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

hormonale

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

Abstract: Au fost studiate efectele a două doze de medicament antidiabetic, metformina (MF), asupra nivelurilor hormonale și metabolice ale serului la șobolani Wistar masculi nediabetici cu adenocarcinoame tumorale de colon induse de 1,2-dimetilhidrazină (DMH). S-a observat, de asemenea, carcinogeneza la animale. Șobolanii cu adenocarcinoame de colon induse de DMH au avut niveluri crescute de glucoză serică, insulină, factor de creștere asemănător insulinei, colesterol total, trigliceride, catalază, dialdehidă malonică, hemoglobină glicată, aspartat aminotransferază și alanină aminotransferază și scăderea hemoglobinei. Tratamentul cu două doze de MF a normalizat majoritatea acestor modificări la șobolanii tratați cu DMH, în timp ce medicamentul a fost ineficient la șobolanii fără tratament cu DMH. Singura excepție a fost scăderea nivelului de trigliceride la șobolanii tratați cu MF. O doză de 100 mg/kg de MF a crescut carcinoamele colonului exofitic induse de DMH și a scăzut tumorile endofitice comparativ cu șobolanii netratați. Mai mult, ambele doze de MF au crescut tumorile induse de DMH și extrem de diferențiate și au scăzut invazivitatea carcinoamelor de colon în comparație cu șobolanii furnizați cu DMH și apă. Prin urmare, efectele MF asupra homeostaziei metabolice sunt critice pentru prevenirea cancerului de colon.

Cuvinte cheie: Cancer de colon; prevenirea; 1,2-dimetilhidrazină; metformin; război

Primit pe 26 octombrie 2016; acceptat pe 28 noiembrie 2016.

Introducere

Material si metode

Animale

Șobolanii masculi Wistar cu vârsta de 2 luni au fost crescuți la Laboratorul de animale din I.P. Institutul de fiziologie Pavlov. Șase până la șapte șobolani au fost ținuți în cuști de tip T3 sub un regim standard de lumină/întuneric (12 h lumină: 12 h întuneric) la (22 ± 2) ℃ și au primit laborator standard PK-120 (Laboratorkorm, Rusia) 14 și robinet waterad libitum.

Animalele au fost verificate zilnic de personalul de îngrijire a animalelor și săptămânal de către un medic veterinar. Greutățile au fost măsurate și săptămânal. Studiul a fost realizat conform reglementărilor pentru asigurarea tratamentului uman al animalelor sub aprobarea Comitetului pentru Cercetarea Animalelor din N.N. Institutul de cercetare oncologică Petrov.

Produse chimice

DMH a fost furnizat de Sigma Chemical Co., St. Lois, MO, SUA și păstrat la –20 ℃. MF (MF HCl, Siophor) a fost achiziționat de la Berlin-Chemie, Menarini Group, Germania.

Experimentul 1

Experimentul 2

Un total de 24 de șobolani Wistar masculi cu vârsta de 2 luni au fost subdivizați în mod aleatoriu în trei grupuri și expuși la DMH și aceleași două doze de MF, ca în Experimentul 1. Experimentul 2 a fost finalizat la șase luni după prima injecție cu cancerigen. După ce au fost sacrificați folosind vapori de eter, șobolanii au fost autopsiați prin deschiderea longitudinală a intestinelor. Poziția și dimensiunea tumorii au fost înregistrate 7. După prelucrarea histologică, țesuturile au fost încorporate în parafină. Secțiunile histologice cu o grosime de 3 μm au fost colorate cu hematoxilin-eozină și examinate microscopic; în grupul experimental, examinarea a fost efectuată ca un proces orb. Tumorile au fost clasificate de Agenția Internațională pentru Cercetări privind recomandările privind cancerul 15 .

analize statistice

Rezultatele experimentale au fost prelucrate statistic în urma statisticilor de variație folosind Statistica-10. Toate datele au fost exprimate ca medie ± eroare standard (Figurile 1 și 2) sau interval de încredere pentru deviația standard (tabelul 1). Semnificația discrepanțelor a fost definită în funcție de analiza Chi-pătrat între grupurile experimentale și cele de control (tabelul 1). Diferențele în parametrii estimate între grupuri au fost evaluate utilizând criteriul non-parametric al testului Mann-WhitneyU (Figurile 1 și 2) 16 .P

Rezultate

Efectul MF asupra tulburărilor hormonale și metabolice induse de DMF la șobolanii masculi

