ВЛИЯНИЕ ФУКОИДАНА ИЗ МОРСКОЙ БУРОЙ ВОДОРОСЛИ LAMINARIA JAPONICA НА РАЗВИТИЕ АДЕНОКАРЦИНОМЫ ЭРЛИХА И КАРЦИНОМЫ ЛЕГКИХ ЛЬЮИС

Фукоиданы представляют собой семейство сульфатированных полисахаридов, встречающихся в морских бурых водорослях, а также в некоторых морских беспозвоночных, в частности в морских ежах и голотуриях . В работах, посвященных изучению строения фукоиданов, показано, что химический состав и структура этих полисахаридов может быть очень сложной и значительно изменяется в зависимости от вида водоросли. Согласно модели, предложенной Патанкаром и др., основная часть фукоидана из водоросли Fucus vesiculosis представлена полимерной цепью молекул фукозы, связанных между собой а-(1-^ 3) связями. Некоторые остатки фукозы сульфатированы в положении С-4. Через каждые 2—3 остатка фукозы к основной цепи присоединяются боковые цепочки фукозы, формируя разветвленный полимер фукоидана. Позднее было показано, что фукоидан может состоять из чередующихся 1,3- и 1,4-связанных остатков a-Z-фукопиранозы или представлять собой гетерополимер фукозы, галактозы и следовых количеств ксилозы, а также других сахаров, в том числе маннозы, глюкозы и глюкуроновой кислоты. Несмотря на то, что точная структура фукоидана остается невыясненной, он привлекает к себе внимание, прежде всего благодаря большому разнообразию биологических эффектов. Установлено, что фукои- дан обладает антикоагулянтной, антитромботической, противовирусной и противовоспалительной активностью, препятствует фиксации Helicobacter pylori к слизистой желудка, подавляет новообразование сосудов, а также оказывает противоопухолевое и антиметастическое действие на различных моделях in vitro и in vivo, что может стать основой для создания новых лекарственных препаратов.











 

 

 

Настоящая работа посвящена оценке противоопухолевой активности фукоидана, выделенного из морской бурой водоросли Laminaria japonica, и его влияния на эффективность химиотерапии.

Материал и методы. Фукоидан выделяли из морской бурой водоросли L. japonica, собранной в зал. Петра Великого (Японское море), способом, описанным в К. Doh-ura et al..

Исследования проводили на 54 беспородных мышах-самках и 58 мышах-самках линии C57BL/6, полученных из лаборатории экспериментального биомоделирования НИИ фармакологии СО РАМН (сертификат качества № 188—05). Животных массой около 20 г содержали в пластиковых клетках (по 6—8 мышей в каждой) при стандартных параметрах внешней среды (температура 20—22°С, влажность 50— 55%, 12-часовой ритм освещения). Животные имели свободный доступ к воде и пище. Состав стандартной диеты был следующим (на 100 г): казеин — 21,0 г, холестерин— 1,0 г, сахароза — 15,0 г, крахмал — 45,9 г, метионин — 0,3 г, минералы — 3,5 г, смесь витаминов— 1,0 г. Содержание животных и экспериментальный дизайн были одобрены этическим комитетом НИИ фармакологии СО РАМН и соответствовали международным правилам по уходу и содержанию экспериментальных животных.

Аденокарциному Эрлиха инъецировали в количестве 7,5х106 клеток в 0,2 мл физиологического раствора всем подопытным мышам внутрибрюшинно. Животных разделяли на группы. Через 24 часа после инъекции опухолевых клеток фукоидан, предварительно растворенный в дистиллированной воде,
вводили в желудок с помощью металлического зонда в дозах 50 и 100 мг/кг ежедневно в течение 7 суток. Цитостатический лекарственный препарат цикло- фосфан (Lens-Pharm, Со Ltd, Россия) вводили внутримышечно однократно через 72 часа после инъекции опухолевых клеток в дозе 150 мг/кг. Животным контрольной группы давали равное количество дистиллированной воды. По окончании экспериментов мышей умерщвляли передозировкой С02-наркоза, вскрывали брюшную полость, и объем клеток аденокарциномы Эрлиха определяли после центрифугирования асцитической жидкости в мерной пробирке в течение 5 мин при 3000 об./мин.

