Tibolone and its metabolits: a pharmacology, tissue's specifics and effects on experimental models of tumoures

Full Text

Введение

В идеале гормональная заместительная терапия (ГЗТ) должна оказывать тканеспецифическое действие, причем эстрогенный компонент устраняет приливы посредством действия на головной мозг и предотвращает потерю костной ткани, в то время как прогестиновый компонент защищает эндометрий. ГЗТ должна также оказывать положительные эффекты на сосудистую систему и влагалище. Кроме того, не должно быть неблагоприятных эффектов на метаболические пути, управляемые печенью, и, в частности, ГЗТ не должна стимулировать эндометрий или ткань молочных желез. Эстрогенная заместительная терапия не может быть описана как тканеспецифическая, поскольку гормоны доставляются через систему кровообращения, стимулируя рецепторы во всех тканях, и поэтому эстрогены должны комбинироваться с прогестогенами во избежание неблагоприятных эффектов на молочные железы и эндометрий.

Напротив, соединение тиболона представляет собой стероид со слабыми эстрогенными, прогестонными и андрогенными свойствами, которые, как было показано, являются тканеспецифическими. Исследования показали, что тиболон является безопасной и эффективной формой ГЗТ [1]. Было показано, что тиболон подавляет уровни фолликулостимулирующего гормона и лютеинизирующего гормона у пациенток в постклимактерическом периоде
[2, 3] и подавляет овуляцию у фертильных женщин [4]. Было показано, что он также предотвращает потерю костной ткани у женщин в постменопаузе в значительно большей степени, чем плацебо, уменьшал приливы, потливость и головную боль, и многие пациентки отмечали нарастание ощущения благополучия. Тиболон не стимулирует пролиферацию эндометрия, не оказывает неблагоприятного эффекта на функцию печени или на углеводный обмен. Он оказывает положительное воздействие на сердечно-сосудистую систему. Хотя тиболон снижает уровень липопротеида высокой плотности (ЛВП), он также снижает уровни триглицеридов и липопротеидов и не оказывает неблагоприятного эффекта на факторы свертывания.

Приводится обзор серии экспериментов, в которых исследовались фармакологический профиль и тканевая специфичность тиболона и его метаболитов, а также их воздействие на моделях опухолей.

Фармакология

Исследования in vitro

Тиболон имеет эстрогенные, прогестогенные и андрогенные характеристики. После введения тиболон быстро превращается в три метаболита: За-ОН и 3ß-OH метаболиты и А⁴ -изомерный матеболит (рис. 1). Было обнаружено, что в линиях клеток MCF 7 эти метаболиты имеют различ ный относительный аффинитет связывания с рецепторами прогестерона (ПР), эстрогена (ЭР) и андрогена (АР) человека. Тиболон слабо связывается со всеми этими рецепторами: цитозольный ПР 1,1% (Org 2028 = 100%), цитозольный ЭР 0,5% (эстрадиол = 100%), цитозольный АР 2,4% (ДГТ = 100%).

Рис. 1. Химическая структура тиболона и его метаболитов.

А⁴ -изомер связывался только с цитозольным прогестероном ( 10,4%) и андрогенными рецепторами (29,1%), а За-ОН метаболит и 3/3-ОН метаболит связывались только с эстрогенными рецепторами (2,5% и 1,9% соотвественно). Аналогичные результаты были обнаружены, когда тиболон и его метаболиты использовались для индуцирования активности люциферазы в клетках яичников китайских хомячков, содержащих рецепторы прогестерона (ПР), эстрогена (ЭР) или андрогена (АР) (при ПР 4,6% относительно Org 2058, при ЭР 0,2% относительно эстрадиола и АР 5,6% относительно ДГТ). Тиболон вызвал слабую активность рецепторов прогестерона, андрогена и эстрогена, тогда как А⁴ -изомер вызвал активность только рецепторов прогестерона (8,0%) и андрогена (20,3%), а За- ОН и 3/3-ОН метаболиты вызывали активность только эстрогенных рецепторов, составляющую соответственно 2,9% и 2,1%.

Исследования in vivo

При количественном определении Allen-Doisy, в котором оценивается эстрогенная активность на ткани влагалища крыс, тиболон проявил 10% активности этинилэстрадиола. У кроликов едва наблюдалась прогестогенная активность, определяемая как дифференциация ткани эндометрия, что наиболее вероятно, связано с взаимодействием эстрогенных метаболитов в плане влияния на прогестогенную реакцию эндометрия у этого вида. У крыс тиболон проявил 5% андрогенной активности метилтестостерона. А⁴ -изомер обладал гораздо более высокой эстрогенной активностью, чем тиболон, тогда как За-ОН и 3/3-ОН метаболиты, вероятно, быcтро превращались в другие неактивные метаболиты, поскольку они обладают меньшей эстрогенной активностью in vivo, чем тиболон. А⁴ -изомер при изолированном применении обладал более высокой эстрогенной активностью, чем тиболон, вероятно, вследствие образования эстрогенных метаболитов, отличных от метаболитов, образованных из тиболона, таких как 3-гидроксил 5 а - восстановленные соединения.

