Antifibrotic effect of fucoxanthin in tetrachloromethane-induced hepatic fibrosis

Несмотря на успехи современной медицины, в настоящее время не существует альтернативы хирургическому методу лечения цирроза печени – трансплантации печени, использование которого в массовой практике затруднительно. Наиболее перспективной стратегией подавления развития фиброза печени является ингибирование канонического пути трансформирующего фактора роста-β, как основного профиброгенного фактора роста, ответственного за стимулирование процессов активации и дифференцировки перисинусоидальных клеток печени Ито в миофибробласты. Цель исследования – изучение эффективности и механизмов действия фукоксантина при фиброзе печени. Методика. Исследования проведены на 50 белых мышах-самцах (возраст 8-10 нед, масса 20-22 г). В экспериментах использовался фукоксантин (10 мг/кг) ежедневно per os, через зонд. Исследование было разделено на 2 этапа: Первый этап – моделирование тетрахлорметан-индуцированного фиброза печени. Было выделено 3 группы по 10 животных в каждой: группа интактных животных; опытная группа, которая получала 25% раствор тетрахлорметана (2 мкл/г) на персиковом масле внутрибрюшинно; группа контроля, которая получала персиковое масло в эквивалентных дозах. Второй этап – изучение эффективности и механизмов действия фукоксантина при фиброзе печени. Было выделено 2 группы животных с фиброзом печени: группа сравнения (n=10), которой не проводилось лечение и основная группа, которой вводили фукоксантин (10 мг/кг, n=10) в течение 5 нед. Выраженность фиброза печени оценивалась по шкале METAVIR. Методом ИФА в гомогенате печени исследовали уровень трансформирующего фактора роста-β. Иммуногистохимически оценивали количество α-SMA+ клеток, определяли уровень тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1 (TIMP1), матриксных металлопротеиназ-9 и -13. Для оценки степени замещения паренхимы печени соединительной тканью использовалось окрашивание Sirius Red. Результаты. Было установлено, что фукоксантин в дозе 10 мг/кг обладает антифибротическим действием, которое реализуется через ингибирование основного профиброгенного фактора TGF-β. Следствием снижения уровня TGF-β было уменьшение количества миофибробластов, TIMP-1 и объема соединительной ткани в печени. Заключение. Фукоксантин можно рассматривать как перспективный препарат для лечения фиброза печени. Currently, the most promising strategy for suppressing the development of liver fibrosis is the inhibition of a canonical pathway of transforming growth factor-β, the main profibrogenic growth factor stimulating the activation and differentiation of hepatic stellate cells into myofibroblasts. The aim of the study was to evaluate the effectiveness and mechanisms of action of fucoxanthin in liver fibrosis. Methods. The study was conducted on 50 white male mice aged 8-10 weeks, weighing 20-22 g. For the experiments, fucoxanthin was administered at a dose of 10 mg/kg daily, orally, through a probe. The study included two stages. The first stage was modeling carbon tetrachloride-induced liver fibrosis. Three groups of 10 animals each were used: group of intact animals; test group that received 2 μl/g of 25% solution of carbon tetrachloride in peach oil, intraperitoneally; and control group treated with peach oil in equivalent doses. The second stage was focused on studying the fucoxanthin effectiveness and antifibrotic mechanisms. Two groups of animals with liver fibrosis were used at this stage: untreated, comparison group and main group, which was administered fucoxanthin at a dose of 10 mg/kg for 5 weeks. Severity of liver fibrosis was assessed with the METAVIR scale. Concentration of transforming growth factor-β was measured in liver homogenates by ELISA. Amount of α-SMA+ cells and concentrations of tissue inhibitor of matrix metalloproteinases-1, matrix metalloproteinases-9 and -13 were assessed immunohistochemically. Sirius Red staining was used to assess severity of fibrosis. Results. Fucoxanthin 10 mg/kg produced an antifibrotic effect mediated by inhibition of the main profibrogenic factor, TGF-β. The decrease in TGF-β resulted in decreases in the number of myofibroblasts, TIMP-1 and connective tissue in the liver. Conclusion. Fucoxanthin can be considered as a promising therapy for liver fibrosis.