Исследование механизмов регуляции эритропоэза при миелоингибирующих воздействиях и эффективности гемостимуляторов. Разработка патогенетически обоснованных методов коррекции гемостимуляторами анемического синдрома на моделях цитостатических миелосупрессий.
Аннотация к работе
В основе развития депрессии эритроидного ростка кроветворения при введении циклофосфана лежит угнетение функциональной активности прекурсоров эритропоэза и межклеточных взаимодействий; 5-фторурацил вызывает нарушение формирования гемопоэтических островков эритроидного и смешанного типа и снижение продукции эритропоэтической активности адгезирующими миелокариоцитами. Рекормон, таблетированная форма рекомбинантного человеческого эритропоэтина, поэтам, N-ацетилнейраминовая кислота, экстракт шлемника байкальского и его биофлавоноид байкалин стимулируют подавленный цитостатиками эритроидный росток кроветворения. В основе ускорения рекормоном процессов регенерации эритроидного ростка кроветворения при цитостатических воздействиях лежит активация деления и созревания коммитированных предшественников эритропоэза, при этом наблюдается увеличение функциональной активности гемопоэзиндуцирующего микроокружения (формирование эритроидных гемопоэтических островков, рост уровня гемопоэтических ростовых факторов) при введении циклофосфана и возрастание продукции ЭПА миелокариоцитами при применении 5-фторурацила. При курсовом введении таблетированной формы рекомбинантного человеческого эритропоэтина высокие темпы деления и созревания эритроидных прекурсоров и секреторная активность клеток кроветворного микроокружения выступают основными механизмами, определяющими ускоренное восстановление содержания эритрокариоцитов в костном мозге и ретикулоцитов в периферической крови после назначения алкилирующего агента или фторпиримидинового антиметаболита. Стимуляция экстрактом шлемника байкальского процессов регенерации эритроидного ростка кроветворения при цитостатических воздействиях связана с увеличением функциональной активности клеточных элементов ГИМ: при применении алкилирующего агента формируются гемопоэтические островки, преимущественно, эритроидного типа; в случае использования антиметаболита возрастает уровень гемопоэтических ростовых факторов в супернатантах миелокариоцитов.
Вывод
1. Особенности механизмов развития анемического синдрома в условиях цистостатических гемодепрессий обусловлены неодинаковой чувствительностью коммитированных клеток-предшественников эритропоэза и элементов кроветворного микроокружения к действию миелосупрессирующих препаратов. В основе развития депрессии эритроидного ростка кроветворения при введении циклофосфана лежит угнетение функциональной активности прекурсоров эритропоэза и межклеточных взаимодействий; 5-фторурацил вызывает нарушение формирования гемопоэтических островков эритроидного и смешанного типа и снижение продукции эритропоэтической активности адгезирующими миелокариоцитами. Карбоплатин и адриамицин снижают секреторную активность клеточных элементов ГИМ в сочетании с уменьшением концентрации эритропоэтина в сыворотке крови и ингибицией деления и созревания эритроидных предшественников.
2. Рекормон, таблетированная форма рекомбинантного человеческого эритропоэтина, поэтам, N-ацетилнейраминовая кислота, экстракт шлемника байкальского и его биофлавоноид байкалин стимулируют подавленный цитостатиками эритроидный росток кроветворения. При моделировании цитостатической болезни алкилирующим агентом наиболее эффективными средствами являются N-ацетилнейраминовая кислота и рекормон, в условиях введения фторпиримидинового антиметаболита - рекормон и препараты шлемника байкальского.
3. В основе ускорения рекормоном процессов регенерации эритроидного ростка кроветворения при цитостатических воздействиях лежит активация деления и созревания коммитированных предшественников эритропоэза, при этом наблюдается увеличение функциональной активности гемопоэзиндуцирующего микроокружения (формирование эритроидных гемопоэтических островков, рост уровня гемопоэтических ростовых факторов) при введении циклофосфана и возрастание продукции ЭПА миелокариоцитами при применении 5-фторурацила.
4. При курсовом введении таблетированной формы рекомбинантного человеческого эритропоэтина высокие темпы деления и созревания эритроидных прекурсоров и секреторная активность клеток кроветворного микроокружения выступают основными механизмами, определяющими ускоренное восстановление содержания эритрокариоцитов в костном мозге и ретикулоцитов в периферической крови после назначения алкилирующего агента или фторпиримидинового антиметаболита.
