизма (Astorg Р., 997; Martini R., 1995), то влияние на кластогенные эффекты :рямых мутагенов скорее всего обусловлено антиоксидантными :войствами бета-каротина (Burton G.W., 1989) или запуском :истемы детоксикации ксенобиотиков ( Ayalogu Е.О., 1988).

3. Исследование антимутагенной активности синтетического ^ета-каротина в бактериальных тест-системах.

Результаты различных опытов с прямыми мутагенами (таб 4, i, 6) ясно показывают, что бета-каротин, растворенный в [цетоне в максимально возможной степени, не оказывает влияния ia мутагенность Salmonella typhimurium, что согласуется с [итературными данными (Belisario М.А., 1985, Santamaria L.

Таблица 5

Оценка антимутагенной активности бета-каротина в тесте Эймса (вариант с преинкубацией).

Тиофосфамид (ТА-100) мкг/чашку His+/4auncy, M±m

мутаген мутаген+ бета-каротин

1. без преинкубации 50 200 165±11 451±15 173+10 458±40

2. 5 мин преинкубации 50 200 239+6 459+46 219111 404111

3. 10 мин преинкубации 50 100 200 210±25 267+18 485±20 201119 309+9 510127

Бета-каротин: б мкг/чаш.

Таблица 6_

Влияние культивирования клеток Salmonella typhimurium с бета-каротином на их способность к мутированию в тесте Эймса

Мутаген His+/4aiiiKy, Mim

мкг/чаш Мутаген Мутаген + бета-каротин

1. ТЭФ

50 497+103 342+30

100 200 2. ДДДТДП 615+132 6021123

907+195 8851136

10 360+47 365+17

Спонтанный фон: для ТЭФ -45, для ДДДТДП-15 Бета-карот! 2 мкг/мл культуральной среды, 18 часов культивирования.

-151988). И причина не в том, что наша доза мала (у упомянутых авторов она была на порядок выше), а, видимо, в том, что 5ета-каротин не проходит в микробные клетки ни при длительном культивировании (таб 6), ни при 10 мин преинкубации (таб 5), *и, тем более, через агар (таб 4). Подтверждением может злужить работа (Stich Н., 1986) , где получен антимутагенный эффект с прямыми мутагенами, при этом БК накапливался в слетках СНО. При выращивании культуры фибробластов с БК было юказано, что его водорастворимая форма на порядок лучше троникает в клеточные мембраны, чем в органическом растворителе (Warner W.G., 1993). Аналогичных работ с 1Икробными клетками в доступной нам литературе не оказалось.

С непрямыми мутагенами был получен положительный эффект : 2-ААФ и нейтральный с БП (таб 7). При этом более ярко габлюдается обратно пропорциональная Зависимость эффекта >ета-каротина от количества вносимого гомогената печени в :отаве активирующей микросомальной смеси. Эти данные созвучны »ффекту, полученному с Цф; и сопоставимы с ним при на порядок ¡еньшей дозе бета-каротина (Belisario М.А., 1985). Наш >еэультат с БП подтверждается примером отсутствия эффекта в 1налогичной модели (Terwel L., 1985). Прослеживается связь с >етинолом, когда в тесте Эймса были получены данные об 1Ятимутагенном эффекте с одними мутагенами (2-ААФ, Цф) и об отсутствии эффекта в случаях использования полициклических глеводородов (Qin S., 1986). Авторы связывают это различие с азличными формами цитохрома Р-450, активирующими эти :утагены.

При кормлении мышей бета-каротином существенно снижалась пособность микросомальной фракции печени этих мышей ктивировать оба промутагена - и 2-ААФ, и БП. При этом во II пыте с тем же гомогенатом печени, замороженным на 2 недели, оказатель антимутагенной активности в случае 2-ААФ остался ем же, а с БП изменился.

Таблица 7

Оценка антимутагенной активности бета-каротина в тесте 5а1топе11а/микросомы ( штамм ТА-98).

