Ультраструктурный и морфометрический анализ кардиомиоцитов при действии циклофосфана и тритерпеноидов

Свиридов, Евгений Анатольевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Ультраструктурный и морфометрический анализ кардиомиоцитов при действии циклофосфана и тритерпеноидов
ВАК РФ 03.00.25, Гистология, цитология, клеточная биология

Автореферат диссертации по теме "Ультраструктурный и морфометрический анализ кардиомиоцитов при действии циклофосфана и тритерпеноидов"

На правах рукописи

1003460932

Свиридов Евгений Анатольевич

УЛЬТРАСТРУКТУРНЫЙ И МОРФОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КАРДИОМИОЦИТОВ ПРИ ДЕЙСТВИИ ЦИКЛОФОСФАНА И ТРИТЕРПЕНОИДОВ

03.00.25 - гистология, цитология, клеточная биология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Новосибирск - 2008

Работа выполнена в Государственном учреждении Научно-исследовательский институт региональной патологии и патоморфоло-гии СО РАМН (Новосибирск)

Научные руководители:

доктор биологических наук, профессор

Лушникова Елена Леонидовна Толстнкова Татьяна Генриховна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук,

профессор Айдагулова Светлана Владимировна

доктор биологических наук,

профессор Бгатова Наталья Петровна

Ведущая организация:

ГОУ ВПО Новосибирский государственный медицинский университет Росздрава.

Защита диссертации состоится «_»_ 2008 г.

в_ч на заседании диссертационного совета Д 001.037.01 в

ГУ НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН (630117, Новосибирск, ул. Академика Тимакова, 2).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН (630117, Новосибирск, ул. Академика Тимакова, 2).

Автореферат диссертации разослан «_»_2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 001.037.01

доктор биологических наук Молодых Ольга Павловна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Кардиотоксические эффекты цитоста-тических препаратов, в частности, применяющихся в онкологии, представляют одну из трудноразрешимых проблем современной медицины. К таким препаратам относятся, прежде всего, антра-циклиновые антибиотики, цитотоксические свойства которых в значительной степени определяются кумулятивной дозой (Лушни-кова E.JI. и др., 2005; Непомнящих JI.M., 2007; Schimmel K.J.M. et al., 2004). Кардиотоксические доза-зависимые эффекты показаны также для таких препаратов, как циклофосфан (ЦФ), 5-флюороура-цил, таксоиды (паклитаксел и доцепгаксел), трастузумаб, циклопен-тинилцитозин, цис-платина, мелфалан, флударабин, митомицин, бусульфан, мехлоретамин, декарбазин.

Кардиотоксические эффекты химиотерапии подразделяют на острые, хронические и отсроченные. Острые эффекты (снижение артериального давления, тахикардия, развитие аритмий, электрофизиологические изменения, желудочковая дисфункция) выявляются в течение нескольких минут после введения единственной дозы препаратов, как правило, хорошо купируются и быстро проходят. Хронические нарушения сердечной деятельности (пониженное артериальное давление, стойкие нарушения ритма, дилатация желудочков и сердечная недостаточность) развиваются в течение нескольких недель и месяцев после прекращения применения препаратов и часто являются угрожающими для жизни. Отсроченные кардиотоксические эффекты, характерные в основном для антра-циклиновых антибиотиков, проявляются в развитии необратимой кардиомиопатии и сердечной недостаточности через 4-20 лет после окончания лечения неопластических процессов (Steinherz L.J. et al., 1991). Такие состояния практически не поддаются лечению и, как правило, заканчиваются летально.

Наиболее полно изучены кардиотоксические воздействия антра-циклиновых антибиотиков. В серии фундаментальных исследований было установлено, что цитотоксические свойства антрациклиновых антибиотиков обусловлены их негативным влиянием на процессы воспроизводства ультраструктур кардиомиоцитов, приводящим к угнетению их внутриклеточной регенерации (Семенова JI.A. и др., 1985; Непомнящих JT.M. и др., 2003). Развивающаяся в таких условиях сердечная недостаточность была классифицирована как

регенераторно-пластическая сердечная недостаточность (Непомнящих JI.M., 2007). В качестве основных молекулярных механизмов ингибирования процессов внутриклеточной регенерации карди-омиоцитов антрациклиновыми антибиотиками рассматриваются их способность интеркалировать в молекулу ДНК и генерация свободнорадикальных процессов, вследствие чего происходит значительное изменение физико-химических характеристик сарколеммы и внутриклеточных мембран, изменяются сигнально-тран-сдукторные пути, интенсивность биосинтетических процессов, в ряде случаев усиливается индукция апоптоза (Olson R.D., Mushlin P.S., 1990; Zhu W. et al., 1999; Kang Y.J. et al., 2000; De Beer E.L. et al., 2001). Важными характеристиками регенераторно-пластической недостаточности антрациклинового генеза являются уменьшение общей численности кардиомиоцитов в сердце (численный дефицит) и атрофия значительного числа кардиомиоцитов.

Кардиотоксические свойства других цитостатиков, в частности, циклофосфана (ЦФ), изучены в меньшей степени. Считается, что в цитотоксичности ЦФ важнейшую роль играет интенсификация свободнорадикальных реакций в клетках (Олейник A.B., 1985). Однако характер структурных изменений миокарда при действии алкилирующих соединений практически не изучен. Не выяснены основные типы повреждений кардиомиоцитов, не установлены возможности и типы их регенерации.

Отсутствие избирательности действия цитостатических препаратов обусловливает необходимость разработки протекгивных и регенераторных технологий, снижающих негативные эффекты таких веществ и способствующих развитию тканеспецифических регенераторных реакций в органах и тканях, не пораженных неопластическим процессом. Необходимым требованием, предъявляемым к потенциальным протективным соединениям, является отсутствие их влияния на антибластомные эффекты противоопухолевой терапии. Одной из приоритетных задач является также поиск препаратов и соединений, обладающих антиметастатическим действием и повышающих резистентность организма при опухолевой болезни.

идов, о биологической активности которых имеются достоверные сведения, можно выделить производные бетулина (Толстикова Т.Г. и др., 2006). Важными производными бетулина являются бетуло-новая кислота (3-оксо-20(29)-лупен-28-овая кислота) (БК), которую получают путем окисления бетулина, и производное бетулоновой кислоты (ее амид), содержащее у атома С-28 р-аланин - 3-[3-оксо-20(29)-лупен-28-оил]-аминопропионовая кислота (АБК) (Петренко Н.И. и др., 2002). При исследовании острой и субхронической токсичности БК и АБК на крысах и мышах было установлено, что данные агенты не обладают токсичностью и могут быть отнесены к IV классу низкотоксичных веществ.

Изучение медико-биологических эффектов БК и АБК выявило их противоопухолевые, антиметастатические, нефропротекгорные, гепатопротекторные (при метастатическом поражении печени и противоопухолевой полихимиотерапии) и антиоксидантные свойства (Жукова Н.А. и др., 2005; Позднякова C.B. и др., 2006,2007; Сорокина И.В. и др., 2007). Противоопухолевые свойства БК связывают с ее цитостатической активностью и способностью индуцировать апоптоз опухолевых клеток (Kim D.5. et al., 1998; Lee S.M. et al., 2003).

Сведения о противоположных (протективных и цитотоксичес-ких) эффектах БК и АБК, полученные при исследовании разных тканевых и клеточных систем и при разных экспериментальных условиях, позволяют отнести их к многофункциональным химическим агентам с плейотропными свойствами по аналогии с другими природными и полусинтетическими тритерпеноидами, в частности, с олеаноловой кислотой и ее производными, взаимодействующими с ключевыми макромолекулами в нескольких сигнальных трансдук-торных путях и ядерными рецепторами (Liby К.Т. et al., 2007). В этом аспекте изучение всего спектра кардиотропных свойств БК и АБК имеет важное значение для их возможного использования как в качестве компонентов противоопухолевой терапии, так и агентов, способных модулировать различные внутриклеточные процессы в кардиомиоцитах, включая их пролиферацию и дифференцировку, т.е. индуцировать цитопротекцию и регенерацию клеток.

Цель исследования - изучить характер структурной реорганизации миокарда экспериментальных животных при введении циклофосфана и тритерпеноидов (бетулоновой кислоты и ее Р-ала-нинового амида) с оценкой общей численности кардиомиоцитов в

сердце как интегрального показателя выраженности регенераторных и компенсаторно-приспособительных реакций.

Для достижения данной цели были поставлены и реализованы следующие задачи:

1. Установить характер тканевой реорганизации миокарда крыс при моделировании циклофосфановых повреждений.

2. Выяснить характер структурных изменений миокарда крыс при введении тритерпеноидов в качестве моноагентов и при их последовательном применении после введения циклофосфана.

3. Установить характер ультраструктурных повреждений кар-диомиоцитов крыс при однократном введении циклофосфана в качестве моноагента и при комбинированном введении с тритер-пеноидами.

4. Изучить особенности внутриклеточных изменений кардиомиоци-тов при действии бетулоновой кислоты и ее (3-аланинового амида.

5. Оценить динамику изменений общей численности кардиоми-оцитов в сердце при действии циклофосфана и тритерпеноидов как показателя клеточной формы регенерации кардиомиоцитов.

Научная новизна. Впервые при проведении комплексного морфологического исследования миокарда крыс при действии циклофосфана и тритерпеноидов (бетулоновой кислоты и ее Р-алани-нового амида) выявлены особенности структурной реорганизации миокарда и установлены особенности клеточной и внутриклеточной форм регенерации кардиомиоцитов. Показано, что использованные вещества вызывают сходные, но различающиеся по выраженности морфофункциональные изменения миокарда при использовании их в качестве моноагентов: литические и некробиотические повреждения кардиомиоцитов на фоне гемодинамических расстройств. Наиболее выраженными эти изменения были при введении циклофосфана с последующим введением амида бетулоновой кислоты.

ности кардиомиоцитов в сердце, но обусловливают значительное увеличение доли одноядерных клеток в ранние сроки воздействия. Введение амида бетулоновой кислоты после однократного введения циклофосфана приводит к наиболее значительному снижению массы сердца и вызывает уменьшение общей численности кардиомиоцитов в ранние сроки эксперимента.

Впервые при проведении сравнительного ультраструюурного исследования миокарда выявлены основные типы повреждения кардиомиоцитов и особенности их внутриклеточной реорганизации при действии циклофосфана, бетулоновой кислоты и ее Р-аланино-вого амида. Впервые показано, что использованные тритерпенои-ды вызывают сходные с циклофосфаном, но менее выраженные изменения ультраструкгуры кардиомиоцитов, которые достаточно быстро проходят. При последовательном применении циклофосфана итритерпеноидов установлен их синергизм в отношении основных видов ультраструктурных изменений кардиомиоцитов - литических повреждений миофибрилл, расширения везикул саркоплазматичес-кой сети и межмембранного околоядерного пространства. Показано, что восстановление ультраструктуры кардиомиоцитов при введении тритерпеноидов происходит быстрее. Выявлено, что амид бетулоновой кислоты в отличие от циклофосфана и бетулоновой кислоты вызывает значительные изменения тонкой структуры митохондрий. По данным ультраструктурного исследования, биологическая активность амида бетулоновой кислоты в отношении внутриклеточной реорганизации кардиомиоцитов выше, чем у бетулоновой кислоты, при использовании его как в качестве моноагента, так и в сочетании с циклофосфаном.

Теоретическая и практическая значимость. Получены новые знания о характере тканевой и внутриклеточной реорганизации миокарда, основных типах повреждений кардиомиоцитов и изменениях их общей численности при введении циклофосфана и тритерпеноидов, что вносит существенный вклад в развитие представлений о структурных реакциях миокарда и особенностях его регенерации при токсических воздействиях.

Полученные данные о том, что бетулоновая кислота и Р-ал анино-вый амид могут как потенцировать цитотоксические эффекты циклофосфана, так и выступать в качестве индуктора регенераторных реакций миокарда, имеют важное значение для разработки схемы введения и подбора оптимальных доз данных химических агентов

для достижения определенного биологического эффекта — протек-тивного воздействия или усиления цитотоксического эффекта.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Кардиотоксические эффекты циклофосфана проявляются в снижении массы сердца, диаметра сердечных миоцитов, развитии их дистрофических и некробиотических изменений, гемодина-мических расстройствах. Однократное введение циклофосфана изменяет регенераторный потенциал кардиомиоцитов, индуцируя в них кариокинез, что обусловливает снижение доли одноядерных клеток в популяции кардиомиоцитов.

2. К основным видам ультраструкгурных повреждений кардиомиоцитов при действии циклофосфана относятся умеренно выраженный лизис миофибрилл, расширения везикул гранулярной и агранулярной саркоплазмагической сети и деструкция митохондрий с образованием миелиноподобных остаточных телец. Бетулоновая кислота и ее р-аланиновый амид вызывают сходные с циклофос-фаном, но менее выраженные повреждения ультраструкгуры кардиомиоцитов.

3. Бетулоновая кислота и ее Р-аланиновый амид потенцируют действие циклофосфана в ранние сроки их комбинированного применения, что проявляется в более выраженном снижении массы сердца, численности кардиомиоцитов в сердце и выраженности их ультраструктурных изменений. В более поздние сроки данные химические агенты способствуют более быстрой регенерации кардиомиоцитов при их комбинированном использовании с цик-лофосфаном.

Апробация работы. Результаты исследования доложены на II Съезде Российского общества патологоанатомов (Москва, 2006), II Международной научной конференции «Химия, технология и медицинские аспекты природных соединений» (Алматы, 2007), 1П Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов» (Новосибирск, 2007), межлабораторной научной конференции в ГУ НИИ региональной патологии и пато-морфологии СО РАМН (Новосибирск, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, из них 2 - в рецензируемых журналах по списку ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 120 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора ли-

тературы, описания материала и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов, иллюстрирована 3 таблицами, 56 микрофотографиями. Список использованной литературы включает 185 источников, из них 76 отечественных и 109 иностранных.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Проведено моделирование циклофосфановых повреждений миокарда и изучение кардиотропных эффектов производных бе-тулина (БК и АБК), синтезированных в Новосибирском институте органической химии им. Н.Н.Ворожцова СО РАН и использованных в качестве моноагентов и при последовательном применении после введения ЦФ.

