В настоящее время таксаны часто используются в качестве первой линии терапии широкого спектра злокачественных опухолей, особенно в сочетании с антрациклинами, однако гематотоксические осложнения нередко приводят к нарушению режима лечения с уменьшением дозы препаратов, отсрочкой очередного курса или его прерыванию.
Для купирования нейтропении на фоне противоопухолевой химиотерапии наиболее часто используются препараты колониестимулирующих факторов. Кроме того, показано, что, например, лейкостим предупреждает развитие в костном мозге экспериментальных животных и пострадиационного дефицита клеток нейтрофильного, моноцитарного, лимфоцитарного рядов [5]. Однако препараты колониестимулирующих факторов применяются только после химиотерапии на глубине нейтропении из-за опасности стимуляции пролиферации опухолевых клеток и приводят к выбросу в периферическую кровь большого числа клеток миелоидного ряда, в том числе незрелых, что вызывает опустошение костного мозга в течение 2–3 дней после инъекции. С другой стороны, коррекция нейтропении этими препаратами сопряжена с удорожанием лечения [6].
В борьбе с анемией у онкологических больных, получающих противоопухолевую химиотерапию, используют препараты рекомбинантного эритропоэтина. Однако существует определенная настороженность в отношении безопасности их использования (в связи с исследованиями, свидетельствующими об уменьшении выживаемости больных, получавших такие препараты, а также увеличением риска тромбоэмболических осложнений) [3].
Развитие гематотоксических осложнений в значительной мере связано с активацией процессов перекисного окисления липидов и образованием активных форм кислорода [1], в связи с чем использование средств с антиоксидантным действием и поиск среди них наиболее эффективного препарата для уменьшения токсичности цитостатиков не на один, а различные ростки кроветворения, представляется вполне оправданным.
В экспериментах показано, что производные 3-гидроксипиридина обладают гематопротекторным действием разной степени выраженности в условиях противоопухолевой химиотерапии, что во многом определяется особенностями механизма повреждающего действия цитостатиков [7,8], предотвращают стрессорные изменения числа эритроцитов в крови и насыщенности их гемоглобином [2]. Производное пиримидина –ксимедон – обладает антиоксидантным и апоптозрегулирующим действием, противоишемической активностью [4]. Вместе с тем гематопротекторная эффективность ксимедона в условиях противоопухолевой химиотерапии по сравнению с мексидолом, а также возможность их сочетанного применения остаются малоизученными.
Цель исследования – сравнительная оценка количественного состава эритроцитарного, лейкоцитарного и тромбоцитарного звеньев периферической крови у крыс с карциномой Walker-256 при химиотерапии паклитакселом и доксорубицином в сочетании с производными пиримидина и 3-гидроксипиридина – ксимедоном и мексидолом.
Материал и методы исследования. Эксперименты выполнены на 83 крысах-самках линии Wistar массой 150–250 г. Животные содержались в стандартных условиях вивария Мордовского государственного университета при естественном световом режиме на стандартной диете, свободном доступе к воде и пище. Все манипуляции с животными проводились в соответствии с правилами, принятыми Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных научных целей (Страсбург, 1986). Суспензию клеток карциномы Walker-256 (W-256) (106 клеток в растворе Хенкса) перевивали под кожу хвоста. Животные были распределены на 6 групп. Дизайн исследований представлен в табл. 1.