У -изомер имел андрогеную активность, которая в пять раз превышала активность тиболона, тогда как За-ОН метаболит и 3/3-ОН метаболит не имели андрогенной активности, свидетельствуя о том, что их широкого превращения в а⁴-изомер не происходит. a⁴ -изомер проявил более высокую активность, способствующую наступлению и сохранению беременности, чем тиболон, тогда как аналогичная активность За-ОН и 3/3-ОН метаболитов низкая. У интактных крыс ингибирующая овуляцию активность У -изомера в пять раз превышала активность тиболона (и, должно быть, связана с эстрогенной и прогестогенной активностью этого метаболита). Как и в предшествующих испытаниях, За-ОН метаболит и 3/3-ОН метаболиты проявили небольшую или отсутствующую активность в этом эксперименте.

Тканевая специфичность

Исследование костей

Влияние тиболона на костную массу, костный метаболизм и качество кости оценивалось у крыс с использованием денситометрии и гистоморфометрии, биохимических показателей образования и резорбции кости, а также с помощью теста сгибания бедренной кости в трех точках соответственно.

На моделях у крыс в пределах 4 недель после овариэктомии наблюдается четкое уменьшение костной массы, которая может быть восстановлена с помощью лечения этинилэстрадиолом. Результаты исследований костной минеральной плотности, проведенных на бедренных костях крыс после овариэктомии, показали, что после 4 недель лечения тиболон действовал таким же образом, как эстрадиол. У крыс без яичников тиболон вызывал четкую, зависимую от дозы, реакцию (рис. 2), подавляя резорбцию кости и поэтому сохраняя нормальные уровни костной массы. Действие эстрадиола и тиболона на кости объясняется тем, что эти соединения подавляют остекланез. Воздействия тиболона могут блокироваться антиэстрогенными препаратами, но не антиандрогенными или антипрогестогенными, свидетельствуя о том, что благоприятный эффект наиболее вероятно связан с эстрогенными компонентами. Положительные эффекты могут объясняться более высокой распространенностью эстрогенных метаболитов в костной ткани (или костном мозге).

Рис. 2. Влияние этинилэстрадиола (ЭЭ2) и тиболона (Org OD14) на костную минеральную плотность в бедренных костях крыс. Величины представлены в виде средних ± стандартная ошибка средней.

* - р<0,05.

Был проведен эксперимент для сравнения качества кости у интактных и овариэктомированных крыс, получавших тиболон или этинилэстрадиол. Наблюдалось уменьшение максимальной нагрузки, которое могло относиться к бедренным костям овариэктомированных крыс в сравнении с интактными крысами. Было установлено, что лечение тиболоном улучшало качество костей в той же степени, что и этинилэстрадиол у овариэктомированных крыс, и наблюдалась зависимая от дозы реакция. Воздействия тиболона на кости аналогичны воздействиям эстрогена.

Исследования ткани эндометрия

Активность и патоморфология эпителия эндометрия оценивались у крыс, получавших тиболон или этинилэстрадиол. Влияние лечения на пролиферацию эндометрия оценивалось у неполовозрелых крольчих в нашей собственной лаборатории, а также в тканевых культурах эндометрия человека группой Gurpide [11]. Оценка в баллах активности у крыс основывалась на высоте эпителия просвета, числе и размере желез и высоте железистого эпителия. Балльная оценка патоморфологии основывалась на присутствии метаплазии или гиперплазии и наличии и числе кист.

У неполовозрелых крольчих тиболон не вызывал пролиферацию эндометрия до такой степени, как этинилэстрадиол, вероятно, ввиду неэстрогенных эффектов А⁴ -изомера. Аналогичные результаты были получены, когда активность и патоморфология эпителия матки интактных и подвергнутых овариэктомии крыс изучались после лечения тиболоном и этинилэстрадиолом. Патология эндометрия отчетливо на
блюдалась при использовании этинилэстрадиола, но не тиболона. Активность эндометрия была ниже при использовании тиболона, чем при использовании этинилэстрадиола.

Инкубировали образцы культуры ткани эндометрия человека и исследовали влияние тиболона и его метаболитов на эстрадиол - 17ß-дегидрогеназу в пролиферативном эндометрии [11]. Известно, что уровни эстрадиол-17ß- дегидрогеназы возрастают под влиянием прогестинов. И тиболон, и д' -изомер вызывали возрастание уровней эстрадиол-17ß- дигедроназы, доказывая, что тиболон в эндометрии действовал как прогестонное соединение. Выраженный прогестогенный эффект тиболона в системе in vivo был неожиданным и свидетельствовал о том, что тиболон превращался в У -изомер. Это было подстверждено исследованиями метаболизма с использованием меченного тритием тиболона (рис. З), которые показало, что тиболон специфически изомеризировался в А⁴ -изомер в эндометрии человека.