Мутаген Б"9 пи_х Н1з+/чаш, М±т АА Р

мкг/чаш мл/чаш Мутаген Мутаген +

бета-каротин

2-ААФ

1. 8 0 . 6 1410+36 1106118 0.22 < 0 . 01

2. 8 0 . 5 881199 658153 0.27 < 0 . 1

3. 8 0 . 3 973167 645133 0.34 < 0. 05

4 . 25 0 . 3 12791126 10271126 0.20 < 0 . 1

БП

1. 5 0 , 5 403+54 483+14

2. 10 0 , 5 495+69 457+35

Спонтанный фон: 15; Бета-каротин: 18 мкг на чашку

Таблица 8

Оценка влияния бета-каротиновой диеты на активность 3"9т1х в тесте За1шопе11а/микросомы ( штамм ТА-98)

Ревертанты ТА-98/на АА Р

чаш. , М+м

Мутаген Мутаген Мутаген+БК

2-ААФ

I 17531203 252166 0,87 < 0.001

II 579186 90111 0,87 < 0 . 001

Бенз(а)пирен

I 128112 6815.2 0,56 < 0 . 001

II 91,5111,5 4211.5 0,70 < 0.001

БК:10 мг/кг веса мышей ежедневно 14 дней, I и II - повтор! опыты с одним гомогенатом печени, спонтанный фон: 15-25 2-ААФ: 10 мкг/чаш., бенз(а)пирен: 5 мкг/чаш.

Воэможно, антимутагенное действие в наших моделях было за счет ингибиции микросомальной ферментной системы, активирующей непрямые мутагены. В литературе накапливается постепенно база данных по влиянию каротиноидов на процессы метаболизма ксенобиотиков (Кс), в том числе лекарственных препаратов. Показано влияние непровитамин-А-каротиноидов на активность отдельных Р-450-зависимых ферментов (Gradelet S., 1996) интактных мышей. Когда же мышам вводили БП, только эти каротиноиды модулировали биохимический механизм, ингибируя метаболизм канцерогена (Tan В., 1991). Каротиноиды модулировали также действие отдельных ферментов детоксикации пекарственных препаратов (Manorama R., 1993).

1. Исследование влияния препарата бета-каротина на терапевтическую эффективность цитостатиков в модели лимфолейкоза L1210 ■шшей.

В следующей серии опытов, исходя из вышеупомянутых результатов, мы проверяли возможность модуляции бета-саротином метаболизма противоопухолевых препаратов (ПОП). Зыли поставлены опыты по включению препарата БК без добавок ЮД в трех режимах кормления ( до , совместно и после (ведения цитостатика) и в трех дозах: 10, 20 и 50 мг/кг. >ета-каротин нигде не изменял продолжительность жизни мышей i не тормозил рост опухоли L1210 (таб 9, 10). Интересными 1редставляются данные группы авторов(Schawrtz J.L., 1989; ¡chawrtz J.L., 1992; Schawrtz J.L., 1993; Teicher В.A., 1994) i модуляции БК действия ПОП. В зависимости от вида опухоли и ОП БК не оказывал влияния, уменьшал или даже стимулировал ост опухоли. При этом сравнение можно проводить только по дному использованному цитостатику - ЦФ. В отношении другого

платидиама - и самой модели - лимфолейкоза L1210 мышей - в оступной нам литературе нет данных.

Таблица 9

Увеличение продолжительности жизни мышей с лимфолейкозом 1,1210 при сочетанном лечении циклофосфаном и бета-каротино!

Значение УПЖ в % при разных дозах Цф

Схема кормления 200 мг/кг 100 мг/кг 50 мг/кг

контроль 122 % 56 % 27 %

1 режим 50 мг/кг 122% 60 % 27 %

2 режим 50 мг/кг 57 % 27 %

3 режим 50 мг/кг 61 % 31 %

Таблица 10

Торможение роста опухоли и увеличение продолжительности жи мышей с лимфолейкозом Ы210, привитом подкожно при сочетай лечении платидиамом и бета-каротином.