Использованы 123 крысы-самца линии Вистар, которые были разделены на 6 групп. Животным I - III групп (68 крыс) вводили однократно внутрибрюшинно ЦФ («Биохимик», Саранск) в дозе 125 мг/кг, далее крысам в группе П через сутки после введения ЦФ ежедневно внутрижелудочно вводили водно-твиновый раствор БК в дозе 50 мг/кг, а крысам в группе III - ежедневно внутрижелудочно водно-твиновый раствор АБК в дозе 50 мг/кг. Животным IV группы (23 крысы) вводили только водно-твиновый раствор БК в той же дозе, а животным V группы (20 крыс) - только раствор АБК. Контрольную группу составили животные (VI группа, 12 крыс), которым одновременно с подопытными особями внутрибрюшинно однократно вводили физиологический раствор в соответствующем их массе тела объеме, а затем ежедневно внутрижелудочно вводили воду.

Животных опытной и контрольной групп выводили из опыта декапитацией с использованием эфирного наркоза через 3 и 14 сут после введения ЦФ.

Методы морфологического исследования. Сердце отделяли от окружающих тканей и быстро взвешивали. Образцы сердца фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина и 4% растворе параформальдегида. Для получения полутонких срезов материал обрабатывали по стандартной методике и заливали в смесь эпона и аралдита. Парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином с постановкой реакции Перлса и по ван Гизону. Полутонкие

срезы окрашивали 1 % раствором азура И. Исследование проводили в универсальном микроскопе Leica DM 4000В (Германия). Микрофотографии получали с использованием цифровой фотокамеры Leica DFC 320 (Германия) и компьютерной программы Leica QWin V3.

Образцы миокарда левого желудочка для электронно-микроскопического исследования фиксировали в 4% растворе парафор-мальдегида, постфиксировали в 1% растворе четырехокиси осмия. После стандартной проводки и пропитки заливали в смесь эпона и аралдита. Ультратонкие срезы получали на ультратоме LKB III, контрастировали уранилацетатом и цитратом свинца и исследовали в электронном микроскопе JEM 1010.

Методы количественного анализа миокарда. С помощью компьютерной программы Leica QWin V3 проведено определение диаметра кардиомиоцитов во всех экспериментальных группах животных. Измерения проводили при увеличении в 400 раз с обязательной калибровкой микроскопа (1 пиксель = 0,137 мкм). Для каждого животного оценивали не менее 200 срезов кардиомиоцитов, содержавших ядро.

Для количественной оценки общей популяции кардиомиоцитов в сердце применяли метод щелочной диссоциации фиксированных тканей (Бродский В.Я. и др., 1983; Семенова JI.A. и др., 1985). Из стенки левого желудочка, фиксированного в 10% растворе нейтрального формалина в течение не менее 10 сут, вырезали пластинку толщиной около 1 мм. Определяли массу вырезанного образца, который затем помещали в 50% раствор КОН на 20 - 24 ч (время диссоциации ткани в щелочном растворе зависело от длительности предшествующей фиксации, величины и плотности образца). Затем образец промывали в 3 - 4 сменах дистиллированной воды и в последней порции (объемом около 4 мл) оставляли на 1 сут. В полученную суспензию добавляли по каплям 1% раствор азура-эозина и доводили объем до 8 мл.

Подсчет числа клеток производили в камере Фукса-Розенталя. Одновременно заполняли 5 камер, в каждой из которых находилось два стабильных по объему отдела. Концентрацию кардиомиоцитов рассчитывали по формуле:

AVIO3

с =-,

т-3,2

где с - число клеток в 1 мг ткани, А - среднее число клеток в от-

деле камеры, 3,2-10"3 - объем отдела (мм3), m — масса образца (мг), V - конечный объем суспензии (мл). Концентрацию клеток определяли в десяти повторах. Абсолютное число кардиомиоцитов в сердце рассчитывали по формуле: N = с • М, где с — концентрация кардиомиоцитов, M - масса сердца.

Кроме общей численности кардиомиоцитов в сердце, определяли количественное соотношение одно-, дву- и многоядерных (3 и более ядер) клеток. Оценку проводили также в камере Фукса-Розенталя, в десяти повторах, просчитывали не менее 500 клеток для каждого животного. Статистическую обработку результатов осуществляли с использованием критерия Стьюдента. Различия считали статистически достоверными, если достигнутый уровень значимости (р) не превышал принятого критического уровня значимости, равного 0,05 (р< 0,05).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Общетоксические свойства циклофосфана и тритерпеноидов оценивали по уровню летальности. В исследованные сроки в группе животных, которым однократно вводили только ЦФ (в дозе 125 мг/кг), летальность составила 25% (смерть наступала на 7 - 10-е сутки после введения препарата). В группе животных, получавших БК (в дозе 50 мг/кг) и АБК (в дозе 50 мг/кг) в качестве моноагента, летальность составила соответственно 4 и 5%. В группах животных, которым вводили ЦФ с последующим введением БК и АБК, летальность составила соответственно 21 и 14%.

Наиболее значительное уменьшение массы тела при моделировании циклофосфановых повреждений происходило через 3 сут после введения ЦФ и последующего введения АБК - на 9% (с 204,0±7,0 г в контроле до 185,0±10,8 г в опыте); через 14 сут после введения ЦФ масса тела снижалась на 8%, после введения ЦФ и БК — на 18% и после введения ЦФ и АБК - на 9% (рис. 1, а).

Наиболее значительное уменьшение массы сердца также выявлено на 3-й сутки эксперимента (рис. 1, б). При введении ЦФ и БК в качестве моноагентов масса сердца уменьшалась на 11%, при введении ЦФ и последующем введении БК и при введении только АБК масса сердца снижалась на 15%, при введении ЦФ и последующем введении АБК - на 19%. К 14-м суткам эксперимента отме-

300 П 250 200 150 100 50 Н 0

аз сут

■ 14 сут

контроль ЦФ ЦФ+БК ЦФ+АБК БК

АБК

1 1

0,9 -0,8 -0,7 -0,6 -0,5 ■ 0,4 0,3 0,2 0,1 0

контроль ЦФ ЦФ+БК ЦФ+АБК БК

а 3 сут

и 14 сут

АБК

Рис. 1. Масса тела (а) и масса сердца (б) крыс Вистар после воздействия циклофосфана и производных бетулина.

ДФ — циклофосфан, БК — бетулоновая кислота, АБК - амид бетулоновой кислоты. * -р < 0,05 при сравнении с контролем.

чено восстановление массы сердца в четырех экспериментальных группах, кроме группы с комбинированным воздействием ЦФ и АБК - масса сердца здесь оставалась уменьшенной на 8%. Следует также отметить, что в группе животных, которые получали только АБК, отмечено увеличение массы сердца (на 10,5%) к концу эксперимента.

Тканевая реорганизация мнокарда при введении циклофос-фана и тритерпеноидов. При введении ЦФ миокард экспериментальных животных через 3 сут эксперимента сохранял нормальную архитектонику, но в то же время развивались контраюурные и ли-тические изменения кардиомиоцитов. Для циклофосфанового повреждения миокарда характерным было появление кардиомиоцитов с выраженным лизисом саркоплазмы вокруг ядер. Регистрировались также мелкоочаговые некрозы миокарда. Одновременно в миокарде преимущественно в периваскулярных зонах появлялись «малые» кардиомиоциты - клетки, длина которых не превышала 40 мкм (средняя длина основной массы кардиомиоцитов составляла 69,7±1,2 мкм), содержавшие по два близко расположенных ядра, что можно считать морфологическим эквивалентом прошедшего кариокинеза. Регистрировалось также митотическое деление ядер кардиомиоцитов. У всех животных данной группы манифестировали нарушения гемодинамики, прежде всего венозное и капиллярное полнокровие, лимфостаз, периваскулярный и интерстициальный отек.

Через 14 сут после введения ЦФ нарушения гемодинамики сохранялись. Следует отметить, что практически у всех животных кровеносные сосуды и капилляры кроме форменных элементов крови содержали плазму, наблюдались явления плазморрагии. Количество кардиомиоцитов с литическими и вакуолеобразными изменениями цитоплазмы возрастало по сравнению с предыдущим сроком. Наблюдались небольшие очаги некроза и некробиоза кардиомиоцитов и их инфильтрация мононуклеарами. Ядра кардиомиоцитов были полиморфными и часто смещались на периферию клеток. В этот срок эксперимента в миокарде постоянно встречались «малые» кардиомиоциты, как двуядерные, так и одноядерные. Следует отметить также умеренную диффузную мононуклеарную инфильтрацию стромы миокарда и усиление периваскулярного склероза. Интраму-ральные артерии находились преимущественно в состоянии спазма; наблюдалось утолщение медии сосудов в результате гипертрофии и гиперплазии гладкомышечных клеток.

При введении ЦФ и последующем введении БК в миокарде животных через 3 сут наблюдений не выявлено заметных изменений архитектоники миокарда, но обращала на себя внимание более выраженная, чем при введении тольш ЦФ, мозаичность повреждений кардиомиоцитов: возрастало количество кардиомиоцитов с контрак-турными и литическими повреждениями. В периваскулярных зонах регистрировалось увеличение количества «малых» кардиомиоцитов. Следует отметить выраженный полиморфизм ядер кардиомиоцитов. Наблюдался умеренный интерстициальный отек и диффузная инфильтрация стромы мононуклеарами. Как и при введении только одного ЦФ, отмечалось полнокровие капилляров и вен; в капиллярах часто наблюдался сладж эритроцитов.

Через 14 сут сохранялась мозаичность повреждений миокарда. Возрастало количество кардиомиоцитов с литическими изменениями цитоплазмы (у некоторых животных их доля составляла 30 -40%). Усиливалась фенотипическая гетерогенность кардиомиоцитов - встречались как атрофированные, так и гипертрофированные клетки. Последнее обстоятельство способствовало восстановлению массы сердца. Отмечалась умеренная диффузная инфильтрация стромы миокарда мононуклеарами (диффузный кардиосклероз), которые скапливались также в небольших очагах гибели кардиомиоцитов. Сохранялись гемодинамические расстройства; в некоторых случаях происходило усиление интерстициального и периваскуляр-ного отека; отмечался периваскулярный склероз.

При введении ЦФ и последующем введении АБК в миокарде животных через 3 сут эксперимента также манифестировали контраюурные и литические повреждения кардиомиоцитов. Кон-тракгурные повреждения кардиомиоцитов встречались чаще, чем при введении ЦФ и БК. Одновременно присутствовали клетки, в саркоплазме которых наблюдались многочисленные вакуолеобраз-ные расширения. Нарушения гемодинамики проявлялись в виде венозного и капиллярного полнокровия; наблюдался выраженный лимфостаз и интерстициальный отек (иногда значительный). Через 14 сут усиливались проявления некробиоза и атрофии одних кардиомиоцитов, но в то же время отмечалась гипертрофия других кардиомиоцитов; сохранялась мозаичность повреждения мышечных сегментов (контрактурные и литические повреждения). Регистрировались нарушения гемодинамики, наблюдался преимущественно выраженный интерстициальный отек стромы. Развивалась диффуз-

ная инфильтрация стромы мононуклеарами, количество которых возрастало также в адвентиции интрамуральных артерий.

Введение тритерпеноидов в качестве моноагентов. При введении экспериментальным животным БК в миокарде преобладали кардиомиоциты с неизмененными морфологическими и тинктори-альными свойствами, но в то же время встречались единичные клетки с контраюурными и литическими изменениями, а также «малые» кардиомиоциты с близко расположенными ядрами. Наблюдался выраженный полиморфизм ядер кардиомиоцитов. Следует отметить полнокровие сосудов, сладж эритроцитов, изредка небольшие очаги гемо- и плазморрагий. Через 14 сут эксперимента в миокарде животных возрастало количество атрофированных и некробиотически измененных кардиомиоцитов, одновременно увеличивалось количество гипертрофированных клеток. Следует отметить изменения формы и тинкториальных характеристик ядер кардиомиоцитов и часто наблюдаемое смещение их в подсарколеммальную зону. Ге-модинамические нарушения сопровождались умеренной диффузной инфильтрацией стромы миокарда мононуклеарами; у некоторых животных отмечался мелкоочаговый кардиосклероз.

Морфологические изменения миокарда крыс после введения животным АБК в первые 3 сут эксперимента существенно не отличались от таковых при введении БК. Отмечалось также сочетание контрактурных и лигических изменений отдельных кардиомиоцитов. При этом следует отметить, что зоны лизиса саркоплазмы и миофибрилл были небольшими. Регистрировались полнокровие капилляров и умеренный интерстициальный отек. Через 14 сут происходило усиление литических повреждений отдельных кардиомиоцитов и увеличение количества поврежденных клеток; появлялись небольшие очаги некроза кардиомиоцитов, в которых наблюдались скопления мононуклеаров. Отмечалось развитие диффузного и мелкоочагового кардиосклероза.

Появление при действии БК и АБК отдельных кардиомиоцитов с разными типами повреждений (контрактурными и литическими) при отсутствии изменений большой части кардиомиоцитов отражает их метаболическую гетерогенность и реализацию разных молекулярных событий на действие одинаковых стимулов.

Количественная оценка популяции кардиомиоцитов в сердце при введении ццтостатиков и тритерпеноидов. Оценка абсолютной численности кардиомиоцитов у крыс Вистар при действии

циклофосфана и тритерпеноидов выявила изменчивость данного параметра в динамике эксперимента.

Абсолютная численность кардиомиоцитов через 3 сут после введения ЦФ существенно не изменялась, что свидетельствовало о сохранении клеточной формы их регенерации (рис. 2, а). В то же время следует отметить заметное уменьшение (на 31%) доли одноядерных кардиомиоцитов и увеличение (на 10%) доли двуядерных клеток (рис. 3). Как уже отмечалось, в миокарде крыс в этот срок эксперимента появлялись кардиомиоциты, в которых происходило митотическое деление ядер, часто встречались «малые» кардиомиоциты с близко расположенными ядрами, что не свойственно зрелым клеткам. Следует отметить, что в этот срок эксперимента диаметр кардиомиоцитов существенно не изменялся по сравнению с контролем (рис. 2, б).

