Statíny v chemoprevencii mamárnej karcinogenézy u samíc potkanov.

   Kľúčové slová: statíny, chemoprevencia, mamárna, karcinogenéza, potkan

   Úvod

   Statíny, známe inhibítory 3-hydroxy 3-metylglutaryl koenzým A reduktázy, sú bežne používané v primárnej aj v sekundárnej prevencii srdcovo-cievnych a kardiologických ochorení. Vďaka svojej schopnosti regulovať hladiny LDL a HLDL cholesterolu sa stali najpredpisovanejšími farmakami na hypolipidémiu. Viaceré epidemiologické a experimentálne štúdie však poukazujú na ich pleiotropné vlastnosti v dôsledku ktorých majú antiproliferatívne, antiangiogenetické, proapoptické a antimetastatické účinky.

   Cieľ

   V našom základnom výskume sme sa orientovali na chemopreventívny účinok jednotlivých statínov v modeli chemicky indukovanej mamárnej karcinogenézy u samíc potkanov. Zámerom bolo porovnať pôsobenie lipofilných a hydrofilných statínov, zhodnotiť ich pleitropné pôsobenie nezávisle od metabolizmu cholesterolu a vyhodnotiť ich antineoplastickú aktivitu na mamárne nádory. Pozorovali sme vedľajšie účinky statínov, ich vlyv na lipidový metabolizmus, príjem potravy a vody počas celej periódy trvania experimentu.

   Materiál a metódy

   V každom experimente sme použili 60 samíc potkanov kmeňa Sprague-Dawley z chovnej stanice AnLab (Praha, Česká Republika) vo veku 30-36 dní. Mamárna karcinogenéza bola vyvolaná intraperitoneálnou aplikáciou N-metyl-N-nitrozourey (Sigma, Deisenhofen, Nemecko) medzi 40.-46. postnatálnym dňom v dávke 50 mg/kg hmotnosti zvieraťa. Chemoprevencia začala 7-8 dní pred aplikovaním chemokarcinogénu. Statíny boli aplikované v potrave v dvoch koncentráciách počas celej dĺžky experimentov (15-17 týždňov). Tretia skupina bola kontrolná, bez chemopreventíva. Atorvastatin bol aplikovaný v koncentráciách 10 mg/kg potravy (ATOR 10) a 100 mg/kg potravy (ATOR 100). Simvastatín sme aplikovali v koncentráciách 18 mg/kg (SIMVA 18) a 180 mg/kg (SIMVA 180) potravy, rosuvastatín v nižšej koncentrácii 25 mg/kg a vyššej koncentrácii 250 mg/kg potravy, a fluvastatín sme podávali v koncentráciách 20 mg/kg a 200 mg/kg potravy. Každá experimentálna skupina pozostávala z 20tich zvierat. Zvieratá boli pravidelne vážené a palpované, prítomnosť, počet, lokalizácia a veľkosť palpovateľných tumorov bola zaznamenaná. V poslednom týždni boli zvieratá dekapitované, tumory excisované a ich veľkosť zaznamenaná. Nádory boli klasifikované podľa kritérií medzinárodnej klasifikácie mamárnych nádorov u potkanov. V pokusoch sme hodnotili parametre mamárnej karcingenézy – incidenciu, frekvenciu, objem a latenciu nádorov. Analyzovali sme expresiu apoptických génov, histopatologické zmeny a lipidový profil v sére u potkanov. Vyhodnotili sme účinok chemopreventíva na prírastok telesnej hmotnosti a príjem potravy. V štatistickom hodnotení sme použili Mann-Whitneyho test, jednocestnú analýzu variancie (ANOVA) a Kruskal – Wallisov test. Objemy nádorov sme zisťovali zo vzťahu: V = π . (S1)2 . S2/ 12; S1 a S2 boli priemery nádorov (S1 < S2).

   Výsledky

  V skupine ATOR 100 atorvastatín potlačil frekvenciu nádorov o 80,5 % (P=0,0008) a incidenciu o 49,5 % (P= 0,015), taktiež predĺžil latenciu o14 dní (P= 0,076) v porovnaní s kontrolnou skupinou. Atorvastatín podávaný vo vyššej koncentrácii 100 mg/kg signifikantne znížil expresiu antiapoptického génu bcl-2, ale neovplyvnil expresiu proapoptického génu bax v porovnaní s kontrolnou skupinou. Navyše, nádory v kontrolnej skupine vykazovali výraznejší bunkový pleomorfizmus, horší stupeň diferenciácie a boli často spojené s regresívnymi zmenami, zatiaľ čo v skupine ATORVA 100 boli nádory s miernejšími celulárnymi atypiami a lepším stupňom diferenciácie

   V skupine SIMVA 180 statín signifikantne potlačil frekvenciu nádorov o 80.5 % (P=0.013) a incidenciu o 58.5 % (P=0.023), nesignifikantne predĺžil latenciu o 14.5 dňa (P=0.163) a znížil objem nádorov o 23.5 % (P=0.738) v porovnaní s kontrolnou skupinou. Chemoprevencia simvastatínom spôsobila posun pomeru od malígnych lézii ku benígnym v skupine SIMVA 180 (43 % : 57 %) v porovnaní s neliečenou skupinou (92 % : 8 %).

   Vyššia koncentrácia rosuvastatínu (ROSUVA 250) znížila frekvenciu tumorov o 39 % (P=0.146), objem nádorov o 64 % (P=0.236) a predĺžila latenciu o 11 dní (P=0.143) v porovnaní s kontrolnou skupinou. Navyše, ROSUVA 250 inhiboval kumulatívny objem nádorov o 79 % v porovnaní so skupinou liečenou nižšou koncentráciou farmaka. Histopatologická klasifikácia nádorov ukázala posun od slabo diferencovaných (high grade) nádorov ku dobre diferenciovaným nádorom (low grade) po liečbe rosuvastatínom (kontrolná skupina: 9/17 (HG/LG); ROSUVA 25: 8/11; ROSUVA 250: 3/14). Experiment s fluvastatínom vykázal zníženie frekvencie nádorov o 63 % a incidencie o 33 % v skupine s vyššou koncentráciou liečiva.

   Statíny aplikované v nižšej koncentrácii signifikantne nezmenili parametre mamárnej karcinogenézy v ani jednom zo štyroch experimentov.

   Záver

   Výsledky našich štúdií poukazujú na vyšší antineoplastický účinok lipofilných statínov v porovnaní s hydrofilným rosuvastatínom v modeli experimentálnej mamárnej karcinogenézy. Statíny a ich pleiotropné vlastnosti s dokázanými antikarcinogénnymi účinkami tak otvárajú nové možnosti ich využitia v klinickej medicíne. Ďalšie štúdie na stanovenie dávkovania, diéty a konkrétnych typov nádorov vhodných na terapiu/prevenciu sú nevyhnutné. Tiež by bolo vhodné preskúmať kombinovaný účinok s ďalšími pleiotropne pôsobiacimi látkami. Experimenty podávajú prvé správy o tumorsupresívnom vplyve statínov v experimentálnej mamárnej karcinogenéze in vivo.