Таблица 1
Дизайн исследований
Группы |
Режим эксперимента |
Интактные животные (n=7) |
Опухолевые клетки W-256 не вводили, лекарственная терапия не проводилась |
1-я – опухолевый штамм W-256 (контроль) (n=12) |
1·106 опухолевых клеток W-256под кожу хвоста |
2-я – W-256, Доксорубицин – W-256+ДР (n=12) |
1·106 опухолевых клеток W-256, доксорубицин внутрибрюшинно в дозе 4 мг/кг на 11-е сутки после имплантации опухолевых клеток |
3-я – W-256, Доксорубицин, Паклитаксел – W-256+ДР+ПТ (n=14) |
1·106 опухолевых клеток W-256, доксорубицин в дозе 4 мг/кг и паклитаксел в дозе 6 мг/кг внутрибрюшинно на 11-е сутки после имплантации опухолевых клеток |
4-я – W-256, Доксорубицин, Паклитаксел, Ксимедон100 мг/кг –W-256+ДР+ПТ+Ксимедон (n=12) |
Так же, как и в 3-й группе, ксимедон внутримышечно в дозе 100 мг/кг ежедневно, начиная с 11-х суток эксперимента, 10 суток |
5-я – W-256, Доксорубицин, Паклитаксел, Мексидол 50 мг/кг – W-256+ДР+ПТ+Мексидол (n=12) |
Так же, как и в 3-й группе, мексидол внутримышечно в дозе 50 мг/кг ежедневно, начиная с 11-х суток эксперимента, 10 суток |
6-я – W-256, Доксорубицин, Паклитаксел, Мексидол 50 мг/кг, Ксимедон 100 мг/кг –W-256+ДР+ ПТ+Мексидол+Ксимедон (n=14) |
Так же, как и в 3-й группе, мексидол в дозе 50 мг/кг иксимедон в дозе 100 мг/кг ежедневно внутримышечно, начиная с 11-х суток эксперимента, 10 суток |
Исследование проводили на 14-е и 22-е сутки эксперимента. Для этого у 6–7 животных из каждой группы в указанные сроки под общей анестезией тиопенталом натрия забирали кровь из сердца. Для оценки изменений в клеточном составе периферической крови при помощи гематологического анализатора PCE-90Vet (High Technology Inc., США) определялось содержание эритроцитов, гемоглобина, тромбоцитов, лейкоцитов и лейкоформула. При статистической обработке результатов исследования определяли показатели средних арифметических значений (М), стандартных ошибок средних арифметических (m). Нормальность распределения проверяли с использованием теста Колмогорова – Смирнова. При условии соответствия нормальности распределения достоверность полученных различий сопоставляемых величин оценивали с использованием t-критерия Стьюдента. При несоответствии нормальности распределения достоверность различий оценивали с использованием U-критерия Манна – Уитни. Различия считали достоверными при p<0,05.
Результаты исследования и их обсуждение. Полученные данные продемонстрировали, что показатели эритроцитарного и тромбоцитарного звеньев периферической крови у животных 1-ой группы (контрольной) на 14-е сутки эксперимента не отличались от таковых у интактных крыс. Химиотерапия доксорубицином (во 2-ой группе животных) сопровождалась развитием анемии у животных уже на 14-е сутки исследования: содержание гемоглобина и эритроцитов достоверно снижалось на 20 % и 14 % соответственно по отношению к интактным крысам (табл. 2). Количество тромбоцитов также снижалось по сравнению с группой интактных животных на 27 % (р<0,01).
Таблица 2
Средние значения показателей эритроцитарного и тромбоцитарного звеньев периферической крови у крыс с карциномой W-256 при введении ксимедона и мексидола на фоне химиотерапии доксорубицином и паклитакселом (14-е сутки эксперимента), (M±m)
Группы |
Гемоглобин, г/л |
Эритроциты, (×1012) |
Тромбоциты, (×109) |
Интактные |
145,8±1,7 |
7,6±0,1 |
815,3±30,3 |
1 – W-256 (контроль) |
129,3±9,6
|
6,9±0,5
|
662,5±116,0 |
2 – W-256+ДР |
116,0±3,7 р1<0,001 |
6,5±0,2 р1<0,001 |
590,5±60,3 р1<0,01 |
3 – W-256+ДР+ПТ |
98,8±4,7 р1,2,3<0,05 |
5,3±0,3 р1,2,3<0,05 |
575,3±84,0 р1<0,05 |
4 – W-256+ДР+ПТ+ ксимедон |
117,17±6,1 р1,4<0,05 |
6,6±0,4 р1,4<0,05 |
787,2±123,8
|
5 – W-256+ДР+ПТ+ мексидол |
110,0±6,5 р1<0,001 |
6,1±0,3 р1<0,001 |
628,5±92,3
|
6 – W-256+ДР+ПТ+ ксимедон+мексидол |
110,8±6,2 р1<0,001 |
6,2±0,4 р1<0,01 |
762,3±64,0
|
Примечание: р1 – достоверность различий рассчитана по отношению к интактным животным; р2 – к группе 1; р3 – к группе 2; р4 – к группе 3; р5 – к группе 4; р6 – к группе 5.
Полихимиотерапия доксорубицином и паклитакселом (в 3-ей группе животных) приводила к усилению проявлений анемии: уровень гемоглобина и эритроцитов снижался на 15 % и 18 % (р<0,05) по отношению к животным, леченным только доксорубицином. Дополнительное введение ксимедона (в 4-ой группе) приводило к уменьшению выраженности анемии у животных: концентрация гемоглобина и количество эритроцитов достоверно увеличивалось на 18,5 % и 24 % соответственно по сравнению с животными, получавшими только доксорубицин и паклитаксел (3-я группа, табл. 2). Содержание тромбоцитов при этом не отличалось от данного показателя у интактных крыс. Введение мексидола (в 5-ой группе) не приводило к уменьшению выраженности анемии: показатели гемоглобина и эритроцитов не отличались от таковых у животных 3-ей группы и были достоверно ниже, чем у интактных крыс, на 24,5 % и 20 %. Сочетанное применение ксимедона и мексидола (в 6-ой группе) не выявило преимуществ перед их раздельным применением.