Через 14 сут после введения ЦФ общее количество кардиомиоцитов в сердце было увеличено на 36%. При этом, несмотря на увеличение доли одноядерных клеток, этот параметр оставался уменьшенным (на 13%) по сравнению с контролем. В то же время на 14% по сравнению с контролем уменьшался диаметр кардиомиоцитов, что свидетельствовало о преобладании в миокарде популяции кардиомиоцитов небольших размеров. Уменьшение размерных характеристик кардиомиоцитов может отражать увеличение в их популяции количества как атрофированных, так и новообразованных кардиомиоцитов.

Парадоксальность эффекта ЦФ как цитостатического препарата, заключающаяся в усилении кариокинеза кардиомиоцитов и увеличении их общей численности в динамике эксперимента, может быть обусловлена особенностями метаболизма ЦФ в кардиомиоцитах и других клетках, представленных в миокарде (эндотелиоцитах, соединительнотканных клетках). При метаболизме ЦФ в клетках, кроме цитотоксических агентов, могут появляться метаболиты, индуцирующие репликативные и пролиферативные процессы.

Оценка соотношения одноядерных и двуядерных кардиомиоцитов имеет, с нашей точки зрения, важное значение для определения регенераторного потенциала миокарда (Лушникова E.J1. и др., 2007). Популяцию одноядерных кардиомиоцитов рассматривают в качестве одного из регенераторных резервов миокарда (Chen X. et al., 2007). Кариокинез в одноядерных кардиомиоцитах приводит к увеличению популяции двуядерных клеток, которые преобладают

контроль ЦФ ЦФ+БК ЦФ+АБК БК АБК

ПЗсут В14 сут

мкм

20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

контроль ЦФ ЦФ+БК ЦФ+АБК БК АБК

0 3 сут

' 14 сут

Рис. 2. Абсолютная численность кардиомиоцитов в сердце (а) и диаметр кардиомиоцитов (б) крыс Вистар после воздействия циклофосфана и производных бетулина. ЦФ - циклофосфан, БК - бетулоновая кислота, АБК - амид бетулоновой кислоты. * - р < 0,05 при сравнении с контролем.

01 -ядер н ые кл етки □ 2-ядер н ые клетки

®3-ядерныеи более клетки

Рис. 3. Количественная оценка популяции кардиомиоцитов крыс Вистар после воздействия циклофосфана и производных бетулина.

ЦФ - циклофосфан, БК - бетулоновая кислота, АБК - амид бетулоновой кислоты. * - р<0,05 при сравнении с контролем.

в миокарде у всех взрослых млекопитающих и являются не только основными структурно-функциональными элементами миокарда, но и его главным компенсаторно-приспособительным резервом. Количественный анализ популяции кардиомиоцитов у контрольных и опытных животных позволяет также считать, что двуядерные клетки являются терминальной клеточной формой, поскольку пул многоядерных клеток не превышает 3%. Отмеченное увеличение доли одноядерных кардиомиоцитов на поздних сроках после однократного введения ЦФ можно рассматривать как активацию клеточных форм регенерации кардиомиоцитов, обусловившую увеличение общего числа кардиомиоцитов в сердце.

Количественные изменения популяции кардиомиоцитов через 3 сут после введения ЦФ и последующего введения БК были такими же, как и после введения ЦФ (см. рис. 2, а). Отмечено снижение (на 32%) доли одноядерных кардиомиоцитов и увеличение доли двуядерных (на 10%). В этот срок эксперимента происходило существенное уменьшение диаметра кардиомиоцитов (на 16%). Через 14 сут эксперимента общая численность кардиомиоцитов существенно не отличалась от контроля. Оставалась уменьшенной доля одноядерных клеток (на 41%), доля двуядерных кардиомиоцитов была увеличена по сравнению с контролем на 20%. Возрастал до контрольных значений диаметр кардиомиоцитов.

Наиболее значительное изменение численности кардиомиоцитов - уменьшение (на 26%) - выявлено через 3 сут после введения ЦФ и последующего введения АБК (см. рис. 2, а). При этом соотношение одноядерных и двуядерных клеток не изменялось, но значительно (на 73%) уменьшалась доля многоядерных кардиомиоцитов. К 14-м суткам эксперимента происходило восстановление общей численности кардиомиоцитов в сердце, но при этом уменьшалась (на 35%) доля одноядерных клеток и возрастала (на 19%) доля двуядерных клеток при сравнении с контролем; существенно была уменьшена (на 72%) доля многоядерных кардиомиоцитов. Следует отметить, что диаметр кардиомиоцитов у животных данной группы не изменялся на протяжении всего эксперимента.

Введение крысам БК как моноагента не вызывало заметного изменения общей численности кардиомиоцитов в сердце крыс к 3-м суткам эксперимента. Соотношение одно- и двуядерных клеток практически не изменялось (см. рис. 3), но происходило заметное уменьшение доли многоядерных клеток (на 67%). К 14-м суткам

опыта общая численность кардиомиоцитов в сердце также существенно не изменялась по сравнению с контролем, однако отмечено уменьшение доли одноядерных клеток (на 39%) и соответственно увеличение доли двуядерных (на 20%) клеток. Во все сроки эксперимента не выявлено достоверного изменения диаметра кардиомиоцитов, однако следует отметить увеличение этого показателя (на 10%) через 14 сут эксперимента.

При введении АБК диаметр кардиомиоцитов и их общая численность в сердце также существенно не изменялись во все сроки эксперимента. Однако значительными были изменения в соотношениях клеток с разным количеством ядер. Через 3 сут эксперимента на фоне введения АБК на 92% возрастало процентное содержание одноядерных кардиомиоцитов, при этом значительно уменьшились доли дву- и многоядерных клеток (см. рис. 3). Через 14 сут эксперимента изменения носили противоположный характер, при этом доля одноядерных кардиомиоцитов была уменьшена (на 28%) по сравнению с контролем, а двуядерных - увеличена (на 14%).

Результаты светооптического исследования свидетельствуют о том, что использованные вещества - циклофосфан и производные бетулина - вызывают сходные морфофункциональные изменения миокарда экспериментальных животных. Основные структурные изменения кардиомиоцитов - литические и контрактурные повреждения - можно отнести к цитотоксическим эффектам использованных химических агентов. Важно отметить, что тритерпеноиды могут усиливать цитотоксический эффект циклофосфана и вызывать более выраженные повреждения кардиомиоцитов. В наибольшей степени эти повреждения выражены при введении ЦФ с последующим введением АБК. Следует отметить, что при последовательном воздействии этих веществ выявлено наиболее значительное уменьшение массы сердца на 3-й сутки эксперимента и снижение общей численности кардиомиоцитов в сердце, что отражает значительное угнетение клеточных форм регенерации кардиомиоцитов. В то же время при использовании только одного АБК обнаружено увеличение массы органа к 14-м суткам эксперимента и наиболее значительное увеличение пула одноядерных кардиомиоцитов. Эти данные свидетельствуют о том, что АБК может как потенцировать цитотоксические эффекты ЦФ, так и выступать в качестве индуктора регенераторных реакций миокарда. Важное значение в этом аспекте

приобретает разработка схемы введения и подбор оптимальных доз данного агента для достижения определенного биологического эффекта— протективного воздействия или усиления цитотоксического действия.

Внутриклеточная реорганизация кардиомиоцитов при действии цитостатиков и тритерпснондов. Ультраструктурные изменения кардиомиоцитов через 3 сут после введения ЦФ, БК и АБК в качестве моноагентов имели некоторые общие черты, но различались по уровню выраженности. Во всех случаях в миокарде крыс встречались кардиомиоциты как с выраженными литическими и деструктивными изменениями основных органелл, так и клетки с мало измененной внутриклеточной организацией, но соотношение поврежденных и неповрежденных клеток различалось.

Электронно-микроскопическое исследование миокарда крыс через 3 сут после введения ЦФ выявило как кардиомиоциты с выраженными литическими и деструктивными изменениями основных органелл, так и клетки с мало измененной внутриклеточной организацией. Наиболее значительным изменениям при действии ЦФ подвергались миофибриллярные пучки, пластинчатый комплекс Гольджи, митохондриальный компартмент и агранулярная саркоплазматическая сеть (АСС). Следует отметить, что эти ультраструктурные изменения в разных кардиомиоцитах встречались как изолированно друг от друга, так и носили сочетанный характер.

Особенностью кардиомиоцитов с незначительными ультраструктур ньгми изменениями было присутствие в их саркоплазме большого количества гранул гликогена, тинкториальные свойства которого отличались от такового у интактных животных. Гликоген был представлен более крупными одиночными гранулами, которые по своей структуре не соответствовали ни а-, ни Р-гликогену. Следует отметить, что гранулы гликогена располагались не только в межмиофиб-риллярных, субсарколеммальных зонах и околоядерном пространстве, но и наблюдались между миофиламентами в миофибриллярных пучках. Избыточное содержание гликогена в кардиомиоцитах часто сопровождалось процессами его секвестрации (формированием светлых ободков вокруг скопления гранул гликогена), эти явления были наиболее выраженными в субсарколеммальной и околоядерной зонах. Повышенное содержание гликогена в кардиомиоцитах крыс после циклофосфановых воздействий может отражать нарушения или изменения в их энергетическом обеспечении.

Ультраструктура ядер кардиомиоцитов через 3 суг после введения крысам ЦФ существенно не отличалась от таковой контрольных животных, но в то же время следует отметить часто встречавшиеся глубокие инвагинации ядерной оболочки (иногда образование удлиненных ядерных «отростков») и смещение ядер в субсарко-леммальную зону. Ядрышки часто были крупными, петлистыми, содержали в основном фибриллярный компонент нуклеолонемы; встречались также диспергированные ядрышки. В ядрах с глубокими инвагинациями ядерной оболочки было заметно увеличено количество маргинально расположенного гетерохроматина. Более выраженными были изменения оксшоядерной зоны клеток. Здесь часто встречался пластинчатый комплекс Гольджи с развитым вакуолярным аппаратом, постоянно фиксировались окаймленные везикулы. В то же время в ряде случаев отмечалось неравномерное расширение диктиосом, нарушение целостности их мембран. Вблизи комплекса Гольджи в некоторых клетках располагались аутофа-госомы, формирующиеся остаточные тельца, липидные включения, часто наблюдалась секвестрация гликогена. В малоизмененных кардиомиоцитах фрагменты комплекса Гольджи встречались также и в других участках клетки.

Изменения миофибриллярных пучков заключались в очаговом или диффузном лизисе миофиламентов. При этом в очагах лизиса миофибрилл в этот срок эксперимента всегда регистрировались многочисленные полисомы и наблюдались хаотично расположенные новообразованные миофиламенты, что свидетельствовало об активации процессов внутриклеточной регенерации. В миофибриллярной зоне кардиомиоцитов с выраженными литическими изменениями миофибрилл часто наблюдались расширенные везикулы АСС, которые принимали вид вакуолей. Однако расширения АСС при циклофосфановом воздействии никогда не были столь значительными, как при доксорубициновых повреждениях кардиомиоцитов (Лушникова Е.Л. и др., 2005).

Анализ характера и степени ультраструктурных изменений митохондрий не выявил заметных деструктивных или литических повреждений этих органелл, но в местах их локализации, особенно в миофибриллярной зоне, постоянно встречались многочисленные миелиноподобные структуры - остаточные тельца, образующиеся при деградации митохондрий.

Через 14 сут после введения ЦФ в кардиомиоцитах сохранялись

литические изменения миофибриллярных пучков и расширенные везикулы АСС. В некоторых сердечных миоцитах следует отметить появление расширений межмембранного околоядерного пространства, смещение ядер в субсарколеммальную зону. Часто встречались ядра причудливой формы, что может быть следствием повреждений белков цитоскелета. Литические изменения миофибриллярных пучков регистрировались редко, в основном в области вставочных дисков. В участках лизиса миофибрилл, как и ранее, располагались многочисленные полисомы.

В этот срок более заметными становились повреждения митохондрий, часто отмечался очаговый лизис матрикса, деструкция крист, появление внутри органелл вакуолей с хлопьевидным содержимым. Появлялись редкие кардиомиоциты, в которых практически все митохондрии имели просветленный матрикс, уменьшенное количество крист, т.е. заметно отличались от типичных для кар-диомиоцитов органелл. Это явление по своим ультраструюурным характеристикам напоминало изменения митохондрий, выявляемые при рубомициновом и доксорубициновом повреждениях карди-омиоцитов (Семенова JI.A. и др., 1985; Капелько В.И. и др., 1998; Holderegger С., Zbinden G., 1980).

Считается, что такие изменения митохондрий вызваны прижизненно возникающей нестабильностью их мембран в результате подавления синтеза белков (в том числе и митохондриальных) и возрастающей под действием антрациклиновых антибиотиков генерацией свободных радикалов, которые способствуют повреждению митохондриальных мембран. В этот срок эксперимента в саркоплазме часто встречались расширенные цистерны гранулярной саркоп-лазматической сети с хлопьевидным содержимым. Присутствовало также большое количество гранул гликогена, в миофибриллярной зоне и вблизи вставочных дисков регистрировались остаточные тельца, аутофагосомы.

Оценивая характер и степень выраженности ультраструюурных изменений кардиомиоцитов после однократного воздействия ЦФ в дозе 125 мг/кг, важно отметить менее значительные повреждения ультраструктур, чем при действии кардиотоксических доз доксору-бицина или рубомицина (Лушникова Е.Л. и др., 2005; Непомнящих Л.М., 2007). Эти данные коррелируют с меньшей токсичностью ЦФ по сравнению с доксорубицином, менее выраженными проявлениями сердечной дисфункции и более низким уровнем летальности от

развившейся сердечной недостаточности у пациентов, получавших высокие дозы ЦФ (Schimmel K.J.M. et al., 2004).