5. Стимулирующий эффект поэтама при гемодепрессии, вызванной введением циклофосфана, во многом обусловлен восстановлением структурно-функциональной целостности костного мозга и увеличением уровня ЭПА в кондиционных средах костного мозга и сыворотке крови. В то же время, поэтам при введении 5-фторурацила активирует эритропоэз преимущественно за счет увеличения уровня эритропоэтической активности во фракции адгезирующих нуклеаров и сыворотки крови.
6. Стимуляция экстрактом шлемника байкальского процессов регенерации эритроидного ростка кроветворения при цитостатических воздействиях связана с увеличением функциональной активности клеточных элементов ГИМ: при применении алкилирующего агента формируются гемопоэтические островки, преимущественно, эритроидного типа; в случае использования антиметаболита возрастает уровень гемопоэтических ростовых факторов в супернатантах миелокариоцитов.
7. При моделировании гемодепрессии циклофосфаном основной мишенью для N-ацетилнейраминовой кислоты выступают адгезирующие клетки кроветворного микроокружения (увеличивается содержание клеточных комплексов эритроидного типа и уровень эритропоэтической активности). В условиях введения 5-фторурацила наблюдается стимуляция пролиферативной активности эритроидных колониеобразующих единиц за счет возрастания уровня ЭПА в экстрацеллюлярном матриксе костномозговой ткани.
8. При миелосупрессии, вызванной карбоплатином или адриамицином, эритропоэзстимулирующее действие рекормона проявляется в сроки ингибиции эритроидного ростка, под влиянием поэтама активация эритрона развивается позднее (в период регенерации) и является более продолжительной.
9. Преинкубация адгезирующих миелокариоцитов с N-ацетилнейраминовой кислотой, экстрактом шлемника байкальского или рекормоном существенно увеличивает фидерную активность макрофагов, подвергнутых прямому воздействию циклофосфана, в отношении интактных и обработанных эритропоэтином in vitro коммитированных предшественников эритропоэза. При этом более выраженный эффект отмечается в случае добавления в культуру костного мозга N-ацетилнейраминовой кислоты и рекормона.
10. Активация ?-адренорецепторов (изадрин) или серотонинергических структур (серотонин) in vitro на адгезирующих клетках костного мозга восстанавливает нарушенную циклофосфаном способность стромальных элементов к связыванию интактных эритроидных прекурсоров. В этих условиях интенсивность эритроидного колониеобразования в случае предварительной обработки неадгезирующей фракции миелокариоцитов рекормоном значительно превосходит исходный уровень.
11. Характер восстановления клеточности эритроидного ростка кроветворения в условиях цитостатических воздействий обусловлен избирательной чувствительностью процессов пролиферации и дифференцировки эритроидных предшественников и клеточных элементов ГИМ к токсическому действию цитостатических препаратов и гемостимуляторам.
12. Выраженное стимулирующее влияние рекормона, таблетированной формы рекомбинантного человеческого эритропоэтина, поэтама, N-ацетилнейраминовой кислоты и экстракта шлемника байкальского на эритроидный росток кроветворения сопровождается активацией восстановления гранулоцитарного ростка кроветворения при цитостатических воздействиях. Реализация гемостимулирующей активности препаратов заключается в стимуляции функциональной активности клеток гемопоэзиндуцирующего микроокружения (формирование гемопоэтических островков, секреция КСА).
Список литературы
Методические документы МЗ РФ
1. Методические указания по изучению гемостимулирующей активности фармакологических веществ // Ведомости научного центра экспертизы и государственного контроля лекарственных средств. - 2002. - № 1. - С. 29-32 (соавт. Дыгай А.М., Жданов В.В., Гольдберг В.Е. и др.).
Публикации
2. Влияние рекомбинантного гранулоцитарного колониестимулирующего фактора и пантогематогена на гемопоэз в условиях цитостатической миелосупрессии // Актуальные вопросы экспериментальной морфологии. - Томск, 1999. - С. 10 - 12 (соавт. Гольдберг Е.Д., Дыгай А.М., Жданов В.В. и др.).
3. Механизмы стимуляции миелопоэза при цитостатических миелодепрессиях пантогематогеном и гранулоцитарным колониестимулирующим фактором // Бюлл. эксперим. биологии и медицины. - 2000. - Т. 130. - № 11. - С. 512-515 (совт. Гольдберг Е.Д., Дыгай А.М., Гурьянцева Л.А. и др.).
4. Миелотоксичность цитостатического препарата растительного происхождения - этопозида // Проблемы эксперим. и клин. фармакологии (Сборник научных работ молодых ученых). - Томск, 2000. - С. 48.
5. Новые подходы в создании гемостимуляторов для клинической практики // Тез. докл. VII Российского национального конгресса “Человек и лекарство”, Москва, 10-14 апреля 2000. - С. 494 (соавт. Гольдберг Е.Д., Дыгай А.М., Жданов В.В. и др.).
