Αφηρημένο

Ο καρκίνος του προστάτη είναι η πιο συχνά διαγιγνώσκεται καρκίνος, με κατ ‘εκτίμηση 240.000 νέες περιπτώσεις κάθε χρόνο αναφέρονται στο Ηνωμένες Πολιτείες. Λόγω της έγκαιρης ανίχνευσης και προκαταβολές σε θεραπείες, περισσότερο από το 90% των ασθενών που θα επιβιώσουν 10 χρόνια μετά τη διάγνωση και τη θεραπεία. Η ακτινοβολία είναι μια θεραπευτική επιλογή που χρησιμοποιείται συχνά για τη θεραπεία εντοπισμένη νόσο? Ωστόσο, ενώ η ακτινοβολία είναι πολύ αποτελεσματική στην θανάτωση κυττάρων όγκου, οι φυσιολογικοί ιστοί καταστραφεί, καθώς και. Πιθανές παρενέργειες λόγω της θεραπείας με ακτινοβολία σχετίζονται με τον καρκίνο του προστάτη περιλαμβάνουν φλεγμονή του εντέρου, της στυτικής δυσλειτουργίας, στένωση ουρήθρας, πρωκτική αιμορραγία και ακράτεια. Επί του παρόντος, η θεραπεία ακτινοβολίας για καρκίνο του προστάτη δεν περιλαμβάνει τη χορήγηση θεραπευτικών παραγόντων για τη μείωση αυτών των παρενεργειών και την προστασία των φυσιολογικών ιστών από βλάβη προκαλούμενη από ακτινοβολία. Στην παρούσα μελέτη, δείχνουμε ότι το μικρό μοριακό βάρος αντιοξειδωτικό, MnTE-2-PYP, προστατεύει τους φυσιολογικούς ιστούς από βλάβη προκαλούμενη από ακτινοβολία στην κατώτερη κοιλία σε αρουραίους. Συγκεκριμένα, MnTE-2-PYP προστατευμένο δέρμα, προστάτη, όρχεις και από βλάβη προκαλούμενη από ακτινοβολία. MnTE-2-PYP προστατεύονται επίσης από στυτική δυσλειτουργία, ένα επίμονο πρόβλημα, ανεξάρτητα από το είδος της ακτινοβολίας που χρησιμοποιείται τεχνικών επειδή οι πέους νευραγγειακών δεματίων θέσει στις περιφερειακές ζώνες του προστάτη, όπου οι περισσότεροι καρκίνοι του προστάτη κατοικούν. Με βάση προηγούμενες μελέτες που δείχνουν ότι MnTE-2-PYP, σε συνδυασμό με ακτινοβολία, μειώνει περαιτέρω ανάπτυξη του υποδόριου όγκου, πιστεύουμε ότι MnTE-2-PYP αντιπροσωπεύει μια εξαιρετική ραδιοπροστατευτικό σε συνδυασμό ακτινοθεραπεία για τον καρκίνο γενικά και ειδικά για καρκίνο του προστάτη.

Παράθεση: Oberley-Deegan RE, Steffan JJ, Rove KO, Pate KM, Weaver MW, Σπαζόγιεβιτς I, et al. (2012) Το αντιοξειδωτικό, MnTE-2-PYP, Αποτρέπει Παρενέργειες που πραγματοποιήθηκαν από τον καρκίνο του προστάτη ακτινοβόλησης. PLoS ONE 7 (9): e44178. doi: 10.1371 /journal.pone.0044178

Επιμέλεια: Irina Agoulnik, Διεθνές Πανεπιστήμιο της Φλόριντα, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής

Ελήφθη: 29 Ιουν 2012? Αποδεκτές: 2 Αυγούστου, 2012? Δημοσιεύθηκε: 12 Σεπτεμβρίου 2012 |

Copyright: © Oberley-Deegan et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο υποστηρίχθηκε εν μέρει από το Υπουργείο άμυνας Βραβείο Ηνωμένες Πολιτείες Στρατού Ιατρικής Έρευνας και Υλικού CommandUSAMRMC πρόταση # 07355003 (JC) και μέσω του πανεπιστημίου του Κολοράντο Ακαδημαϊκών Εμπλουτισμός ταμεία (HK). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

ο καρκίνος του προστάτη είναι η δεύτερη πιο κοινή μορφή καρκίνου στους άνδρες στις δυτικές χώρες [1]. Η ακτινοθεραπεία χρησιμοποιείται συνήθως για τη θεραπεία του καρκίνου του προστάτη σε άνδρες [2]. Αν και ακτινοβολία σκοτώνει αποτελεσματικά τα καρκινικά κύτταρα του προστάτη, είναι επίσης ακούσια ζημιές περιβάλλοντες ιστούς. Μακροχρόνια επιπλοκές από ακτινοθεραπεία κατευθύνεται προς την περιοχή του προστάτη είναι εντέρου και του ορθού βλάβη τοίχωμα, κατώτερο συμπτώματα του ουροποιητικού συστήματος, όπως και η συχνότητα επείγον, στυτική δυσλειτουργία, ουρηθρική στένωση, και ακράτεια [3], [4]. Αυτή η βλάβη μπορεί να συμβεί οποιαδήποτε στιγμή κατά τη διάρκεια της θεραπείας με ακτινοβολία και έχει αναφερθεί χρόνια μετά τη θεραπεία [5]. Μόλις η βλάβη του φυσιολογικού ιστού αρχίζει, είναι συνήθως προοδευτική και μη αναστρέψιμη. Ένα μόνιμο πρόβλημα μετά από υψηλές δόσεις ακτινοβολίας είναι προοδευτική στυτική δυσλειτουργία. Στην πραγματικότητα, μια πρόσφατη έκθεση χρησιμοποιώντας το PROSTQA (Καρκίνος του προστάτη Αποτελέσματα και Ικανοποίηση με Αξιολόγησης της Ποιότητας Θεραπεία) ομάδα ασθενών έδειξε ότι το 63% των ασθενών που έλαβαν εξωτερική ακτινοθεραπεία και το 57% των ασθενών που έλαβαν βραχυθεραπεία αναφερθεί στυτική δυσλειτουργία δύο χρόνια μετά τη θεραπεία. Ο λόγος έγκειται στο γεγονός ότι νευροαγγειακές δέσμες οι οποίες συμμετέχουν στη διαδικασία της στυτικής βρίσκονται κυρίως στους περιφερικούς ζώνες όπου οι περισσότεροι καρκίνοι του προστάτη κατοικούν. Επειδή οι άνθρωποι ζουν περισσότερο μετά τη θεραπεία του καρκίνου, ακτινοθεραπεία που προκαλείται από την ποιότητα της όρασης ζωής γίνονται όλο και πιο σημαντικό να αντιμετωπιστούν.

