Influenza dell’ozono terapia sulla sensibilità delle cellule del cancro cervicale alla terapia chimica e radiologica

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L’articolo presenta i risultati dell’influenza dell’ossigenazione sulla sensibilità alla terapia chimica del cancro cervicale in pazienti con stadio IIb.

Il criterio per l’efficacia dell’ossigenazione è stato determinato dall’analisi immunoistologica della nitrotirosina, un marker di stress ossidativo. 

Sullo sfondo dell’ozono terapia in un gran numero di pazienti è stata registrata la completa scomparsa del tumore, nonché una significativa diminuzione del numero di cellule positive alla nitrotirosina. 

Pertanto, è testimoniato che l’ozonoterapia migliora l’efficienza della terapia chimica del cancro cervicale riducendo l’ipossia cellulare del tumore.

Il cancro cervicale (CC) rimane oggi una delle neoplasie maligne più comuni (MNO). Nella struttura dell’incidenza degli organi del sistema riproduttivo nelle donne, il cancro cervicale è al secondo posto dopo il cancro dell’endometrio. 

I moderni progressi in biologia molecolare, genetica, biochimica, immunologia e virologia consentono di espandere significativamente la comprensione della natura genetica molecolare del cancro, di comprendere meglio i meccanismi patogenetici della crescita del tumore e di contribuire al miglioramento dei metodi tradizionali di lotta contro il cancro (chirurgia, radioterapia e chemioterapia).

In tutte le fasi dello sviluppo del processo neoplastico, le cellule tumorali sono in condizioni di ipossia [1]. Allo stesso tempo, a causa dell’attivazione dei meccanismi intracellulari, acquisiscono resistenza all’effetto dannoso delle radiazioni ionizzanti e dei farmaci antitumorali [2]. 

Pertanto, è in corso una ricerca attiva di farmaci in grado di aumentare la sensibilità delle cellule tumorali agli effetti terapeutici. 

A questo proposito, i composti che ritirano gli elettroni (metronidazolo) e gli  inibitori della riparazione del DNA post-radiazione (  8-cloro-caffeina, 8-bromo-caffeina  ),  l’ossigenazione iperbarica, l’iperglicemia artificiale, l’ipertermia locale e la chemioterapia sono risultati efficaci [3 ].

Lo scopo dell’indagine è  stato quello di studiare l’effetto dell’ossigenazione sulla sensibilità alla chemioradioterapia per il cancro cervicale e di valutare i cambiamenti nell’espressione della nitrotirosina nelle cellule del cancro cervicale, nonché sullo sfondo dell’insufflazione transrettale dell’ozono-ossigeno. miscela.

Questa malattia è una delle neoplasie maligne più comuni nelle donne [4]. 

Come metodo di ossigenazione è stata utilizzata l’ insufflazione transrettale di una miscela di ozono-ossigeno . In precedenza è stato dimostrato che con questo metodo di somministrazione l’ozono è poco tossico [5], si disintegra nelle cellule dell’epitelio intestinale [6] e aumenta la protezione antiossidante in esse [7]. 

Durante l’ipossia, i radicali liberi si formano nelle cellule. Il prodotto finale dell’interazione dei radicali NO e О2    – nitrotirosina – è un marker che indica il livello di stress ossidativo [8]. 

In pazienti affette da cancro, è stato dimostrato che il livello di nitrotirosina è correlato alla prognosi di sopravvivenza nel cancro della vescica [9] e non è un marker prognostico per il cancro ovarico [10].

Materiali e metodi

Lo studio è stato condotto su 53 pazienti di età compresa tra 24 e 63 anni con malattia in stadio IIb (T2bN0M0), in cui il tumore ha invaso la cervice con invasione del parametrio, ma senza diffondersi ai linfonodi vicini o agli organi distanti. Tutti i pazienti hanno ricevuto la chemioradioterapia. 

