Введение к работе
Актуальность проблемы
В настоящее время заболеваемость злокачественными новообразованиями во всем мире неуклонно растет (D М Parkin et al, 2001) Именно поэтому поиск препаратов, препятствующих развитию рака, является одной из основных задач противораковой борьбы
В последние годы большое внимание уделяется изучению биологических эффектов мелатонина - гормона, синтезируемого в эпифизе (шишковидной железе) животных, преимущественно в ночные часы (В Claustrat et al, 2005) Мелатонин обладает широким спектром физиологических влияний на эндокринную и репродуктивную функцию (В Н Анисимов и соавт, 2003, Ф И Комаров и соавт, 2004, В Claustrat et al, 2005), поведение (Э Б Арушанян, 2005) и экспрессию генов (С В Анисимов и соавт, 2002, S V Amsimov, N Popovic,2004)
Многочисленные экспериментальные исследования позволили установить, что наиболее важными физиологическими эффектами мелатонина являются контроль цир-кадных и сезонных ритмов, стимуляция многих метаболических процессов, ингибирую-щее действие на пигментный метаболизм, антигонадотропное действие, седативное и галлюциногенное действие на центральную нервную систему, подавление клеточной пролиферации и противоопухолевое действие в условиях экспериментального опухолевого роста Кроме того, мелатонин является одним из сильнейших эндогенных антиоксидантов (Э Б Арушанян, 2004, Л М Берштейн, 2004, Ф И Комаров и соавт , 2004, М А Пальцев, ИМ Кветной, 2006, Т В Кветная, И В Князькин, 2003, С Bartschet al ,2001, R J Reiteret al , 2002)
Несмотря на то, что противоопухолевая активность мелатонина известна довольно давно, в течение длительного периода времени действие мелатонина изучалось, главным образом, in vitro на культурах опухолевых клеток различного гистогенеза (S Cos, Е J Sanchez-Barcelo, 2000) В опытах, выполненных in vitro, показано, что эффект мелатонина зависит от его дозы (С Bartsch et al, 2001)
В опытах in vivo было установлено, что введение экзогенного мелатонина тормозит развитие спонтанных опухолей и канцерогенез молочной железы, индуцируемый введением 7,12-диметилбенз(а)антрацена (ДМБА) или N-нитрозометилмочевины (НММ) у самок крыс (V N Anisimov, 2003, С Aubert et al, 1980, D E Blask, 1993, S A Musatov et al, 1999) Мелатонин также тормозит развитие опухолей шейки матки и влагалища, индуцируемых интравагинальными аппликациями ДМБА (V N Anisimov et al, 2000) и папил-
лом кожи, индуцированных накожными аппликациями бенз(а)пирена (БП) и кротонового масла у мышей (А С Kumar, U N Das, 2000) Мелатонин оказывает подавляющее влияние на канцерогенез толстого кишечника, индуцируемый 1,2-диметилгидразином (ДМГ) (V N Anisimov et al, 1997, В Н Анисимов и др, 2003) и гепатоканцерогенез, индуцируемый введением диэтилнитрозамина (ДЭНА) (К В Dakshayam et al, 2005) или ДЭНА с фенобарбиталом у крыс (К М Rahman et al, 2003) В большинстве указанных работ in vivo мелатонин применялся в одной дозе
Анализ данных литературы свидетельствует о том, что результаты большинства исследований являются не вполне убедительными с точки зрения правил и требований, предъявляемых к экспериментам по изучению влияния различных химических соединений на процессы канцерогенеза В некоторых экспериментах мелатонин вводился сравнительно малому числу животных (10-20 животных в группе), в других - введение препарата начинали, когда все животные были старыми, эксперимент заканчивали, когда животные достигали 50 % летальности или в другое произвольное время, аутопсия и корректное патоморфологическое исследование не всегда проводилось (V N Anisimov, 2006) В то же время в литературе имеются сведения о стимулирующем влиянии мелатонина на некоторые опухоли в эксперименте (VN Anisimov et al, 2001, RD Lipman et al, 1998, W Pierpaoh et al, 1991, В И Романенко, 1983, 1985)
Следовательно, для более полного понимания действия мелатонина на канцерогенез, для выявления закономерностей его онкостатического действия необходимы исследования на большем количестве моделей с использованием канцерогенов различного механизма действия и разной органной специфичности
Таким образом, изучение механизмов антиканцерогенного действия мелатонина на моделях индуцированного канцерогенеза, а также исследование дозовой зависимости его эффектов является актуальным направлением экспериментальной онкологии
Цель исследования
Изучить влияние мелатонина при введении в разных дозах на развитие новообразований и перекисное окисление липидов на моделях химического канцерогенеза легких, кожи и мягких тканей у мышей
Задачи исследования
Изучить влияние разных доз мелатонина на частоту, множественность и размеры опухолей легких, индуцируемых уретаном у мышей,
Изучить влияние разных доз мелатонина на частоту, множественность и разме-