Αν και οι ακριβείς μηχανισμοί που διέπουν την ακτινοβολία που προκαλείται από τραυματισμό του υγιούς, περιβάλλοντα ιστό δεν είναι γνωστές, πολλές μελέτες ενοχοποιούν ελεύθερες ρίζες ως αιτία της βλάβης του ιστού που προκαλείται από ακτινοβολία [6]. Μετά την ακτινοβόληση των φυσιολογικών ιστών, μια οξεία φλεγμονώδη απόκριση ακολουθείται από μία χρόνια φλεγμονώδη /επούλωση των πληγών απόκριση. Η μη αναστρέψιμη βλάβη ιστού που σχετίζεται με την ακτινοβολία προκαλείται από τη χρόνια φλεγμονώδη απόκριση [7]. Ένας αριθμός μελετών έχουν εμπλέξει το οξειδωτικό στρες, όπως την οδήγηση τόσο την οξεία και χρόνια φλεγμονή που σχετίζεται με βλάβη ιστού που προκαλείται από ακτινοβολία [7]. Συγκεκριμένα, Kimura

et al.

Έδειξαν πρόσφατα αντιδραστικά είδη οξυγόνου (ROS) ως σημαντική κινητήρια δύναμη της στυτικής δυσλειτουργίας που προκαλείται από ακτινοβολία [8], [9]. Έτσι, η χρήση αντιοξειδωτικών, μόρια που απομακρύνουν τις ελεύθερες ρίζες, σε συνδυασμό με θεραπεία ακτινοβολίας πρέπει να ελαχιστοποιεί την ακτινοβολία που προκαλείται από τραυματισμό φυσιολογικούς ιστούς

MnTE-2-PYP (χημική ονομασία:. Μαγγάνιο (III)

MESO

-τετρακις- (Ν-μεθυλοπυριδίνιο-2-υλ) πορφυρίνης) είναι ένας ισχυρός, μικρό αντιοξειδωτικό μοριακού βάρους που σαρώνει μια ποικιλία των ελευθέρων ριζών, συμπεριλαμβανομένων υπεροξειδίου, υπεροξείδιο του υδρογόνου, υπεροξείδια λιπιδίων και υπεροξεινιτρικό [10], [11] [12], [13], [14]. MnTE-2-PYP μειώνει τη φλεγμονή και τραυματισμό σε μια ποικιλία μοντέλων, όπως βλεομυκίνη και λιποπολυσακχαρίτη έκθεση [15], [16]. Ένας τρόπος MnTE-2-PYP μειώνει τη φλεγμονή είναι με αναστολή ΝΡ-κΒ σηματοδότηση τροποποιώντας το περιβάλλον οξειδοαναγωγής γύρω από τον παράγοντα μεταγραφής [16]. Πιστεύεται ότι MnTE-2-PYP είναι σε θέση να επηρεάσει μια τέτοια ευρεία ποικιλία των διαφορετικών καταστάσεων ασθένειας μέσω της ικανότητάς του να μεταβάλει κυτταρικής σηματοδότησης οδών. χημεία του, μηχανισμός δράσης, τη βιοδιαθεσιμότητα και θεραπευτικές εφαρμογές, καθώς επίσης και τα ανάλογά της πορφυρίνης Mn έχουν πρόσφατα επανεξεταστεί [17], [18].

Πρόσφατα, MnTE-2-PYP, έχει δειχθεί ότι εμποδίζει προκαλούμενη από ακτινοβολία βλάβη των ιστών. Το αντιοξειδωτικό αποτρέπει βλάβη στο φωτοϋποδοχείς του αμφιβληστροειδούς και τα τριχοειδή αγγεία από την ακτινοβόληση των ματιών και ομοίως εμποδίζει προκαλούμενη από ακτινοβολία βλάβη στον πνεύμονα [19], [20]. Ωστόσο, προκειμένου για ένα φάρμακο που θα χρησιμοποιηθεί ως ένα δυνητικό ραδιοπροστατευτικό σε ασθενείς με καρκίνο, είναι επιτακτικό ότι το φάρμακο δεν προστατεύει τα κύτταρα του όγκου από βλάβες που προκαλούνται από την ακτινοβολία. Gridley

et al.

Έδειξαν ότι οι όγκοι του προστάτη σε ποντικούς που υπέστησαν αγωγή με ένα συνδυασμό ακτινοβολίας και MnTE-2-PYP, αυξήθηκε πιο αργά από ό, τι οι όγκοι σε επεξεργασία με ακτινοβολία μόνο [21]. Συνεπώς, αυτά τα προηγούμενα δεδομένα υποδεικνύουν ότι MnTE-2-PYP προστατεύει τους φυσιολογικούς ιστούς από βλάβη προκαλούμενη από ακτινοβολία, αλλά δεν προστατεύει τα καρκινικά κύτταρα από προκαλούμενη από ακτινοβολία θάνατος.

