Влияние перфторана на радиационный апоптоз тимоцитов


Пшенкина Н.Н., Веселова О.М., Мурзина Е.В., Андреева Н.Б.
Военно-медицинская академия, Санкт-Петербург


В последние годы ведутся исследования по изучению возможности использования эмульсий ПФОС в качестве дополнительных средств для усиления эффектов химио- и рентгенотерапии при лечении злокачественных новообразований. Повышение эффективности химиолучевой терапии на фоне введения перфторана связывают с увеличением оксигенации опухолей и усилением роли кислородного эффекта. Вместе с тем, эффект перфторана, по-видимому, не ограничивается лишь перечисленными механизмами. В пользу этого свидетельствует улучшение переносимости больными курса рентгенотерапии, улучшение у них показателей периферической крови, улучшение функции печени и почек.

В связи с этим представлялось важным оценить влияние перфторана на апоптоз клеток радиочувствительного органа при различных схемах введения препарата облученным животным.

В качестве экспериментальной модели использовали общее рентгеновское облучение крыс в дозе 8 Гр, которая вызывает костномозговую форму лучевой болезни. Перфторан вводили крысам однократно внутривенно в дозе 5 мл/кг за 15 мин до облучения (1 группа), сразу после облучения (2 группа) и за 7 дней до облучения (3 группа). Взятие ткани тимуса для исследования осуществляли через 6 часов после облучения, в период ранней клеточной гибели.

Для количественной оценки апоптоза определяли процент фрагментации ДНК в тимусе крыс, который вычисляли как отношение содержания ДНК в низкомолекулярной фракции к общему содержанию ее в исследуемой ткани. Чтобы убедиться в том, что низкомолекулярная ДНК представляет собой продукт межнуклеосомной фрагментации, характерной для апоптоза, экстракты ткани подвергали электрофоретическому разделению в 2% агарозном геле.

При исследовании фрагментации ДНК тимуса установлено, что в контрольной группе животных через 6 часов после облучения в дозе 8 Гр степень фрагментации ДНК составляла 24,7 ± 2,68 % против 1,72 ± 0,23 % у интактных животных. При электрофоретическом разделении ДНК, выделенной из тимуса, выявлено наличие низкомолекулярных фрагментов, кратных 50 тыс. пар оснований. Это свидетельствовало, что анализируемая низкомолекулярная ДНК является продуктом межнуклеосомной деградации, присущей апоптозу.

Перфторан, введенный за 15 мин до облучения, не влиял на исследуемый показатель, тогда как в группе животных, получавших перфторан сразу после облучения или за 7 суток до воздействия, отмечено статистически значимое по сравнению с контролем усиление процесса фрагментации ДНК (36,87 ± 2,17 % и 32,40 ± 2,30 % соответственно).

Представляется, что различие в действии перфторана на состояние клеток тимуса облученных животных может быть обусловлено полифункциональностью препарата – способностью улучшать микроциркуляцию, доставку кислорода к облученным тканям, улучшать реологические свойства крови. Известно, что перфторан изменяет активность антиоксидантных систем, причем это действие носит фазовый характер. Кроме того, установлено, что основной компонент эмульсии «Перфторан» - перфтордекалин активирует окисление НАД-зависимых субстратов и сукцината изолированными митохондриями, и этот эффект блокируется ингибитором дыхательной цепи ротеноном. Вероятно, усиление апоптоза, отмеченное в эксперименте, может иметь в основе механизмы, модифицирующие окислительно-восстановительные и оксидантные процессы.

Полученные данные позволяют предположить, что включение перфторана в схему лучевой терапии онкологических заболеваний может не только улучшить ее переносимость, но и повысить противоопухолевую эффективность лечения.