A metformin megakadályozza a hormonális és anyagcserezavarokat, valamint az 1,2-dimetilhidrazin által kiváltott vastagbélt

Viktoria V. Bekusova 1, Vaszilij M. Patsanovskii 2, Alexander D. Nozdrachev 1,2, Alexandr P. Trashkov 3, Margarita R. Artemenko 3, Vladimir N. Anisimov 4

Levelezés: Viktoria V. Bekusova
E-mail: [email protected]

Absztrakt: Vizsgálták az antidiabetikus gyógyszer, a metformin (MF) két adagjának hatását a nem cukorbeteg hím Wistar patkányok szérum hormonális és metabolikus szintjére 1,2-dimetilhidrazinnal (DMH) indukált vastagbéldaganat adenokarcinómákkal. Az állatok karcinogenezisét is megfigyelték. A DMH által kiváltott vastagbél-adenokarcinómában szenvedő patkányokban magas volt a szérum glükóz, inzulin, inzulinszerű növekedési faktor-1, összkoleszterin, trigliceridek, kataláz, malon-dialdehid, glikált hemoglobin, aszpartát-aminotranszferáz és alanin-aminotranszferáz szintje, és csökkent a hemoglobinszint. A két MF-dózissal végzett kezelés normalizálta e változások többségét a DMH-val kezelt patkányokban, míg a gyógyszer hatástalan volt DMH-kezelés nélküli patkányokban. Az egyetlen kivétel a csökkent trigliceridszint volt az MF-kezelt patkányokban. Az MF 100 mg/kg dózisa növelte a DMH által kiváltott exophytikus vastagbél karcinómákat és csökkentette az endofita tumorokat a kezeletlen patkányokhoz képest. Ezenkívül mindkét MF-dózis növelte a DMH által kiváltott és erősen differenciált daganatokat, és csökkentette a vastagbélrákok invazivitását a DMH-val és vízzel ellátott patkányokhoz képest. Ezért az MF metabolikus homeosztázisra gyakorolt hatása kritikus fontosságú a vastagbélrák megelőzésében.

Kulcsszavak: Vastagbél rák; megelőzés; 1,2-dimetil-hidrazin; metformin; háború

2016. október 26-án kapott; elfogadva 2016. november 28.

Bevezetés

Anyag és módszerek

Állatok

2 hónapos hím Wistar patkányokat tenyésztettek az I.P. Pavlov Élettani Intézet. Hat-hét patkányt tartottak T3 típusú ketrecekben szokásos világos/sötét rendben (12 óra fény: 12 óra sötétség) (22 ± 2) ℃ hőmérsékleten, és standard PK-120 laboratóriumot (Laboratorkorm, Oroszország) 14 és csapvizet kaptak. libitum.

Az állatokat az állattartó személyzet naponta, állatorvos hetente ellenőrizte. A súlyokat is hetente mértük. A vizsgálatot az állatok kíméletes bánásmódjának biztosítására vonatkozó előírások szerint végezték az N. N. Állattani Kutatási Bizottság jóváhagyásával. Petrov Onkológiai Kutatóintézet.

Vegyszerek

A DMH-t a Sigma Chemical Co., St. Lois, MO, USA és –20 ℃. Az MF-et (MF HCl, Siophor) a Berlin-Chemie-től (Menarini Group, Németország) vásároltuk.

1. kísérlet

2. kísérlet

Összesen 24 két hónapos Wistar hím patkányt véletlenszerűen három csoportra osztottunk, és DMH-nak és ugyanazon két MF-dózisnak tettük ki, mint az 1. kísérletben. A 2. kísérletet hat hónappal az első rákkeltő injekció után végeztük el. Miután étergőzzel felöltük, a patkányokat a belek hosszanti kinyitásával boncolták. A daganat helyzetét és méretét 7 rögzítettük. A szövettani feldolgozás után a szöveteket paraffinba ágyazottuk. A 3 μm vastag szövettani metszeteket hematoxilin-eozinnal festettük és mikroszkóppal vizsgáltuk; a kísérleti csoportban a vizsgálatot vakfolyamatként végezték. A daganatokat a Nemzetközi Rákkutatási Ügynökség ajánlásai osztályozták 15 .

Statisztikai analízis

A kísérleti eredményeket statisztikailag feldolgoztuk a variációs statisztikákat követően, a Statistica-10 alkalmazásával. Valamennyi adatot átlag ± standard hibaként fejeztük ki (1. ábra és 2) vagy a szórás konfidencia intervalluma (Asztal 1). Az eltérések jelentőségét a kísérleti és a kontrollcsoport közötti Chi-négyzet elemzés alapján határoztuk meg (Asztal 1). A becsült paraméterek különbségeit a csoportok között a Mann-WhitneyU teszt nemparaméteres kritériuma alapján értékeltük (1. ábra és 2) 16 .P

