Введение к работе
Актуальность проблемы. Защита организма человека и животных от воздействия ионизирующего излучения (ИИ) является одной из самых актуальных проблем радиационной биологии и медицины (Гуськова А.К., 2004; Ярмоненко С.П., 2006). Экологические катастрофы техногенного и природного происхождения, использование лучевой энергии в медицине и промышленности требуют применения медицинских мероприятий, направленных как на профилактику лучевой болезни, так и реабилитацию здоровья населения, подвергшегося радиоактивному воздействию в различных дозах (Ильин Н.В., Соловьев В.Ю., 2004; Хмельницкий О.К., Парусов Ю.Ю., 2004; Кеирим-Маркус И.Б., Юганова Т.И., 2005; Баранов А.В., Рождественский Л.М., 2008). Радиопротекторы как средства индивидуальной химической защиты могут применяться в чрезвычайных ситуациях на предприятиях атомной промышленности при выполнении срочных ремонтных работ в условиях повышенной радиации или на загрязненной радионуклидами территории, при космических полетах, а также в онкологии при лучевой терапии опухолей (Баранов А.В., Рождественский Л.М., 2008).
Известно, что при облучении в сублетальных дозах решающее значение имеет поражение кроветворной системы. Лечебный эффект высокодозной радиотерапии онкологических больных ограничивается развитием серьезных побочных эффектов, среди которых особое место занимает депрессия кроветворения (Васин М.В. и др., 2008; Сакаева Д.Д., Лазарева Д.Н., 2008). Поэтому очевидна актуальность поиска и разработки новых радиопротекторных средств, а также необходимость в проведении исследований по выявлению новых фармакодинамических эффектов у известных препаратов, способных снизить степень лучевого поражения и ускорить постлучевое восстановление костного мозга (Квачева Ю.Е., 2003; Ярмоненко С.П., 2006).
Использование современной интенсивной радио- и химиотерапии опухолей также требует системы обеспечения ее переносимости, т.е. применения препаратов сопровождения (Переводчикова Н.И., 2005; Ведерникова Н.В., 2009; Трещалин И.Д. и др., 2009; Трещалин И.Д. и др., 2009). Необходимость разработки новых методов фармакологической коррекции метаболического статуса, защиты организма от токсических побочных эффектов противоопухолевых средств и лучевой терапии, определила выбор наших научных исследований.
С этой точки зрения препарат дикарбамин: МНН - имидазолилэтанамид пентандиовой кислоты, фармгруппа: лейкопоэза стимулятор, Код ATX: V03AF, который ускоряет дифференцировку и функциональное созревание нейтрофилов, представляет для нас научный интерес в свете изучения его гемато- и миелопротекторных эффектов в связи с появлением в литературе новых научных данных о его фармакодинамических свойствах. В ряде предыдущих исследований была установлена способность дикарбамина индуцировать дифференцировку опухолевых клеток экспериментальной меланомы, эритробластоза Френд и др., модифицировать токсичность циклофосфамида, снижать активность апоптоза гемопоэтических клеток, развивающегося под воздействием химиопрепаратов (Райхлин Н.Т., Небольсин В.Е. и др., 2003; Райхлин К.Т., Трещалин К.Д. и др., 2003; Райхлин Н.Т., Андронова Н.В. и др., 2005; Каршиева С.Ш., 2009; Седакова Л.А., и др., 2010). Дикарбамин в настоящее время применяется как средство сопровождения химиотерапии для уменьшения ее миелосупрессивных эффектов (Трещалин И.Д., Переверзева Э.Р., Бодягин Д.А. и др., 2009; Bychkov M.B. et al., 2009).
Цель исследования: изучение в профилактическом и лечебном режимах гемато- и миелопротекторной эффективности дикарбамина при лучевой супрессии гемопоэза и цитостатической терапии опухолей.
Задачи исследования.
1. Оценить показатели лейкоцитарного состава периферической крови в условиях экспериментального костномозгового синдрома у мышей при профилактическом режиме введения дикарбамина.
2. Изучить изменения лейкоцитарного состава периферической крови в динамике в условиях экспериментального костномозгового синдрома у мышей при лечебном режиме введения дикарбамина.
3. Оценить влияние дикарбамина в различных режимах введения на выживаемость и среднюю продолжительность жизни мышей на фоне воздействия ионизирующей радиации.
-
Исследовать гемато- и миелопротекторную активность дикарбамина в условиях экспериментальной лучевой супрессии гемопоэза у кроликов.
-
Изучить влияние дикарбамина на эффективность лучевой и цитотоксической терапии в условиях роста карциномы легких Льюис(LLC) у мышей.
Научная новизна работы.
1. Впервые показаны гемато- и миелопротекторные эффекты дикарбамина в условиях экспериментального пострадиационного костномозгового синдрома.
