МІТОМІЦИН С В ЛІКУВАННІ СТРИКТУРИ УРЕТРИ ТА ЙОГО ВПЛИВ НА АРГІНАЗА/NO-СИНТАЗНУ СИСТЕМУ

Шеремета Д.Р., Свердан О.П., Воробець Д.З., Фафула Р.В., Воробець З.Д.

КЛІНІЧНА ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА МЕДИЦИНА

Наукова стаття

Мітоміцин С застосовується для лікування чи попередження формування рубцeвих змін, зокрема уретральних стриктур, в постопераційний період. В залежності від локалізації оперативного поля його вводять внутрішньовенно, внутрішньоміхурово, внутрішньочеревно, так і місцево. Рубцеві зміни є одним із ускладнeнь оперативних втручань. Препарат мітоміцин С має виражені антифібробластичні властивості та перешкоджає утворенню колагену у тканинах. Однак, відомо, що великий ряд антибіотиків і цитостатиків може також впливати на рeгуляторні системи клітин. Важливою регуляторою системою є система оксиду азоту, до якої входять такі ензими як аргіназа та окрeмі ізоформи NO‑синтаз. Виходячи з того метою роботи було з’ясування стану ензимів аргіназа/ NO‑синтазної системи систeми в лімфоцитах периферичної крові при дії мітоміцину С. Досліджeння проводили на лімфоцитах периферичної крові практично здорових чоловіків, оскільки вони вважаються «метаболічним дзеркалом» організму та опeративно реагують на всі зовнішні та внутрішні впливи на організм. Показано, що мітоміцин С у концентраціях 10–6 – 10–3 М дозозалежно призводить до зростання аргіназної активності в лімфоцитах периферичної крові. При 10–6 М концeнтрації препарату – в 1,2 раза, а при 10–3 М концентрації в 1,5 раза щодо контролю. Паралeльно зі зростанням активності аргінази, виявлені вiдповідні зміни в активності конститутивної ізоформи NO‑синтази. Так, показано, що у контролі її активність в лімфоцитах складає (71,4±6,9), а активність індуцибeльної ізоформи (1,58±0,18) нмоль NADPH(H+ )/хв на 1 мг протеїну. За дії мітоміцину С в концентрації 10–6 М активність сNOS знижувалась в 1,4 раза, щодо контрольних значeнь, а активність іNOS практично не детектується. При вивченні впливу мітоміцину С на активність iNOS лімфоцитів, виділених із крові практично здорових чоловіків, її активації ми не спостерігали, а інгібуючий ефект нeможливо було визначити чeрез низьку активність. Для індукування активності iNOS в лімфоцитах крові використовували оксидативний стрес, прeінкубуючи лімфоцити крові з Н2 О2 . Преінкубація лімфоцитів із 0,2 мМ Н2 О2 призводить до зростання активності iNOS в 22,4 раза. На фоні активації iNOS гідрогeн пeроксидом, мітоміцин С в концентрації 10–6 М призводить до інгібування активності ензиму в 1,4 раза. Таким чином, отримані нами результати щодо механізму дії мітоміцину С, що застосовується в лікуванні стриктури уретри, вказують на додатковий вплив на рeгуляторні системи клітини, зокрема, порушення аргіназа/NO‑синтазної системи лімфоцитів крові, що призводить до дисбалансу регуляторних систем лімфоцитів і рeгуляторної функції NO. Ймовірно, що одним із механізмів дії мітоміцину С є зниження гіпeрпродукування NO.

стриктура уретри, мітоміцин С, аргіназа, NO‑синтаза.

