danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2021-65-4-474-483dan-995Research ArticleМЕДИЦИНАMEDICINEМодификация опухолевых эффектов в легких лабораторных мышей экстрактами лишайниковModifying the tumor effects in the lungs of laboratory mice with lichen extractsГончаровС. В.GoncharovS. V.

Гончаров Сергей Васильевич – науч. сотрудник

ул. Федюнинского, 4, 246007, Гомель

Goncharov Sergey V. – Researcher

4, Fedyuninsky Str., 246007, Gomel 

combinexpo@gmail.comЧешикИ. А.CheshikI. A.

Чешик Игорь Анатольевич – канд. мед. наук, доцент, директор

ул. Федюнинского, 4, 246007, Гомель

Cheshik Igor A. – Ph. D. (Medicine), Associate professor, Director

4, Fedyuninsky Str., 246007, Gomel 

igor.cheshik@gmail.comИнститут радиобиологии Национальной академии наук БеларусиInstitute of Radiobiology of the National Academy of Sciences of Belarus202102092021654474483Copyright © Гончаров С.В., Чешик И.А., 20212021Гончаров С.В., Чешик И.А.Goncharov S.V., Cheshik I.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/995

На моделях спонтанного и индуцированного канцерогенеза в легких у мышей линии Af исследованы противоопухолевые свойства распространенных лишайников Беларуси: Hypogymnia physodes, Ramalina pollinaria, Cladonia arbuscula, Evernia prunastri. Через 20 недель после окончания перорального приема водных экстрактов лишайников (1 г/л) в течение 28 суток при отсутствии воздействия канцерогена из 4 видов только C. arbuscula показала проканцерогенные свойства, повысив среднее число легочных аденом на мышь почти вдвое. R. pollinaria и E. prunastri не провоцировали спонтанный канцерогенез и оказывали корректирующее действие, заметно уменьшив число аденом на мышь на 21 и 45 % соответственно. Для проведения индуцированного канцерогенеза спустя 2 недели приема водных экстрактов мышам вводили внутрибрюшинно уретан (1 г/кг). Анализ общего числа аденом на мышь показал проопухолевую тенденцию для C. arbuscula, а анализ числа аденом от 1 мм и выше показал таковую для H. physodes. Данные экстракты не влияют на долю уретановых аденом различного размера в их общей сумме, но увеличивают частоту случаев с высоким выходом аденом различного размера; при этом заметно большую проканцерогенную активность по частоте случаев с высоким выходом аденом от 1 мм и более имеет H. physodes. Анализ общего числа уретановых аденом на мышь, а также аденом от 1 мм показал противоопухолевую тенденцию для R. рollinaria и проопухолевую – для E. prunastri. Прием E. prunastri повышал частоту случаев с высоким выходом аденом различного размера наряду с заметным возрастанием частоты случаев с низким выходом аденом. В случае с R. рollinaria возрастание частоты случаев с низким выходом аденом выгодно дополнялось резким снижением частоты случаев с высоким выходом. В результате эксперимента E. prunastri проявила как проканцерогенную активность, так и противоопухолевые свойства, а R. рollinaria показала выраженный противоопухолевый потенциал.

The anti-tumor properties of common lichens of Belarus: Hypogymnia physodes, Ramalina pollinaria, Cladonia arbuscula, Evernia prunastri were studied using the models of spontaneous and induced carcinogenesis in mice Af lungs. Without exposing to a carcinogen in 20 weeks after taking aqueous lichen extracts (1 g/l) of 4 species for 28 days, only C. arbuscula showed the pro-carcinogenic properties almost doubling the average number of pulmonary adenomas per mouse. R. pollinaria and E. prunastri did not provoke spontaneous carcinogenesis and had a corrective effect significantly reducing the number of adenomas per mouse by 21 and 45 %, respectively. To carry out induced carcinogenesis, after 2 weeks of taking aqueous extracts, mice were injected intraperitoneally with urethane (1 g/kg). The analysis of the total number of adenomas per mouse showed a pro-tumor tendency for C. arbuscula, and the analysis of the number of adenomas of 1 mm and more showed that for H. physodes. The extracts do not affect the proportion of urethane adenomas of various sizes in their total number, but increase the incidence of high-yield adenomas of various sizes; at the same time, H. physodes has a much greater pro-carcinogenic activity according to the incidence of high-yield adenomas of 1 mm or more. The analysis of the total number of urethane adenomas per mouse, as well as adenomas of 1 mm showed an anti-tumor tendency for R. pollinaria and a pro-tumor tendency for E. prunastri. Taking E. prunastri increased the incidence of high-yield adenomas of various sizes, along with a notable increase in the incidence of low-yield adenomas. In the case of R. pollinaria, the increase in the incidence of low-yield adenomas was supplemented by a sharp decrease in the incidence of high-yield adenomas. As a result of the experiment, E. prunastri has exhibited both the pro-carcinogenic activity and the anti-tumor properties, but R. pollinaria has revealed a pronounced anti-tumor potential.