Eredmények

Az MF hatása a hím patkányok DMF-indukálta hormonális és anyagcserezavaraira

Az MF-kezelés nem befolyásolta a súlygyarapodást mind a nem (2. és 3. csoport), mind a DMH-nak nem kitett patkányokban (5. és 6. csoport). Így az MF nem befolyásolta szignifikánsan a súlygyarapodást a nem és DMH-nak kitett csoportok között (az adatokat nem mutatjuk be). Az MF mindkét dózisának két hónapos alkalmazása nem exponált patkányoknak szignifikánsan csökkentette a triglicerid szérum szintjét, és nem befolyásolta más anyagcsere paramétereket (1.ábra). Drámai paraméter zavarokat figyeltek meg DMH-ban és vízzel kezelt patkányokban. Az állatokat az első rákkeltő injekció beadása után hat hónappal feláldoztuk. A kontroll csoporthoz képest a nem kezelt patkányokban emelkedett a glükóz (+ 25,6%), az inzulin (+ 36,2%), az IGF-1 (+ 37,1%), az összes koleszterin (+ 47,4%) és a trigliceridek (+106,9) szintje %) és a kataláz (+ 35,3%), az MDA (+ 33,3%), az AST (+ 93,8%), az ALT (+ 71,4%), a VEGF (+ 65,5%) és a glikált hemoglobin (+ 56,7%) fokozott aktivitása. A SOD aktivitás nem változott szignifikánsan (+ 19,2%, P> 0,05). Mindkét MF dózis enyhítette a karcinogén hatásokat. A paraméterek többsége normális volt, és az indexek lefedték azokat a DMH-val nem exponált és MF-kezetlen patkányokat (1A. Ábra-1M).

Az MF hatása a hím patkányok DMH által kiváltott vastagbél karcinogenezisére

A 2. kísérletben a DMH-nak kitett patkányok többségében béldaganatokat találtak (Asztal 1).

Az 1. csoportban (DMH + víz) minden patkánynál vastagbéldaganatok alakultak ki (100%). Az 1. csoportban a vastagbél különböző részeiben a tumor előfordulása változó volt: emelkedő vastagbélben 63%, csökkenő vastagbélben 100% és végbélben 25%. Ezenkívül a vastagbéldaganatok 76,7% -át észlelték leszálló vastagbélekben, 16,7% -át emelkedő vastagbélekben és 6,7% -át végbélekben. A napi 100 mg/kg MF-dózis maximális hatását figyelték meg a felemelkedő vastagbélben, amelyben a DMH által kiváltott karcinogenezist is teljesen gátolták (Asztal 1). A két MF-dózis nem befolyásolta a vastagbélrák előfordulását patkány végbélben és leszálló vastagbélben. A magasabb MF-dózis (300 mg/kg) kevésbé volt hatékony a vastagbél karcinogenezisének elnyomásában, mint az alacsonyabb mennyiségeknél (100 mg/kg).

Makroszkóposan a neoplazmák exofiták vagy endofiták. Mikroszkóposan a rosszindulatú béldaganatoknak különböző típusai vannak, amelyek között a tubuláris adenokarcinómák dominálnak. Minden karcinóma típus jellemző a DMH által kiváltott daganatokban 15 .Asztal 1 és 2. ábra bemutatjuk az MF DMH által kiváltott vastagbéldaganat fejlődésére gyakorolt hatásainak adatait.

Vita

2. táblázat összefoglalja az antidiabetikus biguanidok vastagbél karcinogenezisre gyakorolt gátló hatásaival kapcsolatos adatokat. A legtöbb vizsgálatban az antidiabetikus biguanidok gátolták az AOM vagy DMH által kiváltott vastagbél karcinogenezist egerekben és patkányokban. A kísérleti eredmények részletes elemzését máshol adjuk meg 28.29. Az MF kezelést csökkent proliferációs indexek követték, amelyeket 5-bróm-dezoxiuridinnal, proliferáló sejtmag antigénindexekkel, rapamicin (mTOR), S6 kináz és S6 fehérjék foszforilezett mechanisztikus céljával értékeltek, amint azt Western-blot elemzés feltárta a vastagbél nyálkahártyája AOM-kezelt egereknél 30. A szerzők úgy vélik, hogy az MF elnyomja a vastagbél hámproliferációját azáltal, hogy gátolja az mTOR útvonalat az 5'-adenozin-monofoszfáttal aktivált protein-kináz aktiváció révén. Az MF azonban nem befolyásolta az OOM-metil-guanin szintjét az AOM-kezelt egerek vastagbélében vagy májában. Az eredmények azt mutatták, hogy az MF nem befolyásolta az AOM alkilező képességét és a karcinogenitást. Ezért az MF neuroendokrin és hormonális metabolikus elmozdulásokra gyakorolt normalizáló hatása, amely rágcsálóknál fordult elő a vastagbél karcinogenezisében, kritikus fontosságú a vastagbélrák megelőzésében.

Köszönetnyilvánítás

Ezt a munkát részben az Orosz Alapkutatásért Alapítvány támogatta (14-04-01653. Sz. Támogatás). A szerzők nagyon hálásak Dr. A.V. Pancsenko és dr. M.A. Zabezhinski segítségért és értékes tanácsért a vizsgálat során.

Összeférhetetlenségi nyilatkozat

Potenciális összeférhetetlenséget nem hoznak nyilvánosságra.