Целью настоящего исследования явилось изучение влияния экстракта корня солодки и ликопина на возникновение опухолей пищевода, индуцированных N-метил-N-бензилнитрозамином (МБН) у крыс. В результате проведенного эксперимента показана способность экстракта корня солодки, вводимого с кормом в дозе 100 мг/кг, и ликопина, вводимого с кормом в дозе 30 мг/кг, тормозить экспериментальный канцерогенез пищевода. Антиканцерогенная активность исследуемых соединений проявилась в снижении частоты возникновения новообразований со 100 % в контрольной группе до 64 % (p < 0,01) в группе, получавшей экстракт корня солодки, и до 60 % (p < 0,01) в группе, получавшей ликопин. Индекс множественности был выше в контрольной группе, чем в опытных группах, в 1,9 раза (р < 0,01). Исходя из полученных нами данных, представляется перспективным дальнейшее изучение химиопрофилактической активности экстракта корня солодки и ликопина с целью внедрения в клиническую практику в качестве средства профилактики злокачественных новообразований.
Профилактика злокачественных новообразований относится к числу наиболее сложных и актуальных медико-социальных проблем современности [6]. Рак пищевода, по данным эпидемиологических исследований, занимает в настоящее время восьмое место по частоте заболеваемости и шестое место как причина смерти от злокачественных новообразований в мире. В России рак пищевода составляет 2,5 % всех злокачественных новообразований у мужчин и 0,68 % у женщин и занимает соответственно 11-е и 18-е места в структуре заболеваемости, а в структуре смертности – 7-е место. Особенностью данной формы рака является большая вариабельность заболеваемости и смертности в зависимости от географического региона и этнической принадлежности пациента. Наиболее высокие уровни заболеваемости встречаются в странах юго-восточного региона, которые рассматриваются как эндемические очаги. [7; 12; 13; 16].
В качестве потенциальных химиопрофилактических средств большой интерес вызывают вещества растительного происхождения, сочетающие высокую эффективность и безопасность при длительном применении. В этой связи перспективными в качестве потенциальных средств химиопрофилактики представляются экстракт корня солодки и ликопин, антиканцерогенная активность которых показана в ряде экспериментальных исследований [3; 5; 11; 14; 15].
Цель исследования. Изучение влияния экстракта корня солодки и ликопина на канцерогенез пищевода, индуцированный у крыс N-метил-N-бензилнитрозамином (МБН).
Материалы и методы исследования. Эксперимент проведен на 75 крысах-самцах линии Вистар с исходной массой 120-130 г. Животные содержались по 5-6 крыс в клетке в стандартных условиях при температуре 20-22 °С и естественном световом режиме на стандартном рационе вивария и получали питьевую воду без ограничений. После 2-х недельного карантина животные были разделены на группы случайным образом. В контрольные и опытные группы входили половозрелые животные одного возраста, полученные одновременно из вивария, разброс по исходной массе тела составил не более 10 %. Эксперименты проведены в соответствии с действующими нормативными актами Российской Федерации [9; 10]. Для индукции опухолей пищевода все крысы получали с питьевой водой МБН в разовой дозе 0,5 мг/кг в 10 % растворе этилового спирта ежедневно в течение 8 недель (суммарная доза канцерогена составила 28 мг/кг) [1; 2].
Животные были разделены на три группы по 25 крыс в каждой. Крысы первой группы служили контролем и никаким дополнительным воздействиям, кроме введения канцерогена, не подвергались. Животные второй группы получали дополнительно с кормом экстракт корня солодки (ЭКС) в дозе 100 мг/кг [8]. Животные третьей группы получали дополнительно с кормом ликопин (БАД «Томатол», ЗАО «Биопрогресс», Россия) в дозе 30 мг/кг (в пересчете на ликопин) [5].
Продолжительность опыта составила 36 недель после начала введения канцерогена. Животных, доживших до этого срока, умерщвляли. Павших в ходе эксперимента и забитых по его окончании крыс подвергали патологоанатомическому исследованию. Все новообразования в пищеводе, глотке и преджелудке подсчитывали и измеряли. Отдельно фиксировали изменения в следующих отделах: глотке, верхней трети пищевода (от глотки до уровня бифуркации трахеи), средней трети пищевода (от уровня бифуркации трахеи до уровня диафрагмы), нижней трети пищевода (от уровня диафрагмы до входа в преджелудок), собственно в преджелудке. Материал, взятый для гистологического исследования, фиксировали в 10 % растворе формалина и подвергали микроскопическому исследованию после окраски срезов гематоксилином и эозином. Как общее число животных со всеми выявленными опухолями, так и количество животных с новообразованиями, развившимися в различных отделах, определяли по отношению к эффективному числу животных (доживших до появления первой опухоли). Частоту распределения опухолей по локализациям вычисляли по отношению к суммарному числу всех выявленных опухолей. Индекс множественности рассчитывали по отношению к эффективному числу крыс и к числу крыс с опухолями. Микроскопические изменения в пищеводе оценивали по 3-балльной системе: предопухолевые изменения – 1 балл, папилломы – 2, рак – 3 балла [2].