6. Новые препараты - стимуляторы грануломоноцитопоэза // Поиск, разработка и внедрение новых лекарственных средств и организационных форм фармацевтической деятельности (Материалы международной научной конференции). - Томск, 27-29 июня 2000. - С. 148-150 (соавт. Жданов В.В., Симанина Е.В., Поженько Н.С. и др.).
7. The compared investigation of hemopoiesis stimulating activity of pantogematogen (PG) and recombinant granulocyte-colony stimulating factor // Abstr. of the 1st International Symposium on Antler Science and Product Technology, Banff, Canada, 2000. - P.42 (with Dygai A.M., Gurjantseva L.A., Zhdanov V.V., Pozhen`ko N.S., Simanina E.V., Suslov N.I., Goldberg V.E., Shebalin A.I., Frolov N.A., Goldberg E.D.).
8. Механизмы регенерации гемопоэза при миелосупрессии, вызванной введением этопозида // Актуальные проблемы эксперим. и клин. фармакологии (Сборник научных работ молодых ученых). - Томск, 2001. - С. 162-164.
9. Миелотоксичность цитостатического препарата растительного происхождения - этопозида // Эксперим. и клин. фармакол. - 2001. - Т. 64. - № 5. - С. 31-33 (соавт. Дыгай А.М., Жданов В.В., Ткаченко С.Б. и др.).
10. Новые лекарственные формы рекомбинантных цитокинов для лечения анемий и лейкопений различного генеза // Тез. докл. VIII Российского национального конгресса “Человек и лекарство”, Москва, 2-6 апреля 2001. - С. 295 (соавт. Гольдберг Е.Д., Дыгай А.М., Жданов В.В. и др.).
11. Роль гемопоэзиндуцирующего микроокружения в регенерации гемопоэза при миелосупрессии, вызванной этопозидом // Фундаментальные и прикладные проблемы современной медицины (Материалы молодежной научной конференции СО РАМН). - Новосибирск, 2001. - С. 38-39.
12. Роль гемопоэтических ростовых факторов в регенерации кроветворения при миелосупрессии, вызванной введением этопозида // Бюлл. эксперим. биологии и медицины. - 2001. - Т. 131. - № 5. - С. 512-516 (соавт. Жданов В.В., Гурьянцева Л.А., Дыгай А.М. и др.).
13. Роль межклеточных взаимодействий в регуляции кроветворения на модели цитостатической миелосупрессии // Бюлл. эксперим. биологии и медицины. - 2001. - Т. 132. - № 8. - С. 156-160 (соавт. Жданов В.В., Гурьянцева Л.А., Данилец М.Г. и др.).
14. Влияние этопозида на структурно-функциональную организацию костного мозга // Эксперим. и клин. фармакол. - 2002. - Т. 65. - № 6. - С. 151-152 (соавт. Дыгай А.М., Жданов В.В., Симанина Е.В. и др.).
15. Механизмы гемостимулирующего действия гранулоцитарного колониестимулирующего фактора // Актуальные проблемы фармакологии (Тез. докл. научной конференции, посвященной 50-летию Алтайского государственного медицинского университета). - Барнаул, 2003. - С. 12 (соавт. Гольдберг Е.Д., Дыгай А.М., Жданов В.В. и др.).
16. Механизмы эритропоэзстимулирующего действия препарата поэтам // Тез. докл. Х Российского национального конгресса “Человек и лекарство”, Москва, 7-11 апреля 2003. - С. 607 (соавт. Жданов В.В., Симанина Е.В., Гурьянцева Л.А. и др.).
17. Поэтам модулирует эритропоэтическую активность сыворотки крови // Тез. докл. Х Российского национального конгресса “Человек и лекарство”, Москва, 2003. - С. 605 (соавт. Дугина Ю.Л., Жданов В.В., Симанина Е.В. и др.).
18. Роль гуморальных факторов в регуляции эритропоэза при цитостатической миелосупрессии // Бюлл. эксперим. биологии и медицины. - 2003. - Т. 135. - № 6. - С. 642-646 (соавт. Дыгай А.М., Жданов В.В., Симанина Е.В. и др.).
19. Экспериментальное исследование поэтама - нового препарата для лечения анемий // Материалы третьей международной конференции “Клинические исследования лекарственных средств”, Москва, 2003. - С. 131-133 (соавт. Дугина Ю.Л., Жданов В.В., Симанина Е.В. и др.).
20. Гемопоэтическая активность сверхмалых доз антител к эритропоэтину // Актуальные проблемы фармакологии (Материалы конференции). - Томск: Изд-во ТГУ, 2004. - С. 58-60 (соавт. Жданов В.В., Гурьянцева Л.А., Симанина Е.В. и др.).