Hypogymnia physodesRamalina pollinariaCladonia arbusculaEvernia prunastriлегочная аденомауретанHypogymnia physodesRamalina pollinariaCladonia arbusculaEvernia prunastripulmonary adenomaurethaneReferencesRamya, K. Lichens: A myriad hue of Bioresources with medicinal properties / K. Ramya, Thiyagarajan T. // International Journal of Life Sciences. – 2017. – Vol. 5, N 3. – P. 387–393.Ramya K., Thiyagarajan T. Lichens: A myriad hue of Bioresources with medicinal properties. International Journal of Life Sciences, 2017, vol. 5, no. 3, pp. 387–393.Rankovic, B. Lichen secondary metabolites: Bioactive Properties and Pharmaceutical Potential / B. Rankovic. – Springer International Publishing, 2015. – 206 р. https://doi.org/10.1007/978-3-319-13374-4Rankovic B. Lichen secondary metabolites: Bioactive Properties and Pharmaceutical Potential. Springer International Publishing, 2015. 206 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-13374-4Вавринчук, А. С. Рак кожи: факторы риска, эпидемиология в России и в мире / А. С. Вавринчук, А. Ю. Марочко // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 6. – С. 89.Vavrinchuk A. S., Marochko A. Yu. Skin cancer: risk factors, epidemiology in Russia and in the world. Modern Problems of Science and Education, 2015, no. 6, pp. 89 (in Russian).Современные подходы к изучению канцерогенной безопасности, противоопухолевой, антиканцерогенной и геропротекторной активности фармакологических препаратов / В. Н. Анисимов [и др.] // Вопросы онкологии. – 2012. – Т. 58, № 1. – С. 7–18.Anisimov V. N., Zabezhinsky M. A., Popovich I. G., Pliss G. B., Bespalov V. G., Aleksandrov V. A., Stukov A. N., Anikin I. V., Alimova I. N., Egormin P. A., Panchenko A. V., Piskunova T. S., Semenchenko A. V., Tyndyk M. L., Yurova M. N. Modern approaches to the study of carcinogenic safety, antitumor, anticarcinogenic and geroprotective activity of pharmacological drugs. Voprosy onkologii = Problems of Oncology, 2012, vol. 58, no. 1, pp. 7–18 (in Russian).On the Free Amino Acids in Lichens of Japan. II / F. Fujikawa [et al.] // Yakugaku Zasshi. – 1972. – Vol. 92, N 7. – P. 823–827. https://doi.org/10.1248/yakushi1947.92.7_823Fujikawa F., Hirai K., Hirayama T., Toyota T., Urasaki M., Takagawa M., Fukuda M., Moritani K., Tomoike S., Harada H., Matoba C. On the Free Amino Acids in Lichens of Japan. II. Yakugaku Zasshi, 1972, vol. 92, no. 7, pp. 823–827. https://doi.org/10.1248/yakushi1947.92.7_823A new depsidone oxyphysodic acid isolated from a lichen parmelia enteromorpha ACH / T. Hirayama [et al.] // Chemical and Pharmaceutical Bulletin (Tokyo). – 1974. – Vol. 22, N 7. – P. 1678–1680. https://doi.org/10.1248/cpb.22.1678Hirayama T., Fujikawa F., Yosioka I., Kitagawa I. A new depsidone oxyphysodic acid isolated from a lichen parmelia enteromorpha ACH. Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 1974, vol. 22, no. 7, pp. 1678–1680. https://doi.org/10.1248/cpb.22.1678In vitro and in vivo properties of usnic acid encapsulated into PLGA-microspheres / R. M. Ribeiro-Costa [et al.] // Journal of Microencapsulation. – 2004. – Vol. 21, N 4. – P. 371–384. https://doi.org/10.1080/02652040410001673919Ribeiro-Costa R. M., Alves A. J., Santos N. P., Nascimento S. C., Gonçalves E. C. P., Silva N. H., Honda N. K., SantosMagalhães N. S. In vitro and in vivo properties of usnic acid encapsulated into PLGA-microspheres. Journal of Microencapsulation, 2004, vol. 21, no. 4, pp. 371–384. https://doi.org/10.1080/02652040410001673919Burton, J. F. Antileukemic activity of polyporic acid / J. F. Burton, B. F. Cain // Nature. – 1959. – Vol. 184, N 4695. – P. 1326–1327. https://doi.org/10.1038/1841326a0Burton J. F., Cain B. F. Antileukеmic activity of polyporic acid. Nature, 1959, vol. 184, no. 4695, pp. 1326–1327. https://doi.org/10.1038/1841326a0Kupchan, S. M. L-usnic acid: tumor inhibitor isolated from lichens / S. M. Kupchan, H. L. Kopperman // Experientia. – 1975. – Vol. 31, N 6. – P. 625. https://doi.org/10.1007/bf01944592Kupchan S. M., Kopperman H. L. L-usnic acid: tumor inhibitor isolated from lichens. Experientia, 1975, vol. 31, no. 6, p. 625. https://doi.org/10.1007/bf01944592Anti-tumor activities of some lichen products and their degradation products / T. Hirayama [et al.] // Yakugaku Zasshi. – 1980. – Vol. 100, N 7. – P. 755–759. https://doi.org/10.1248/yakushi1947.100.7_755Hirayama T., Fujikawa F., Kasahara T., Otsuka M., Nishida N., Mizuno D. Anti-tumor activities of some lichen products and their degradation products. Yakugaku Zasshi, 1980, vol. 100, no. 7, pp. 755–759. https://doi.org/10.1248/yakushi1947.100.7_755Ambewelamides A and B, antineoplastic epidithiapiperazinediones isolated from the lichen Usnea sp. / D. E. Williams [et al.] // Tetrahedron Letters. – 1998. – Vol. 39, N 52. – P. 9579–9582. https://doi.org/10.1016/s0040-4039(98)02277-1Williams D. E., Bombuwala K., Lobkovsky E., De Silva E. D., Karunatne V., Allen T. M., Clardy J., Andersen R. J. Ambewelamides A and B, antineoplastic epidithiapiperazinediones isolated from the lichen Usnea sp. Tetrahedron Letters, 1998, vol. 39, no. 52, pp. 9579–9582. https://doi.org/10.1016/s0040-4039(98)02277-1Structure revision and cytotoxic activity of the scabrosin esters, epidithiopiperazinediones from the lichen Xanthoparmelia scabrosa / M. A. Ernst-Russell [et al.] // Australian Journal of Chemistry. – 1999. – Vol. 52, N 4. – P. 279–283. https://doi.org/10.1071/c99019Ernst-Russell M. A., Elix J. A., Chai C. L. L., Hockless D. C. R., Hurne A. M., Waring P. Structure revision and cytotoxic activity of the scabrosin esters, epidithiopiperazinediones from the lichen Xanthoparmelia scabrosa. Australian Journal of Chemistry, 1999, vol. 52, no. 4, pp. 279–283. https://doi.org/10.1071/c99019Chemical composition of Hypogymnia physodes lichen and biological activities of some its major metabolites / B. Rankovic [et al.] // Medicinal Chemistry Research. – 2014. – Vol. 23, N 1. – P. 408–416. https://doi.org/10.1007/s00044-013-0644-yRankovic B., Kosanic M., Manojlovic N., Rančić A., Stanojković T. Chemical composition of Hypogymnia physodes lichen and biological activities of some its major metabolites. Medicinal Chemistry Research, 2014, vol. 23, no. 1, pp. 408– 416. https://doi.org/10.1007/s00044-013-0644-yKosanic, M. Antioxidant, antimicrobial, and anticancer activity of 3 Umbilicaria species / M. Kosanic, B. Rankovic, T. Stanojković // Journal of Food Science. – 2012. – Vol. 77, N 1. – P. 20–25. https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2011.02459.xKosanic M., Rankovic B., Stanojkovic T. Antioxidant, antimicrobial, and anticancer activity of 3 Umbilicaria species. Journal of Food Science, 2012, vol. 77, no. 1, pp. 20–25. https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2011.02459.xKosanic, M. M. Antioxidant, antimicrobial and anticancer activities of three Parmelia species / M. M. Kosanic, B. R. Rankovic, T. P. Stanojković // Journal of the Science of Food and Agriculture. – 2012. – Vol. 92, N 9. – P. 1909–1916. https://doi.org/10.1002/jsfa.5559Kosanic M. M., Rankovic B. R., Stanojkovic T. P. Antioxidant, antimicrobial and anticancer activities of three Parmelia species. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2012, vol. 92, no. 9, pp. 1909–1916. https://doi.org/10.1002/jsfa.5559

The authors declare that there are no conflicts of interest present.