Рис. 3. Изомеризация [ЗН] тиболона (Org OD 14) в эндометрии человека [13].

Модели опухолей

Исследования in vitro

Для исследования влияния тиболона на риск молочной железы в исследованиях in vivo изучался рост двух субклонов (А и Н) линий опухолевых клеток MCF-7 и субклонов А и S клеток T47-D [12]. В целом, влияние тиболона на клеточную пролиферацию было существенно меньше, чем влияние эстрадиола. В клетках MCF-7 (А) тиболон оказывал слабый пролиферативный эффект (1 % активности эстрадиола), который не достиг максимального уровня, полученного при использовании эстрадиола, тогда как в клетках MCF-7 (Н), которые обладали меньшей реактивностью на эстроген, тиболон и страдиол проявили аналогичное различие реакции роста, как в субклоне А. В клетках T47-D (А) эффект тиболона составил приблизительно 1% от эффекта эстрадиола, а в клетках T47-D (S) тиболон не оказывал даже более низкого стимулирующего эффекта, но в субклоне T47-D не было показано вообще никакой стимуляции. В присутствии эстрадиола тиболон оказывал подавляющее рост действие на клетки Т47- D субклона S, но не субклона А.

Рис. 4. Влияние тиболона (Org OD 14) и тамоксифена на вызванные ДМБА опухоли молочных желез у крыс: терапевтическая модель.

* - р<0,05.

Исследование in vivo

Известно, что пролактин и эстрогены стимулируют опухоли молочных желез, тогда как андрогены оказывают подавляющее влияние, а прогестины оказывают изменчивые воздействия. Дляизучения терапевтического и предотвращающего (профилактического) лечения тиболоном и тамоксифеном в исследованиях in vivo, проведенных у крыс, использовались опухоли молочной железы, вызванные диметилбензатраценом (ДМБА). На терапевтической модели лечение проводилось в течение 7 недель после вызванного развития опухолей, тогда как на профилактической модели лечение назначалось непосредственно после ДМБА [12].

В сравнении с контрольными крысами, у которых опухолевая уменьшение опухолевой нагрузки при использовании тиболона, в сравнении с контролем (рис.5). В профилактической модели проводилось испытание метаболитов (За-ОН метаболита, 3/3-ОН метаболита и А⁴ -изомера), и они значительно уменьшили среднее число опухолей и среднюю опухолевую нагрузку по данным оценки объема (мм²) и массы (г) после 10 недель лечения. Это свидетельствует о том, что метаболиты вносят вклад в эффект тиболона.

Рис. 5. Влияние тиболона (Org OD14) на вызванные ДМБА опухоли молочной железы у крыс: профилактическая модель.

* - р<0,05.

Выводы

В классической экспериментальной модели тиболон проявляет слабую эстрогенную, прогестогенную и андрогенную активность. Тканеспецифические эффекты тиболона исследовались на кости, молочной железе и эндометрии. Было показано, что тиболон проявляет тканевую специфичность, которую можно частично объяснить дифференциальным местным метаболизмом. Метаболиты обладают различным связыванием с гормональными рецепторами и различной активностью, и поэтому различие местной концентрации метаболитов наряду с различной местной популяцией рецепторов (типы и уровни) могут привести к тканевой специфичности. Тиболон ведет к увеличению костной массы и качества кости у крыс после овариэктомии путем подавления резорбции костей образом, подобным эстрогену. Тиболон не вызывал патологию эндометрия у крыс и проявляет меньшее пролиферативное воздействие, чем эстрадиол, благодаря прогестагенному метаболиту-изомеру.

Тиболон в целом оказывал на линии опухолевых клеток (MCF-7 и T47-D) пролиферативное воздействие, составляющее только 1 % эффекта эстрадиола, и отчетливо подавлял развитие и рост опухолей молочной железы, вызванных ДМБА. Тканеспецифическое действие тиболона может быть вызвано различием метаболизма в различных тканях в комбинации с присутствием типов рецепторов и их плотностью.

Перевод подготовлен агентством “Интердиалект”

About the authors

H. J. Kloosterboer

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Netherlands, Oss

References

Supplementary files

Supplementary Files

Action

1. JATS XML

Download

2. Fig. 1. Chemical structure of tibolone and its metabolites.

Download (415KB)

Indexing metadata

3. Fig. 2. Effect of ethinylestradiol (EE2) and tibolone (Org OD14) on bone mineral density in rat femurs. Values are presented as mean ± standard error of the mean.

Download (965KB)

Indexing metadata

4. Fig. 3. Isomerization [MN] of tibolone (Org OD 14) in human endometrium [13].

Download (288KB)

Indexing metadata

5. Fig. 4. Effect of tibolone (Org OD 14) and tamoxifen on DMBA-induced mammary gland tumors in rats: therapeutic model.

Download (744KB)

Indexing metadata

6. Fig. 5. Effect of tibolone (Org OD14) on DMBA-induced mammary tumors in rats: prophylactic model.

Download (422KB)

Indexing metadata