К основным видам ультраструктурных изменений кардиоми-оцитов при действии ЦФ можно отнести умеренно выраженные литические повреждения миофибрилл, расширения везикул гранулярной и агранулярной саркоплазматической сети и деструкцию митохондрий с образованием миелиноподобных остаточных телец. Расширения цистерн гранулярной эндоплазматической сети и деструктивные изменения митохондрий отмечены также в тироцитах при действии на организм животных ЦФ (Юкина Г.Ю. и др., 2004), что может свидетельствовать об универсальных механизмах повреждения разных типов клеток под действием ЦФ. Следует отметить, что значительные расширения везикул агранулярной саркоплазматической сети кардиомиоцитов являются одним из наиболее значимых структурных маркеров доксорубициновых повреждений этих клеток и регистрируются уже на светооптическом уровне (Lampidis Т. J. etal., 1980). В качестве возможных механизмов такой реорганизации саркоплазматической сети можно рассматривать нарушения цитоскелета клеток и/или транспортной и обменной функций саркоплазматической сети в результате повреждения образующих ее макромолекул (Milner D.J. et al., 1996; De Beer E.L. et al., 2001).

В группе животных, которые получали ЦФ и в последующем БК, первоначально (через 3 сут эксперимента) в ряде кардиомиоцитов отмечались литические изменения саркоплазматического матрик-са и миофибриллярных пучков, иногда значительные, особенно в околоядерной зоне. Наблюдался выраженный полиморфизм ядер кардиомиоцитов: наряду с овально-вытянутыми ядрами встреча^ лись ядра с глубокими многочисленными инвагинациями ядерной оболочки. В ядрах чаще всего присутствовали ядрышки петлистой формы с фибриллярным и гранулярным компонентами.

Через 14 сут эксперимента ультраструкгура большинства кардиомиоцитов существенно не отличалась от нормы. В то же время в некоторых клетках сохранялись умеренные литические изменения миофибриллярных пучков и саркоплазматического матрикса. Так же, как и в предыдущий срок, наблюдался значительный полиморфизм ядер кардиомиоцитов: формирование глубоких инвагинаций ядерной оболочки и в некоторых случаях образование «ядерных выростов». В ядрах многих клеток сохранялась сегрегация фибриллярного и гранулярного компонентов ядрышек. Следует отметить,

что во всех кардиомиоцитах регистрировались многочисленные полисомы, которые были распределены по всему объему клеток.

В кардиомиоцитах крыс, получавших ЦФ и затем АБК, через 3 сут эксперимента регистрировались выраженные литические изменения саркоплазматического матрикса, особенно в околоядерной зоне, расширения межмембранного околоядерного пространства и АСС. Эти изменения в ряде клеток сочетались с диффузным лизисом миофибриллярных пучков. Во многих кардиомиоцитах присутствовали ядра с сильно изрезанными контурами в результате инвагинаций ядерной оболочки. Через 14 сут эксперимента отмечалась нормализация ультраструкгуры большинства сердечных миоцитов, хотя в некоторых клетках продолжали регистрироваться преимущественно диффузные литические изменения миофибриллярных пучков и расширения АСС. В то же время во многих кардиомиоцитах в саркоплазме присутствовали многочисленные полисомы, в околоядерной зоне отмечалась гиперплазия структурных элементов комплекса Гольджи, что отражало активацию процессов внутриклеточной регенерации. Сохранялся полиморфизм ядер и ядрышек.

Изменения кардиомиоцитов через 3 сут после ежедневного внутрижелудочного введения БК и АБК в дозе 50 мг/кг затрагивали преимущественно ядерный и миофибриллярный компарменты, а также АСС. При введении в течение 3 сут БК в некоторых кардиомиоцитах отмечался значительный лизис саркоплазматического матрикса, особенно в околоядерной зоне. В большинстве кардиомиоцитов чаще наблюдались выраженные расширения везикул АСС. Литические изменения миофибриллярных пучков были незначительными, в этих участках всегда локализовались полисомы, наблюдалось новообразование миофиламентов. Следует отметить, что при действии БК отмечалось формирование саркоплазматичес-кой мембраной пиноцитозных везикул и кавеол.

Через 14 сут ежедневного употребления БК в кардиомиоцитах не отмечалось каких-либо заметных изменений ультраструктуры. В некоторых клетках сохранялись незначительные расширения везикул АСС, особенно вблизи ядер.

Ежедневное употребление АБК в течение 3 сут вызывало умеренные литические изменения миофибриллярных пучков и умеренные расширения везикул АСС. В участках лизиса миофибрилл всегда регистрировались многочисленные полисомы. Несмотря на незначительную выраженность литических изменений кардиомиоцитов,

следует отметить, что в большинстве клеток в ядрышках наблюдалась сегрегация гранулярного и фибриллярного компонентов.

Употребление АБК в течение 14 сут вызывало более значительные изменения во внутриклеточной организации кардиомиоцигов. Прежде всего следует отметить наличие умеренно выраженных диффузных литических изменений миофибриллярных пучков во многих клетках; повсеместно в таких участках регистрировались многочисленные полисомы. Часто встречались также расширения межмембранного околоядерного пространства и АСС, которые характерны для действия доксорубицина.

Следующим важным обстоятельством, отличающим АБК от других использованных химических соединений, являются изменения тонкой структуры митохондрий, которые регистрировались во многих кардиомиоцитах. Эти изменения заключались в очаговом и диффузном лизисе мигохондриального матрикса, редукции крист и нарушении их упаковки. В некоторых кардиомиоцитах деструктивные изменения митохондрий были значительными, наблюдалось повреждение целостности их наружной и внутренней мембран; вблизи митохондрий часто обнаруживались скопления миелиноподобных структур. Следует отметить, что характер и выраженность изменений тонкой структуры митохондрий при действии АБК отличались от таковых при действии анграцшсяиновых антибиотиков. В данном случае они были более значительными и распространенными (встречались в большинстве клеток). В то же время во многих кардиомиоцитах выявлялся хорошо развитый пластинчатый комплекс Гольджи, в котором наблюдалась гиперплазия везикулярной составляющей. В ядрах кардиомиоцитов часто присутствовали фрагментированные ядрышки.

Проведенное исследование позволяет заключить, что ежедневное употребление в течение 14 дней БК и АБК как моноагентов в использованных дозах (50 мг/кг) вызывает ряд сходных с цик-лофосфановыми повреждениями изменений основных органелл кардиомиоцитов. Это сходство особенно очевидно в первые 3 сут употребления данных лупановых тритерпеноидов. В последующие сроки происходит восстановление ультраструктуры кардиомиоцитов, при этом при употреблении БК в кардиомиоцитах отмечено усиление пиноцитозной активности, а при употреблении АБК - гиперплазия структурных элементов комплекса Гольджи и значительное увеличение количества полисом. Принимая во внимание характер

и выраженность ультраструктурных изменений кардиомиоцитов, можно заключить, что биологическая активность АБК выше, чем у бетулоновой кислоты. К особенностям действия АБК можно отнести его способность вызывать в той же дозе, что и БК, выраженные деструктивные изменения митохондриального компартмента. Такие свойства не проявляются у БК.

При однократном введении ЦФ и последующем употреблении БК и АБК отмечен синергизм их эффектов в первые 3 сут эксперимента в отношении выраженности ультраструктурных изменений основных компартментов кардиомиоцитов, но без длительного подавления процессов внутриклеточной регенерации и при более быстром восстановлении тонкой структуры клеток, чем при цикло-фосфановых повреждениях. Подобные положительные эффекты при восстановлении индуцированных ЦФ повреждений кардиомиоцитов были выявлены при использовании других тритерпенов—лупеола и его линолеевого эфира (БиМагеап Т.Р. е1 а1., 2006), что подтверждает способность этих соединений влиять на внутриклеточные регенераторные процессы.

ВЫВОДЫ

1. Кардиотоксические эффекты циклофосфана (в дозе 125 мг/кг) проявляются в снижении массы сердца (на 11%), уменьшении диаметра кардиомиоцитов (на 14%), развитии контрактурных и литических повреждений кардиомиоцитов, сопровождающихся нарушениями гемодинамики. К особенностям регенераторных стратегий миокарда после однократного введения циклофосфана относятся индукция кариокинеза в кардиомиоцитах, увеличение общей численности кардиомиоцитов в сердце в динамике эксперимента и снижение (на 31%) в популяции кардиомиоцитов доли одноядерных клеток.

2. Кардиотоксические эффекты бетулоновой кислоты и ее Р-ала-нинового амида проявляются в ранние сроки в виде контрактурных и литических повреждений отдельных кардиомиоцитов, в более поздние - в формировании мелких очагов кардиосклероза. При введении этих химических агентов не происходит значимых изменений массы сердца, размеров кардиомиоцитов и их общей численности. В ранние сроки эксперимента при действии обоих агентов в

популяции кардиомиоцитов заметно возрастает доля одноядерных клеток (соответственно на 36 и 92%). Через 14 сут при отсутствии значимых изменений массы сердца и морфометрических параметров кардиомиоцитов существенно снижается доля одноядерных клеток (соответственно на 39 и 29%).

3. Применение бетулоновой кислоты после введения цикло-фосфана усиливает его кардиотоксический эффект в первые 3 сут воздействия, что проявляется в более выраженном уменьшении массы сердца (на 15%), диаметра сердечных миоцитов (на 16%), возрастании количества клеток с контрактурными и литическими повреждениями и усилении гемодинамических расстройств, но при сохранении общей численности клеток и снижении (на 32%) доли одноядерных кардиомиоцитов. Введение бетулоновой кислоты в течение 14 сут после применения циклофосфана способствует восстановлению массы сердца и размеров кардиомиоцитов. Одновременно происходит усиление логических повреждений кардиомиоцитов, формирование диффузного и мелкоочагового склероза, значительно уменьшается доля одноядерных клеток (на 41%).

4. Использование Р-аланинового амвда бетулоновой кислоты после введения циклофосфана вызывает через 3 сут наиболее значительное снижение массы сердца (на 18%) и общей численности кардиомиоцитов (на 26%) при сохранении размеров кардиомиоцитов и процентного соотношения одноядерных и двуядерных клеток. Изменения миокарда проявляются в контрактурных и логических повреждениях кардиомиоцитов, развивающихся на фоне выраженных нарушений гемодинамики. Через 14 сут масса сердца и общая численность кардиомиоцитов в сердце восстанавливаются, но в популяции кардиомиоцитов заметно снижается (на 35%) доля одноядерных клеток. В миокарде при сохранении нарушений гемодинамики, логических повреждений кардиомиоцитов и диффузного кардиосклероза происходит усиление компенсаторно-приспособительных реакций отдельных кардиомиоцитов, развивается их гипертрофия.

5. К основным видам ультраструктурных повреждений кардиомиоцитов, индуцированных введением циклофосфана, относятся умеренно выраженный лизис миофибршш, расширения везикул гранулярной и агранулярной саркоплазматической сети и деструкция митохондрий с образованием миелиноподобных остаточных телец. Ультраструюурные изменения ядер кардиомиоцитов проявляются

преимущественно в изменении их формы, значительных инвагинациях ядерной оболочки и транслокации в субсарколеммальную зону.

6. Бетулоновая кислота и ее ß-аланиновый амид вызывают сходные с циклофосфаном изменения ультраструкгуры кардиомиоцитов. К наиболее значимым повреждениям ультраструюуры кардиомиоцитов при действии тритерпеноидов относятся выраженный лизис саркоплазматического матрикса, особенно в околоядерной зоне, умеренный лизис миофибриллярных пучков, расширения везикул агранулярной саркоплазматической сети. Амид бетулоновой кислоты вызывает также значительные повреждения тонкой структуры митохондрий (диффузный лизис митохондриального матрикса, редукцию крист и нарушение их упаковки), которые манифестируют на протяжении всего эксперимента. Восстановление ультраструюуры кардиомиоцитов при использовании тритерпеноидов происходит быстрее, чем после воздействия цитостатиков.

7. При последовательном применении циклофосфана и тритерпеноидов в первые 3 сут воздействия проявляется их синергизм в отношении основных видов ультраструктурных изменений кардиомиоцитов - литических повреждений миофибрилл, расширениях везикул саркоплазматической сети и межмембранного оиолоядерно-го пространства. Восстановление ультраструкгуры кардиомиоцитов при комбинированном применении циклофосфана и тритерпеноидов происходит быстрее. По данным ультраструкхурного исследования, биологическая активность амида бетулоновой кислоты в отношении внутриклеточной реорганизации кардиомиоцитов выше, чем у бетулоновой кислоты, при использовании его как в качестве моноагента, так и в сочетании с циклофосфаном.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Лушникова Е.Л., Свиридов Е.А., Даргеев Д.А.Ультраструктура кардиомиоцитов при цитопатическом воздействии в раннем онтогенезе // II Съезд Российского общества патологоанатомов: Труды. -М, 2006.-Т. 2.-С. 97-98.

2. Лушникова Е.Л., Толстикова Т.Г., Непомнящих Л.М., Клин-никова М.Г., Молодых О.П., Свиридов Е.А., Сорокина И.В., Жукова H.A. Численность кардиомиоцитов в миокарде крыс при воздейс-

твии на организм агентов с противоопухолевой активностью—цик-лофосфана и тригерпеноидов // Бюл. экспер. биол. - 2007. - Т. 144, №9.-С. 331-337.

3. Лушникова ЕЛ., Толстикова Т.Г., Клинникова М.Г., Молодых О.П., Свиридов Е.А., Сорокина И.В. Морфологический анализ миокарда при воздействии на организм веществ с противоопухолевыми свойствами // Сиб. науч. вестн. - 2007. — Вып. 10. - С. 27 - 31.

4. Лушникова ЕЛ., Клинникова М.Г., Молодых О.П., Свиридов Е. А., Непомнящих Л .М. Морфологические изменения миокарда при введении крысам бетулоновой кислоты и ее амида IIII Международная научная конф. «Химия, технология и медицинские аспекты природных соединений». - Алматы, 2007. - С. 108.

5. Клинникова М.Г., Свиридов Е.А., Лушникова Е.Л. Возрастные особенности структурной реорганизации миокарда при регене-раторно-пластической недостаточности // Сибирский консилиум (Материалы 1П Всероссийской науч.-практ. конф. с международн. участием «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов»). - 2007. - № 7 (62). - С. 201 - 202.