21. Влияние Г-КСФ на кинетику клеток-предшественников гранулоцитопоэза // Компенсаторно-приспособительные процессы: фундаментальные, экологич. и клинич. аспекты (Материалы Всероссийской конференции). - Новосибирск, 2004. - С. 21-22 (соавт. Жданов В.В., Гольдберг В.Е., Симанина Е.В. и др.).
22. Механизмы эритропоэзстимулирующего действия экстракта шлемника байкальского// Эксперим. и клин. фармакол. - 2004. - Т. 32. - № 5. - С. 156-160 (соавт. Жданов В.В., Гурьянцева Л.А., Минакова М.Ю. и др.).
23. Влияние гранулоцитарного колониестимулирующего фактора на кинетику гемопоэтических предшественников регенерирующего костного мозга // Клеточные технологии в биологии и медицине. - 2005. - № 1. - С. 56-59 (соавт. Гольдберг Е.Д., Дыгай А.М., Жданов В.В. и др.).
24. Функционирование стволовых кроветворных клеток в условиях цитостатической миелосупрессии и при применении гемостимуляторов // Клеточные технологии в биологии и медицине. - 2005. - № 4. - С. 230-233 (соавт. Жданов В.В., Гурьянцева Л.А., Хричкова Т.Ю. и др.).
25. Механизмы действия стимуляторов гранулоцитопоэза в условиях цитостатической миелосупрессии // Эксперим. и клин. фармакол. - 2006. - Т. 69. - № 2. - С. 44-47 (соавт. Гурьянцева Л.А., Жданов В.В., Симанина Е.В. и др.).
26. Механизмы действия стимуляторов эритропоэза в условиях цитостатической миелосупрессии // Вестник Уральской Медицинской Академии Наук. - Екатеринбург, 2006. - № 3-2(15). - С. 44-45.
27. Специфическая активность препарата сверхмалых доз антител к эритропоэтину (поэтам) в сравнении с рекомбинантным эритропоэтином // Бюлл. эксперим. биологии и медицины. - 2006. - Т. 144. - № 9. - С. 289-294 (соавт. Дыгай А.М., Жданов В.В., Симанина Е.В. и др.).
28. Влияние гемостимуляторов на пул прекурсоров эритропоэза при миелосупрессии, вызванной 5-фторурацилом // Актуальные проблемы эксперим. и клин. фармакологии (Сборник научных работ молодых ученых). - Томск, 2007. - С. 86-87.
29. Механизмы действия различных препаратов эритропоэтина в условиях цитостатической миелосупрессии // Бюлл. СО РАМН. - 2007. - № 1(123). - С. 26-29 (соавт. Жданов В.В., Гурьянцева Л.А., Симанина Е.В. и др.).
30. Механизмы регуляции кроветворения при моделировании цитостатической миелосупрессии карбоплатином // Бюлл. эксперим. биологии и медицины. - 2007. - Т. 143. - № 5. - С. 515-518 (соавт. Гольдберг Е.Д., Дыгай А.М., Жданов В.В. и др.)
31. Роль серотонинергической системы в регуляции эритропоэза при цитостатических миелосупрессиях // Бюлл. эксперим. биологии и медицины. - 2007. - Приложение 1. - С. 86-91. (соавторы Минакова М.Ю., Скурихин Е.Г., Прешина О.В.).
32. Сравнительный анализ результатов стимуляции эритропоэза при почечной анемии препаратом сверхмалых доз антител к эритропоэтину и рекормоном // Бюлл. эксперим. биологии и медицины. - 2007. - Т. 143. - № 6. - С. 641-644 (соавт. Эпштейн О.И., Дыгай А.М., Жданов В.В. и др.).
33. Создание экспериментальных моделей и изучение на их основе регенераторных возможностей стволовых клеток // Бюлл. эксперим. биологии и медицины. - 2007. - Приложение № 1. - С. 5-13 (соавт. Гольдберг Е.Д., Дыгай А.М., Жданов В.В. и др.).
34. Фармакологическая регуляция стволовых клеток // Психофармакология и биологическая наркология. - 2007. - Т. 7. - С. 1662-1663 (соавт. Гольдберг Е.Д., Дыгай А.М., Жданов В.В. и др.).
35. Фармакологическая стимуляция регенераторных возможностей стволовых клеток // Создание новых лекарственных препаратов: Материалы конференции. - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2007. - С. 5-7 (соавт. Гольдберг Е.Д., Дыгай А.М., Жданов В.В. и др.).