Условия опыта СПЖ УПЖ Масса ТРО

дни в % опухоли в г в %

Конпроль 9 - 1,14 -

Платидиам 11 22 0, 65 43%

Платидиам + 11,8 28 0,60 47%

бета-каротин

Платидиам- 8 мг/кг веса мышей ВОР1

Бета-каротин- 5 мг/кг веса мышей , кормили 2 недели

-19-ВЫВОДЫ

1. Природный каротиноидный комплекс обладает ярко выраженной антимутагенной активностью, снижая уровень индуцированных хромосомных повреждений в клетках костного мозга мышей в 1.5-2 раза.

2. Лечебно-профилактические напитки, различающиеся по составу, одинаково мешали проявлению кластогенного действия циклофосфана в полном объеме, при этом показатель редукции составлял 22-25 %.

3. Синтетическая паста бета-каротина обладает высокой антимутагенной активностью (показатель редукции 7080%), при этом отмечалось синергичное действие самого бета-каротина и антиоксидантных добавок в пасте.

4 . Синтетический кристаллический бета-каротин не влиял на мутагенность клеток Salmonella typhimurium под действием прямых мутагенов в различных модификациях теста Эймса.

5. Синтетический кристаллический бета-каротин проявил антимутагенный эффект в отношении 2-ацетил-амино-флуорена с показателем антимутагенной активности от 0.2 до 0.34 в тесте Salmonella/микросомы. При этом наблюдалась зависимость от дозы мутагена и от

количества вносимой активирующей микросомальной смеси.

6. Паста синтетического бета-каротина, вводимая с пищей, снижала способность микросомальной фракции печени мышей активировать непрямые мутагены в тесте Salmonella/микросомы.

7. Паста синтетического бета-каротина,, вводимая с пищей, не мешала терапевтическому действию циклофосфана и платидиама при лечении лимфолейкоЗа L1210 мышей.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертацк

1. Шлянкевич М.А., Дриэе О.Б., Хабибулина В.М., Сергеев А. Антимутагенные свойства препаратов, содержащих бета-каротк Вопр.мед.химии.-1992.-Т.38.-№б.-С.-23-25.

2. Шлянкевич М.А., ДриЭе О.Б., Хабибулина В.М., Сергеев А. Коростелев С.А. Антимутагенная активность каротинсодержащь препаратов in vivo и in vitro.//Статья в сборнике "Каротиноиды в онкологии".-Москва.-1992.-С.-74-78.

3. Голубева З.Ф., Седова И.П., Хабибулина В.М.,Мухамеджанс Д.М., Сергеев А.В., Шлянкевич М.А. Разработка лечебно-профилактических средств растительного происхождения и изучение их антимутагенной активности.//III межд.симпозиуг "Экология человека".-Москва.-1994.-с.407-409

4. Korostelev S.A., Shlyankevich М.А., Drize О.В., Mukhamedzhanova D.M., Sergeev A.V., Shashkina M.Ya., Khabibulina.V.M. Antimutagenic and immunomodulating activ: of carotene-tocopherol complex from rose's fruits.//

XIY Internetional Cancer Congress.-New-Delhi.-1994.-PSB 41

5. Хабибулина В.М., Дризе О.Б., Коростелев С.А.,Шлянкевич Исследование антимутагенной активности бета-каротина.// Бголл.Эксп.Биол. и Мед.-1995.-№9.-С.-276-278.

6. Shlyankevich М.А., Drize О.В., Khabibulina.V.M. Antiox: defence of bone marrow cells by beta-carotene.//Meeting o: Society for Free Radical Research.-Budapest.-1995.-P.103.

7. Хабибулина В.М. , Юрченко Н.Я. , Черепнева И.Е. Включение бета-каротина в экспериментальные химиотерапевтические модели.// Депон. в ВИНИТИ.-1996.- №1554-В96

8. Хабибулина В.М., Юрченко Н.Я., Коростелев С.А., Шашкин М.Я.,Сергеев А.В. Включение бета-каротина в различные кур химиотерапии лимфолейкоза L1210.// Вопр.мед.химии.-1997.-43.-№2.-С.-94-97.

9. Хабибулина В.М., Черепнева И.Е. Исследование антимутаг активности бета-каротина в тесте Эймса.// Депон.в ВИНИТИ, "Общая генетика".-1997.-№2871-В97.