В эксперименте на модели солидной карциномы легких Льюис гомогенаты опухолевой ткани в количестве 5х106 клеток в 0,1 мл физиологического раствора вводили внутримышечно. Через 7 суток растворенный в дистиллированной воде фукоидан вводили в желудок с помощью металлического зонда в дозах 50 и 100 мг/кг (в течение 13 суток). Циклофосфан вводили внутрибрюшинно однократно на 10-е сутки после инъекции опухолевых клеток в дозе 125 мг/кг. По окончании экспериментов животных умерщвляли передозировкой С02-наркоза и определяли массу первичного опухолевого узла, количество и площадь метастазов, вычисляли степень торможения роста опухоли, частоту метастазирования и индекс ингибирования метастазирования.

Достоверность полученных результатов определяли с помощью непараметрического критерия Вил- коксона—Манна—Уитни и точного теста Фишера.

Результаты исследования и обсуждение полученных данных. Образец фукоидана характеризовался следующими физико-химическими свойствами: средняя молекулярная масса — 75 кДа, содержание фукозы — 8,7%, содержание золы — 21%. Его применение в обеих дозах у мышей с аденокарциномой Эрлиха не влияло на объем опухолевых клеток и асцитической жидкости, а также не изменяло эффективности противоопухолевого действия циклофосфана (табл. 1).

У мышей с перевитыми клетками карциномы легких Льюис фукоидан в дозе 100 мг/кг достоверно снижал массу первичного опухолевого узла, в среднем на

12%. При введении фукоидана в дозе 50 мг/кг эти различия были недостоверны. В обеих дозах фукоидан не влиял на цитостатический эффект циклофосфана (табл. 2). В то же время он проявлял отчетливый ан- тиметастатический эффект. Количество метастатических очагов в легких при введении фукоидана в дозе 50 мг/кг было в среднем на 30%, а в дозе 100 мг/ кг — на 34% меньше, чем у нелеченых животных. Суммарная площадь метастазов при введении фукоидана в дозах 50 и 100 мг/кг была в среднем на 29,5 и 45,2% соответственно меньше, чем в контрольной группе.

Еще более значимо фукоидан влиял на антиметастатический эффект циклофосфана. При сочетанном введении циклофосфана и фукоидана в дозе 50 мг/кг количество метастазов было почти в 2 раза меньше, а площадь метастазов — в 2,5 раза меньше, чем при введении только цитостатика. В дозе 100 мг/кг фукоидан повышал анти метастатический эффект циклофосфана в среднем в 1,7 раза (табл. 2).


















 

Ранее было показано, что сульфатированные полисахариды, выделенные из бурой морской водоросли Sargassum kjellmanianum, ингибировали у мышей рост имплантированных клеток Sarcoma-180, но не лейкозных клеток L-1210. Из тридцати одной фракции полисахаридов из Sargassum thunbergii, только две фракции, идентифицированные как L-фуканы, обладали противоопухолевой активностью у мышей с внутрибрюшинно имплантированной аденокарциномой Эрлиха. В наших опытах фукоидан не влиял на рост перевиваемой аденокарциномы Эрлиха, но в большей дозе достоверно ингибировал первичную опухоль карциномы легких Льюис. Создается впечатление, что разные линии злокачественных клеток обладают разной чувствительностью к фукоиданам. Более постоянным является анти метастатический эффект фукоиданов, обусловленный, скорее всего, антиадгезивными свойствами и способностью подавлять неоваскуляризацию опухолевой ткани. Таким образом, фукоиданы способны ингибировать как злокачественный рост, так и метастатический процесс. С практической точки зрения важной представляется способность фукоидана из Laminaria cichorioides потенцировать антиметастатическое действие циклофосфана, что также было продемонстрировано с фукоиданом из Fucus evanescens.