Статистическую обработку полученных результатов проводили при помощи программного пакета Statistica 6.0.
Результаты и обсуждение. В результате проведенного опыта получены следующие данные.
До обнаружения первой опухоли дожили 24 крысы (96 %) 1-й группы и 100 % животных 2-й и 3-й групп. Новообразования развились у 24 крыс 1-й группы, у 16 крыс 2-й группы и у 15 крыс 3-й группы, что составило 100 %, 64 % и 60 %, соответственно (р < 0,01).
В глотке новообразования развились у 11 (45,8 %) крыс контрольной группы и у 7 (28 %) крыс в группах, получавших ЭКС или ликопин, соответственно (р < 0,05). В преджелудке частота развития опухолей составила у контрольных животных 58,3 %, в группе, получавшей ЭКС, 32 %, в группе, получавшей ликопин, 24 % (р < 0,01) (таблица).
Опухоли располагались на слизистой оболочке и имели вид округлых образований диаметром в среднем 0,1-0,4 см (реже 0,5 см и более). Новообразований других локализаций в эксперименте не обнаружено. Индекс множественности составил в контрольной группе 7,3 ± 0,8 опухоли на одно животное, во второй группе 3,9 ± 0,3 опухолей на крысу (р < 0,05) и в третьей группе 3,8 ± 0,2 (р < 0,05) (таблица).
При морфологическом анализе установлено, что новообразования развивались на фоне гиперплазии и дисплазии эпителия пищевода, глотки и преджелудка, причем в контрольной группе эти изменения были наиболее выраженными. Известно, что именно на фоне таких изменений развиваются доброкачественные и злокачественные новообразования пищевода. Гистологически большинство новообразований классифицировалось как папилломы. Плоскоклеточные карциномы были обнаружены в нескольких случаях: в контрольной группе у 10 крыс (41,7 % от эффективного числа животных в группе), во 2-й и 3-й группах у 3-х крыс в каждой (12,0 %) (р < 0,05).
Индекс множественности был выше в контрольной группе, чем в группах, получавших экстракт корня солодки или ликопин, при оценке новообразований всех локализаций в 1,9 раза (р < 0,01), для новообразований пищевода в 2,0 раза (р < 0,01); для новообразований глотки и преджелудка эти различия были статистически незначимы (р > 0,05) (таблица).
При балльной оценке микроскопических изменений в ткани пищевода получены следующие результаты: в контрольной группе средняя оценка неопластических изменений составила 2,16 ± 0,1 баллов; во 2-й группе 1,57 ± 0,17 баллов, в 3-й группе 1,34 ± 0,24 баллов. Для обоих исследуемых препаратов различия при сравнительной оценке микроскопических изменений с контрольной группой были статистически достоверны (р < 0,05) (рисунок). Достоверных различий химиопрофилактической активности экстракта корня солодки и ликопина в условиях проведенного эксперимента не выявлено.
Полученные в результате проведенного эксперимента данные позволяют говорить о наличии у экстракта корня солодки и ликопина химиопрофилактической активности в отношении рака пищевода, которая проявлялась в статистически достоверном снижении частоты возникновения и множественности опухолей данной локализации, торможении малигнизации неопластических изменений. Отмеченное нами антиканцерогенное действие изучаемых биологически активных веществ растительного происхождения – экстракта корня солодки и ликопина, коррелирует с полученными ранее рядом исследователей данными о наличии у них химиопрофилактической активности в отношении злокачественных новообразований разного химического строения и органной локализации – печени, предстательной железы, толстой кишки и ряда других [3; 5; 11; 14; 15]. На данной экспериментальной модели рака пищевода сравнительное исследование экстракта корня солодки и ликопина проводилось впервые. Среди возможных механизмов профилактического действия в ряде работ убедительно показаны изменения экспрессии белков генов цитоскелета и нарушения полимеризации микротрубочек, подавление ангиогенеза, антиоксидантное и антитоксическое действие [4; 11; 14; 15].
Заключение. Согласно полученным нами данным, экстракт корня солодки и ликопин обладают химиопрофилактической активностью в отношении плоскоклеточного рака пищевода, что является основанием для проведения дальнейших экспериментальных и клинических исследований с целью их последующего внедрения в практику в качестве средств профилактики злокачественных новообразований.