К 22-м суткам эксперимента у животных контрольной группы развивалась анемия с уменьшением содержания гемоглобина и эритроцитов на 30 % и 26 % (р<0,001) по сравнению с интактными крысами (табл. 3).
Таблица 3
Средние значения показателей эритроцитарного и тромбоцитарного звеньев периферической крови у крыс с карциномой W-256 при введении ксимедона и мексидола на фоне химиотерапии доксорубицином и паклитакселом (22-е сутки эксперимента), (M±m)
Группы |
Гемоглобин, г/л |
Эритроциты, (×1012) |
Тромбоциты, (×109) |
Интактные |
145,8±1,7 |
7,6±0,1 |
815,3±30,3 |
1 – W-256 (контроль) |
102,2±7,6 р1<0,001 |
5,6±0,4 р1<0,001 |
902,7±189,3 |
2 – W-256+ДР |
104,7±7,2 р1<0,001 |
5,7±0,5 р1<0,01 |
799,7±126,8
|
3 – W-256+ДР+ПТ |
105,1±4,5 р1<0,001 |
5,7±0,3 р1<0,001 |
442,2±108,8 р1<0,01 |
4 – W-256+ДР+ПТ+ ксимедон |
120,5±11,9
|
6,7±0,7
|
844,7±92,6 р4<0,05 |
5 – W-256+ДР+ПТ+ мексидол |
120,2±4,8 р1,4<0,05 |
6,6±0,2 р1,4<0,05 |
931,1±83,2 р4<0,01 |
6 – W-256+ДР+ПТ+ ксимедон+мексидол |
118,8±5,3 р1<0,001 |
6,7±0,3 р1<0,05 |
507,3±103,1 р1,5,6<0,05 |
Примечание: р1 – достоверность различий рассчитана по отношению к интактным животным; р2 – к группе 1; р3 – к группе 2; р4 – к группе 3; р5 – к группе 4; р6 – к группе 5.
Во 2-ой группе (с монотерапией доксорубицином) уровень гемоглобина и эритроцитов достоверно снижался на 28 % и 25 % соответственно по отношению к интактной группе животных. В 3-ей группе (с доксорубицином и паклитакселом) регистрировались аналогичные изменения. При этом отмечалось сохранение тромбоцитопении: содержание тромбоцитов было меньше аналогичного показателя у интактных крыс на 46 % (р<0,01). В 4-ой группе (с ксимедоном) содержание гемоглобина и эритроцитов не отличалось от такового ни у интактных животных, ни у крыс 3-ей группы. Содержание тромбоцитов увеличивалось по отношению к животным 3-ей группы на 91 % и не отличалось от уровня интактных крыс (табл. 3). В 5-ой группе (с мексидолом) концентрация гемоглобина и количество эритроцитов достоверно увеличивались на 14 % и 16 % по сравнению с животными 3-ей группы, а тромбоцитов – на 110 %. В 6-ой группе (с комбинацией ксимедона и мексидола) показатели уровня гемоглобина, эритроцитов и тромбоцитов не отличались от таковых в 3-ей группе.
Общее содержание лейкоцитов на 14-е сутки эксперимента у животных контрольной группы статистически значимо увеличивалось на 86 % по отношению к интактным крысам (преимущественно за счет роста числа лимфоцитов, табл. 4).
Таблица 4
Средние значения показателей лейкоцитарной формулы у крыс с карциномой W-256 при введении ксимедона и мексидола на фоне химиотерапии доксорубицином и паклитакселом (14-е сутки эксперимента), (M±m)
Группы |
Лейкоциты, (×109) |
Нейтрофилы, (×109) |
Лимфоциты, (×109) |
Моноциты, (×109) |
Интактные |
5,31±0,7 |
1,86±0,3 |
3,3±0,5 |
0,15±0,02 |
1 – W-256 (контроль) |
9,9±1,5 р1<0,05 |
3,1±0,7
|
6,5±1,1 р1<0,05 |
0,3±0,06 р1<0,05 |
2 – W-256+ДР |
4,0±0,3 р2<0,01 |
1,53±0,2
|
2,4±0,19 р2<0,01 |
0,07±0,02 р1,2<0,05 |
3 – W-256+ДР+ПТ |
1,8±0,3 р1,2,3<0,001 |
0,37±0,1 р1,2,3<0,01 |
1,4±0,2 р1,2,3<0,01 |
0,03±0,01 р1,2<0,01 |
4 – W-256+ДР+ПТ+ ксимедон |
3,7±0,5 р2,4<0,05 |
0,95±0,2 р1,2,4<0,05 |
2,65±0,3 р2,4<0,05 |
0,1±0,03 р2,4<0,05 |
5 – W-256+ДР+ПТ+ мексидол |
3,75±0,5 р2,4<0,01 |
1,0±0,2 р2,4<0,05 |
2,7±0,3 р2,4<0,01 |
0,05±0,02 р1,2<0,05 |
6 – W-256+ДР+ПТ+ ксимедон+мексидол |
5,1±0,7 р2,4<0,05 |
1,9±0,3 р4,5,6<0,05 |
3,1±0,5 р2,4<0,05 |
0,1±0,03 р2,4<0,05 |
Примечание: р1 – достоверность различий рассчитана по отношению к интактным животным; р2 – к группе 1; р3 – к группе 2; р4 – к группе 3;р5 – к группе 4; р6 – к группе 5.