6. Лушникова Е.Л., Непомнящих Л.М., Свиридов Е.А., Клинникова М.Г. Ультраструктурные проявления циклофосфановых повреждений кардиомиоцитов // Бюл. экспер. биол. - 2008. — Т. 146, №9.-С. 341-346.

Отпечатано с оригинал-макета, подготовленного в редакционно-издахельском отделе ГУ НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН 630117, Новосибирск, ул. Академика Тимакова, 2

Соискатель

Е.А.Свиридов

Подписано в печать 24.09.2008. Формат 60x84/16. Гарнитура Тайме. Бумага Zoom plus. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 3.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Свиридов, Евгений Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава I. КАРДИОТОКСИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ЦИТОТОКСИЧЕ

СКИХ ПРЕПАРАТОВ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ВЕЩЕСТВ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ: СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕХАНИЗМАХ

ДЕЙСТВИЯ И СТРУКТУРНЫХ ПРОЯВЛЕНИЯХ

1.1.Основные механизмы кардиотоксического действия антрациклиновых антибиотиков

1.2. Медико-биологические и кардиотоксические эффекты циклофосфамида

1.3. Кардиотропные эффекты природных и полусинтетических агентов с противоопухолевой активностью

1.4. Резюме

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Глава II. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Общая характеристика экспериментального материала

2.2. Методы светооптического и электронно-микроскопического исследования

2.3. Методы морфометрического анализа и количественной оценки популяции кардиомиоцитов в сердце

2.4. Резюме

Глава III. ТКАНЕВАЯ РЕОРГАНИЗАЦИЯ МИОКАРДА КРЫС

ПРИ ДЕЙСТВИИ ЦИКЛОФОСФАНА И ПРОИЗВОДНЫХ БЕТУЛИНА

3.1. Характеристика общетоксических и кардиотоксических эффектов циклофосфана и производных бетулина

3.2. Тканевая реорганизация миокарда крыс при действии циклофосфана и производных бетулина

3.3. Количественный анализ популяции кардиомиоцитов при действии циклофосфана и тритерпеноидов

3.4. Резюме

Глава IV. ВНУТРИКЛЕТОЧНАЯ РЕОРГАНИЗАЦИЯ

КАРДИОМИОЦИТОВ КРЫС ПРИ ДЕЙСТВИИ ЦИКЛОФОСФАНА И ПРОИЗВОДНЫХ БЕТУЛИНА

4.1. Внутриклеточная реорганизация кардиомиоцитов крыс при моделировании циклофосфановых повреждений

4.2. Внутриклеточная реорганизация кардиомиоцитов при комбинированном воздействии циклофосфана и тритерпеноидов

4.3. Внутриклеточная реорганизация кардиомиоцитов при введении производных бетулина в качестве моноагентов

4.4. Резюме

ГЛАВА VI. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТРУКТУРНОЙ РЕОРГАНИЗАЦИИ МИОКАРДА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ ПРИ ДЕЙСТВИИ ЦИКЛОФОСФАНА И ТРИТЕРПЕНОИДОВ (ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ)

ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Ультраструктурный и морфометрический анализ кардиомиоцитов при действии циклофосфана и тритерпеноидов"

Актуальность темы. Кардиотоксические эффекты цитостатических препаратов, в частности, применяющихся в онкологии, представляют одну из трудноразрешимых проблем современной медицины. К таким препаратам относятся, прежде всего, антрациклиновые антибиотики, цитотоксические свойства которых в значительной степени определяются кумулятивной дозой (Лушникова E.JI. и др., 2005; Непомнящих JI.M., 2007; Schimmel K.J.M. et al., 2004). Кардиотоксические доза-зависимые эффекты показаны также для таких препаратов, как циклофосфан (ЦФ), 5-флюороурацил, таксоиды (паклитаксел и доцетаксел), трастузумаб, циклопентинилцитозин, цис-платина, мелфалан, флударабин, митомицин, бусульфан, мехлоретамин, де-карбазин.

Кардиотоксические эффекты химиотерапии подразделяют на острые, хронические и отсроченные. Острые эффекты (снижение артериального давления, тахикардия, развитие аритмий, электрофизиологические изменения, желудочковая дисфункция) выявляются в течение нескольких минут после введения единственной дозы препаратов, как правило, хорошо купируются и быстро проходят. Хронические нарушения сердечной деятельности (пониженное артериальное давление, стойкие нарушения ритма, дилата-ция желудочков и сердечная недостаточность) развиваются в течение нескольких недель и месяцев после прекращения применения препаратов и часто являются угрожающими для жизни. Отсроченные кардиотоксические эффекты, характерные в основном для антрациклиновых антибиотиков, проявляются в развитии необратимой кардиомиопатии и сердечной недостаточности через 4-20 лет после окончания лечения неопластических процессов (Steinherz LJ. et al., 1991). Такие состояния практически не поддаются лечению и, как правило, заканчиваются летально.

Наиболее полно изучены кардиотоксические воздействия антрациклиновых антибиотиков. В серии фундаментальных исследований было установлено, что цитотоксические свойства антрациклиновых антибиотиков обусловлены их негативным влиянием на процессы воспроизводства ультраструктур кардиомиоцитов, приводящим к угнетению их внутриклеточной регенерации (Семенова Л.А. и др., 1985; Непомнящих Л.М. и др., 2003). Развивающаяся в таких условиях сердечная недостаточность была классифицирована как регенераторно-пластическая сердечная недостаточность (Непомнящих JI.M., 2007). В качестве основных молекулярных механизмов инги-бирования процессов внутриклеточной регенерации кардиомиоцитов антра-циклиновыми антибиотиками рассматриваются их способность интеркали-ровать в молекулу ДНК и генерация свободнорадикальных процессов, вследствие чего происходит значительное изменение физико-химических характеристик сарколеммы и внутриклеточных мембран, изменяются сиг-нально-трансдукторные пути, интенсивность биосинтетических процессов, в ряде случаев усиливается индукция апоптоза (Olson R.D., MushlinP.S., 1990; Zhu W. et al, 1999; Kang YJ. et al., 2000; De Beer E.L. et al., 2001). Важными характеристиками регенераторно-пластической недостаточности антрацик-линового генеза являются уменьшение общей численности кардиомиоцитов в сердце (численный дефицит) и атрофия значительного числа кардиомиоцитов.

Кардиотоксические свойства других цитостатиков, в частности, цик-лофосфана (ЦФ), изучены в меньшей степени. Считается, что в цитотоксич-ности ЦФ важнейшую роль играет интенсификация свободнорадикальных реакций в клетках (Олейник А.В., 1985). Однако характер структурных изменений миокарда при действии алкилирующих соединений практически не изучен. Не выяснены основные типы повреждений кардиомиоцитов, не установлены возможности и типы их регенерации.

Отсутствие избирательности действия цитостатических препаратов обусловливает необходимость разработки протективных и регенераторных технологий, снижающих негативные эффекты таких веществ и способствующих развитию тканеспецифических регенераторных реакций в органах и тканях, не пораженных неопластическим процессом. Необходимым требованием, предъявляемым к потенциальным протективным соединениям, является отсутствие их влияния на антибластомные эффекты противоопухолевой терапии. Одной из приоритетных задач является также поиск препаратов и соединений, обладающих антиметастатическим действием и повышающих резистентность организма при опухолевой болезни.

Среди таких соединений все большее внимание исследователей привлекают в последнее время тритерпеноиды - обширный класс химических соединений, обладающих широким спектром биологической активности (Liby К.Т. et al., 2007). Особый интерес вызывают тритерпеноиды ряда лу-пана. Из природных лупановых тритерпеноидов, о биологической активности которых имеются достоверные сведения, можно выделить производные бетулина (Толстикова Т.Г. и др., 2006). Важными производными бетулина являются бетулоновая кислота (3-оксо-20(29)-лупен-28-овая кислота) (БК), которую получают путем окисления бетулина, и производное бетулоновой кислоты (ее амид), содержащее у атома С-28 р-аланин - 3-[3-оксо-20(29)-лупен-28-оил]-аминопропионовая кислота (АБК) (Петренко Н.И. и др., 2002). При исследовании острой и субхронической токсичности БК и АБК на крысах и мышах было установлено, что данные агенты не обладают токсичностью и могут быть отнесены к IV классу низкотоксичных веществ.

Изучение медико-биологических эффектов БК и АБК выявило их противоопухолевые, антиметастатические, нефропротекторные, гепатопротек-торные (при метастатическом поражении печени и противоопухолевой полихимиотерапии) и антиоксидантные свойства (Жукова Н.А. и др., 2005; Позднякова С.В. и др., 2006, 2007; Сорокина И.В. и др., 2007). Противоопухолевые свойства БК связывают с ее цитостатической активностью и способностью индуцировать апоптоз опухолевых клеток (Kim D.S. et al., 1998: Lee S.M. et al., 2003).

Сведения о противоположных (протективных и цитотоксических) эффектах БК и АБК, полученные при исследовании разных тканевых и клеточных систем и при разных экспериментальных условиях, позволяют отнести их к многофункциональным химическим агентам с плейотропными свойствами по аналогии с другими природными и полусинтетическими три-терпеноидами, в частности, с олеаноловой кислотой и ее производными, взаимодействующими с ключевыми макромолекулами в нескольких сигнальных трансдукторных путях и ядерными рецепторами (Liby К.Т. et al., 2007). В этом аспекте изучение всего спектра кардиотропных свойств БК и АБК имеет важное значение для их возможного использования как в качестве компонентов противоопухолевой терапии, так и агентов, способных модулировать различные внутриклеточные процессы в кардиомиоцитах, включая их пролиферацию и дифференцировку, т.е. индуцировать цитопротек-цию и регенерацию клеток.

Цель исследования - изучить характер структурной реорганизации миокарда экспериментальных животных при введении циклофосфана и три-терпеноидов (бетулоновой кислоты и ее Р-аланинового амида) с оценкой общей численности кардиомиоцитов в сердце как интегрального показателя выраженности регенераторных и компенсаторно-приспособительных реакций.

Для достижения данной цели были поставлены и реализованы следующие задачи:

1. Установить характер тканевой реорганизации миокарда крыс при моделировании циклофосфановых повреждений.

3. Установить характер ультраструктурных повреждений кардиомиоцитов крыс при однократном введении циклофосфана в качестве моноагента и при комбинированном введении с тритерпеноидами.

4. Изучить особенности внутриклеточных изменений кардиомиоцитов при действии бетулоновой кислоты и ее Р-аланинового амида.

5. Оценить динамику изменений общей численности кардиомиоцитов в сердце при действии циклофосфана и тритерпеноидов как показателя клеточной формы регенерации кардиомиоцитов.

Научная новизна. Впервые при проведении комплексного морфологического исследования миокарда крыс при действии циклофосфана и тритерпеноидов (бетулоновой кислоты и ее Р-аланинового амида) выявлены особенности структурной реорганизации миокарда и установлены особенности клеточной и внутриклеточной форм регенерации кардиомиоцитов. Показано, что использованные вещества вызывают сходные, но различающиеся по выраженности морфофункциональные изменения миокарда при использовании их в качестве моноагентов: литические и некробиотические повреждения кардиомиоцитов на фоне гемодинамических расстройств. Наиболее выраженными эти изменения были при введении циклофосфана с последующим введением амида бетулоновой кислоты.

Впервые показано, что циклофосфан и тритерпеноиды, использованные в качестве моноагентов и при последовательном применении, вызывают изменение общей численности кардиомиоцитов в сердце в динамике эксперимента. Показано, что однократное введение циклофосфана изменяет регенераторный потенциал кардиомиоцитов, что проявляется в индукции кариокинеза, снижении доли одноядерных кардиомиоцитов и в увеличении их общей численности в сердце в динамике эксперимента. Бетулоновая кислота и ее амид не вызывают существенных изменений общей численности кардиомиоцитов в сердце, но обусловливают значительное увеличение доли одноядерных клеток в ранние сроки воздействия. Введение амида бетулоно-вой кислоты после однократного введения циклофосфана приводит к наиболее значительному снижению массы сердца и вызывает уменьшение общей численности кардиомиоцитов в ранние сроки эксперимента.

Впервые при проведении сравнительного ультраструктурного исследования миокарда выявлены основные типы повреждения кардиомиоцитов и особенности их внутриклеточной реорганизации при действии циклофосфана, бетулоновой кислоты и ее р-аланинового амида. Впервые показано, что использованные тритерпеноиды вызывают сходные с циклофосфаном, но менее выраженные изменения ультраструктуры кардиомиоцитов, которые достаточно быстро проходят. При последовательном применении циклофосфана и тритерпеноидов установлен их синергизм в отношении основных видов ультраструктурных изменений кардиомиоцитов - литических повреждений миофибрилл, расширения везикул саркоплазматической сети и межмембранного околоядерного пространства. Показано, что восстановление ультраструктуры кардиомиоцитов при введении тритерпеноидов происходит быстрее. Выявлено, что амид бетулоновой кислоты в отличие от циклофосфана и бетулоновой кислоты вызывает значительные изменения тонкой структуры митохондрий. По данным ультраструктурного исследования, биологическая активность амида бетулоновой кислоты в отношении внутриклеточной реорганизации кардиомиоцитов выше, чем у бетулоновой кислоты, при использовании его как в качестве моноагента, так и в сочетании с циклофосфаном.

Полученные данные о том, что бетулоновая кислота и (3-аланиновый амид могут как потенцировать цитотоксические эффекты циклофосфана, так и выступать в качестве индуктора регенераторных реакций миокарда, имеют важное значение для разработки схемы введения и подбора оптимальных доз данных химических агентов для достижения определенного биологического эффекта - протективного воздействия или усиления цитотоксического эффекта.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Кардиотоксические эффекты циклофосфана проявляются в снижении массы сердца, диаметра сердечных миоцитов, развитии их дистрофических и некробиотических изменений, гемодинамических расстройствах. Однократное введение циклофосфана изменяет регенераторный потенциал кардиомиоцитов, индуцируя в них кариокинез, что обусловливает снижение, доли одноядерных клеток в популяции кардиомиоцитов.