Υποθέσαμε ότι MnTE-2-PYP θα προστατεύει το ουρογεννητικού συστήματος από βλάβες που συνδέονται με την ακτινοβόληση της πυέλου. Για να ελέγξει την υπόθεση αυτή, είμαστε εκτεθειμένοι αρουραίοι με την τμηματική ακτινοβόληση της περιοχής της πυέλου με και χωρίς τη χορήγηση MnTE-2-PYP. Εμείς συγκομίζονται ζώα 12 εβδομάδες μετά την ακτινοβολία και βρέθηκε ότι MnTE-2-PYP προστάτευε τη δομή και τη λειτουργία των οργάνων που εκτίθενται σε ακτινοβολία. Συγκεκριμένα, MnTE-2-PYP προστατεύεται το δέρμα, του προστάτη, των όρχεων, και των ιστών του πέους από ακτινοβολία που προκαλείται ζημιά και εμπόδισαν την απώλεια της στυτικής λειτουργίας που προκαλούνται από ακτινοθεραπεία. Είμαστε εικάζουν ότι MnTE-2-PYP θα μπορούσε να είναι ένα ισχυρό ραδιοπροστατευτικό όταν χορηγείται μαζί με ακτινοθεραπεία του καρκίνου του προστάτη στους ανθρώπους να ελαχιστοποιηθούν περαιτέρω μακροπρόθεσμη εντέρου και του ουροποιητικού τραυματισμό, καθώς και διατήρηση της στυτικής λειτουργίας.

Υλικά και Μέθοδοι

πειραματόζωα

Sprague-Dawley (100-150 g, 4-6 εβδομάδες σε ηλικία) είτε από Jackson ή Harlan Laboratories χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή τη μελέτη. Οι αρουραίοι στεγάζονται είτε στο Ιατρικό Πανεπιστημιούπολη Πανεπιστήμιο του Κολοράντο Anschutz ή στο Εθνικό Εβραϊκό Υγείας και δίνεται μια συνεχή παροχή τροφής και νερού. Η μελέτη αυτή πραγματοποιήθηκε σε αυστηρά σύμφωνα με τις συστάσεις του Οδηγού για τη Φροντίδα και Χρήση των Ζώων Εργαστηρίου των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας. Όλες οι θεραπείες και τις διαδικασίες που εγκρίθηκαν από τις θεσμικές επιτροπές φροντίδα των ζώων και τη χρήση στα δύο ιδρύματα (NJH # AS2700-05-12, UCAMC # 68810 (10) 1Ε).

Οι ομάδες θεραπείας και πειραματικό σχεδιασμό

τα ζώα χωρίστηκαν τυχαία σε 4 ομάδες (8 επίμυες ανά ομάδα): 1) PBS εγχύθηκε χωρίς ακτινοβολία, 2) MnTE-2-PYP εγχυθεί χωρίς ακτινοβολία, 3) PBS ένεση με ακτινοβολία, και 4) MnTE-2 -PyP ένεση με ακτινοβολία. Ο πειραματικός σχεδιασμός παρουσιάζεται στο Σχήμα 1. Εν συντομία, τα ζώα εγχύθηκαν με MnTE-2-PYP (5 mg /kg) ή PBS 24 ώρες πριν από την έναρξη της ακτινοβολίας. Οι αρουραίοι ακτινοβολήθηκαν για 5 διαδοχικές ημέρες με 7.5 Gy /ημέρα στην περιοχή κάτω πυέλου. Το σύστημα αυτό ακτινοβόληση επιλέχθηκε επειδή μιμείται ένα σύστημα ακτινοβολίας που μια θεραπεία του καρκίνου του προστάτη που υφίσταται ασθενής θα αναλάβει για την εξάλειψη του καρκίνου του προστάτη [22]. MnTE-2-PYP (2,5 mg /kg) ή PBS χορηγήθηκε κάθε δεύτερη ημέρα για τις επόμενες δύο εβδομάδες. Τα ζώα στη συνέχεια χορηγούνται MnTE-2-PYP (5 mg /kg) ή PBS μια φορά την εβδομάδα μέχρι 12 εβδομάδες μετά την ακτινοβόληση. Οι αρουραίοι βάρη και προκαλούμενη από ακτινοβολία βλάβη του δέρματος τεκμηριώθηκε μια φορά την εβδομάδα. Στο χρονικό σημείο των 12 εβδομάδων, η στυτική λειτουργία των αρουραίων πρόσβαση και ιστούς (προστάτη και πέος) συλλέχθηκαν από τα ζώα. Αυτό το πείραμα επαναλήφθηκε μια φορά με τις ίδιες ομάδες και τα χρονικά σημεία.

Οι αρουραίοι έλαβαν 5 διαδοχικές δόσεις ακτινοβολίας 7,5 Gy στην κάτω κοιλιακή χώρα. Οι αρουραίοι ενέθηκαν ε.π. με MnTE-2-PYP ή PBS ως μάρτυρα τη διάρκεια της μελέτης, όπως υποδεικνύεται. Τα ζώα συλλέχθηκαν 12 εβδομάδες μετά την ακτινοβόληση. Υπήρχαν τέσσερα ζώα ανά ομάδα και το πείραμα επαναλήφθηκε μία φορά.

Η

θεραπεία MnTE-2-PYP

MnTE-2-PYP συντέθηκε από Ricerca Βιοεπιστημών, LLC. Concord, OH, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής. MnTE-2-PYP διαλύθηκε σε PBS και ενέθηκαν (100 μΐ) ενδοπεριτοναϊκώς (ε.π.) σε 2,5 ή 5 mg /kg στα παραπάνω καθορισμένους χρόνους. PBS (100 μΙ) εγχύθηκαν ί.ρ. χρησιμοποιήθηκε ως μάρτυρας.

Φαρμακοκινητική του MnTE-2-PYP στο σύστημα ουρογεννητικό αρουραίου

Το ίδιο καθεστώς δοσολογίας MnTE-2-PYP χρησιμοποιήθηκε για φαρμακοκινητική ανάλυση όπως χρησιμοποιήθηκε για το σχεδιασμό του πειράματος με ένα διαφορετικό κοόρτη των ζώων. Υπήρχαν τέσσερις ομάδες ζώων και κάθε ομάδα είχε 3 αρουραίων: ομάδα 1) αρουραίοι συλλέχθηκαν 1 εβδομάδα μετά την έναρξη των ενέσεων, ομάδα 2) αρουραίοι συλλέχθηκαν 2 εβδομάδες μετά την έναρξη των ενέσεων, ομάδα 3) αρουραίοι συλλέχθηκαν 12 εβδομάδες μετά την η έναρξη των ενέσεων (συγκομιδή 7 ημέρες μετά την τελευταία ένεση), ομάδα 4) αρουραίοι συλλέχθηκαν 12 εβδομάδες + μία ημέρα μετά την έναρξη των ενέσεων (συγκομιδή 1 ημέρα μετά την τελευταία έγχυση). Σε κάθε χρονικό σημείο, το ήπαρ, έντερο, προστάτη, ιστό του πέους και της ουροδόχου κύστης συλλέχθηκαν και καταψύχθηκαν flash. Οι συγκεντρώσεις MnTE-2-PYP στη συνέχεια καθορίζεται από την PK /PD Βιοαναλυτικές κεντρικό εργαστήριο στο Ινστιτούτο Καρκίνου Δούκα όπως περιγράφηκε προηγουμένως [23].