ры опухолей мягких тканей на модели опухолей подкожной клетчатки, индуцируемых бенз(а)пиреном (БП) у мышей, а также латентный период опухолей, продолжительность жизни животных и выживаемость опухоленосителей,
Изучить влияние разных доз мелатонина на частоту, множественность и размеры опухолей кожи, индуцируемых БП у мышей, а также латентный период опухолей, продолжительность жизни животных и выживаемость опухоленосителей,
Изучить влияние мелатонина на динамику гистологических изменений и про-лиферативную активность в изучаемых опухолях,
Изучить динамику некоторых показателей перекисного окисления липидов (ПОЛ) в сыворотке крови и опухолевой ткани у мышей в условиях индуцированного канцерогенеза и при коррекции мелатонином в разных дозах,
Проанализировать дозовую зависимость влияния мелатонина на изучаемые морфологические и биохимические показатели,
Научная новизна
В работе впервые исследовано влияние мелатонина на канцерогенез мягких тканей in vivo, продемонстрировано его подавляющее действие на развитие опухолей подкожной клетчатки и их метастатическую активность Также в работе впервые показано, что мелатонин достоверно ингибирует канцерогенез легких, что способствует дифферен-цировке опухолевой ткани Продемонстрировано антиканцерогенное и антиметастатическое действие мелатонина в отношении опухолей кожи На всех изучаемых моделях опухолей установлено антипролиферативное действие мелатонина В работе впервые изучена и проанализирована дозовая зависимость антиканцерогенного действия мелатонина в отношении изучаемых индуцированных опухолей in vivo Показано, что введение мелатонина как в малых (2 мг/л), так и в больших (20 мг/л) дозах оказывает онкопротекторный эффект, наиболее выраженный при введении меньшей дозы В работе проанализировано влияние мелатонина на процессы ПОЛ в условиях индуцированного канцерогенеза и впервые показано, что антиоксидантный эффект меньшей дозы мелатонина (2 мг/л) более выражен, чем эффект большей (20 мг/л) дозы
Научно-практическая значимость работы
Полученные результаты могут служить экспериментальным обоснованием для дальнейшего изучения онкопротекторного потенциала мелатонина, разработки научно-обоснованных рекомендаций по применению мелатонина сцелью профилактики злокачественных новообразований
Апробация диссертации
Результаты работы были доложены и обсуждены на VII Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» (Москва, 2006), 5-ой, 6-ой Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Отечественные противоопухолевые препараты» (Москва, 2006, 2007), XIII, XIV Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2006, 2007), Российской научной конференции с международным участием «Медико-биологические аспекты мульти-факториальной патологи» (Курск, 2006), Научно-практической конференции молодых ученых и специалистов "Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медици-ны-2006" (Санкт-Петербург, 2006), XI научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета им Н П Огарева (Саранск, 2006), XXXIV Огаревских чтениях (научной конференции Мордовского государственного университета им Н П Огарева) (Саранск, 2006), Европейской конференции по старению (Инсбрук, 2006), Российской конференции по фундаментальной онкологии «Петровские чтения» (Санкт-Петербург, 2007), IV научно-практической конференции «Общество, государство и медицина для пожилых» (Москва, 2007), 16-й Международной конференции «СПИД, рак и общественное здоровье» (Санкт-Петербург, 2007), VI Европейском конгрессе Международной ассоциации геронтологии и гериатрии (Санкт-Петербург, 2007)
Положения, выносимые на защиту
Введение в ночные часы мелатонина, не оказывая влияния на общую частоту опухолей легких, индуцируемых уретаном у мышей, значительно уменьшает их множественность, размеры, пролиферативную активность, повышает степень дифференцировки опухолевой ткани
Мелатонин значительно уменьшает общую частоту развития сарком подкожной клетчатки, индуцируемых БП у мышей, а также их пролиферативную активность и способность к метастазированию, увеличивает латентный период развития опухолей, продолжительность жизни животных и выживаемость опухоленосителей
Мелатонин значительно уменьшает общую частоту развития опухолей кожи, индуцируемых БП у мышей, снижая количество злокачественных опухолей, их пролиферативную активность и метастатический потенциал, увеличивает латентный период развития опухолей, продолжительность жизни животных и выживаемость опухоленосителей
Введение изучаемых канцерогенов (уретан, БП) животным сопровождается активацией ПОЛ, как в сыворотке крови, так и в ткани опухолей, введение мелатонина уменьшает, а в ряде случаев полностью нивелирует эти изменения
5 Эффект мелатонина на канцерогенез и процессы ПОЛ зависит от дозы препарата с более выраженным эффектом малой дозы (2 мг/л) по сравнению с большой дозой (20
мг/л)
Объем и структура диссертации