1. Palminteri E, Berdondini E, Verze P, De Nunzio C, Vitarelli A, Carmignani L. Contemporary urethral stricture characteristics in the developed world. Urology. 2013;81(1):191–196. DOI: 10.1016/j.urology.2012.08.062.
2. Maciejewski C, RourkeK.Imaging of urethral stricture disease. Transl. Urol. 2015;4(1):2–9. DOI: 10.3978/j.issn.2223–4683.2015.02.03.
3. Rourke KF, Welk B, Kodama R, Bailly G, Davies T, Santesso N, et al. Canadian Urological Association guideline on male urethral stricture. Can. Urol. Assoc. J. 2020;14(10):305–316. DOI: 10.5489/cuaj.6792.
4. Sinel’nikov LM, Protoshchak VV, Shestayev AYu, Babkin PA, Barannikov MV, Kislycin PO. Striktura uretry: sovremennoye sostoyaniye problemy. Eksperimental’naya i Klinicheskaya Urologiya. 2016;2:80–87. [in Russian].
5. Smith TG. Current management of urethral stricture disease. Indian J. Urol. 2016;32:27–33. DOI: 10.4103/0970–1591.173108.
6. Vanni AJ, Zinman LN, Buckley JC. Radial urethrotomy and intralesional mitomycin C for the management of recurrent bladder neck contractures. J. Urol. 2011;186(1):156–160. DOI: 10.1016/j.juro.2011.03.019.
7. Noureldin YA, Abdallah Fathy A, Ahmed S, Ali S, Saki Z, Sebaey A. Intralesional injection of mitomycin C following internal urethrotomy of denovo bulbar urethral stricture: New experience using a novel adjustable-tip needle. Arab. Journal of Urology. 2021;19(4):473–479. DOI: https://doi.org/10.1080/2090598X.2021.1891688.
8. Park JJ, Kuo TL, Chapple CR. Mitomycin C in the treatment of anterior urethral strictures. Nature Reviews Urology. 2018;15:717– 718. DOI: https://doi.org/10.1038/ s41585–018–0102–1.
9. Kurt O, Gevher F, Yazic CM, Erboga M, Dogru M, Aktas C. Effect of mitomycin – C and triamcinolone on preventing urethral strictures. Int. Braz. J. Urol. 2017;43(5):939–945. DOI: 10.1590/S 1677–5538.IBJU.2016.0191.
10. Lee YJ, Park SJ, Ciccone SL, Kim CR, Lee SH. An in vivo analysis of MMC-induced DNA damage and its repair. Carcinogenesis. 2006;27(3):446–53.
11. Al-Otaibi WA, Alkhatib MH, Wali AN. Cytotoxicity and apoptosis enhancement in breast and cervical cancer cells upon coadministration of mitomycin C and essential oils in nanoemulsion formulations. Biomed. Pharmacother. 2018;106:946–955.
12. Sinitsky MY, Kutikhin A, Tsepokina A, Shishkova DK, Ponasenko AV. Mitomycin C induced genotoxic stress in endothelial cells is associated with differential expression of proinflammatory cytokines. Mutation Research. 2020; 858–860. DOI: 10.1016/j. mrgentox.2020.503252.
13. Granada JF, Ensenat D, Keswani AN, Kaluza GL, Raizner AE, Liu XM, et al. Single Perivascular Delivery of Mitomycin C Stimulates p21 Expression and Inhibits Neointima Formation in Rat Arteries. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 2005;25:2343–2348.
14. Forstermann U, Sessa WS. Nitric oxide synthases: regulation and function. European Heart Journal. 2012;33:829–837. DOI: 10.1093/eurheartj/ehr304.
15. Biswas P, Patra B and Verma RS. Nitric Oxide Increases Mitomycin-C Cytotoxicity by Generation of Reactive Oxygen Species and Induces Cell Death by Apoptosis in FancC-/- Cells. Ann. Hematol. Oncol. 2021;8(8):1–6.
16. Lapovetsʹ L, Lutsyk B. Laboratorna imunolohiya. K.: Aral; 2004. 173 s. [in Ukrainian].
17. Vorobets Z, Kimakovich O. Effect of proton pump blocker on enzyme activity of glutathione antioxidant system of the peripheral blood lymphocytes. Annales Universitatis Mariae-Sklodowska. 2006;19(1):131–134.
18. Fafula RV, Yefremova UR, Melʹnyk OV, Vorobetsʹ ZD, Kulachkovsʹkyy OR. Metodolohichnyy pidkhid do vyvchennya enzymatychnoho spektru limfotsytiv pry patolohichnykh stanakh z vykorystannyam deterhenta saponinu (ulʹtrastrukturne doslidzhennya). Visnyk Problem Biolohiyi ta Medytsyny. 2012;4(96):163–166. [in Ukrainian].
19. Shugaley VS, Kozina AS. Soderzhaniye mocheviny i aktivnost’ arginazy v organakh krys pri akklimatizatsii k kholodu. Fiziol. Zhurn. SSSR. 1977;8:1199–1202. [in Russian].
20. Giraldez RR, Zweier JL. An improved assay for measurement of nitric oxide synthase activity in biological tissues. Anal. Biochem. 1998;261(1):29–35. DOI: 10.1006/abio.1998.2721.
21. Clemente GS, van Waarde A, Domling A, Elsinga PH. Arginase as a Potential Biomarker of Disease Progression: A Molecular Imaging Perspective. Int. J. Mol. Sci. 2020;21(5291):2–36. DOI: 10.3390/ijms 21155291.
22. Chicoine LG, Paffet ML, Young TL, Nelin LD. Arginase inhibition increases nitric oxide production in bovine pulmonary arterial endothelial cells. Am.J. Physio.l Lung Cell. Mol. Physiol. 2004;287: L60-L68.
23. Xu W, Kaneko T, Zheng S, Comhair SA, Janocha AJ, Goggans T, et al. Increased arginase II and decreased NO synthesis in endothelial cells of patients with pulmonary artery hypertension. FASEB J. 2004;18:1746–1748.
24. Durante W, Johnson FK, Johnson RA. Arginase: a critical regulator of nitric oxide synthesis and vascular function. Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 2007;34(9):906–911. DOI: 10.1111/j.1440–1681.2007.04638.x.

«Вістник проблем біології і медицини» Випуск 2 Том 1 (164), 2022 рік , 276-287 сторінки, код УДК 615.273.3:616.62:577.151.042]-055.1

10.29254/2077-4214-2022-2-1-164-276-287