Tratamentul cu MF nu a reușit să influențeze creșterea în greutate atât la șobolanii non-expuși (grupurile 2 și 3), cât și la cei expuși la DMH (grupurile 5 și 6). Astfel, MF nu a afectat semnificativ creșterea în greutate între grupurile non-expuse și DMH (datele nu sunt prezentate). Administrarea de două luni a ambelor doze de MF la șobolani neexpuși a scăzut semnificativ nivelurile serice de trigliceride și nu a reușit să influențeze alți parametri metabolici (figura 1). Au fost observate tulburări dramatice ale parametrilor la șobolanii tratați cu apă și DMH. Animalele au fost sacrificate la șase luni după prima injecție cu carcinogen. În comparație cu grupul martor, șobolanii netratați au avut niveluri crescute de glucoză (+ 25,6%), insulină (+ 36,2%), IGF-1 (+ 37,1%), colesterol total (+ 47,4%) și trigliceride (+106,9 %) și activități crescute de catalază (+ 35,3%), MDA (+ 33,3%), AST (+ 93,8%), ALT (+ 71,4%), VEGF (+ 65,5%) și hemoglobină glicată (+ 56,7%). Activitatea SOD nu s-a modificat semnificativ (+ 19,2%, P> 0,05). Ambele doze de MF au atenuat efectele cancerigene. Majoritatea parametrilor au fost normali și indicii au acoperit șobolanii neexpuși DMH și cei netratați MF (Figura 1A-1M).

Efectele MF asupra carcinogenezei colonului induse de DMH la șobolanii masculi

În experimentul 2, tumori intestinale au fost găsite la majoritatea șobolanilor expuși la DMH (tabelul 1).

În grupa 1 (DMH + apă), toți șobolanii au dezvoltat tumori de colon (100%). Incidențele tumorale în diferite părți ale colonului din grupul 1 au variat: 63% în colon ascendent, 100% în colon descendent și 25% în rect. Mai mult, 76,7% din tumorile de colon au fost observate la colonele descendente, 16,7% la colonele ascendente și 6,7% la rect. Efectul maxim de 100 mg/kg doză zilnică de MF a fost observat în colonul ascendent, în care carcinogeneza indusă de DMH a fost, de asemenea, complet inhibată (tabelul 1). Cele două doze de MF nu au afectat incidența carcinomului de colon la rectele de șobolan și la colonii descendenți. Doza mai mare de MF (300 mg/kg) a fost mai puțin eficientă în suprimarea carcinogenezei colonului comparativ cu cantități mai mici (100 mg/kg).

Macroscopic, neoplasmele sunt exofitice sau endofitice. Microscopic, tumorile intestinale maligne au diferite tipuri, printre care predomină adenocarcinoamele tubulare. Toate tipurile de carcinom sunt tipice în neoplasmele induse de DMH 15 .tabelul 1 și Figura 2 prezentați datele despre efectele MF asupra dezvoltării tumorii de colon induse de DMH.

Discuţie

Tabelele 2 rezumă datele privind efectele inhibitoare ale biguanidelor antidiabetice asupra carcinogenezei colonului. În majoritatea studiilor, biguanidele antidiabetice au inhibat carcinogeneza colonului indusă de AOM sau DMH la șoareci și șobolani. Analiza detaliată a rezultatelor experimentale este oferită în altă parte 28.29. Tratamentul cu MF a fost urmat de scăderea nivelurilor de indici de proliferare, care au fost evaluați cu 5-bromodesoxiuridină, indici de antigen nuclear celular proliferant, țintă mecanicistă fosforilată a rapamicinei (mTOR), kinazei S6 și proteinelor S6, după cum a fost evidențiat prin analiza Western blot, în mucoasa colonică a șoarecilor tratați cu AOM 30. Autorii cred că MF suprimă proliferarea epitelială colonică prin inhibarea căii mTOR prin activarea protein kinazei activată cu 5 'adenozină monofosfat. Cu toate acestea, MF nu a afectat nivelul de O 6-metilguanină din colon sau ficat la șoareci tratați cu AOM. Rezultatele au arătat că MF nu a afectat capacitatea de alchilare AOM și carcinogenitatea. Prin urmare, efectul normalizator al MF asupra schimbărilor metabolice neuroendocrine și hormonale, care au apărut la rozătoare în timpul carcinogenezei colonului, sunt critice în prevenirea cancerului de colon.

Mulțumiri

Această lucrare a fost susținută parțial de un grant de la Fundația Rusă pentru Cercetare de Bază (Grantul nr. 14-04-01653). Autorii sunt foarte recunoscători lui Dr. A.V. Panchenko și Dr. M.A. Zabezhinski pentru ajutor și sfaturi valoroase în timpul studiului.

Declarație privind conflictul de interese

Nu sunt dezvăluite potențiale conflicte de interese.