Η βαθμολόγηση της αντίδρασης του δέρματος από την ακτινοβολία

Τα ζώα ήταν παρατηρείται μέσα από την πορεία του πειράματος. Έλαβαν μια βαθμολογία από μια κλίμακα αντίδραση από την αίθουσα και Giaccia [24]. Ο = όχι ορατή αντίδραση, 1 = εξασθενημένο ερύθημα, 2 = ερύθημα, 3 = σημειώνονται ερύθημα, 4 = υγρή απολέπιση του λιγότερο από το ήμισυ της ακτινοβολημένης περιοχής, 5 = υγρή απολέπιση του περισσότερο από το ήμισυ της ακτινοβολημένης περιοχής.

Ιστολογία του συστήματος ουρογεννητικού αρουραίου μονιμοποιήθηκαν

ιστούς αρουραίου (προστάτη και πέος) σε 4% παραφορμαλδεΰδη και εγκλείστηκαν σε παραφίνη. Τα μπλοκ ιστού κόπηκαν σε τομές (πάχους 5 μm), deparafinized σε ξυλόλιο και επανυδατώθηκαν μέσω διαδοχικών βημάτων 100, 95, και 75% αιθανόλη. Οι τομές χρωματίστηκαν με αιματοξυλίνη και ηωσίνη, αφυδατώνονται και καλυπτρίδες τοποθετηθεί. Πέους ιστού επίσης χρωματίστηκαν με τρίχρωμης (Sigma, St. Louis, ΜΟ) για την οπτικοποίηση ίνωση, σύμφωνα με το πρωτόκολλο του κατασκευαστή.

Ανοσοϊστοχημεία

Η ανοσοϊστοχημεία εκτελέστηκε χρησιμοποιώντας τεχνικές πρότυπο DAB (Vector Labs, Burlingame, CA). μπλοκ παραφίνης κόπηκαν, deparafinized, και επανυδατώθηκαν. Τα αντιγόνα είχαν εκδηλωθεί με προθερμασμένο ανάκτηση αντιγόνου εντός ρυθμιστικού διαλύματος κιτρικού νατρίου για 20 λεπτά και στη συνέχεια ψύχεται. H

2O

2 (3%) τοποθετήθηκε στις διαφάνειες για 5 λεπτά για να εμποδίσει την ενδογενή υπεροξείδια, που ακολουθείται από ένα μπλοκ ορού για 30 λεπτά. Το πρωτογενές αντίσωμα 8-OHdG (Abcam, Cambridge, ΜΑ, 5 μg /mL) προστέθηκε στη συνέχεια όλη τη νύκτα εις την αναφερομένη αραίωση. Βιοτινυλιωμένο δευτερεύον αντίσωμα ποντικού (1:200) προστέθηκε στη συνέχεια για 45 λεπτά. Βιοτίνη σύνδεση αυξήθηκε με χρήση της μεθόδου ABC Elite για 30 λεπτά και λεκέδες απεικονίστηκαν με DAB. Οι ιστοί με αιματοξυλίνη, αφυδατώνονται και coversliped. Οι 8-OHdG χρωματισμένες τομές ποσοτικοποιήθηκαν λαμβάνοντας 10 τυχαία εικόνες κάθε τμήματος του προστάτη. Τα τμήματα βαθμολογήθηκαν τυφλά, και κάθε πυρηνική χρώση μετρήθηκε ως μια θετική 8-OHdG χρώση των κυττάρων.

Στυτική λειτουργική

δοκιμασία

Η στυτική λειτουργική δοκιμασία διεξήχθη σε αρουραίους 12 εβδομάδων μετά την ακτινοβόληση, όπως περιγράφηκε προηγουμένως [25]. Εν συντομία, οι αρουραίοι αναισθητοποιήθηκαν με πεντοβαρβιτάλη νατρίου πριν τον τεμαχισμό του κάτω μέρος της κοιλιάς για να εντοπίσει το σπηλαιώδης νεύρο. Δύο ηλεκτρόδια από ανοξείδωτο χάλυβα τοποθετείται γύρω από το σηραγγώδους νεύρου από τη μία πλευρά, με το αρνητικό ηλεκτρόδιο περίπου 1 mm από το θετικό ηλεκτρόδιο. Το δέρμα που επικαλύπτει το πέος απομακρύνθηκε και το crura αποκόπηκαν δωρεάν. Μια βελόνα 26-guage που συνδέθηκε με ένα μετατροπέα πίεσης και εισήχθη εντός είτε στη δεξιά είτε αριστερά crus. Ηλεκτροδιέγερση πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας έναν διεγέρτη (World Precision Instruments, Sarasota, FL, USA). Αυξήσεις σε ενδοσηραγγώδη πίεση μετρήθηκαν και καταγράφηκαν με τη χρήση του λογισμικού Data-Trax απόκτησης δεδομένων (Distributed Έννοιες σχεδιασμού, Dover, NH, USA).

Αποτελέσματα

Η φαρμακοκινητική ανάλυση έγινε για να διασφαλιστεί ότι επαρκή επίπεδα του MnTE-2-PYP θα φθάσουν τα ουρογεννητικού ιστούς όταν χορηγείται ενδοπεριτοναϊκώς (ip). Οι αρουραίοι υποβλήθηκαν στο ίδιο καθεστώς δοσολογίας MnTE-2-PYP (Σχήμα 1), όπως τα ζώα που υποβάλλονται σε ακτινοβολία και οι ιστοί συλλέχθηκαν 1 εβδομάδα, 2 εβδομάδες, 12 εβδομάδες, και 12 εβδομάδες + μία ημέρα μετά την έναρξη της χορήγησης του φαρμάκου. Οι ιστοί του ήπατος, του εντέρου, του προστάτη, του πέους, και της ουροδόχου κύστης περιείχε όλα MnTE-2-PYP σε κάθε χρονικό σημείο διερευνήθηκε (Σχήμα 2). Το ήπαρ περιείχε την υψηλότερη συγκέντρωση MnTE-2-PYP, η οποία δεν αποτελεί έκπληξη δεδομένου ότι MnTE-2-PYP είναι γνωστό ότι συσσωρεύονται στο ήπαρ [23]. Το έντερο, προστάτη και της ουροδόχου κύστης όλοι είχαν παρόμοια επίπεδα MnTE-2-PYP (περίπου 1000 ηΜ) κατά τη διάρκεια της φαρμακοκινητικής ανάλυσης. Αυτή η συγκέντρωση MnTE-2-PYP έχει αποδειχθεί για την πρόληψη ζημιών ελεύθερων ριζών σε άλλους τύπους ιστών, συμπεριλαμβανομένων των πνευμόνων [23], [26]. Πέους ιστούς είχαν τα χαμηλότερα επίπεδα MnTE-2-PYP, αλλά ήταν ακόμα ανιχνεύσιμα. Καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι επαρκή επίπεδα MnTE-2-PYP είναι σε θέση να φθάσουν το ουρογεννητικό σύστημα, όταν MnTE-2-PYP χορηγείται ip

Οι αρουραίοι έλαβαν ενέσεις MnTE-2-PYP όπως περιγράφεται στο Σχήμα 1 και η συγκομιδή 1 εβδομάδα, 2 εβδομάδες, 12 εβδομάδες και 12 εβδομάδες + 1 ημέρα μετά την έναρξη των ενέσεων. Οι αρουραίοι που συγκομίζονται σε 1 και 2 εβδομάδων, δεν είχε λάβει μια ένεση για 3 ημέρες (3 ημέρες γούρνα). Οι αρουραίοι που συγκομίζονται στις 12 εβδομάδες, δεν είχε λάβει μια ένεση για 7 ημέρες (που αντιπροσωπεύουν τα χαμηλότερα επίπεδα κατά τη διάρκεια της εβδομάδας) και 12 εβδομάδες + 1 ημέρα αντιπροσωπεύουν αρουραίους μία ημέρα μετά την ένεση (που αντιπροσωπεύουν τα υψηλότερα επίπεδα κατά τη διάρκεια της εβδομάδας). Α ήπατος. Β εντέρου. C. προστάτη. Δ πέους ιστούς. Ε ουροδόχου κύστης. MnTE-2-PYP ανιχνεύθηκε στο ήπαρ, έντερο, προστάτη, ιστό του πέους και της ουροδόχου κύστης. Τα δεδομένα αντιπροσωπεύουν τη μέση τιμή ± πρότυπο σφάλμα του μέσου όρου, η = 3 ανά χρονικό σημείο.

Η

Μια γνωστή παρενέργεια της έκθεσης σε ακτινοβολία είναι η απώλεια βάρους. Τα ζώα ζυγίστηκαν καθ ‘όλη τη διάρκεια του πειράματος (Εικόνα 3). Ακτινοβολημένα ποντίκια έχασαν κατά μέσο όρο 23,9% περισσότερο βάρος από τους μη-ακτινοβολημένα ποντίκια. Ακτινοβολημένα αρουραίους ένεση με MnTE-2-PYP έχασε μόνο το 5,9% περισσότερο βάρος από ό, τι MnTE-2-PYP ένεση, που δεν έχουν ακτινοβοληθεί, τα ζώα ελέγχου. Τα ακτινοβολημένα αρουραίους που έλαβαν MnTE-2-PYP έχασαν σημαντικά λιγότερο βάρος σε σύγκριση με ακτινοβολημένα ποντίκια που δεν έλαβαν MnTE-2-PYP σε όλα τα χρονικά σημεία μέτρησης (Σχήμα 3).

Βάρη ακτινοβολημένων ζώων σε όλη τη διάρκεια της πείραμα σε σύγκριση με τις αντίστοιχες μη ακτινοβολημένα ομάδες τους. n = 8 αρουραίοι ανά ομάδα, αστερίσκος (*) υποδηλώνει ρ & lt?. 0.05

Η

Καθ ‘όλη τη διάρκεια του πειράματος, παρατηρήθηκαν φαινοτυπικές αλλαγές μεταξύ των ομάδων θεραπείας. Η αποτρίχωση παρατηρήθηκε στην κάτω κοιλιακή περιοχή σε ακτινοβολημένα αρουραίους (Σχήμα 4Α)? Ωστόσο, η θεραπεία με MnTE-2-PYP μπλοκαριστεί αισθητά αποτρίχωση στην εκτεθειμένη επιφάνεια ακτινοβολίας (Σχήμα 4Α). Το δέρμα του PBS ενίεται ακτινοβολημένων αρουραίοι είχαν σημαντικά περισσότερες ερύθημα και υγρή απολέπιση σε σύγκριση με το δέρμα του ακτινοβοληθέντα ζώα εγχύθηκαν με MnTE-2-PYP (Σχήμα 4Β). Ένα επιπλέον παρατήρηση ήταν μια σημαντική προκαλούμενη από ακτινοβολία ατροφία των όρχεων αρουραίου στις 12 εβδομάδες μετά την ακτινοβολία (Σχήμα 5). Οι όρχεις ήταν -40% του μεγέθους των μη ακτινοβολημένων όρχεις. Ωστόσο, δεν παρατηρήσαμε μια αλλαγή στο μέγεθος όρχεων σε ακτινοβολημένα αρουραίους που έλαβαν MnTE-2-PYP σύγκριση με τον έλεγχο, γεγονός που υποδηλώνει ότι MnTE-2-PYP προστατεύει επίσης τον όρχι από προκαλούμενη από ακτινοβολία ατροφία /βλάβη.

ΈΝΑ. Εκπρόσωπος εικόνες της κάτω κοιλίες στις 6 εβδομάδες μετά την ακτινοβόληση. Η ακτινοβόληση προκάλεσε έντονη αποτρίχωση, η οποία προστατεύεται MnTE-2-PYP. B. Η ακτινοβολία που προκαλείται ερύθημα και απολέπιση στο εκτεθειμένο δέρμα εκτεθεί. Το δέρμα των ακτινοβολημένων αρουραίων ενέθηκαν με MnTE-2-PYP, είχαν σημαντικά λιγότερο σοβαρές ερύθημα και καμία υγρή απολέπιση. Αυτές οι αλλαγές του δέρματος συνεχίστηκε μέσα από την πορεία του πειράματος, n = 8 αρουραίοι ανά ομάδα, αστερίσκο (*) υποδηλώνει p & lt?. 0.05

Η

Η ακτινοβολία που προκαλείται οι όρχεις αρουραίων να συρρικνωθεί σε μέγεθος (~ 60%, PBS RAD) σε σύγκριση με μη ακτινοβολημένα όρχεις αρουραίου (Έλεγχος PBS). Ωστόσο, όρχεις από ζώα που έλαβαν θεραπεία με MnTE-2-PYP (MnTE-2-PYP RAD) ήταν αδιάκριτοι από μη-ακτινοβολημένα όρχεις.

Η

Στις 12 εβδομάδες θεραπείας μετά την ακτινοβολία, η ιστολογική ανάλυση διεξήχθη επί του προστάτη και του πέους ιστούς. Αντιπροσωπευτικές εικόνες αιματοξυλίνη και χρώση ηωσίνης εντός του προστάτη καταδεικνύουν ότι MnTE-2-PYP προστατεύεται προστάτη επιθηλιακά αδένες από ατροφία και την απώλεια του προστάτη επιθηλιακών αρχιτεκτονικής στα ακτινοβολημένα ποντίκια (Σχήμα 6Α). Επιπλέον, πέους ιστοί χρωματίσθηκαν χρησιμοποιώντας τρίχρωμη χρώση Masson για να χαρακτηρίσει ίνωση ιστού. Η χρώση τριχρωματική αποκάλυψε ότι MnTE-2-PYP εμπόδισε που προκαλείται από ακτινοβολία απώλεια των λείων μυών και τη συσσώρευση του κολλαγόνου στους ιστούς του πέους (Σχήμα 6Β), υποδηλώνοντας ότι MnTE-2-PYP προστατεύει τον ιστό του πέους από προκαλούμενη από ακτινοβολία ίνωση.

Ένα. Εκπρόσωπος εικόνες της χρώσης με αιματοξυλίνη /ηωσίνη του προστατικού ιστού (γραμμή κλίμακας αντιπροσωπεύει 5 μm). Β Εκπρόσωπος εικόνες της χρώσης τριχρωματική μέθοδος του Masson στο πέος ιστούς (κλίμακα γυμνά αντιπροσωπεύει 10 μm). Τα βέλη δείχνουν ισχυρή χρώση του κολλαγόνου (μπλε) και καφέ χρώση αντιπροσωπεύει μυϊκές ίνες.

Η

Η στυτική δυσλειτουργία είναι μια κοινή παρενέργεια που σχετίζεται με ακτινοθεραπεία του καρκίνου του προστάτη. Στο μοντέλο μας ακτινοβολία, παρατηρήσαμε σημαντική μείωση στην ενδοσηραγγώδης πίεση στο πέος αρουραίου 12 εβδομάδες μετά την ακτινοβόληση σε σύγκριση με μη-ακτινοβολημένα φυσιολογικού ορού (Εικόνα 7). Μια μείωση στην ενδοσηραγγώδη πίεση είναι ένα άμεσο μέτρο της στυτικής δυσλειτουργίας. Ακτινοβολημένα ποντίκια έχασαν & gt? 50% της ενδοσηραγγώδους πίεσης τους? Ωστόσο, οι αρουραίοι που έλαβαν ακτινοβοληθέντα MnTE-2-PYP ήταν πλήρως προστατευμένα από ενδοσηραγγώδη απώλεια πίεσης. Έτσι, MnTE-2-PYP αποτρέπει προκαλούμενη από ακτινοβολία αναπτυσσόμενες στυτική δυσλειτουργία.

Intracavernous πίεση (ICP) ελήφθη μετά σηραγγώδους νεύρου διέγερση ως μέτρηση της στυτικής λειτουργίας 12 εβδομάδες μετά την ακτινοβόληση. Α Αντιπροσωπευτικές καμπύλες πίεσης που λαμβάνεται μετά από νευρική διέγερση. B. Η μέγιστη ICP που λαμβάνεται μετά από σπηλαιώδεις νευρική διέγερση. Η ακτινοβόληση προκάλεσε μια σημαντική μείωση στην ICP (ομάδα RAD) σε σύγκριση με το μη ακτινοβολημένα ομάδα (PBS). MnTE-2-PYP προστατεύεται σημαντικά από την ακτινοβολία που προκαλείται απώλεια ICP (MnTE-2-PYP RAD). n = 8 αρουραίοι /ομάδα, αστερίσκο (*) υποδηλώνει σημαντική διαφορά από την ομάδα PBS, σ & lt? 0.05 και το σύμβολο αριθμού (#) δηλώνει σημαντική διαφορά από την RAD ομάδα, σ & lt? 0,05

Η

Η ακτινοβολία είναι. είναι γνωστό ότι προκαλούν οξειδωτικό στρες και 8-υδροξυ-2-δεοξυγουανοσίνης (8-OHdG) είναι ένας δείκτης για την οξειδωτική βλάβη του DNA. Άλλοι έχουν δείξει ότι η ακτινοβολία προκαλεί 8-OHdG στους πυρήνες των κυττάρων που επηρεάζονται [7]. Μετρήσαμε 8-OHdG μέσω ανοσοχρώσης στους προστάτες αρουραίου 6 εβδομάδες μετά την ακτινοβόληση. Σύμφωνα με προηγούμενες μελέτες, παρατηρήσαμε πολυάριθμων πυρηνικών θετικώς βαμμένων κυττάρων για 8-OHdG στην ακτινοβολημένα μόνη ομάδα. Ωστόσο, με την παρουσία του MnTE-2-PYP μια σημαντική μείωση στη χρώση για 8-OHdG παρατηρήθηκε (Σχήμα 8). Έτσι, MnTE-2-PYP μπορεί να προστατεύσει από μετακτινική βλάβη εν μέρει από την αναστολή της οξειδωτικής DNA στρες.

Η ακτινοβόληση είναι ένα γνωστό επαγωγέας του 8-OHdG, ενός δείκτη της οξειδωτικής βλάβης του DNA. MnTE-2-PYP μείωσε σημαντικά 8-OhdG στον προστάτη των ακτινοβολημένων ζώων 6 εβδομάδες μετά την ακτινοβόληση. n = 4 αρουραίοι /ομάδα, αστερίσκο (*) υποδηλώνει μία σημαντική διαφορά από την ομάδα της RAD.

Η

Συζήτηση

Σε αυτή τη μελέτη, δείξαμε ότι δίνεται MnTE-2-PYP ip φθάνει το ουρογεννητικό σύστημα και είναι παρούσα σε συγκεντρώσεις αρκετά υψηλές για την προστασία του ουρογεννητικού συστήματος από την οξειδωτική βλάβη. Έχουμε αποδείξει ότι MnTE-2-PYP προστατεύει από πολλές παρενέργειες που συνδέονται με ακτινοθεραπεία του καρκίνου του προστάτη. Συγκεκριμένα, MnTE-2-PYP μειώνει την συνολική απώλεια βάρους, δερματικές βλάβες και ατροφία των όρχεων που συνδέονται με την κάτω κοιλιακή έκθεση σε ακτινοβολία. Επιπλέον, MnTE-2-PYP προστατεύει τα φυσιολογικό προστάτη και του πέους ιστούς από βλάβες ακτινοβολία. Αυτές πέους ιστοί είχαν μικρότερο ίνωση και τους ιστούς του προστάτη εμφανίζονται λιγότερο επιθηλιακά ατροφία σε ακτινοβολημένα ποντίκια που έλαβαν θεραπεία με MnTE-2-PYP σε σύγκριση με αρουραίους ακτινοβοληθεί μόνο. Σημαντικά, αποδεικνύουμε επίσης ότι MnTE-2-PYP μπορεί να αποτρέψει την προκαλούμενη από ακτινοβολία στυτική δυσλειτουργία. Έτσι, MnTE-2-PYP προστατεύει μια ποικιλία από ιστούς από βλάβες ακτινοβολία και διατηρεί την λειτουργία αυτών των οργάνων, καθώς και.

Ένας μηχανισμός με τον οποίο MnTE-2-PYP θα μπορούσε να είναι η προστασία των ακτινοβολημένων ιστούς από βλάβες είναι με αναστέλλοντας ROS στους ιστούς των παρευρισκομένων. Στις μελέτες μας, MnTE-2-PYP ανέστειλε σημαντικά την οξειδωτική βλάβη του DNA μέσω μέτρησης του 8-OHdG ακτινοβολημένων αρουραίους. Επειδή MnTE-2-PYP είναι ένας γνωστός οδοκαθαριστής υπεροξειδίου και υπεροξειδίου του υδρογόνου, μπορούμε εικάζουν ο MnTE-2-PYP προστατεύει το DNA στους ιστούς των παρευρισκομένων από σαρώσεως αυτές αντιδραστικά είδη οξυγόνου, η οποία τελικά εμποδίζει την ίνωση των φυσιολογικών ιστών.

προκειμένου για ένα φάρμακο να είναι μια καλή ραδιοπροστατευτικό σε συνδυασμό με τη θεραπεία του καρκίνου, το φάρμακο δεν μπορεί να προστατεύσει τον όγκο από την ακτινοβολία που προκαλείται θάνατος. Με βάση τα αποτελέσματα που ελήφθησαν από προηγούμενες μελέτες, MnTE-2-PYP μειώνει περαιτέρω την ανάπτυξη των όγκων με την παρουσία της ακτινοβολίας [21]. Ως εκ τούτου, MnTE-2-PYP φαίνεται να συνεργήσει με ακτινοθεραπεία για την καταπολέμηση του καρκίνου του προστάτη και δεν βλάπτει ή να μειώσουν την επίδραση της θεραπείας με ακτινοβολία του προστάτη.

Στο Σχήμα 9, παρουσιάζουμε μια υπόθεση εργασίας ως προς τον τρόπο MnTE -2-PYP τόσο αναστέλλει την ανάπτυξη του όγκου αλλά προστατεύει από την κανονική βλάβη των ιστών. Το κύριο συστατικό του κάθε κυττάρου είναι Η

2O. Ως εκ τούτου, όταν ιοντίζουσα ακτινοβολία στοχεύει σε όγκο κατά πάσα πιθανότητα θα αλληλεπιδρούν με H

2O και την παραγωγή του υψηλής δραστικότητας ρίζα υδροξυλίου (ΟΗ

·). Τα αίτια ρίζα υδροξυλίου DNA βλάβη, τον κυτταρικό θάνατο, και την αναστολή της ανάπτυξης των καρκινικών κυττάρων και η σταθερά ταχύτητας για την ρίζα υδροξυλίου είναι εξαιρετικά γρήγορη, 10

9-10

10 Μ

-1S

– 1. MnTE-2-PYP είναι κινητικά πολύ αργή (ποσοστό σταθερό ~ 10

7 Μ

-1δ

-1) να σαρώνουν τη ρίζα υδροξυλίου, έτσι ώστε η αρχική άμεση ακτινοβολία του όγκου δεν θα επηρεαστεί από MnTE -2-PYP, και λόγω του θανάτου των κυττάρων του όγκου, ο όγκος θα συρρικνωθεί.