2. К основным видам ультраструктурных повреждений кардиомиоцитов при действии циклофосфана относятся умеренно выраженный лизис миофибрилл, расширения везикул гранулярной и агранулярной саркоплаз-матической сети и деструкция митохондрий с образованием миелиноподоб-ных остаточных телец. Бетулоновая кислота и ее [3-аланиновый амид вызывают сходные с циклофосфаном, но менее выраженные повреждения ультраструктуры кардиомиоцитов.

3. Бетулоновая кислота и ее (З-аланиновый амид потенцируют действие циклофосфана в ранние сроки их комбинированного применения, что проявляется в более выраженном снижении массы сердца, численности кардиомиоцитов в сердце и выраженности их ультраструктурных изменений. В более поздние сроки данные химические агенты способствуют более быстрой регенерации кардиомиоцитов при их комбинированном использовании с циклофосфаном.

Апробация работы. Результаты исследования доложены на II Съезде Российского общества патологоанатомов (Москва, 2006), II Международной научной конференции «Химия, технология и медицинские аспекты природных соединений» (Алматы, 2007), III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов» (Новосибирск, 2007), межлабораторной научной конференции в ГУ НИИ региональной патологии и пато-морфологии СО РАМН (Новосибирск, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, из них 2 - в рецензируемых журналах по списку ВАК:

1. Лушникова Е.Л., Свиридов Е.А., Даргеев Д.А.Ультраструктура кар-диомиоцитов при цитопатическом воздействии в раннем онтогенезе // II Съезд Российского общества патологоанатомов: Труды. - М., 2006. - Т. 2. -С. 97-98.

2. Лушникова Е.Л., Толстикова Т.Г., Непомнящих Л.М., Клинникова М.Г., Молодых О.П., Свиридов Е.А., Сорокина И.В., Жукова Н.А. Численность кардиомиоцитов в миокарде крыс при воздействии на организм агентов с противоопухолевой активностью - циклофосфана и тритерпеноидов // Бюл. экспер. биол. - 2007. - Т. 144, № 9. с. 331 - 337.

3. Лушникова Е.Л., Толстикова Т.Г., Клинникова М.Г., Молодых О.П., Свиридов Е.А., Сорокина И.В. Морфологический анализ миокарда при воздействии на организм веществ с противоопухолевыми свойствами // Сиб. науч. вестн. - 2007. - Вып. 10. - С. 27 - 31.

4. Лушникова Е.Л., Клинникова М.Г., Молодых О.П., Свиридов Е.А., Непомнящих Л.М. Морфологические изменения миокарда при введении крысам бетулоновой кислоты и ее амида // II Международная научная конф. «Химия, технология и медицинские аспекты природных соединений». - Ал-маты, 2007.-С. 108.

5. Клинникова М.Г., Свиридов Е.А., Лушникова Е.Л. Возрастные особенности структурной реорганизации миокарда при регенераторно-пластической недостаточности // Сибирский консилиум (Материалы III Всероссийской науч.-практ. конф. с международн. участием «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов»). - 2007. - № 7 (62). -С. 201 -202.

6. Лушникова Е.Л., Непомнящих Л.М., Свиридов Е.А., Клинникова М.Г. Ультраструктурные проявления циклофосфановых повреждений кардиомиоцитов // Бюл. экспер. биол. - 2008. - Т. 146, № 9. - С. 341 - 346.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение Диссертация по теме "Гистология, цитология, клеточная биология", Свиридов, Евгений Анатольевич

ВЫВОДЫ

2. Кардиотоксические эффекты бетулоновой кислоты и ее (3-аланино-вого амида проявляются в ранние сроки в виде контрактурных и литических повреждений отдельных кардиомиоцитов, в более поздние - в формировании мелких очагов кардиосклероза. При введении этих химических агентов не происходит значимых изменений массы сердца, размеров кардиомиоцитов и их общей численности. В ранние сроки эксперимента при действии обоих агентов в клеток (соответственно на 36 и 92%). Через 14 сут при отсутствии значимых изменений массы сердца и морфометрических параметров кардиомиоцитов существенно снижается доля одноядерных клеток (соответственно на 39 и 29%).

3. Применение бетулоновой кислоты после введения циклофосфана усиливает его кардиотоксический эффект в первые 3 сут воздействия, что проявляется в более выраженном уменьшении массы сердца (на 15%), диаметра сердечных миоцитов (на 16%), возрастании количества клеток с кон-трактурными и литическими повреждениями и усилении гемодинамических расстройств, но при сохранении общей численности клеток и снижении (на 32%) доли одноядерных кардиомиоцитов. Введение бетулоновой кислоты в течение 14 сут после применения циклофосфана способствует восстановлению массы сердца и размеров кардиомиоцитов. Одновременно происходит усиление литических повреждений кардиомиоцитов, формирование диффузного и мелкоочагового склероза, значительно уменьшается доля одноядерных клеток (на 41%).

4. Использование Р-аланинового амида бетулоновой кислоты после введения циклофосфана вызывает через 3 сут наиболее значительное снижение массы сердца (на 18%) и общей численности кардиомиоцитов (на 26%) при сохранении размеров кардиомиоцитов и процентного соотношения одноядерных и двуядерных клеток. Изменения миокарда проявляются в контрактурных и литических повреждениях кардиомиоцитов, развивающихся на фоне выраженных нарушений гемодинамики. Через 14 сут масса сердца и общая численность кардиомиоцитов в сердце восстанавливаются, но в популяции кардиомиоцитов заметно снижается (на 35%) доля одноядерных клеток. В миокарде при сохранении нарушений гемодинамики, литических повреждений кардиомиоцитов и диффузного кардиосклероза происходит усиление компенсаторно-приспособительных реакций отдельных кардиомиоцитов, развивается их гипертрофия.

5. К основным видам ультраструктурных повреждений кардиомиоцитов, индуцированных введением циклофосфана, относятся умеренно выраженный лизис миофибрилл, расширения везикул гранулярной и агранулярной саркоплазматической сети и деструкция митохондрий с образованием миелиноподобных остаточных телец. Ультраструктурные изменения ядер кардиомиоцитов проявляются преимущественно в изменении их формы, значительных инвагинациях ядерной оболочки и траислокации в субсарколем-мальную зону.

6. Бетулоновая кислота и ее |3-аланиновый амид вызывают сходные с циклофосфаном изменения ультраструктуры кардиомиоцитов. К наиболее значимым повреждениям ультраструктуры кардиомиоцитов при действии тритерпеноидов относятся выраженный лизис саркоплазматического матрикса, особенно в околоядерной зоне, умеренный лизис миофибриллярных пучков, расширения везикул агранулярной саркоплазматической сети. Амид бетулоновой кислоты вызывает также значительные повреждения тонкой структуры митохондрий (диффузный лизис митохондриального матрикса, редукцию крист и нарушение их упаковки), которые манифестируют на протяжении всего эксперимента. Восстановление ультраструктуры кардиомиоцитов при использовании тритерпеноидов происходит быстрее, чем после воздействия цитостатиков.

7. При последовательном применении циклофосфана и тритерпеноидов в первые 3 сут воздействия проявляется их синергизм в отношении основных видов ультраструктурных изменений кардиомиоцитов - литических повреждений миофибрилл, расширениях везикул саркоплазматической сети и межмембранного околоядерного пространства. Восстановление ультраструктуры кардиомиоцитов при комбинированном применении циклофосфана и тритерпеноидов происходит быстрее. По данным ультраструктурного исследования, биологическая активность амида бетулоновой кислоты в отношении внутриклеточной реорганизации кардиомиоцитов выше, чем у бетулоновой кислоты, при использовании его как в качестве моноагента, так и в сочетании с циклофосфаном.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Свиридов, Евгений Анатольевич, Новосибирск

1. Альберт А. Избирательная токсичность. Физико-химические основы терапии. М.: Медицина, 1989. - 432 с.

2. Амосова Е.Н., Зуева Е.П., Разина Т.Г., Крылова С.Г. Лекарственные растения как средства дополнительной терапии для лечения опухолей // Бюл. экспер. биол. 2003. - Приложение № 2. - С. 24 - 34.

3. Барабой В.А., Брехман И.И., Голотин В.Г., Кудряшов Ю.Б. Перекисное окисление липидов и стресс. СПб, 1992.

4. Брехман И.И. Человек и биологически активные вещества. М., 1980.

5. Бродский В.Я., Цирекидзе Н.Н., Коган М.Е. и др. Измерение абсолютного числа клеток в сердце и печени. Количественное сохранение белков и ДНК в изолированных клетках // Цитология. 1983. — № 3. - С. 260 - 265.

6. Василенко Ю.К., Семенченко В.Ф., Фролова Л.М. и др. Фармакологические свойства тритерпеноидов коры березы // Эксперим. и клин, фармакол. -1993.-Т. 56, №4.-С. 53 -55.

7. Васильева В.И., Мамонтов С.Г., Бляхер М.С. Влияние циклофосфана на митотическую активность в эпителии пищевода и роговицы лейкозных мышей // Бюл. экспер. биол. 1970. - Т. 70, № 7. - С. 82 - 85.

8. Владимирская Е.Б. Биологические основы противоопухолевой терапии. -М., 2001.- 110 с.

9. Ю.Гацура В.В., Саратиков А.С. Фармакологические агенты в экспериментальной медицине и биологии. Томск, 1977.

10. Дуднакова Т.В., Лакомкин В.Л., Цыпленкова В.Г. и др. Изменения экспрессии структурных и регуляторных белков в миокарде при действии адриами-цина // Кардиология. 2002. - № 9. - С. 60 - 66.

11. Дьячук Г.И., Юрченко И.В., Вишневецкая Т.П., Карлина М.В. Изучение гепатопротекторных свойств бетулина // Вестн. Санкт-Петербургской гос. мед. акад. им. И.И.Мечникова. 2004. - № 1. - С. 142 - 145.

12. Жоголь Р.А., Молотова Т.Н., Позднякова С.В., Толстикова Т.Г., Власова И.В., Грек О.Р., Шарапов В.Н. Медицина и образование в XXI веке: Материалы конф. Новосибирск: Сибмедиздат, 2004. - С.58.

13. Жукова Н.А., Семенов Д.Е., Сорокина И.В. и др. Влияние бетулоновой кислоты и ее производного 3-оксо-20(29)-лупен-28-оил.-3-аминопропионо-вой кислоты на структуру печени мышей с лимфосаркомой RLS // Бюл. экс-пер. биол. -2005. -№ 9.-С. 348-351.

14. Исеева Е.А., Быков В.Л. Морфофункциональные изменения эпителия пищевода при воздействии цитостатика // Морфология. 2006. - Т. 130, № 6. - С. 62-67.

15. Капелько В.И., Хаткевич А.Н., Бескровнова Н.Н., Цыпленкова В.Г. Насосная функция и ультраструктура сердца на ранней стадии адриамициновой кардиомиопатии // Кардиология. 1997. - № 1. - С. 49 - 53.

16. Капелько В.И., Хаткевич А.Н., Цыпленкова В.Г., Бескровнова Н.Н. Начальные изменения функции и ультраструктуры сердца при действии низких доз адриамицина // Кардиология. 1998. - № 4. - С. 24 - 29.

17. Карачурина Л.Т. Биохимические механизмы гепатопротекторного действия тритерпеноидов группы лупана и их фармакологическая активность: Авто-реф. дис. канд. биол. наук. Уфа, 2004.

18. Карачурина Л.Т., Сапожникова Т.А., Зарудий Ф.С., Флехтер О.Б., Галин Ф.З. Противовоспалительные и противоязвенные свойства бисгемифталатабетулина // Хим.-фармац. журн. 2002. - Т. 36, № 8. - С. 32 - 33.

19. Карачурина JI.T., Сапожникова Т.А., Зарудий Ф.С., Флехтер О.Б., Нигма-туллина Л.Р., Галин Ф.З. Исследование некоторых фармакологических свойств бисгемифталата бетулина // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2003. - Т. 66, № 4. - С. 56 - 59.

20. Катикова О.Ю., Костин Я.В., Ягудина Р.И., Тишкин B.C. Влияние средств растительного происхождения на показатели перекисного окисления липидов при остром токсическом гепатите // Вопр. мед. химии. 2001. - Т. 47, № 6.-С. 593 -598.

21. Кивман Г.Я., Рудзит Э.А., Яковлев В.П. Фармакокинетика химиотерапевти-ческих препаратов. М.: Медицина, 1982. - 255 с.

22. Кузнецов Б.Н., Левданский В.А., Еськин А.П., Полежаева Н.И. Выделение бетулина и суберина из коры березы, активированной в условиях «взрывного автогидролиза» // Химия растительного сырья. 1998. - № 1. - С. 5 - 9.

23. Ларионов Л.Ф. Химиотерапия злокачественных опухолей. М.: Медицина, 1962.

24. Лушникова Е.Л., Клинникова М.Г., Молодых О.П., Непомнящих Л.М. Морфологические проявления ремоделирования сердца при дилатационной кардиомиопатии антрациклинового генеза // Бюл. экспер. биол. 2004. - Т. 138, № 12.-С. 684-689.

25. Лушникова Е.Л., Клинникова М.Г., Молодых О.П., Непомнящих Л.М. Ультраструктурные критерии регенераторно-пластической недостаточности кардиомиоцитов при антрациклиновой кардиомиопатии // Бюл. экспер. биол. 2005. - Т. 139, № 4. - С. 470 - 475.

26. Лушникова Е.Л., Непомнящих Л.М., Клинникова М.Г., Молодых О.П. Ультраструктурные проявления нарушений регенерации кардиомиоцитов при действии доксорубицина // Морфология. 2005. - № 4. - С. 81 - 84.

27. Лушникова Е.Л., Непомнящих Л.М., Розенберг В.Д. Морфологические и молекулярно-генетические основы дилатационной кардиомиопатии. М.: Изд-во РАМН, 2004. - 192 с.