2. При введении дикарбамина в различных режимах в дозах, начиная с 5,0, 15,0, 50,0 мг/кг у экспериментальных животных выявлены статистически значимые различия по целому ряду исследуемых показателей лейкоцитарного состава периферической крови мышей, по сравнению с контрольной группой, подтверждающие гематопротекторный эффект препарата.
3. Дикарбамин в дозе 15,0 мг/кг при лечебном пероральном введении обеспечивал достаточно высокий уровень фармакологической защиты кроветворной ткани кроликов после воздействия ионизирующей радиации, что выражалось в статистически значимом уменьшении продолжительности и глубины пострадиационного дефицита субпопуляций миелокариоцитов, устранении феномена повторного падения абсолютных показателей миелокариоцитов, а также эффективной защите и стимуляции процессов пролиферации и дифференцировки кроветворных предшественников.
4. Применение дикарбамина в дозе 15,0 мг/кг при лечебном пероральном введении по сравнению с препаратом сравнения мексамином, обеспечивало поддержание более оптимального лейкоцитарного состава в условиях экспериментального костномозгового синдрома у кроликов.
5. Дикарбамин в дозе 15,0 мг/кг при внутрибрюшинном (в/б) лечебном введении и пероральном как лечебном, так и профилактическом введении увеличивал продолжительность жизни мышей, подвергнутых облучению в дозе 5 Гр.
6. Сочетанное применение лучевой терапии с введением дикарбамина как в профилактическом, так и лечебном режимах, не влияло на темпы роста первичного опухолевого узла карциномы Льюис у мышей линии С57В1/6.
7. Дикарбамин в условиях модели с хирургическим удалением первичного опухолевого узла карциномы Льюис при сочетанном применении с циклофосфаном увеличивал антиметастатический эффект цитостатика.
Практическая значимость исследования. Полученные данные расширяют представление о спектре фармакологического действия дикарбамина и являются экспериментальным обоснованием для дальнейшего изучения его миело- и гематопротекторной эффективности в условиях лучевого и цитостатического повреждения биологических систем и могут служить основой для расширения спектра его применения в медицинской практике.
Внедрение в практику. Разработанные положения включены в программу обучения студентов на кафедре клинической морфологии с курсом онкологии ГОУ ВПО «Пензенский государственный университет» и на кафедре общей и клинической фармакологии ГОУ ВПО «Мордовский государственный университет им Н.П. Огарева».
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Дикарбамин в дозах 5,0, 15,0 и 50,0 мг/кг, как при профилактическом, так и лечебном режимах введения в условиях экспериментального костномозгового синдрома в значительной степени предотвращает снижение числа лейкоцитов у мышей за счет сегментоядерных нейтрофилов и лимфоцитов в периферической крови и ускорял процесс восстановления количества лейкоцитарных клеток до исходного уровня.
2. Дикарбамин в дозе 15,0 мг/кг в лечебном режиме способствует защите уровня лейкоцитов и лимфоцитов кроликов в периферической крови и ядросодержащих клеток костного мозга на ранних этапах после гамма-облучения и ускоренному восстановлению кроветворения.
3. Дикарбамин в дозе 15,0 мг/кг в лечебном и профилактическом режимах введения увеличивает продолжительность жизни мышей, подвергнутых облучению в дозе 5 Грей (Гр).
4. Однократное лучевое воздействие в дозе 2,0 Гр не оказывает противоопухолевого и антиметастатического эффектов на модели карциномы легких Льюис у мышей линии С57В1/6.
5. Дикарбамин не увеличивает темпов роста первичного опухолевого узла и процесс спонтанного метастазирования опухоли LLC, а в условиях с хирургическим удалением первичного опухолевого узла при сочетанном применении с циклофосфаном увеличивает антиметастатический эффект цитостатика.
Личный вклад соискателя. Экспериментальное исследование, протоколирование результатов, анализ полученных данных, статистическая обработка данных проведены лично А.И. Зиновьевым. В ходе сбора материала для диссертационной работы соискателем были освоены унифицированные методики количественного изучения клеточного состава периферической крови и костномозгового пунктата, оценки противоопухолевой и антиметастатической эффективности, вариационной статистики.
Апробация работы. Результаты работы и основные положения диссертации доложены и обсуждены на межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы медицинской науки и образования» (Пенза, 2009), научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава и студентов (Пенза 2008, 2009).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 работ, в том числе – 3 в центральных журналах, рекомендуемыми ВАК Минобрнауки РФ.
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 205 страницах машинописного текста и состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов, списка использованной литературы, содержащего 337 источников, из них российских - 267, иностранных - 70. Работа иллюстрирована 41 таблицой и 47 рисунками.
