Συμβολή στο ρόλο της χημειοπροφύλαξης σε προκαρκινικές και καρκινικές καταστάσεις του δέρματος: πειραματική μελέτη

Abstract

Introduction: Chemoprevention of skin cancer is a subject of special research interest, as many substances are studied in relation to their potential chemopreventative action. Shikonin is a naphthoquinone produced by the roots of alkanna tinctoria and other plants of the same family. Shikonin demonstrates healing, antimicrobial, anti-inflammatory, antioxidant and cytotoxic properties which have been studied in vitro and in vivo systems. The purpose of this study was to investigate the possible chemopreventative effect of shikonin in chemically induced skin carcinogenesis in mice. Materials and methods: The animals used in the study were mice of the type CD1 Swiss Albino. The model used for induction of skin carcinogenesis was a two-stage model using a carcinogen (9,10-dimethylobenzo[a]anthracene) and a promoter of carcinogenesis (croton oil). Shikonin was administered in the form of acetone solution by topical application. The animals were divided into three groups. The first group received applications of carcinogen and tumor promoter, according to the two-stage carcinogenesis protocol. The second group received shikonin applications in addition to the carcinogen and tumor promoter applications, while in the third group, the applied dose of shikonin was doubled. Tumor occurrence was evaluated macroscopically every week and the results were recorded. At the end of the experiment histological examination of tumors were performed, as well as a biochemical estimation of MDA (MDA), which is an indicator of lipid peroxidation. Results: The number of tumors occurring in the groups of animals where shikonin had been applied was significantly lower. The percentage of tumor bearing animals was 100% for the first group, while for the groups in which shikonin was applied, it was 60% and 40% respectively. The number of tumors per animal was 4.9, 1.2 and 0.5 respectively for the three groups. Also, the groups that received shikonin applications developed less malignant tumors and the degree of dysplasia of papillomas was significantly lower. Finally, lipid peroxidation was lower in the groups that received shikonin applications, both in tumor region, and in the vicinity of the tumor macroscopically healthy region. Conclusions: Shikonin demonstrates chemopreventative effect in murine skin carcinogenesis in this model. This effect is dose related. The reduction of oxidative activity observed in combination with anti-inflammatory properties may explain shikonin’s chemopreventative effect.

Εισαγωγή: Η χημειοπροφύλαξη του καρκίνου του δέρματος αποτελεί αντικείμενο ιδιαίτερου ερευνητικού ενδιαφέροντος, καθώς πολλές ουσίες έχουν μελετηθεί αναφορικά με την πιθανή χημειοπροστατευτική τους δράση. Η σικονίνη είναι μία ναφθοκινόνη που παράγεται από τις ρίζες του φυτού alkanna tinctoria και άλλων φυτών της ίδιας οικογένειας. Η σικονίνη διαθέτει επουλωτικές, αντιμικροβιακές, αντιφλεγμονώδεις, αντιοξειδωτικές και κυτταροτοξικές ιδιότητες που έχουν μελετηθεί σε in vitro και in vivo συστήματα. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να διερευνηθεί ή πιθανή χημειοπροφυλακτική δράση της σικονίνης στην χημική καρκινογένεση του δέρματος πειραματοζώων. Υλικά και μέθοδοι: Τα πειραματόζωα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν μύες του είδους CD1 Swiss Albino. Για την πρόκληση της καρκινογένεσης χρησιμοποιήθηκε το δισταδιακό μοντέλο με ένα καρκινογόνο (9,10-διμέθυλοβενζο[α]ανθρακένιο) και έναν προαγωγέα της καρκινογένεσης (κρωτονέλαιο). Η σικονίνη χορηγήθηκε με τη μορφή ακετονικού διαλύματος και με τη μέθοδο της τοπικής επάλειψης. Τα πειραματόζωα χωρίστηκαν σε τρεις ομάδες. Στην πρώτη ομάδα εφαρμόστηκε μόνο το πρωτόκολλο καρκινογένεσης. Στη δεύτερη ομάδα εφαρμόστηκαν επιπλέον επαλείψεις του διαλύματος της σικονίνης, ενώ στην τρίτη ομάδα η δόση της σικονίνης ήταν διπλάσια. Για την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων πραγματοποιήθηκε μακροσκοπική εξέταση και καταγραφή των εμφανιζόμενων όγκων και στο τέλος του πειράματος ιστολογική εξέταση των όγκων και βιοχημικός υπολογισμός της μαλονικής διαλδεύδης (MDA), η οποία αποτελεί δείκτη της υπεροξείδωσης των λιπιδίων. Αποτελέσματα: Ο αριθμός των όγκων που εμφανίστηκαν στις ομάδες πειραματοζώων που εφαρμόστηκε η σικονίνη ήταν σημαντικά μικρότερος. Το ποσοστό των πειραματοζώων με όγκο ήταν για την πρώτη ομάδα 100%, ενώ για τις ομάδες που εφαρμόστηκε η σικονίνη 60% και 40% αντίστοιχα. Ο αριθμός των όγκων ανά πειραματόζωο ήταν 4,9, 1,2 και 0,5 αντίστοιχα για τις τρεις ομάδες. Επίσης, στις ομάδες στις οποίες εφαρμόστηκε η σικονίνη αναπτύχθηκαν λιγότεροι κακοήθεις όγκοι και ο βαθμός της δυσπλασίας των θηλωμάτων ήταν σημαντικά χαμηλότερος. Τέλος, η υπεροξείδωση των λιπιδίων ήταν μικρότερη στις ομάδες που εφαρμόστηκε η σικονίνη, τόσο στην περιοχή του όγκου, όσο και στην πέριξ του όγκου μακροσκοπικά υγιή περιοχή. Συμπεράσματα: Η σικονίνη έχει χημειοπροστατευτική δράση στην καρκινογένεση του δέρματος στο συγκεκριμένο μοντέλο. Η δράση αυτή είναι δοσοεξαρτώμενη. Η μείωση της οξειδωτικής δραστηριότητας που παρατηρήθηκε σε συνδυασμό με τις αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες της σικονίνης μπορούν να εξηγήσουν το χημειοπροστατευτικό αποτέλεσμα.