28. Лушникова Е.Л., Непомнящих Л.М., Семенов Д.Е. Альтеративная и пластическая недостаточность кардиомиоцитов: Новодриновые повреждения миокарда в условиях антрациклиновой кардиомиопатии // Бюл. экспер. биол. -2001.-Т. 131, № 6.-С. 697-702.

29. ЗЗ.Машковский М.Д. Лекарственные средства. М.: Медицина, 2003. - Т. 2. -С. 409-410.

30. Молоковский Д.С., Дьячук Г.И., Вишневецкая Т.П., Лапкина Т.Я., Юрченко И.В. Фармакологическая активность отвара листьев Betula pendula (Betula-ceae) // Раст. ресурсы. 2006. - Вып. 4. - С. 90 - 107.

31. Неклюдова В.И., Серегин Г.И., Шхвацабая Л.В. Кардиотоксическое действие цитостатиков у больных раком молочной железы // Вопросы онкологии. 1985.-Т. 31, №9.-С. 50-57.

32. Непомнящих Л.М. Альтеративная недостаточность мышечных клеток сердца при метаболических и ишемических повреждениях. М.: Изд-во РАМН, 1998.- 111 с.

33. Непомнящих Л.М. Регенераторно-пластическая недостаточность мышечных клеток сердца при нарушении синтеза белков. М.: Изд-во РАМН, 1998. -71 с.

34. Непомняших Л.М. Регенераторно-пластическая недостаточность кардиомиоцитов при нарушении синтеза белков // Бюл. экспер. биол. 2001. - Т. 131,№ 1.-С. 11-21.

35. Непомнящих Л.М. Регенераторно-пластическая недостаточность сердца: • Молекулярно-биологические механизмы и морфологические основы // Арх. патол. 2007. - № 1,-С. 3-12.

36. Непомнящих Л.М., Лушникова Е.Л., Клинникова М.Г. и др. Тканевая и внутриклеточная реорганизация миокарда мышей при воздействии гипогео-магнитного поля // Бюл. экспер. биол. 1997. - Т. 124, № 10. - С. 455 - 459.

37. Непомнящих Л.М., Лушникова Е.Л., Семенов Д.Е. Регенераторно-пластическая недостаточность сердца: Морфологические основы и молекулярные механизмы. М.: Изд-во РАМН, 2003. - 255 с.

38. Непомнящих Л.М., Лушникова Е.Л., Семенов Д.Е. Ультраструктурные изменения митохондрий в кардиомиоцитах при регенераторно-пластической недостаточности миокарда // Бюл. экспер.биол. 2001. - Т.131, № 2. - С. 218 -222.

39. Непомнящих Л.М., Лушникова Е.Л., Семенов Д.Е. Ультраструктура ядерного компартмента кардиомиоцитов при регенераторно-пластической недостаточности миокарда // Бюл. экспер. биол. — 2000. Т. 130, № 12. - С. 681 -687.

40. Непомнящих Л.М., Лушникова Е.Л., Семенов Д.Е. Ультраструктура сократительного аппарата кардиомиоцитов при регенераторно-пластической недостаточности миокарда // Бюл. экспер. биол. 2001. - Т. 131, № 3. - С. 347 -352.

41. Непомнящих Л.М., Лушникова Е.Л., Семенов Д.Е. Паренхиматозно-стромальные отношения в миокарде: Регенераторно-пластическая недостаточность кардиомиоцитов и развитие диффузного кардиосклероза // Бюл. экспер.биол. 2001. - Т. 132, № 7. - С. 103 - 109.

42. Петренко Н.И. Еланцева Н.В., Петухова В.З.,Шакиров М.М. Синтез производных бетулоновой кислоты, содержащих аминокислотные фрагменты /7 Химия природных соединений. 2002. - № 4. - С. 276 - 283.

43. Позднякова С.В. Морфофункциональное исследование цитопротекторного действия аланинамидных производных бетулоновой кислоты на модели ци-тотоксического повреждения органов: Автореф. дис. д-ра биол. наук. Новосибирск. — 2007. - 39с.

44. Позднякова С.В., Грек О.Р., Фунтиков А.С. и др. Нефропротекторный эффект производных бетулоновой кислоты при экспериментальном цитоста-тическом повреждении почек у крыс // Бюл. Сиб. отд-ния РАМН. 2007. -№5.-С. 117-121.

45. Позднякова С.В., Грек О.Р., Жоголь Р.А. и др. Активность монооксигеназ печени и биологические эффекты бетулоновой кислоты и ее амидных производных // Вестн. НГУ. Сер.: Биология, клиническая медицина. 2006. - № З.-С. 66- 70.

46. Проценко Л.Д., Булкина З.П. Химия и фармакология синтетических противоопухолевых препаратов: справочник. Киев, 1985. - 268 с.

47. Рапп О.А., Пашинский В.Г. Фармакологическая активность экстракта коры березы // Бюл. СО РАМН. 1997. - № 4. - С. 138 - 142.

48. Рева Ю.П. Изменения ультраструктуры клеток печени под действием циклофосфана и особенности его внутриклеточного распределения: Автореф. дис. канд. биол. наук. М., 1985.

49. Семенов А.А. Природные противоопухолевые средства. Новосибирск, 1979.

50. Семенов Д.Е., Непомнящих JT.M., Семенова JT.A. Морфологические проявления антрациклиновой кардиомиопатии в миокарде желудочков сердца крыс // Бюл. экспер. биол. 1987. - Т. 104, № 7. - С. 113 - 116.

51. Семенова JI.A., Непомнящих JI.M., Семенов Д.Е. Морфология пластической недостаточности мышечных клеток сердца. Новосибирск: Наука, 1985.

52. Сидоренко Ю.С., Франциянц Е.М., Розенко JT.JL, Ткачева Т.Н. Свободнора-дикальное окисление липидов в патогенезе опухолевой болезни // Цитология. 1999. - Т. 41, № 9. - С. 777-778.

53. Сорокина И.В., Толстикова Т.Г., Жукова Н.А. и др. Оценка противоопухолевого и антиметастатического эффектов амидов бетулоновой кислоты на мышах с перевиваемой карциномой Льюис // Бюл. экспер. биол. 2006. - № 7. - С. 78-81.

54. Сымон А.В., Веселова Н.Н., Каплун А.П. и др. Синтез циклопропановых производных бетулиновой и бетулоновой кислот и их противоопухолевая активность // Биоорганическая химия. 2005. - Т. 31, № 3. - С. 320 - 325.

55. Толстикова Т.Г., Сорокина И.В., Толстиков Г.А., Толстиков А.Г., Флехтер О.Б. Терпеноиды ряда лупана- биологическая активность и фармакологические перспективы I. Природные производные лупана // Биоорганическая химия. 2006. - Т. 32, № 1. - С. 42 - 55.

56. Ушморов А.Г. Оценка действия противоопухолевых препаратов на сформировавшиеся опухоли в эксперименте // Эсперим. онкология. 1989. - Т. 1, № 6.-С. 72-73.

57. Флехтер О.Б., Карачурина JI.T., Поройков В.В., Нигматуллина J1.P. и др. Синтез эфиров тритерпеноидов группы лупана и их гепатопрогекторная активность // Биоорганическая химия. 2000. - Т. 26, № 3. - С. 215 - 223.

58. Флехтер О.Б., Бореко Е.И., Нигматуллина JI.P., Павлова Н.И. и др. Синтез и противовирусная активность гидразидов и замещенных бензальгидразидов бетулиновой кислоты и ее производных // Биоорганическая химия. 2003. -Т. 29, № 3. — С. 326 -332.

59. Флехтер О.Б., Бореко Е.И., Нигматуллина JI.P., Третьякова Е.В. и др. Синтез и противовирусная активность амидов и коньюгатов бетулоновой кислоты с аминокислотами // Биоорганическая химия. 2004. - Т. 29, № 3. - С. 326 -332.

60. Черняева Г.Н., Пермякова Г.В. Флавоноиды коры Betula pendula Roth // Раст. ресурсы. 2003. - Т. 39, вып. 1. - С. 64 - 68.

61. Чиссов В.И., Русаков И.Г., Щитков К.Г. и др. Повышение противоопухолевого эффекта циклофосфана в эксперименте // Вопросы онкологии. 1985. -Т. 31, № 12.-С. 80-86.

62. Шинтяпина А.Б., Покровский А.Г., Шульц Э.Э., Толстиков Г.А. Индукция апоптоза бетулиновой кислотой в опухолевой клеточной линии человека // СПИД, рак и общественное здоровье: 14-я Международн. конф. 2005. - Т. 9, № 3. - С. 10.

63. Юкина Г.Ю., Быков В.Л. Морфофункциональные изменения щитовидной железы при действии циклофосфана и их обратимость // Морфология.2001. Т. 120, № 4. - С. 56 - 59.

64. Юкина Г.Ю., Неворотин А.И., Быков B.JI. Ультраструктурные и метаболические характеристики тироцитов при действии циклофосфана // Морфология. 2004. - Т. 125, № 1. - С. 66 - 71.

65. Adams V., Jiang Н., Yu J., Mobius-Winkler S. et al. Apoptosis in skeletal myocytes of patients with chronic heart failure is associated with exercise intolerance // J. Am. Coll. Cardiol. 1999. - Vol. 33. - P. 959 - 965.

66. Akimoto H., Bruno N.A., Slate D.L. et al. Effect of verapamil on doxorubicin cardiotoxicity: altered muscle gene expression in cultured neonatal rat cardi-omyocytes // Cancer Res. 1993. - Vol. 53. - P. 4658 - 4664.

67. Arai M., Yoguchi A., Takizawa Т., Yokoyama Т., Kanda Т., Kurabayashi M., Nagai R. Mechanism of doxorubicin-induced inhibition of sarcoplasmic reticulum Ca2+-ATPase gene transcription // Circ. Res. 2000. Vol. 86. - P. 8 - 14.

68. Boddy A.V., Furtun Y., Sardas S., Sardas O., Idle J.R. Individual variation in the activation and inactivation of metabolic pathways of cyclophosphamide // J. Natl. Cancer Inst. 1992. - Vol. 84. - P. 1744 - 1748.

69. Bottone A.E., De Beer E.L., Voest E.E. Anthracyclines enhance tension development in cardiac muscle by direct interaction with the contractile system // J. Mol. Ceil. Cardiol. 1997.-Vol. 29.-P. 1001 - 1008.

70. Bottone A.E., Voest E.E., De Beer E.L. Impairment of the actin-myosin interaction in permeabilized cardiac trabecular after chronic doxorubicin treatment // Clin Cancer Res. 1998. - Vol. 4. - P. 1031 - 1037.

71. Boucek R.J., Dodd D.A., Atkinson J.B., Oquist N., Olson R.D. Contractile failure in chronic doxorubicin-induced cardiomyopathy // J. Mol. Cell. Cardiol. 1997. -Vol. 29.-P. 2631 -2640.

72. Caroni P., Villani F., Carafoli E. The cardiotoxic antibiotic doxorubicin inhibitsthe Na+/Ca2+ exchanger of dog heart sarcolemmal vesicles // FEBS Lett. 1981. -Vol. 130.-P. 184- 186.

73. Chang T.K.H., Weber G.F., Crespi C.L. Waxman D.J. Differential activation of cyclophoaphamide and ifosfamide by cytochrome H450 2B and ЗА in human liver microsomes // Cancer Res. 1993. - Vol. 53. - P. 5629 - 5637.

74. Chen S., Garami M., Gardner D.G. Doxorubicin selectively inhibits brain versus atrial natriuretic peptide gene expression in cultured neonatal rat myocytes // Hypertension. 1999.-Vol. 34.-P. 1223- 1231.

75. Chen Y., Saari J.T., Kang Y.J. Weak antioxidant defenses make the heart a target for damage in copper-deficient rats // Free Radic. Biol. Med. 1994. - Vol. 17. -P. 529-536.

76. Chintharlapalli S., Papineni S., Ramaiah S.K., Safe S. Betulinic acid inhibits prostate cancer growth through inhibition of specificity protein transcription factors // Cancer Res. 2007. - Vol. 67. - P. 2816 - 2823.

77. De Beer E.L., Bottone A.E., Van der Velde J., Voest E.E. Doxorubicin impairs crossbridge turnover in skinned trabeculae after acute and chronic treatment // Mol. Pharmacol. 2000. - Vol. 57. - P. 1152 - 1157.

78. De Beer E.L., Bottone A.E., Voest E.E. Doxorubicin and mechanical performance of cardiac trabeculae after acute and chronic treatment: a review // Eur. J. Pharmacol. 2001. - Vol. 415. - P. 1 - 11.

79. De Beer E.L., Finkle H., Voest E.E., Van Hejst B.G.V., Schiereck P. Doxorubicin interacts directly with skinned single skeletal muscle fibers // Eur. J. Pharmacol. -1992. Vol. 214. - P. 97 - 100.

80. Doroshow J.H. Doxorubicin-induced cardiac toxicity // N. Engl. J. Med. 1991. -Vol. 324.-P. 843 -845.

81. Drummond R.M., Fay F.S. Mitochondria contribute to Ca2+ removal in smooth muscle cells // Eur. J. Physiol. 1996. - Vol. 431. - P. 473 - 482.

82. Fraiser L.H., Kanekal S., Kehrer J.P. Cyclophosphamide toxicity. Characterising and avoiding the problem // Drugs. 1991. - Vol. 42. - P. 781 - 795.

83. Friedman H.S., Colvin O.M., Aisaka K., Popp J., Bossen E.H., Reimer K.A. et al. Glutathione protects cardiac and skeletal muscle from cvclophosphamide-induced toxicity // Cancer Res. 1990. - Vol. 50. - P. 2455 - 2462.

84. Fulda S., Friesen C., Los M. et al. Betulinic acid triggers CD95 (APO-l/Fas)-and p53-independent apoptosis via activation of caspases in neuroectodermal tumors // Cancer Res. 1997. - Vol. 57. - P. 4956 - 4964.

85. Fulda S., Jeremias I., Steiner H. et al. Betulinic acid: A new cytotoxic agent against malignant brain-tumor cells // Int. J. Cancer. 1999. - Vol. 82. - P. 435 -441.