Во 2-ой группе (с монотерапией доксорубицином) общее содержание лейкоцитов снижалось по отношению к контрольной группе (за счет лимфоцитов) на 60 % и не отличалось от исходного уровня у интактных животных. Однако содержание моноцитов по отношению к последним уменьшалось на 50 % (р<0,05, табл. 4).
В 3-ей группе (с доксорубицином и паклитакселом) развивалась лейкопения: общее содержание лейкоцитов достоверно уменьшалось на 66 % за счет нейтрофилов (на 80 %) и лимфоцитов (на 58 %) по отношению к интактным животным. Содержание моноцитов снижалось по отношению к интактным крысам на 80 % (р<0,01). У животных 4-ой группы (с ксимедоном) общее содержание лейкоцитов возрастало на 105 %: количество нейтрофилов увеличивалось в 2,5 раза, лимфоцитов – в 1,9 раза, моноцитов – в 3 раза по сравнению с животными 3-ей группы (р<0,05, табл. 4). Аналогичные изменения наблюдались и у животных 5-ой группы (с мексидолом), за исключением содержания моноцитов – их количество не отличалось от такового у крыс в 3-ей группе. Однако наиболее эффективное восстановление лейкопоэза наблюдалось у животных 6-ой группы (с комбинированным применением ксимедона и мексидола): количество нейтрофилов, лимфоцитов, моноцитов не отличалось от исходного (табл. 4). Следовательно, сочетание ксимедона и мексидола оказало потенцирующее действие в отношении восстановления угнетенного лейкопоэза.
К 22-м суткам исследований в контроле и группах с химиотерапией отмечался лейкоцитоз. Так, в 1-ой (контрольной) группе содержание лейкоцитов достоверно возрастало до 18,0×109/л (нейтрофилов – в 5 раз, лимфоцитов – в 2 раза, моноцитов – в 4 раза), во 2-ой группе – до 21,7×109/л (нейтрофилов – в 5 раз, лимфоцитов – в 3 раза, моноцитов – в 6,5 раза), в 3-ей группе – до 21,0×109/л (нейтрофилов – в 6 раз, лимфоцитов – в 2,8 раза, моноцитов – в 4,5 раза по отношению к интактным). При дополнительном применении ксимедона, мексидола и их комбинации, в периферической крови также регистрировался лейкоцитоз. В 4-ой и 5-ой группах общее количество лейкоцитов увеличивалось до 19,7×109/л и 12,3×109/л (нейтрофилов – в 5,8 и 3,8 раза, лимфоцитов – в 2,5 и 1,5 раза, моноцитов – в 4 и 3,5 раза соответственно по отношению к интактным крысам). В 6-ой группе содержание лейкоцитов возрастало до 19,4×109/л (нейтрофилов – в 5,9 раза, лимфоцитов – в 2,3 раза, моноцитов – в 5,7 раза).
Заключение. Таким образом, ксимедон раньше (уже на 14-е сутки) и эффективнее мексидола уменьшает степень тяжести анемии у животных при химиотерапии доксорубицином и паклитакселом. Ксимедон и мексидол сопоставимы по тромбоцитопротекторному действию (корригируют тромбоцитопению) и способности снижать выраженность лейкопении. Однако ксимедон эффективнее мексидола препятствует развитию моноцитопении на 14-е сутки эксперимента. Сочетанное применение ксимедона и мексидола эффективнее их раздельного применения препятствует развитию нейтропении, но не обладает преимуществом в отношении защиты эритроцитарного и тромбоцитарного звеньев периферической крови у экспериментальных животных.
Рецензенты:
Блинов Д.С., д.м.н., профессор, зав. кафедрой общественного здоровья, организации здравоохранения и фармации с курсом гигиены, Медицинский институт, ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева», г. Саранск;
Скопин П.И., д.м.н., доцент кафедры онкологии с курсом лучевой диагностики и лучевой терапии, Медицинский институт, ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева», г. Саранск.