Il gruppo principale era composto da 31 pazienti che, prima di ogni sessione di irradiazione, sono stati sottoposti ad insufflazione transrettale di una miscela di ozono-ossigeno utilizzando l’apparato Medozon-BM (Nizhny Novgorod) con una fornitura di ozono all’uscita di 10 μ / ml per 1,5 L (totale dose – 15 mg).

Il gruppo di controllo era composto da 22 pazienti sottoposti a trattamento complesso secondo lo stesso piano, ma non sottoposti a ozonoterapia. 

Tre settimane dopo la chemioradioterapia, tutti i 53 pazienti sono stati sottoposti a isterectomia radicale con linfoadenectomia iliaca bilaterale con il metodo Wertheim-Meigs. I tumori isolati sono stati fissati in formalina al 10% e incorporati in paraffina secondo la tecnica standard.

I cambiamenti morfologici sono stati valutati su sezioni di paraffina di 3-5 μm di spessore, colorate con ematossilina ed eosina. Il kit LSAB (DAKO) è stato utilizzato per l’analisi immunoistochimica della localizzazione della nitrotirosina (Chemicon). 

Le reazioni immunoistochimiche sono state visualizzate con una soluzione contenente amminoetilcorbazolo. Le sezioni sono state incorporate in glicerolo-gelatina.

Risultati e sua discussione

Nel 44,8% dei pazienti sotto l’influenza dell’ozonoterapia, le strutture tumorali non sono state determinate; nel gruppo di controllo, tali pazienti rappresentavano il 27,2%. 

Le differenze sono statisticamente significative (p <0,01). 

I cambiamenti nello stadio del processo tumorale non sono stati registrati nel 3% dei pazienti dopo l’ozonoterapia e nel 4,5% nel gruppo di controllo (p> 0,05). 

I restanti pazienti hanno mostrato una regressione del tumore, che era più pronunciata sullo sfondo dell’ozonoterapia.

I numerosi effetti dell’ipossia sul tumore includono: selezione di genotipi che supportano la sopravvivenza in condizioni di mancanza di ossigeno (ad esempio, con la mutazione p53 [11], cambiamenti nell’espressione di geni che sopprimono l’apoptosi [2], autofagia [12 ], potenziamento dei processi anabolici [13], aumento della cascata di reazioni tirosin-chinasi mediata [14], angiogenesi [15] e formazione di radicali liberi [16]

I dati ottenuti indicano un aumento della sensibilità delle cellule tumorali alla chemioradioterapia in condizioni di ossigenazione sotto l’influenza dell’ozono terapia, che probabilmente si è verificato a seguito della soppressione di tutte le conseguenze negative dell’ipossia di cui sopra.

La determinazione immunoistochimica della localizzazione della nitrotirosina in pazienti senza ozono terapia ha mostrato che nei tumori di diversi pazienti, il numero di cellule + di nitrotirosina   è molto diverso e varia dal 30 all’80%. 

Allo stesso tempo, il numero di cellule + di nitrotirosina   non è correlato alla gravità del processo tumorale, il che è coerente con i dati della letteratura [9, 10]. Nei pazienti sottoposti a ozonoterapia , il numero di nitrotirosina  +  cellule nel materiale raccolto è significativamente inferiore e varia dal 2 al 23%. 

È importante notare che nel gruppo di controllo, la nitrotirosina è stata determinata prevalentemente nei nuclei delle cellule e nel materiale ottenuto dai pazienti dopo l’ozonoterapia in un numero maggiore di cellule, è stata localizzata nel citoplasma. 

La riduzione della quantità di nitrotirosina+ cellule  nei tumori in pazienti con ossigenazione è probabilmente associata alla morte predominante di queste cellule durante la terapia di chemioradioterapia. 

Pertanto, è stato dimostrato sperimentalmente che quando la doxirubicina è stata somministrata sullo sfondo della termo-radioterapia, il picco del numero di nitrotirosina+  cellule nel tumore è stato determinato dopo 4 ore e il loro numero è diminuito significativamente di 8 ore con un aumento del numero di cellule che muoiono per apoptosi [17].

Pertanto, è stato dimostrato che l’ozonoterapia aumenta l’efficacia della chemioradioterapia per il cancro cervicale riducendo l’ipossia delle cellule tumorali.

LETTERATURA

1. Svensson R., Shaw R. Tumour friend or foe // Nature. – 2012. – Vol. 485. – P. 590-591.

2. Erler JT et al. Hypoxia-mediated down-regulation of Bid and Bax in tumors occurs via hypoxia-inducible factor 1-dependent and -independent mechanisms and contributes to drug resistance // Mol. Cell. Biol. – 2004. – Vol. 24. – P. 2875-2889.

3. Maksimov S.Ya., Guseinov LD, Baranov S.B. Chemoradiation therapy for cervical cancer and cancer of the uterine body // Practical Oncology. – 2008. – T. 9, No. 1. – S. 39-46.

4. Parkin DM, Bray F., Ferlay J., Pisani P. Global Cancer Statistics, 2002 // Cancer J. Clin. – 2005. – Vol. 55. – P. 74-108.

5. Guanche D., Zamora Z., Hernández F. et al Effect of ozone / oxygen mixture on systemic oxidative stress and organic damage // Toxicol Mech Methods. – 2010. – Vol. 20, No. 1. – P. 25-30.

6. Bocci V., Borrelli E., Corradeschi F., Valacchi G. Systemic effects after colorectal insufflations of oxygen-ozone in rabbits // Int J Med Bio Environ. – 2000. – Vol. 28. – P. 109-113.

7. Bocci V. Is it true that ozone is always toxic? The end of a dogma // Toxicol Appl Pharmacol. – 2006. – Vol. 216. – P. 493-504.

8. Karihtala P., Soini Y. Reactive oxygen species and antioxidant mechanisms in human tissues and their relation to malignancies // APMIS. – 2007. – Vol. 115. – P. 81-103.

9. Soini Y., Haapasaari K., Vaarala M. et al. 8-hydroxydeguanosine and nitrotyrosine are prognostic factors in urinary bladder carcinoma // Int J Clin Exp Pathol. – 2011. – Vol. 4, No. 3. – P. 267-275.

10. Karihtala P., Soini Y., Vaskivuo L. et al. DNA adduct 8-hydroxydeoxyguanosine, a novel putative marker of prognostic significance in ovarian carcinoma – Int J Gynecol Cancer. – 2009. – Vol. 19, No. 6. – P. 1047-51.

11. Graeber TG et al. Hypoxia-mediated selection of cells with diminished apoptotic potential in solid tumours // Nature. – 1996. – Vol. 379. – P. 88-91.

12. Rouschop KM et al. The unfolded protein response protects human tumor cells during hypoxia through regulation of the autophagy genes MAP1LC3B and ATG5 // J. Clin. Invest. – 2010. – Vol. 120. – P. 127-141.

13. Cairns RA, Harris IS, Mak TW Regulation of cancer cell metabolism // Nature Rev. Cancer. – 2011. – Vol. 11. – P. 85-95.

14. Wang Y. Ohh M. Oxygen-mediated endocytosis in cancer // J. Cell. Mol. Med. – 2010. – Vol. 14. – P. 496-503.

15. Semenza GL Hypoxia, clonal selection, and the role of HIF-1 in tumor progression // Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. – 2000. – Vol. 35. – P. 71-103.

16. Guzy RD et al. Mitochondrial complex III is required for hypoxia-induced ROS production and cellular oxygen sensing // Cell. Metab. – 2005. – Vol. 1. – P. 401-408.

17. Solazzo S, Muneeb A, Schor-Bardach R et al. Liposomal Doxorubicin Increases Radiofrequency Ablation-induced Tumor Destruction by Increasing Cellular Oxidative and Nitrative Stress and Accelerating Apoptotic Pathways // Radiology. – 2010. – Vol. 255. – P. 62-74.

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