86. Galgon Т., Wohlrab W., Drager B. Betulinic acid induces apoptosis in skin cancer cells and differentiation in normal human keratinocytes // Exp. Dennatol. -2005. Vol. 14. - P. 736 - 743.

87. Jensen R.A. Doxorubicin cardiotoxicity: contractile changes after long-term treatment in the rat // J. Phramacol. Exp. Ther. 1986. - Vol. 236. - P. 197 - 203.

88. Kandylis K., Vassilomanolakis M., Tsoussis S., Efremidis A.P. Ifosfamide cardiotoxicity in humans // Cancer Chemother. Pharmacol. 1989. - Vol. 24. - P. 395-396.

89. Kang Y.J., Chen Y., Epstein P. Suppression of doxorubicin cardiotoxicity by overexpression of catalase in the heart of transgenic mice // J. Biol. Chem. 1996. - Vol. 271, — P. 12610- 12616.

90. Kang Y.J., Zhou Z.-X., Wang G.-W., Buridi A., Klein J.B. Supression by metal-lothionein of doxorubicin-induced cardiomyocyte apoptosis through inhibition ofp38 mitogen-activated protein kinases // J. Biol. Chem. 2000. - Vol. 275. - P. 13690- 13698

91. Kasperczyk H., La Ferla-Bruhl K., Westhoff M.A. et al. Betulinic acid as new activator of NF-kappaB: molecular mechanisms and implications for cancer therapy // Oncogene. 2005. - Vol. 23. - P. 7611 - 7620.

92. Khayat D., Antoine E. Docetaxel in combination chemotherapy for metastatic breast cancer//Semin. Oncol. 1997. - Vol. 24, Suppl. 13.-P. S13-19-26.

93. Kim D.S., Pezzuto J.M., Pisha E. Synthesis of betulinic acid derivatives with activity against human melanoma // Bioorg. Med. Chem. Lett, 1998. - Vol. 8. -P. 1707- 1712.

94. Kotamraju S., Konorev E.A., Joseph J., Kalyanaraman B. Doxorubicin-induced apoptosis in endothelial cells and cardiomyocytes is ameliorated by nitrone spin traps and ebselen // J. Biol. Chem. 2000. - Vol. 275. - P. 33585 - 33592.

95. Kumar D., Kirshenbaum L., Li T. et al. Apoptosis in isolated adult cardiomyocytes exposed to adriamycin 11 Ann. N.Y. Acad. Sci. 1999. - Vol. 874. - P. 156 - 168.

96. Lee S.M., Min B.S., Lee C.G., Kim K.S., Kho Y.H. Cytotoxic triterpenoids from the fruits of Zizyphus jujuba // Planta Med. 2003. - Vol. 69. - P. 1051 -1054.

97. Li P., Nijihawan D., Budihardjo I. et al. Cytochrome с and dATP-dependent formation of apaf-l/caspase-9 complex initiations an apoptotic protease cascade 7 Cell. 1997.-Vol. 91.-P. 479-489.

98. Li Т., Singal P.K. Adriamycin-induced early changes in myocardial antioxidant enzymes and their modulation by probucol // Circulation. 2000. - Vol. 102. - P. 2105-2110.

99. Liby K.T., Yore M.M., Sporn M.B. Triterpenoids and rexinoids as multifunctional agents for the prevention and treatment of cancer // Nature Rev. Cancer. 2007. 7. 357-369.

100. Liu W.K., Ho J.C., Cheung F.W., Liu B.P., Ye W.C., Che C.T. Apoptotic activity of betulinic acid derivatives on murine melanoma В16 cell line // Exp. Dermatol. 2005. - Vol. 14, № 10. - P. 736 - 743.

101. Lipshultz S.E., Colan S.D., Gelber R.D., Perez-Atayde A.R., Sallan S.E., Sanders S.P. Late cardiac effects of doxorubicin therapy for acute lymphoblastic leukemia in childhood // N. Engl. J. Med. 1991. - Vol. 324. - P. 808 - 815.

102. Ludeman S.M., Ho C., Boal J.H., Sweet E.M., Chang Y.H. Carboxyphospha-mide: NMR studies of its stability and cell membrane permeability // Drug Metab. Disp. 1992. - Vol. 20. - P. 337 - 338.

103. Mihm M.J., Yu F., Weinstein D.M. et al. Intracellular distribution of peroxyni-trite during doxorubicin cardiomyopathy: Evidence for selective impairment of myofibrillar creatine kinase // Br. J. Pharmacol. 2002. - Vol. 135. — P. 581 — 588.

104. Mills B.A., Roberts R.W. Cyclophosphamide-induced cardiomyopathy a report of two cases and review of the English literature // Cancer Res. - 1979. -Vol. 43.-P. 2223-2226.

105. Minotti G., Cairo G., Monti E. Role of iron anthracycline cardiotoxicity: New tunes for an old song? // FASEB J. 1999. - Vol. 13. - P. 199 - 212

106. Moore M.J. Clinical pharmokinetics of cyclophosphamide // Clin. Pharmacokinet. 1991.-Vol. 20.-P. 194-208.

107. Myers C. The role of iron in doxorubicin-induced cardiomyopathy // Semin. Oncol. 1998. - Vol. 25, 4 Suppl. 10.-P. 10-14.

108. Olson H.M., Young D.M., Prieur D.J., LeRoy A.F., Reagan R.L. Electrolyte and morphologic alterations of myocardium in adriamycin-treated rabbits // Am. J. Pathol. 1974. - Vol. 77. - P. 439 - 454.

109. Pacher P., Liaudet L.L., Bai P., Mabley J.G. et al. Potent metalloporphyrin peroxynitrite decomposition catalyst protects against the development of doxorubicin-induced cardiac dysfunction // Circulation. 2003. - Vol. 107. - P. 896 -904.

110. Papoian Т., Lewis W. Adriamycin cardiotoxicity in vivo. Selective alterations in rat cardiac mRNA // Am. J. Pathol. 1990. - Vol. 136. - P. 1201 - 1207.

111. Rabelo E., De Angelis K., Bock P. et al. Baroreflex sensitivity and oxidative stress in adriamycin-induced heart failure // Hypertension. 2001. - Vol. 38, Pt. 2.-P. 576-580.

112. Raghuvar Gopal DV., Narkar AA., Badrinath Y., Mishra KP., Joshi DS. Protection of Ewing's sarcoma family tumor (ESFT) cell line SK-N-MC from betulinic acid induced apoptosis by alpha-DL-tocopherol // Toxicol Lett. 2004. - Vol. 153, №2.-P. 201 -212.

113. Rossini L., Monti L., Cova D., Piccinini F. Determination of doxorubicin and doxorubicin-3-ol in rat heart // Arch. Noxicol. 1986. - Suppl. 9. - P. 474 - 478.

114. Rowinsky E.K., McGuire W.P., Guarieri T. et al. Cardiac Disturbances during the administration of paclitaxel // J. Clin. Oncol. 1991. - Vol. 9. - P. 1704 -1712.

115. Sawyer D.B., Fukazawa R., Arstall M.A., Kelly R.A. Daunombicin-induced apoptosis in rat cardiac myocytes is inhibited by dexrazoxane /7 Circ. Res. 1999. -Vol. 84.-P. 257-265.

116. Schimmel K.J.M., Richel D.J., van den Brink R. B.A., Guchelaar H.-J. Cardi-otoxicity of cytotoxic drugs // Cancer Treat. Rev. 2004. - Vol. 30. - P. 181 -191.

117. Shioji K., Kishimoto C., Nakamura H. et al. Overexpression of thioredoxin-1 in transgenic mice attenuates adriamycin-induced cardiotoxicity // Circulation. -2002. Vol. 106 - P. 1403 - 1409.

118. Singal P.K., Deally C.M., Weinberg L.E. Subcellular effects of adriamycin in the heart: a concise review // J. Mol. Cell. Cardiol. 1987. - Vol. 19. - P. 817 -828.

119. Siveski-Iliskovic N., Hill M., Chow D.A., Singal P.K. Probucol protects against adriamycin cardiomyopathy without interfering with its antitumor effect // Circulation. 1995. - Vol. 91.-P. 10- 15.

120. Sladek N.E. Metabolism of oxazaphosphorines // Pharmacol. Ther. 1988. -Vol. 37.-P. 301 -355.

121. Sparano J.A. Doxorubicin/taxane combinations: Cardiac toxicity and pharmacokinetics // Semin. Oncol. 1999. - Vol. 26, Suppl. 9. - P. 14 - 19.

122. Sporn M., Liby K.T. Cancer chemoprevention: scientific promise, clinical uncertainty//Nature Clin. Pract. Oncol.-2005,-Vol. 2. P. 518 - 525.

123. Steinberg J.S., Cohen A.J., Wasserman A.G. et al. Acute arrhythmogenicity ofdoxorubicin administration//Cancer. 1987.-Vol. 60. — P. 1213-1218.

124. Steinherz L.J., Steinherz P.G., Tan C.T.C., Heller G., Murphy M.L. Cardiac toxicity 4 to 20 years after completing anthracycline therapy // JAMA. 1991. -Vol. 266.-P. 1672- 1677.

125. Sudharsan P.Т., Mythili Y., Selvakumar E., Varalakshmi P. Lupeol and its ester ameliorate the cyclophosphamide provoked cardiac lysosomal damage studied in rat // Mol. Cell. Biochem. 2006. - Vol. 282. - P. 23 - 29.

126. Sudharsan P.T., Mythili Y., Selvakumar E., Varalakshmi P. Lupeol and its ester inhibit alteration of myocardial permeability in cyclophosphamide administered rats // Mol. Cell. Biochem. 2006. - Vol. 292. - P. 39 - 44.

127. Sudharsan P.T., Mythili Y., Selvakumar E., Varalakshmi P. Lupeol and its ester exhibit protective role against cyclophosphamide-induced cardiac mitochondrial toxicity // J. Cardiovasc. Pharmacol. 2006. - Vol.47. - P 205 - 210.

128. Sun X., Zhou Z., Kang Y.J. Attenuation of doxorubicin chronic toxicity in metallothionein-overexpressing transgenic mouse heart // Cancer Res. 2001. -Vol. 61.-P. 3382-3387.

129. Tafani M., Schneider T.G., Pastorino J.G., Farber J.L. Cytochrome c-dependent activation of caspase-3 by tumor necrosis factor requires induction of the mitochondrial permeability transition // Am. J. Pathol. 2000. - Vol. 156. - P. 2111 -2121.

130. Tan Y., Yu R., Pezzuto J.M. Betulinic acid induced programmed cell death in human melanoma cells involves mitogen-activated protein kinase activation // Clin. Cancer Res. 2003. - Vol. 9, № 7. - P. 2866 - 2875.

131. Tian R.H., Zhang Yan C.H., Dai Y.R. Involvement of poly (ADP-ribose) polymerase and activation of caspase-3-like protease in heat shock-induced apoptosis in tobacco suspension cells // FEBS Lett. 2000. - Vol. 474. - P. 11 - 15.

132. Turko I., Murad F. Protein nitration in cardiovascular diseases // Pharmacol. Rev. 2002. - Vol. 54. - P. 619 - 634

133. Vejlstrup N.G., Bouloumie A., Boesgaard S., Andersen C.B. et al. Inducible nitric oxide synthase (iNOS) in the human heart: Expression and localization incongestive heart failure 11 J. Mol. Cell. Cardiol. 1998. - Vol. 30. - P. 1215 — 1223.

134. Walker D., Flinois J.P., Mookman S.C. et al. Identification of the major human hepatic cytochrome P450 involved in activation and N-dechlorethylation of ifos-famide //Biochem. Pharmacol. 1994.-Vol. 47.-P. 1157- 1163.

135. Wang G.-W., Klein J.B., Kang Y.J. Metallothionein inhibits doxorubicin-induced mitochondrial cytochrome с release and caspase-3 activation in cardi-omyocytes // J. Pharmacol. Exp. Ther. 2001. - Vol. 298. - P. 461 -468.

136. Wang W., Liu J., Han J. et al. New triterpenoids from Kadsura heteroclite and their cytotoxic activity // Planta Med. 2006. - Vol. 75. - P. 450 - 457.

137. Weinstein D.M., Mihm M.J., Bauer J.A. Cardiac peroxynitrite formation and left ventricular dysfunction following doxorubicin treatment in mice // J. Pharmacol. Exp. Ther. 2000. - Vol. 294. - P. 396 - 401.

138. Weiss R.B. The anthracyclines: will we ever find a better doxorubicin? // Sem. Oncol. 1992. Vol. 19. - P. 670 - 686.

139. Yamaoka M., Yamaguchi S., Suzuki Т., Okuyama M. et al. Apoptosis in rat cardiac myocytes induced by Fas ligand: priming for Fas-mediated apoptosis with doxorubicin // J. Mol. Cell. Cardiol. 2000. - Vol. 32. - P. 881 - 889

140. Yen H.-C., Oberley T.D., Vichitbandha S. et al. The protective role of manganese superoxide dismutase against adriamycin-induced acute cardiac toxicity in transgenic mice // J. Clin. Invest. 1996. - Vol. 98. - P. 1253 - 1260.

141. Yule S.M., Boddy A.V. Cole M., Price L., Wyllie R., Tasso M.J., Pearson

142. A.D.J., Idle J.R. Cyclophosphamide metabolism in children // Cancer Res. -1995.-Vol. 55.-P. 803 809.

143. Zanon M., Piris A., Bersani I. et al. Apoptosis protease activator protein-1 expression is dispensable for response of human melanoma cells to distinct proapop-totic agents // Cancer Res. 2004. - Vol. 64. - P. 7386 - 7394.

144. Zhu W., Zou Y., Aikawa R., Harada K. et al. МАРК superfamily plays an important role in daunomycin-induced apoptosis of cardiac myocytes // Circulation. 1999. - Vol. 100. - P. 2100 - 2107.

Информация о работе

Свиридов, Евгений Анатольевич
кандидата биологических наук
Новосибирск, 2008
ВАК 03.00.25

Диссертация

Ультраструктурный и морфометрический анализ кардиомиоцитов при действии циклофосфана и тритерпеноидов - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы