Abstrakt

Radioterapia, obok chemioterapii, jest obecnie podstawową metodą leczenia chorób nowotworowych, opierającą się na niszczeniu komórek zmienionych nowotworowo przez promieniowanie jonizujące. Niestety, promieniowanie również wpływa na komórki prawidłowe, co wiąże się z negatywnymi skutkami dla całego organizmu pacjenta. Radioprotektory, czyli związki o charakterze radioochronnym, są stosowane w celu ochrony komórek nienowotworowych przed skutkami szkodliwego działania promieniowania. Związki te, aby mogły pełnić swoją rolę muszą spełniać kilka kryteriów, m.in. zapewniać znaczącą ochronę komórek prawidłowych, a jednocześnie nie zmniejszać promienioczułości komórek nowotworowych. Podstawowa klasyfikacja związków radioochronnych dzieli je w zależności od czasu podania na trzy grupy: radioprotektory, związki łagodzące („mitygatory”) oraz leki. Grupy te obejmują różnorodne pod względem struktury i mechanizmów działania związki syntetyczne. Jak dotąd, jedynym stosowanym klinicznie radioprotektorem jest aminotiol – amifostyna, która jednak wywołuje u pacjentów różne działania niepożądane, m.in. hipotensję. Związkami spełniającymi kryteria idealnego radioprotektora są substancje pochodzenia naturalnego, uzyskiwane z roślin. Charakteryzują się różnorodnością mechanizmów działania chroniących przed niepożądanymi skutkami promieniowania jonizującego. Do związków roślinnych, które wykazują właściwości radioochronne zalicza się m.in. flawonoidy i kwasy fenolowe, stilbeny, likopen, alkaloidy, peptydy, polisacharydy, czy fitohormony. Czosnek, zielona herbata, jabłka, owoce cytrusowe, imbir są przykładami roślinnych składników diety, które zawierają substancje radioochronne.

Wstęp

Radioterapia jest jedną z metod leczenia pacjentów z chorobami nowotworowymi, stosowaną także jako zabieg paliatywny, który łagodzi ból towarzyszący postę- pującej chorobie. Jest stosowana w postaci monoterapii lub łącznie z zabiegiem chirurgicznym i/lub chemioterapią. Celem radioterapii jest zniszczenie komórek nowotworowych, przy jak najmniejszym uszkodzeniu komórek prawidłowych. Jednak w czasie radioterapii znaczna część komórek prawidłowych także ulega napromieniowaniu i uszkodzeniu. Skutki niepożądane napromienienia zależą od wrażliwości tkanki i okolicy narażonej na promieniowanie oraz od wielkości pochłoniętej dawki promieniowania [45]. Największą promienioczułość ma szpik kostny, tkanka limfatyczna, komórki płciowe i nabłonkowe jelit. Mniej wrażliwe są komórki mięśniowe, narządy miąższowe (np. wątroba), tkanka nerwowa i łączna [56,57]. Skutki napromienienia są widoczne zaraz po zabiegu/serii zabiegów radioterapii, inne pojawiają się po kilku tygodniach, miesiącach, a nawet latach od rozpoczęcia leczenia. Do najczęściej pojawiających się niepożądanych objawów, z których większość mija po pewnym czasie, należą: zmęczenie, ogólne osłabienie, utrata łaknienia i wymioty oraz powikłania popromienne. Radioczułość jest cechą osobniczą i gatunkową, przy czym przedstawiciele niższych grup taksonomicznych są przeważnie bardziej odporni na promieniowanie [15,45]. Tkanki, które są dobrze zaopatrywane w tlen ze względu na bogate unaczynienie odznaczają się zwiększoną promienioczułością. W centrum guza nowotworowego zawartość tlenu jest na ogół mniejsza niż w otaczających komórkach prawidłowych, dlatego obniża się wrażliwość na promieniowanie. W radioterapii przeciwnowotworowej często stosuje się metody zwiększające radioczułość komórek nieprawidłowych. Jedną z takich metod jest frakcjonowanie dawki: w każdej kolejnej frakcji promieniowania niszczone są komórki zewnętrzne, bogatsze w tlen, co stwarza możliwość zaabsorbowania większej porcji tlenu przez komórki uboższe w tlen. Niektóre związki chemiczne (radiouczulacze) też mogą zwiększać radioczu- łość komórek nowotworowych.

W zależności od stosowanej energii wyróżnia się radioterapię konwencjonalną (60-400 keV) i megawoltową (1,25-25 MeV) [6,15,45]. W radioterapii konwencjonalnej, stosowanej w nowotworach skóry jest wykorzystywane wyłącznie mało przenikliwe promieniowanie X. Natomiast podczas radioterapii megawoltowej jest stosowane promieniowanie gamma generowane przez izotop kobaltu 60Co (linie o energii 1,17 i 1,33 MeV), promieniowanie X o wysokiej energii generowane w przyspieszeniu liniowym (4-25 MeV) oraz elektrony (6-22 MeV). Ze względu na sposób napromieniania pacjenta można wyodrębnić dwa podstawowe typy radioterapii: brachyterapię (BTH), opierającą się na leczeniu z zastosowaniem źródła promieniowania znajdującego się w bezpośrednim kontakcie z guzem oraz teleradioterapię (RTH), podczas której źródło jest umieszczone w pewnej odległości od tkanek.

Chemiczne i biologiczne skutki oddziaływania promieniowania jonizującego z żywą materią są wynikiem depozycji energii promieniowania bezpośrednio w docelowej makrocząsteczce, będącej składnikiem komórki, a przede wszystkim działania pośredniego, wynikają- cego ze wzbudzania i rozpadu cząsteczek wody – radiolizy [30]. W początkowym etapie (w czasie około 10-16 s po napromienieniu) dochodzi do jonizacji i wzbudzenia cząsteczek wody.

Następnie (w czasie 10-14-10-13 s) wzbudzone cząsteczki wody rozpadają się na atomy wodoru (· H) i rodniki hydroksylowe (· OH). Kationorodniki wody (H2 O+ ) również tworzą rodniki hydroksylowe. W czasie około 10-12 s swobodne początkowo elektrony uzyskują otoczkę cząsteczek wody, tworząc elektrony uwodnione (eaq). W wyniku oddziaływań między pierwotnymi wolnorodnikowymi produktami radiolizy (· H, eaq, · OH) powstają produkty nierodnikowe, m.in. cząsteczki wodoru (H2 ) i nadtlenku wodoru (H2 O2 ). Utworzone w ten sposób reaktywne formy tlenu (RFT) są odpowiedzialne za powstawanie, indukowanych działaniem promieniowania gamma, oksydacyjnych uszkodzeń kwasów nukleinowych (DNA, RNA), białek oraz lipidów błonowych [12,23]. Spośród RFT, rodnik hydroksylowy, jako silny utleniacz charakteryzuje się dużą reaktywno- ścią, modyfikuje biomolekuły znajdujące się w miejscu jego powstawania. W DNA rodnik · OH reaguje zarówno z cząsteczką deoksyrybozy, jak i z zasadami azotowymi. Reakcja z cząsteczką deoksyrybozy prowadzi do powstawania pojedynczych i podwójnych pęknięć nici DNA [7,56]. Oksydacyjne uszkodzenia istotnych dla życia komórki biomolekuł są odpowiedzialne za większość, jeśli nie wszystkie, skutki biologiczne związane z dzia- łaniem promieniowania jonizującego występujące na poziomie komórek, tkanek, organów, układów i całego organizmu [42,47,62]. Komórki nabłonkowe, rozrodcze, a także hematopoetyczne komórki szpiku kostnego charakteryzują się dużym potencjałem proliferacyjnym. W przeciwieństwie do tego typu komórek, szybko ulegających regeneracji w organizmie, fibroblasty i komórki śródbłonka naczyń krwionośnych bardzo wolno się odnawiają, a neurony w ogóle nie ulegają proliferacji. Biorąc pod uwagę różne właściwości proliferacyjne komórek skutki ekspozycji organizmu na promieniowanie jonizujące w zależności od czasu i miejsca wystąpienia można zakwalifikować do jednej z pięciu grup [34] (tabela 1).

Ostry odczyn popromienny (typ I) występuje niedługo po radioterapii. W komórkach szpiku kostnego ujawnia się w postaci leukopenii i niedokrwistości. Objawia się też zmniejszeniem liczby plemników bądź komórek jajowych, a także uszkodzeniem (owrzodzenia, martwica) naskórka i błony śluzowej, m.in. przewodu pokarmowego, dróg oddechowych i moczowo-płciowych. Wczesny odczyn popromienny (typ II) występuje w czasie radioterapii i może się utrzymywać do kilku tygodni po napromienieniu. Miejscowy odczyn zapalny i obrzęk powoduje niszczenie komórek i dysfunkcji tkanki. Wystąpienie późnego odczynu popromiennego (typ III) może nastąpić po 6 miesiącach lub nawet 2-3 latach (lub więcej) po napromienieniu i jest to zwykle proces nieodwracalny, często zagrażający życiu. Skutkiem klinicznym mogą być, m.in. ograniczone teleangiektazje (uszkodzenie drobnych naczyń), zwłóknienie skóry właściwej i narządów (zwłóknienie nerki, marskość wątroby, martwica mózgu lub rdzenia kręgowego, niedrożność jelit). Do późnych powikłań popromiennych (typ IV – skutki stochastyczne), które mogą, ale nie muszą, ujawnić się 10-20 lat po radioterapii, można zaliczyć efekt teratogenny i karcynogenezę popromienną, oznaczającą wzrost ryzyka zachorowania na różnego typu nowotwory. Do skutków niepożądanych napromienienia typu V zalicza się uszkodzenie komórek, które nie były bezpośrednio eksponowane na działanie promieniowania, powstałe w wyniku przekazywania sygnałów molekularnych między komórkami [33,35].

Klasyfikacja związków o właściwościach radioochronnych

W ostatnich dziesięcioleciach przebadano kilkadziesiąt tysięcy związków pod kątem ich działania radioochronnego. Znaleziono wiele związków o takim działaniu, jednak większość z nich z powodu dużej toksyczności pozostała w fazie badań laboratoryjnych na zwierzę- tach. Kliniczne stosowanie radioprotektorów ma na celu zabezpieczanie niezmienionych nowotworowo tkanek przed uszkodzeniami, pojawiającymi się jako działanie niepożądane radioterapii. Przyjmuje się, że idealny radioprotektor powinien spełniać kilka kryteriów, m.in. zapewniać skuteczną ochronę przed szkodliwym dzia- łaniem promieniowania, działać wybiórczo – chronić komórki prawidłowe, nie zmniejszając promienioczu- łości komórek nowotworowych, wpływać ochronnie na większość narządów, charakteryzować się odpowiednim profilem toksyczności i stabilności, wykazywać właściwości ochronne po podaniu doustnym lub domięśniowym oraz nie interferować z innymi lekami stosowanymi podczas terapii [34]. Ze względu na duże zróżnicowanie pod względem zarówno struktury, jak i mechanizmu działania, w literaturze można znaleźć różne klasyfikacje radioprotektorów.

Związki mające zastosowanie w radioterapii w celu ochrony komórek nienowotworowych, w zależności od czasu ich podawania, można podzielić na trzy grupy: radioprotektory, środki o działaniu łagodzącym („mitygatory” – mitigators) oraz leki wspomagające (ryc. 1). W takim ujęciu do radioprotektorów są zaliczane związki, które podaje się przed lub w czasie napromieniania, aby zapobiec uszkodzeniom komórek prawidłowych. Środki łagodzące są stosowane w czasie lub bezpośrednio po zakończeniu napromieniania, w celu łagodzenia jego skutków. Leki podaje się natomiast po zakończonej radioterapii w celu poprawy jakości życia i ograniczenia dolegliwości towarzyszących leczeniu [10]. Promieniowanie indukuje zjawisko późnej toksyczności w tkankach prawidłowych przed wystąpieniem widocznych objawów klinicznych. „Mitygatory” mają łagodzić objawy późnej toksyczności, obejmujących stale zachodzącą mitotyczną śmierć komórek oraz aktywację kaskady cytokin, które mogą doprowadzić do uszkodzeń naczyń krwionośnych i niedotlenienia tkanek [10]. Grupa obejmuje substancje o bardzo zróżnicowanych mechanizmach działania farmakologicznego, w tym czynniki wzrostu, enzymy i różnorodne inhibitory aktywności enzymatycznej, związki modulujące szlaki przekazywania sygnałów oraz substancje o działaniu przeciwutleniającym. Jednym z przykładów środków łagodzących skutki radioterapii jest inhibitor proteazowy Bowmana- -Birka, „mitygator” stymulujący procesy naprawy DNA, stosowany jako czynnik przeciwzwłóknieniowy i chemioprewencyjny [14]. Natomiast substancje, takie jak celecoxib, kwas acetylosalicylowy i ibuprofen, zaliczane do niesteroidowych leków przeciwzapalnych, działają, jako „mitygatory” hamujące aktywność cyklooksygenazy 2 (COX-2) i ograniczające syntezę prostaglandyn po napromienianiu. Stosowane są m.in. w celu łagodzenie zapalenia błony śluzowej [19,54,61,63,74]. Natomiast „mitygatory”, takie jak kaptopryl, enalapril i ramipril wykazują aktywność inhibitorów konwertazy angiotensynowej (angiotensin converting enzyme inhibitors, ACEI). Związki te hamują tworzenie angiotensyny II z angiotensyny I, biorącej udział w regulacji objętości i ciśnienia krwi przez układ renina-angiotensyna-aldosteron. Stosowane są w celu zapobiegania wywołanej promieniowaniem nefropatii, neuropatii nerwu wzrokowego oraz zapalenia płuc [28,37,43,44]. Do „mitygatorów” wpływających na procesy detoksykacji i antyoksydacyjną ochronę organizmu należy oltipraz (pochodna 1,2-ditiolo-3-tionu), działający jako jeden z induktorów enzymów II fazy. Chemioprewencyjne działanie tego związku obejmuje zwiększenie stężenia małocząsteczkowych tioli w komórkach i stymulację ekspresji indukowalnej S-transferazy glutationowej oraz mikrosomalnej hydrolazy epoksydowej [31]. Izoflawonoidy, takie jak genisteina to „mitygatory” o wła- ściwościach inhibitorów kinaz tyrozynowych. Wykazują działanie antyoksydacyjne i chemioprewencyjne [38,55]. Inną grupą „mitygatorów” są statyny, działające jako inhibitory reduktazy 3-hydroksy-3-metyloglutarylo- -koenzymu A (reduktaza HMG-CoA), które zahamowują kaskadę białka Rho (odpowiadające m.in. za reorganizację cytoszkieletu komórki i tworzenie połączeń mię- dzykomórkowych)/CCN2 (białka międzykomórkowego przekazywania sygnałów)/macierz zewnątrzkomórkowa. Blokując przekazywanie sygnału tym szlakiem, statyny ograniczają występowanie enteropatii popromiennych i hamują proces zwłóknienia płuc [21,71,72]. „Mitygatorami” ograniczającymi procesy zwłóknienia są inhibitory szlaków zależnych od transformującego czynnika wzrostu (transforming growth factor β, TGF- β), takie jak halofuginon, 1D11 (przeciwciała anty-TGF-β) i SM16 (small molecule TGF-β signalling inhibitor).

Nieco inna klasyfikacja związków radioochronnych obejmuje ich podział na radioprotektory, adaptogeny i absorbenty [41,45]. Adaptogeny to substancje naturalne, stymulujące radiooporność. Chronią organizm przed niskimi dawkami promieniowania jonizującego, wpływają normalizująco na ludzki organizm, nie blokując jego fizjologicznych funkcji. Przez oddziaływanie na układ neurokrynny i endokrynny, substancje te podnoszą odporność organizmu na bodźce fizyczne, chemiczne i biologiczne. Do substancji adaptogennych należą, m.in. saponozydy (saponiny) i flawonoidy [41,73]. Absorbenty są to natomiast leki chroniące organizm przed promieniowaniem jonizującym przez blokowanie włączenia jodu radioaktywnego przez gruczoł tarczowy i wchłanianie izotopów promieniotwórczych, takich jak cez 137Cs lub stront 90Sr [45].

Uwzględniając różne typy skutków wywołanych przez promieniowanie (tabela 1), radioprotektory można podzielić na pięć głównych grup, w których wyróżnia się podgrupy [34]. Są to radioprotektory:

1. Chroniące przed wszystkimi skutkami promieniowania: • zmniejszające zużycie tlenu, • zmiatające wolne rodniki (endogenne i egzogenne), • indukujące naprawy DNA.

2. Chroniące przed skutkami promieniowania typu I: • modulatory szlaku śmierci, • czynniki wzrostu.

3. Chroniące przed skutkami promieniowania typu II i III: • blokery procesów zapalnych i chemotaksji, • blokery szlaków autokrynnych/parakrynnych.

4. Chroniące przed skutkami promieniowania typu IV: • związki antymutagenne (ochrona integralności genomu).

5. Chroniące przed skutkami promieniowania typu V

Radioprotektory chroniące przed wszystkimi skutkami promieniowania

Jedynym jak dotąd radioprotektorem zatwierdzonym do użytku klinicznego przez amerykańską Agencję do Spraw Żywności i Leków (Food and Drug Administration, FDA) jest amifostyna. Amifostyna (2-[(3-aminopropyl) amino]ethylphosphorothioic amid, WR2721; ethiophos; Ethyol®) jest analogiem cystaminy, czyli najprostszego stabilnego aminotiolu, należącego do grupy 1 radioprotektorów. Wykazuje działanie cytoprotekcyjne, redukuje skutki niepożądane terapii przeciwnowotworowych. Mechanizm działania amifostyny jest związany z jej właściwościami przeciwutleniającymi, zdolnością do stabilizowania cząsteczki DNA i inaktywacji związków elektrofilowych oraz udziałem w naprawie DNA i w procesach apoptozy. Jest też związkiem, który po podaniu dożylnym zmniejsza zużycie tlenu, zmieniając metabolizm komórkowy w kierunku oddychania beztlenowego. Najistotniejszym działaniem niepożądanym amifostyny jest hipotensja, czyli spadek ciśnienia tętniczego (wystę- puje prawie u 5% chorych). Rekomendowana dawka amifostyny w czasie radioterapii wynosi 200 mg/m2 , podana 15-30 min przed każdą dawką radioterapii. Istnieją dane sugerujące, że amifostyna w istotny sposób zmniejsza częstość występowania ostrej i późnej kserostomii (suchość błony śluzowej jamy ustnej z powodu uszkodzenia ślinianek) wywołanej radioterapią u chorych na raka głowy i szyi, zapobiega nefrotoksyczności wywo- łanej przez platynę i zmniejsza neutropenię wywołaną lekami alkilującymi [18,41]. Po podaniu dożylnym, podczas transportu do komórki, amifostyna ulega defosforylacji, z udziałem błonowej fosfatazy alkalicznej, tworząc aktywną postać WR1065. Obserwowany niższy poziom WR1065 w komórkach nowotworowych, w porównaniu z komórkami prawidłowymi, jest związany z mniejszą aktywnością fosfatazy alkalicznej w tych komórkach. Selektywny transport WR1065 do komórek wpływa na różny mechanizm działania amifostyny w komórkach prawidłowych i nowotworowych. Mechanizm działania amifostyny jest związany z obecnością wolnej grupy -SH, stanowiącej miejsce aktywne cząsteczki i działającej jako czynnik usuwający wolne rodniki lub przekształcający je w mniej toksyczne cząsteczki stabilne. Metabolit amifostyny WR-1065 wykazuje właściwości redukujące, zwłaszcza w stosunku do rodnika hydroksylowego. Amifostyna zwiększa aktywność dysmutazy ponadtlenkowej, wpływa na aktywność reduktazy i peroksydazy glutationowej oraz katalazy. Ze względu na obecność dodatnio naładowanej grupy aminowej (+2 w postaci tiolowej, +4 w postaci disiarczkowej) związek może się łączyć z ujemnie naładowanymi obszarami jądrowego i mitochondrialnego DNA, chroniąc go przed uszkodzeniami wolnorodnikowymi. Przyłączenie amifostyny stabilizuje fragmenty helisy DNA, niezwiązanej z histonami, co może się przyczyniać do skuteczniejszej naprawy uszkodzeń DNA [18,41].

Do innych badanych obecnie związków zmniejszających zużycie tlenu można m.in. zaliczyć związki aktywujące czynniki transkrypcyjne HIF-1α i HIF-2α (hypoxia-inducible factors 1-alpha, 2-alpha), np. Tilorone, a także inhibitory hydroksylaz prolilowych (prolyl-hydroxylase, PHD), jednak związki te charakteryzują się stosunkowo dużą toksycznością. Czynnikami zmiatającymi wolne rodniki, które są badane pod kątem działania radioochronnego są np. enzymy antyoksydacyjne: N-acetylo- -cysteina, fulareny, nitroksydy. Natomiast przykładem radioprotektora, który działa przez aktywację procesów naprawy DNA może być resweratrol (3,4-trihydroxy- -trans-stilben) [34].

Radioprotektory chroniące przed skutkami promieniowania typu I

Do grupy tej należą czynniki wzrostu działające bezpo- średnio na tkankowe komórki macierzyste regenerujące tkankę nabłonkową lub hematopoetyczne komórki macierzyste regenerujące tkanki wywodzące się z mezodermy. Komórki te znajdują się zarówno w tkankach (np. komórki satelitarne w mięśniach, komórki hematopoetyczne w szpiku), jak i we krwi krążącej. Ich regeneracja jest inicjowana przez rozpuszczalne czynniki uwalniane z uszkodzonych tkanek (resztki komórek macierzy zewnątrzkomórkowej, cytokiny zapalne), które są sygnałem dla tkankowych komórek macierzystych do proliferacji oraz do rekrutacji komórek macierzystych ze szpiku. Krążące komórki macierzyste, dzięki gradientowi substancji uwalnianych z uszkodzenia, są kierowane do miejsc ubytku, gdzie następuje ich namnażanie i róż- nicowanie. Krwiotwórcze czynniki wzrostu, takie jak erytropoetyna (erythropoietin, EPO) lub czynnik stymulujący kolonie granulocytów i makrofagów (granulocyte-macrophage colony-stimulating factor, GM-CSF) są związkami stosowanymi w anemii i neutropenii po chemioterapii lub radiochemioterapii. GM-CSF może również odgrywać rolę w ostrym zapaleniu błony śluzowej spowodowanej promieniowaniem [45].

Innym radioprotektorem zaliczanym do grupy 2 jest bekaplermina, czyli rekombinowany ludzki płytkowy czynnik wzrostu (platelet-derived growth factor, PDGF). Substancja istotnie wpływa na poprawę zdrowia pacjentów, prawdopodobnie odgrywa również ważną rolę w kościotworzeniu. Kolejnym czynnikiem wzrostu o właściwościach radioprotekcyjnych jest palifermina, rekombinowany ludzki czynnik wzrostu keratynocytów (keratinocyte growth factor, KGF), wytwarzany przez transformowane bakterie Escherichia coli. Palifermina jest stosowana w ciężkim zapaleniu błony śluzowej jamy ustnej, występującym po chemio- i radioterapii [16,40]. Ma na celu zmniejszenie częstości występowania, skró- cenia czasu trwania oraz złagodzenia zapalenia błony śluzowej jamy ustnej u pacjentów z nowotworami układu krwiotwórczego otrzymujących terapię mieloablacyjną. Lek jest stosowany jako radioprotektor, czyli przed rozpoczęciem leczenia – pierwsze trzy dawki podaje się przed rozpoczęciem terapii (ostatnia dawka 24-48 godzin przed rozpoczęciem leczenia) oraz jako „mitygator”, podawany po radioterapii [15,24,39]. Innymi przykładami związków należących do grupy modulatorów szlaku śmierci są analogi bakteryjnego białka flageliny, pochodzącego z Salmonella enterica. Podanie rekombinowanej flageliny CBLB502 powoduje jej wiązanie z receptorem Toll i hamowanie aktywacji czynnika NF-κB [34].

Radioprotektory chroniące przed skutkami promieniowania typu II i III

Do grupy tej należy rekombinowane przeciwciało monoklonalne – Tocilizumab. Jest pierwszym i jak dotychczas jedynym w swojej klasie lekiem hamującym biologiczne działanie IL-6. Tocilizumab wiąże się swoiście zarówno z błonowym, jak i rozpuszczalnym receptorem IL-6, przez co hamuje jej biologiczne działanie. Ma silne dzia- łanie przeciwzapalne – blokuje adhezję leukocytów do komórek śródbłonka. Inny radioprotektor zaliczany do tej grupy – anakinra, jest lekiem immunosupresyjnym hamującym działanie IL-1. Związek jest rekombinowanym antagonistą receptora IL-1, zmniejszającym prozapalną aktywność tej cytokiny [45].

Przykładem radioprotektora należącego do grupy 3 jest prawastatyna – inhibitor reduktazy HMG-CoA. Ze względu na możliwość stosowania zarówno przed, jak i po radioterapii prawastatyna jest zaliczana do „mitygatorów”. Działa przeciwzapalnie w napromieniowanych komórkach śródbłonka, m.in. przez hamowanie nasilonej syntezy białka chemotaktycznego monocytów 1 (monocyte chemoattractant protein-1, MCP-1) i uwalniania prozapalnych cytokin IL-6 oraz IL-8 [6]. Funkcję radioprotektorów mogą także pełnić inhibitory szlaków przekazywania sygnału z udziałem przekaźników SMAD (Sma and Mad related proteins). Są to przekaźniki, takie jak SB203580 (inhibitor enzymów z grupy p38 MAPK – kinaz aktywowanych mitogenami, mitogen activated kinases) oraz dimerycznego analogu daunorubicyny -WP631. Wykazano, że związki te przeciwdziałają zwłóknieniu płuc przez hamowanie nadmiernej proliferacji fibroblastów wywołanej promieniowaniem [34].

Mechanizmy radioochronnego działania związków pochodzenia roślinnego

Spośród wielu przebadanych związków chemicznych interesującymi substancjami o potencjalnych właściwo- ściach radioprotekcyjnych są naturalne związki uzyskiwane z różnorodnych roślin jadalnych oraz ziół. Związki roślinne, w porównaniu z syntetycznymi radioprotektorami, m.in. tiolowymi, są bezpieczniejsze, mniej toksyczne i tańsze w pozyskiwaniu, a niejednokrotnie są to substancje powszechnie stosowane w medycynie tradycyjnej. Związki roślinne spełniają kryteria idealnych radioprotektorów ponieważ charakteryzują się różnorodnością mechanizmów działania chroniących przed niepożądanymi skutkami promieniowania. Wiele substancji pochodzenia roślinnego charakteryzuje także długi okres półtrwania oraz brak interakcji z innymi lekami podawanymi w czasie terapii klinicznej [4].

Jako główny mechanizm radioochronnego działania substancji roślinnych najczęściej wymienia się neutralizację RFT. Poza tym podawane w trakcie i/lub po ekspozycji organizmu na działanie promieniowania jonizującego, związki te są nie tylko przeciwutleniaczami zdolnymi do zmiatania wolnych rodników, ale wykazują wiele innych właściwości biologicznych, ważnych dla radioprotekcji i poprawiających komfort życia pacjentów poddanych radioterapii, takich jak działanie przeciwzapalne, przeciwbakteryjne, przeciwmutagenne, immunostymulacyjne, a także przeciwwymiotne (tabela 2) [4,27]. Dobrym przykładem związków roślinnych o plejotropowym działaniu, które wykazują właściwości radioochronne, są kwasy fenolowe (np. kwas kawowy) oraz flawonoidy, wśród których wyróżnia się flawony (np. luteolina), flawonole (np. kwercetyna, kempferol), flawanony (np. hesperydyna), flawanole (np. katechina, gallokatechina), izoflawony (np. genisteina), antocyjany (np. cyjanidyna), stilbeny (resweratrol) [25]. Związki te mogą wpływać na regulację różnych szlaków sygnalizacyjnych, a także działać na promienioczułość komórek nowotworowych [52].

Działanie przeciwutleniające związków pochodzenia roślinnego obejmuje usuwanie wolnych rodników przez przejęcie przez rodnik elektronu odłączonego od przeciwutleniacza (mechanizm typu SET, single electron transfer) lub w wyniku reakcji, w której przeciwutleniacz jest donorem atomu wodoru (mechanizm HAT, hydrogen atom transfer). Ze względu na krótki czas półtrwania większości RFT, przeciwutleniacz musi być obecny w układzie biologicznym (w środowisku komórki) przed ekspozycją komórek na działanie promieniowania indukującego powstawanie wolnych rodników. Ustalono, że ochrona DNA przez naturalne związki roślinne polega głównie na zapobieganiu pośrednim skutkom promieniowania przez przechwytywanie rodnika hydroksylowego i innych RFT zanim dojdzie do zmian w strukturze DNA. Właściwości przeciwutleniające wykazuje wiele związków syntetyzowanych przez rośliny, są to m.in.: związki azotowe (alkaloidy, aminy, aminokwasy, peptydy), pochodne chlorofilu, związki fenolowe (kwasy fenolowe i flawonoidy), cukry (glukoza, mannitol, polisacharydy), lipidy i fosfolipidy, hormony (fitomelatonina) oraz witaminy np. hydrofobowe tokoferole i karotenoidy lub rozpuszczalny w wodzie kwas askorbinowy.

Odpowiednie stężenie zredukowanego glutationu (GSH) w komórkach pomaga utrzymać równowagę redoks, chroni komórki przed stresem oksydacyjnym i zapobiega uszkodzeniom głównych makromolekuł [27,41]. Niektóre związki roślinne, w tym powszechnie występujące polifenole, poza bezpośrednią interakcją z oksydantami, wspomagają komórkowy system ochrony antyoksydacyjnej, przez zwiększanie syntezy GSH oraz ekspresji enzymów antyoksydacyjnych – transferaz S-glutationowych (GST), dysmutaz ponadtlenkowych (SOD), peroksydaz glutationowych (GSH-Px) oraz katalaz [4,25]. Innym przykładem tego typu działania jest likopen, należący do karotenoidów, który także wspomaga utrzymanie odpowiedniego stężenia GSH oraz podwyższa stężenie transferazy-γ-glutamylowej w komórkach.

Antyoksydanty roślinne, takie jak flawonoidy, polisacharydy, a także kofeina zmniejszają liczbę uszkodzeń DNA (pęknięć jedno- i dwuniciowych oraz oksydacyjnych modyfikacji zasad azotowych) występujących po napromieniowaniu. Polifenole, które licznie występują w ziołach i roślinach leczniczych powodują też wzrost ekspresji genów kodujących enzymy odpowiedzialne za naprawę DNA, m.in. glikozylaz DNA, co zwiększa efektywność naprawy błędów, które wystąpiły na skutek działania promieniowania jonizującego [27]. Substancje pochodzenia roślinnego mogą również blokować ekspresję wybranych genów, m.in. cytochromu P-450, kinazy białkowej C (PKC), kinaz aktywowanych mitogenami (MAPK), biorących udział w powstawaniu uszkodzeń popromiennych [27]. Istotnym mechanizmem przeciwutleniającej aktywności substancji polifenolowych, np. kwercetyny, katechin, rutyny, luteoliny, czy mirycetyny, jest zdolność chelatowania jonów metali przej- ściowych. Zaobserwowano, że związki chelatujące jony żelaza mogą zmniejszać odsetek uszkodzeń DNA, a także modyfikacji oksydacyjnych białek i lipidów wywołanych promieniowaniem jonizującym [69].

Właściwości radioprotekcyjne wybranych substancji pochodzenia roślinnego

Badanie epidemiologiczne przeprowadzone wśród mieszkańców Hiroszimy i Nagasaki, którzy przeżyli wybuch bomby jądrowej wykazały, że nawet po nara- żeniu na dużą dawkę promieniowania dieta bogata w warzywa i owoce istotnie zmniejszyła (nawet do 50%) ryzyko wystąpienia choroby nowotworowej [58]. Dieta bogata w antyoksydanty jest również zalecana pacjentom po radioterapii. Dostępne są liczne dane pochodzące zarówno z badań in vitro, jak in vivo, potwierdzające radioprotekcyjne właściwości różnorodnych związków roślinnych, należących do składników diety (warzywa, owoce, przyprawy), ziół oraz roślin leczniczych pochodzących z różnych regionów świata, wykorzystywanych, m.in. w medycynie chińskiej, czy ajurwedyjskiej [4,27,41,45,67,68]. Przykłady wybranych składników diety oraz fitozwiązków, stosowanych w postaci złożonych ekstraktów lub substancji wyizolowanych z roślin, o udowodnionym działaniu radioochronnym przedstawiono w tabeli 2 i 3.

Wykazano, że flawonoidy, m.in. genisteina, kwercetyna i luteolina, mogą zmniejszać częstość występowania retykulocytów zawierających mikrojądra w krwi obwodowej myszy poddanych działaniu promieniowania γ (1,5 Gy) [59]. Genisteina i kwercetyna chronią prawidłowe komórki przed uszkodzeniami DNA, natomiast w komórkach nowotworowych działają genotoksycznie powodując zatrzymanie cyklu komórkowego w fazie G2/M, przyspieszając ich apoptozę [25]. W modelu zwierzęcym genisteina działa jako immunomodulator i radioprotektant (zwiększa przeżywalność myszy przez pobudzanie neutrofilów, regenerację płytek krwi i ochronę komó- rek macierzystych układu krwiotwórczego. Chryzyna, epikatechina, kwercetyna, naryngina i trokserutyna zwiększają stabilność genetyczną komórek przez zapobieganie powstawaniu pęknięć nici plazmidowego DNA (zmiany w DNA jednoniciowym). Natomiast hesperedyna, kwercetyna, trokserutyna zmniejszają uszkodzenia genomu, chroniąc dwuniciowe DNA przed zmianami wywołanymi promieniowaniem jonizującym. Ponadto luteolina zapobiega peroksydacji lipidów w komórkach szpiku kostnego i śledziony u napromienianych myszy [69]. Inne flawonoidy, orientyna i wicenina, podawane dootrzewnowo myszom przed napromienieniem (11 Gy) zapewniały ochronę przed śmiercią spowodowaną uszkodzeniem szpiku kostnego [66]. Procyjanidyny otrzymywane z ekstraktu pestek winogron wpływały ochronnie na myszy poddawane promieniowaniu X (0,48 Gy), zaobserwowano spadek częstości występowania mikrojąder retikulocytów w szpiku kostnym [9]. Badania z zastosowaniem resweratrolu, hydroksystilbenu obecnego, m.in. w winogronach, wykazały wyraźny wpływ ochronny tego związku – redukcję występowania aberracji chromosomowych, indukowanych promieniowaniem γ (3 Gy) w mysich komórkach szpiku kostnego [8]. Wyniki niedawnych badań wskazują, że resweratrol hamuje apoptozę komórek nerwowych wywołaną promieniowaniem w wyniku aktywacji sirtuiny 1, co może mieć istotne znaczenie w ochronie neuronów [39]. Ponadto, niektóre wyniki badań sugerują, że resweratrol może mieć właściwości radiouczulające komórki nowotworowe [53].

Radioochronne działanie wykazują polifenole zawarte w ekstraktach z zielonej herbaty, a także kurkumina, które mogą chronić komórki przed uszkodzeniami chromatyny wywołanymi działaniem promieniowania [51]. W badaniach in vitro na linii komórkowej jajnika chomika chińskiego (CHO-K1) poddawanej promieniowaniu γ (2,5 Gy) obecność kurkuminy obniżała częstość wystąpień aberracji chromosomowych [3]. Kurkumina ma również właściwości radiouczulające, które mogą wynikać ze zdolności do aktywacji genów odpowiedzialnych za śmierć komórkową [37]. Przeciwnowotworowe działanie kurkuminy zaobserwowano w badaniach z wykorzystaniem różnych linii komórkowych, takich jak np. linie raka stercza PC-3, linie komórek białaczki szpikowej, komórki raka okrężnicy HT29. Jako główny mechanizm antyproliferacyjnego działania kurkuminy wskazuje się zatrzymanie cyklu komórkowego w fazie S/ G2M. Wstępne prace badawcze in vivo wykazały, że podanie zwierzętom (myszy) kurkuminy (100 mg/kg masy ciała) przed ekspozycją na różne dawki promieniowania (2, 4, 6 lub 8 Gy), znacznie przyspieszało procesy gojenia się ran [1]. Zaobserwowano także rzadsze występowanie aberracji chromosomowych, stresu oksydacyjnego i związane z nim uszkodzenia hepatocytów oraz zwiększenie obrony antyoksydacyjnej (wzrost stężenia GSH i GSH-Px) w porównaniu z grupą zwierząt, którym nie podawano kurkuminy przed lub po napromienieniu [66]. Natomiast badania przeprowadzone przez Zhu i wsp. [75] wykazały, że galusan epigallokatechiny (EGCG), główny polifenol wchodzący w skład zielonej herbaty (Camellia sinensis), istotnie zwiększał procent przeżywalności (po 48-72 h) oraz zmniejszał apoptozę ludzkich keranocytów skóry (linia HaCaT), które były poddane działaniu promieniowania X. EGCG o stężeniu 50 µM dodawany do hodowli keratynocytów godzinę przed napromienieniem (20 Gy) zmniejszał indukowane promieniowaniem uszkodzenia mitochondriów, częściowo przez zwiększanie ekspresji mitochondrialnej dysmutazy ponadtlenkowej (SOD2). W keranocytach napromienionych w obecno- ści EGCG zaobserwowano nadekspresję oksydazy hemowej 1 (HO-1), znanej także jako białko szoku cieplnego 32 (HSP32), któremu przypisuje się działanie cytoprotekcyjne. Zaobserwowano także zmniejszenie poziomu reaktywnych form tlenu w porównaniu z komórkami napromienianymi bez antyoksydantu. Wyniki innych doświadczeń przeprowadzone na myszach potwierdziły skuteczność radioprotekcyjną EGCG [13]. Ze względu na to, że zaburzenie spermatogenezy jest częstym skutkiem niepożądanym ekspozycji zwierząt doświadczalnych na promieniowanie jonizujące, w przeprowadzonym doświadczeniu samce były napromieniane (2 Gy) po wcześniejszym podaniu dootrzewnowo EGCG (50 mg/kg m.c.), a następnie po napromienieniu leczenie za pomocą EGCG w sposób przerywany kontynuowano przez 24 dni. Zastosowanie EGCG istotnie zmniejszyło poziom stresu oksydacyjnego w jądrach napromienionych samców, w porównaniu z grupą napromienianą bez antyoksydantu i chroniło plemniki przed zniszczeniem przez promieniowanie, a długoterminowym skutkiem podawania EGCG okazała się stymulacja spermatogenezy.

Metyloksantyny – alkaloidy roślinne, kofeina, teofilina i teobromina, są antagonistami receptorów adenozynowych, modulującymi odpowiedź komórek na promieniowanie. Stosując plazmidowy DNA (pBR322) stwierdzono, że np. kofeina może ograniczać powstawanie jednoniciowych pęknięć kwasu nukleinowego, wywołanych ekspozycją na promieniowanie gamma w dawce 1,20 Gy/min. Doświadczenia z zastosowaniem nadtlenku wodoru, anionorodnika ponadtlenkowego oraz rodnika deoksyrybozy wykazały, że obserwowane działanie ochronne jest związane z właściwościami antyoksydacyjnymi kofeiny [35]. Wykazano, że niektóre gatunki owoców jagodowych (aronia, tarnina) charakteryzujące się dużą zawartością tanin, głównie skondensowanych (oligomery proantocyjanidyn, Pycnogenol®, czy leukocyjanidyny), mogą mieć silne właściwości antymutagenne [49].

Dostępne są również dane wskazujące na radioprotekcyjne właściwości roślinnych kwasów fenolowych z grupy kwasów cynamonowych (kwas trans-cynamonowy, kawowy oraz rozmarynowy), a także pochodnych kwasu benzoesowego (kwas galusowy) [20]. Wymienione kwasy cynamonowe mogą znacząco redukować liczbę dwuniciowych pęknięć DNA w ludzkich keratynocytach (badania in vitro). Ochronne właściwości kwasu galusowego potwierdzone są już badaniami in vivo. Zastosowanie fenolokwasu w dawce 100 mg/kg m.c., podawanego z pokarmem, godzinę przed ekspozycją myszy na promieniowanie γ (2-8 Gy) istotnie zredukowało m.in. poziom uszkodzeń DNA w leukocytach krwi obwodowej, splenocytach oraz komórkach szpiku. Stwierdzono ponadto, że kwas galusowy wspomagał u napromienionych myszy obronę antyoksydacyjną – przeciwdziałał spadkowi aktywności peroksydazy glutationowej oraz ubytkowi zredukowanego glutationu. W grupie myszy poddanych działaniu letalnej dawki promieniowania (10 Gy) zaobserwowano także, że podanie kwasu galusowego znacząco obniża utratę masy oraz śmiertelność [46].

W ciągu ostatniej dekady zebrano imponującą liczbę danych doświadczalnych, w  których potwierdzono, głównie na modelach komórkowych i zwierzętach, radioochronne działanie różnorodnych związków pochodzenia roślinnego. Opisano wiele substancji roślinnych, w postaci złożonej – ekstraktów bądź bardziej jednorodnych, oczyszczonych związków, które mogą być skuteczne w ochronie i leczeniu powikłań ostrej, wczesnej i późnej toksyczności po napromienieniu, a także w zmniejszaniu ryzyka karcynogenezy po ekspozycji na terapeutyczne lub diagnostyczne dawki promieniowania jonizującego. W najnowszej literaturze pojawiają się doniesienia potwierdzające ochronne właściwości oraz bezpieczeństwo stosowania fitozwiązków u pacjentów w trakcie terapii antynowotworowej, obejmującego radioterapię. Bezpieczeństwo stosowania roślinnego radioprotektora potwierdzono m.in. w badaniach Nexrutine® – preparatu z korkowca amurskiego (Phellodendron amurense). Mimo wysokiej dawki (500 mg, 3 razy dziennie, przez 1-2 miesiące) preparat był dobrze tolerowany u pacjentów z rakiem stercza, poddawanych leczeniu operacyjnemu lub radioterapii [65]. Przeprowadzono także randomizowane badania kliniczne porównujące radioprotekcyjne działanie produktu ziołowego zawierającego ekstrakt z dwóch gatunków ślazu Malva sylvestris oraz Alcea digitata i komercyjnego, syntetycznego preparatu Hypozalix. Badaniem objęto 62 pacjentów, u których zdiagnozowano nowotwory głowy lub szyi, a ocenie poddano ich skuteczność w kserostomii (suchość w jamie ustnej), jednego z działań niepożądanych radioterapii. Preparat zawierający ekstrakty ślazu stosowano przez 4 tygodnie – redukcję stopnia suchości w ustach stwierdzono w grupie pacjentów przyjmują- cych mieszaninę ekstraktów ze ślazu, natomiast skutku łagodzącego te dolegliwości nie stwierdzono u osób przyjmujących Hypozalix [2]. Pacjentów z nowotworami głowy lub szyi objęto także wstępnym badaniem skuteczności kremu o nazwie Vicco(®) TURMERIC CREAM, zawierającego ekstrakt z kurkumy (Curcuma longa) oraz olejek z sandałowca (Santalum L.), jako preparatu redukującego miejscowo stany zapalne skóry po radioterapii. Wstępne wyniki badań są bardzo obiecujące i wskazują, że stosowanie kremu może redukować stan zapalny skóry wywołany ekspozycją na promieniowanie, konieczne jest jednak przeprowadzenie badań klinicznych z udziałem większej grupy pacjentów [50]. Podobne założenia zastosowano w badaniu prospektywnym obejmującym ocenę radioochronnego działania roślinnego preparatu Capilen® CREAM u chorych na raka sutka, poddawanych radioterapii adiuwantowej. Wykazano, że stosowanie badanego kremu ogranicza nasilenie stanów zapalnych skóry wywołanych radioterapią [64]. Pojawiły się też dane wskazujące na pozytywne efekty stosowania kannabiodów jako związków redukujących wiele działań niepożądanych radio- i chemioterapii, takich jak brak apetytu, mdłości i wymioty, utrata tkanki kostnej czy nefrotoksyczność [48].

Głównym czynnikiem ograniczającym prowadzenie badań klinicznych substancji lub ekstraktów roślinnych są trudności z określeniem pełnego składu i/lub struktury badanych związków, ich standaryzacji, a także nie do końca poznane mechanizmy działania i toksyczność. Mimo wielu ograniczeń, roślinne radioprotektory stanowią interesujący kierunek badań, jako obiecujące uzupełnienie działania syntetycznych środków farmakologicznych w celu łagodzenia niepożądanych skutków radioterapii.

Przypisy

• 1. Akpolat M., Kanter M., Uzal M.C.: Protective effects of curcuminagainst g radiation-induced ileal mucosal damage. Arch. Toxicol.,2009; 83: 609-617
  Google Scholar
• 2. Ameri A., Heydarirad G., Rezaeizadeh H., Choopani R., GhobadiA., Gachkar L.: Evaluation of efficacy of an herbal compound on drymouth in patients with head and neck cancers: a randomized clinicaltrial. J. Evid. Based Complementary Altern. Med., 2016; 21: 30-33
  Google Scholar
• 3. Araujo M.C., Dias F.L., Takahashi C.S.: Potentiation by turmericand curcumin of g-radiation-induced chromosome aberrations inChinese hamster ovary cells. Teratog. Carcinog. Mutagen., 1999;19: 9-18
  Google Scholar
• 4. Arora R., Gupta D., Chawla R., Sagar R., Sharma A., Kumar R.,Prasad J., Singh S., Samanta N., Sharma R.K.: Radioprotection byplant products: present status and future prospects. Phytother. Res.,2005; 19: 1-22
  Google Scholar
• 5. Baliga M.S., Haniadka R., Pereira M.M., Thilakchand K.R., Rao S.,Arora R.: Radioprotective effects of Zingiber officinale Roscoe (ginger):past, present and future. Food Funct., 2012; 3: 714-723
  Google Scholar
• 6. Beskow C., Agren-Cronqvist A.K., Lewensohn R., Toma-Dasu I.:Biological effective dose evaluation and assessment of rectal andbladder complications for cervical cancer treated with radiotherapyand surgery. J. Contemp. Brachytherapy, 2012; 4: 205-212
  Google Scholar
• 7. Billen D.: Spontaneous DNA damage and its significance for the„negligible dose” controversy in radiation protection. Radiat. Res.,1990; 124: 242-245
  Google Scholar
• 8. Carsten R.E., Bachand A.M., Bailey S.M., Ullrich R.L.: Resveratrolreduces radiation-induced chromosome aberration frequencies inmouse bone marrow cells. Radiat. Res., 2008; 169: 633-638
  Google Scholar
• 9. Castillo J., Benavente-Garcia O., Lorente J., Alcaraz M., RedondoA., Ortuno A., Del Rio J.A.: Antioxidant activity and radioprotectivePismiennictwoeffects against chromosomal damage induced in vivo by X-rays offlavan-3-ols (Procyanidins) from grape seeds (Vitis vinifera): comparativestudy versus other phenolic and organic compounds. J. Agric.Food Chem., 2000; 48: 1738-1745
  Google Scholar
• 10. Citrin D., Cotrim A.P., Hyodo F., Baum B.J., Krishna M.C., MitchellJ.B.: Radioprotectors and mitigators of radiation-induced normaltissue injury. Oncologist, 2010; 15: 360-371
  Google Scholar
• 11. Das D., Sinha M., Khan A., Das K., Manna K., Dey S.: Radiationprotection by major tea polyphenol, epicatechin. Int. J. Hum. Genet.,2013; 13: 59-64
  Google Scholar
• 12. Davies M.J., Fu S., Wang H., Dean R.T.: Stable markers of oxidantdamage to proteins and their application in the study of human disease.Free Radic. Biol. Med., 1999; 27: 1151-1163
  Google Scholar
• 13. Ding J., Wang H., Wu Z.B., Zhao J., Zhang S., Li W.: Protectionof murine spermatogenesis against ionizing radiation-induced testicularinjury by a green tea polyphenol. Biol. Reprod., 2015; 92: 1-13
  Google Scholar
• 14. Dittmann K., Toulany M., Classen J., Heinrich V., Milas L., RodemannH.P.: Selective radioprotection of normal tissues by BowmanBirkproteinase inhibitor (BBI) in mice. Strahlenther. Onkol,, 2005;181: 191-196
  Google Scholar
• 15. Dobrzyński L.: Biologiczne skutki promieniowania jonizującego,Postępy Techniki Jądrowej, 2001; 44: 14-29
  Google Scholar
• 16. Finch P.W., Rubin J.S.: Keratinocyte growth factor/fibroblastgrowth factor 7, a homeostatic factor with therapeutic potential forepithelial protection and repair. Adv. Cancer Res., 2004; 91: 69-136
  Google Scholar
• 17. Giardi M.T., Touloupakis E., Bertolotto D., Mascetti G.: Preventiveor potential therapeutic value of nutraceuticals against ionizingradiation-induced oxidative stress in exposed subjects and frequentfliers. Int. J. Mol. Sci., 2013; 14: 17168-17192
  Google Scholar
• 18. Gloc E., Błasiak J.: Charakterystyka farmakologiczna i molekularnaamifostyny. J. Oncol., 2004; 54: 273-280
  Google Scholar
• 19. Guadagni F., Ferroni P., Palmirotta R., Del Monte G., Formica V.,Roselli M.: Non-steroidal anti-inflammatory drugs in cancer preventionand therapy. Anticancer. Res., 2007; 27: 3147-3162
  Google Scholar
• 20. Hakkim F.L., Miura M., Matsuda N., Alharassi A.S., Guillemin G.,Yamauchi M., Arivazhagan G., Song H.: An in vitro evidence for caffeicacid, rosmarinic acid and trans cinnamic acid as a skin protectantagainst γ-radiation. Int. J. Low Radiation, 2014; 9: 305-316
  Google Scholar
• 21. Haydont V., Bourgier C., Pocard M., Lusinchi A., Aigueperse J.,Mathé D., Bourhis J., Vozenin-Brotons M.C.: Pravastatin inhibits theRho/CCN2/extracellular matrix cascade in human fibrosis explantsand improves radiation-induced intestinal fibrosis in rats. Clin. CancerRes., 2007; 13: 5331-5340
  Google Scholar
• 22. Hayes J.D.; Kelleher M.O.; Eggelston I.M.: The cancer chemoprotectiveactions of phytochemicals derived from glucosinolates. Eur.J. Nutr., 2008; 47, Suppl. 2: 73-88
  Google Scholar
• 23. Headlam H.A., Davies M.J.: β-scission of side-chain alkoxyl radicalson peptides and proteins results in the loss of side-chains asaldehydes and ketones. Free Radic. Biol. Med., 2002; 32: 1171-1184
  Google Scholar
• 24. Hensley M.L., Hagerty K.L., Kewalramani T., Green D.M., MeropolN.J., Wasserman T.H., Cohen G.I., Emami B., Gradishar W.J., MitchellR.B., Thigpen J.T., Trotti A. 3rd, von Hoff D., Schuchter L.M.: AmericanSociety of Clinical Oncology 2008 clinical practice guidelineupdate: use of chemotherapy and radiation therapy protectants. J.Clin. Oncol., 2009; 27: 127-145
  Google Scholar
• 25. Hosseinimehr S.J.: Flavonoids and genomic instability inducedby ionizing radiation. Drug Discov. Today, 2010; 15: 907-918
  Google Scholar
• 26. Hosseinimehr S.J., Tavakoli H., Pourheidari G., Sobhani A.,Shafiee A.: Radioprotective effects of citrus extract against g-irradiationin mouse bone marrow cells. J. Radiat. Res, 2003; 44: 237-241
  Google Scholar
• 27. Jagetia G.C.: Radioprotective potential of plants and herbsagainst the effects of ionizing radiation. J.Clin. Biochem. Nutr.,2007; 40: 74-81
  Google Scholar
• 28. Jaiswal S.K., Bordia A.: Radio-protective effect of garlic Alliumsativum Linn. in albino rats. Indian J. Med. Sci., 1996; 50: 231-233
  Google Scholar
• 29. Karbownik M., Reiter R.J.: Antioxidative effects of melatoninin protection against cellular damage caused by ionizing radiation.Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 2000; 225: 9-22
  Google Scholar
• 30. Kempner E.S.: Effects of high-energy electrons and g rays directlyon protein molecules. J. Pharm. Sci., 2001; 90: 1637-1646
  Google Scholar
• 31. Kim S.G., Nam S.Y., Kim C.W.: In vivo radioprotective effects ofoltipraz in g-irradiated mice. Biochem. Pharmacol., 1998; 55: 1585-1590
  Google Scholar
• 32. Knasmuller S., de Martin R., Domjan G., Szakmary A.: Studieson the antimutagenic activities of garlic extract. Environ. Mol. Mutagen.,1989, 13: 357-365
  Google Scholar
• 33. Konopacka M.: Niestabilność genetyczna i efekt sąsiedztwa indukowaneprzez promieniowanie jonizujące. J. Oncol., 2007; 57: 313-318
  Google Scholar
• 34. Koukourakis M.I.: Radiation damage and radioprotectants: newconcepts in the era of molecular medicine. Br. J. Radiol., 2012; 85:313-330
  Google Scholar
• 35. Krześlak A.: Kinaza Akt: kluczowy regulator metabolizmu i progresjinowotworów. Postępy Hig. Med. Dośw., 2010; 64: 490-503
  Google Scholar
• 36. Kumar S.S., Devasagayam T.P., Jayashree B., Kesavan P.C.: Mechanismof protection against radiation-induced DNA damage in plasmidpBR322 by caffeine. Int. J. Radiat. Biol., 2001; 77: 617-623
  Google Scholar
• 37. Kunnumakkara A.B., Diagaradjane P., Guha S., Deorukhkar A.,Shentu S., Aggarwal B.B., Krishnan S.: Curcumin sensitizes humancolorectal cancer xenografts in nude mice to g-radiation by targetingnuclear factor-κB-regulated gene products. Clin. Cancer Res.,2008; 14: 2128-2136
  Google Scholar
• 38. Landauer M.R., Srinivasan V., Seed T.M.: Genistein treatmentprotects mice from ionizing radiation injury. J. Appl. Toxicol., 2003;23: 379-385
  Google Scholar
• 39. Li J., Feng L., Xing Y., Wang Y., Du L., Xu C., Cao J., Wang Q., Fan S.,Liu Q., Fan F.: Radioprotective and antioxidant effect of resveratrol inhippocampus by activating sirt1. Int. J. Mol. Sci., 2014; 15: 5928-5939
  Google Scholar
• 40. Lombaert I.M., Brunsting J.F., Wierenga P.K., Kampinga H.H., deHaan G., Coppes R.P.: Keratinocyte growth factor prevents radiationdamage to salivary glands by expansion of the stem/progenitor pool.Stem Cells, 2008; 26: 2595-2601
  Google Scholar
• 41. Maurya D.K., Devasagayam T.P., Nair C.K.: Some novel approachesfor radioprotection and the beneficial effect of natural products.Indian J. Exp. Biol., 2006; 44: 93-114
  Google Scholar
• 42. Meyn R.E., Milas L., Ang K.K.: The role of apoptosis in radiationoncology. Int. J. Radiat. Biol., 2009; 85: 107-115
  Google Scholar
• 43. Moulder J.E., Cohen E.P.: Future strategies for mitigation andtreatment of chronic radiation-induced normal tissue injury. Semin.Radiat. Oncol., 2007; 17: 141-148
  Google Scholar
• 44. Moulder J.E., Fish B.L., Cohen E.P., Bonsib S.M.: Angiotensin IIreceptor antagonists in the prevention of radiation nephropathy.Radiat. Res., 1996; 146: 106-110
  Google Scholar
• 45. Nair C.K., Parida D.K., Nomura T.: Radioprotectors in radiotherapy.J. Radiat. Res., 2001; 42: 21-37
  Google Scholar
• 46. Nair G.G., Nair C.K.: Radioprotective effects of gallic acid in mice.Biomed Res. Int., 2013, 2013: 953079
  Google Scholar
• 47. O’Neill P., Wardman P.: Radiation chemistry comes before radiationbiology. Int. J. Radiat. Biol., 2009; 85: 9-25
  Google Scholar
• 48. Ostadhadi S., Rahmatollahi M., Dehpour A.R., Rahimian R.: Therapeuticpotential of cannabinoids in counteracting chemotherapy-inducedadverse effects: an exploratory review. Phytother. Res.,2015; 29: 332-338
  Google Scholar
• 49. Oszmiański J., Lamer-Zarawska E.: Substancje naturalne w profilaktycechorób nowotworowych. Wiad. Ziel., 1996; 38: 9-11
  Google Scholar
• 50. Palatty P.L., Azmidah A., Rao S., Jayachander D., ThilakchandK.R., Rai M.P., Haniadka R., Simon P., Ravi R., Jimmy R., D’souza P.F.,Fayad R., Baliga M.S.: Topical application of a sandal wood oil andturmeric based cream prevents radiodermatitis in head and neckcancer patients undergoing external beam radiotherapy: a pilotstudy. Br. J. Radiol., 2014; 87: 20130490
  Google Scholar
• 51. Parshad R., Sanford K.K., Price F.M., Steele V.E., Tarone R.E.,Kelloff G.J., Boone C.W.: Protective action of plant polyphenols onradiation-induced chromatid breaks in cultured human cells. AnticancerRes., 1998; 18: 3263-3266
  Google Scholar
• 52. Raviraj J., Bokkasam V.K., Kumar V.S., Reddy U.S., Suman V.:Radiosensitizers, radioprotectros, and radiation mitigators. IndianJ. Dent. Res., 2014; 25: 83-90
  Google Scholar
• 53. Reagan-Shaw S., Mukhtar H., Ahmad N.: Resveratrol impartsphotoprotection of normal cells and enhances the efficacy of radiationtherapy in cancer cells. Photochem. Photobiol., 2008; 84: 415-421
  Google Scholar
• 54. Reiter R.J., Tan D.X.: Melatonin: an antioxidant in edible plants.Ann. N.Y. Acad. Sci., 2002; 957: 341-344
  Google Scholar
• 55. Roszkowski K., Błaszczyk P.: Oksydacyjne uszkodzenia DNA jakopotencjalne markery skuteczności radioterapii. Wspolczesna Onkol.,2009; 13: 125-128
  Google Scholar
• 56. Roszkowski K., Foksiński M.: Wpływ promieniowaniajonizującego na DNA komórki. Wspolczesna Onkol., 2005; 9: 284-286
  Google Scholar
• 57. Ryan J.L.: Ionizing radiation: the good, the bad, and the ugly. J.Invest. Dermatol., 2012; 132: 985-993
  Google Scholar
• 58. Sauvaget C., Kasagi F., Waldren C.A.: Dietary factors and cancermortality among atomic bomb survivors. Mutat. Res., 2004; 551:145-152
  Google Scholar
• 59. Shimoi, K., Masuda S., Furugori M., Esaki S., Kinae N.: Radioprotectiveeffect of antioxidative flavonoids in g-ray irradiated mice.Carcinogenesis, 1994; 15: 2669-2672
  Google Scholar
• 60. Singh S.P., Abraham S.K., Kesavan P.C.: In vivo radioprotectionwith garlic extract. Mutat. Res.,1995; 345: 147-153
  Google Scholar
• 61. Sminia P., Kuipers G., Geldof A., Lafleur V., Slotman B.: COX-2inhibitors act as radiosensitizer in tumor treatment. Biomed. Pharmacother.,2005; 59: S272-S275
  Google Scholar
• 62. Spitz D.R., Azzam E.I., Li J.J., Gius D.: Metabolic oxidation/reductionreactions and cellular responses to ionizing radiation: A unifyingconcept in stress response biology. Cancer Metastasis Rev.,2004; 23: 311-322
  Google Scholar
• 63. Stalińska L., Ferenc T.: Rola TGF-β w regulacji cyklu komórkowego.Postępy Hig. Med. Dośw., 2005; 59: 441-449
  Google Scholar
• 64. Stefanelli A., Forte L., Medoro S., Sgualdo A., Lombardo D., ZiniG., Maronta D., Rainieri E., Pascale G., Bagnolatti P., Colella M., PrincivalleS., Fiorica F.: Topical use of phytotherapic cream (Capilen®cream) to prevent radiodermatitis in breast cancer: a prospectivehistorically controlled clinical study. G. Ital. Dermatol. Venereol.,2014; 149: 107-113
  Google Scholar
• 65. Swanson G.P., Jones W.E., Ha C.S., Jenkins C.A., Kumar A.P., BaslerJ:. Tolerance of Phellodendron amurense bark extract (Nexrutine®) inpatients with human prostate cancer. Phytother. Res., 2015; 29: 40-42
  Google Scholar
• 66. Tawfik S.S., Abouelella A.M., Shahein Y.E.: Curcumin protectionactivities against γ-Rays-induced molecular and biochemical lesions.B.M.C. Res. Notes, 2013; 6: 375
  Google Scholar
• 67. Uma Devi P., Agrawala Paban K.: Normal tissue protectorsagainst radiation injury. Defence Sci. J., 2011; 61:105-112
  Google Scholar
• 68. Uma Devi P., Ganasoundari A., Rao B.S., Srinivasan K.K.: In vivoradioprotection by ocimum flavonoids: survival of mice. Radiat.Res., 1999; 151: 74-78
  Google Scholar
• 69. Venkatachalam S.R., Chattopadhyay S.: Natural radioprotectiveagents: an overview. Curr. Org. Chem., 2005; 9: 389-404
  Google Scholar
• 70. Vijayalaxmi M., Meltz L., Reiter R.J., Herman T.S., Kumar K.S.:Melatonin and protection from whole-body irradiation: survivalstudies in mice. Mutat. Res., 1999; 425: 21-27
  Google Scholar
• 71. Wang J., Boerma M., Fu Q., Kulkarni A., Fink L.M., Hauer-JensenM.: Simvastatin ameliorates radiation enteropathy developmentafter localized, fractionated irradiation by a protein C-independentmechanism. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys., 2007; 68: 1483-1490
  Google Scholar
• 72. Williams J.P., Hernady E., Johnston C.J., Reed C.M., Fenton B.,Okunieff P., Finkelstein J.N.: Effect of administration of lovastatin onthe development of late pulmonary effects after whole-lung irradiationin a murine model. Radiat. Res., 2004; 161: 560-567
  Google Scholar
• 73. Wolski T., Baj T., Ludwiczuk A., Sałata M., Głowniak K.: Surowceroślinne o działaniu adaptogennym oraz ocena zawartości adaptogenóww ekstraktach i preparatach otrzymanych z rodzaju Panax.Post. Fitoter., 2009; 2: 77-97
  Google Scholar
• 74. Yeoh A., Gibson R., Yeoh E., Bowen J., Stringer A., Giam K., LoganR., Keefe D.: Radiation therapy-induced mucositis: Relationshipsbetween fractionated radiation, NF-κB, COX-1, and COX-2. CancerTreat. Rev., 2006; 32: 645-651
  Google Scholar
• 75. Zhu W., Xu J., Ge Y., Cao H., Ge X., Luo J., Xue J., Yang H., ZhangS., Cao J.: Epigallocatechin-3-gallate (EGCG) protects skin cells fromionizing radiation via heme oxygenase-1 (HO-1) overexpression. J.Radiat. Res., 2014; 55: 1056-1065
  Google Scholar

Pełna treść artykułu