Έχουμε δείξει ότι το ισχυρό αντιοξειδωτικό, MnTE-2-PYP προστατεύει τους φυσιολογικούς ιστούς από την ακτινοβολία που προκαλείται ζημιά. Υποθέτουμε ότι MnTE-2-PYP μπορεί να αναστείλει τραυματισμό των υγιών ιστών των παρευρισκομένων με την παρεμπόδιση της φλεγμονής οδηγείται από το οξειδωτικό στρες. Μπορούμε επίσης υποθέτουν ότι MnTE-2-PYP δεν έχει καμία επίδραση στην θανάτωση των κυττάρων όγκου λόγω της αδυναμίας του MnTE-2-PYP για την εξουδετέρωση του επιζήμια ρίζα υδροξυλίου αποδέσμευσης που προκαλούνται από ακτινοβολία. Έτσι, MnTE-2-PYP μπορεί να προστατεύσει φυσιολογικό ιστό από βλάβες ακτινοβολία, ενώ δεν θέτει σε κίνδυνο την ικανότητα της ακτινοβολίας να σκοτώνει αποτελεσματικά τα καρκινικά κύτταρα

Η

Οι άμεσες επιπτώσεις της ακτινοβολίας είναι οξεία.? Ωστόσο, η πλειοψηφία των παρενεργειών που προκαλούνται από την έκθεση ακτινοβολία συμβαίνουν πιο αργά κατά τη διάρκεια του χρόνου. Αυτό το είδος της δευτερογενούς βλάβης αυτό καλείται «by-stander αποτέλεσμα» της βλάβης ακτινοβολίας, η οποία επίσης φαίνεται να οδηγείται από τις ελεύθερες ρίζες [24]. Υπεροξειδίου (O

2

· -) και υπεροξείδιο του υδρογόνου (H

2O

2) πιστεύεται ότι είναι οι κύριοι παράγοντες στην πρόκληση της πιο μακροπρόθεσμης φλεγμονή που σχετίζεται με βλάβη παρευρισκομένων ιστού. Υπεροξειδίου και υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι πολύ πιο αργή κινητικώς ενεργεί από την ρίζα υδροξυλίου? Έτσι, MnTE-2-PYP μπορεί σκουπίζω επαρκώς και οι δύο αυτές οι ελεύθερες ρίζες [10], [13]. MnTE-2-PYP είναι ένα αντι-φλεγμονώδη παράγοντα, καθώς και. MnTE-2-PYP μπορεί να αναστείλει ΝΡ-κΒ σηματοδότηση σε μία ποικιλία μοντέλων ασθενειών [16], [27]. Gauter-Fleckenstein

et al. Έδειξαν

πρόσφατα σε ένα μοντέλο θεραπεία των πνευμόνων ακτινοβολίας που MnTE-2-PYP αναστέλλει τη φλεγμονή μέσω της μείωσης του ινογόνων κυτοκίνης, ΤΟΡ-β [26]. Έτσι, υποθέτουν ότι MnTE-2-PYP καταστέλλει το οξειδωτικό στρες στους ιστούς των παρευρισκομένων, η οποία μειώνει βασικούς παράγοντες μεταγραφής που οδηγούν φλεγμονή (Σχήμα 9).

Η ακτινοβολία των όγκων του προστάτη είναι μια πολύ επιτυχημένη μέθοδος για τη θεραπεία του προστάτη Καρκίνος. Επειδή η ακτινοβολία λειτουργεί τόσο καλά για να σκοτώσει τον προστάτη όγκου, οι γιατροί μπορεί να είναι φιλύποπτος από τη χρήση θεραπευτικών που προστατεύουν τους φυσιολογικούς ιστούς από βλάβες ακτινοβολία με το φόβο ότι ο όγκος θα πρέπει να προστατεύονται, καθώς και. Ωστόσο, οι παρενέργειες που προκαλούνται από την ακτινοβολία των όγκων του προστάτη είναι μια σημαντική ανησυχία στον ασθενή. Με την αύξηση έγκαιρη διάγνωση και θεραπεία του εντοπισμένο καρκίνο του προστάτη, σε συνδυασμό με την αυξημένη μακροβιότητα ασθενών, η ανάγκη αντιμετώπισης χρόνιων, μακροπρόθεσμες συνέπειες της θεραπείας ακτινοβολίας αυξάνεται. Οι πιο προβληματικές παρενέργειες μειώθηκαν λειτουργία του εντέρου όταν η λεκάνη απαιτεί ακτινοβολία (που επηρεάζει το 10% των ανδρών που λαμβάνουν προστάτη ακτινοβολία), του ορθού τραυματισμό τοίχο και στυτική δυσλειτουργία (που επηρεάζει μέχρι και το 63% των ατόμων που έλαβαν θεραπεία με ακτινοβολία του προστάτη σε δύο έτη μετά την αγωγή) [4], [28]. Με βάση τα στοιχεία από τη μελέτη αυτή και το συνδυασμό με προηγούμενες μελέτες, πιστεύουμε ότι η προσθήκη MnTE-2-PYP με ακτινοθεραπεία θα προστατεύουν επαρκώς τον περιβάλλοντα φυσιολογικό ιστό από βλάβη εκτός από την ενίσχυση των ογκοκατασταλτικά αποτελέσματα.

Συμπερασματικά, τα δεδομένα μας δείχνουν ότι το αντιοξειδωτικό, MnTE-2-PYP, είναι ένας ισχυρός ραδιοπροστατευτικό και σε συνδυασμό με ακτινοβολία του καρκίνου του προστάτη θα βοηθήσουν στην προστασία κανονική ουρογεννητική ιστούς από βλάβες. Πιστεύουμε ότι αυτός ο παράγοντας δικαιολογεί σοβαρή προσοχή για την κλινική ανάπτυξη, όχι μόνο για την ακτινοβόληση της πυέλου, αλλά για τις περιοχές όπου η ακτινοβολία χρησιμοποιείται ευρέως για τη θεραπεία όγκων: GI, θώρακα, το κεφάλι και στο λαιμό. Πιστεύουμε ότι αυτή η ένωση έχει τη δυνατότητα να βελτιώσει δραματικά την ποιότητα ζωής των ασθενών που υποβάλλονται σε ακτινοθεραπεία για καρκίνο του προστάτη χωρίς να θυσιάζεται η αποτελεσματικότητα της ακτινοβολίας που προκαλείται από τη θανάτωση του όγκου.