Interleukins 6 and 10 regulation with dry phytoadaptogene extract for the prevention of spontaneous hepatocarcinomas

O.A. Bocharova1, doctor of biological Sciences, Professor, head of the laboratory of immunopharmacology,
ORCID 0000-0002-6365-2888,

Karpova R.V.1, PhD,  senior researcher of the laboratory of immunopharmacology, ORCID ID 0000-0003-4893-1472,

Bocharov E.V.1,PhD,  senior researcher of the laboratory of immunopharmacology, ORCID ID 0000-0003-2342-9881,

Aksyonov A.A.1,PhD,  senior researcher of the laboratory of immunopharmacology,

Kucheryanu V.G.2, doctor of medical Sciences, chief researcher of the laboratory of General pathology of the nervous system, ORCID 0000-0002-5071-3581,

Matveev V.B.1, doctor of medical Sciences, Professor, corresponding member of RAS, Deputy Director for scientific and innovative work, ORCID 0000-0001-7748-9527

1N.N. Blokhin National Medical Research Center of oncology, Ministry of Health of Russia,
24 Kashirskoe shosse, Moscow, 115478, Russia

2Institute of general pathology and pathophysiology,
8 Baltiyskaya St., Moscow, 125315, Russia

Е-mail: imufarm@rambler.ru

Abstract

The aim of the work was to study the possibility of regulating the serum 6 and 10 interleukin levels in CBA male-mice (CBA/LacY subline) genetically predisposed to spontaneous hepatocarcinogenesis. The control animals received water throughout the trial. The experimental mice received 0,3% phytoadaptogene complex (PAC) dry extract water-solution during the first month of life (preventive administration). The PAC dry extract is a sublimated form of PAC water-ethanol extract, consisting of 40 medical herbs extracts components including adaptogens (Panax ginseng, Eleutherococcus senticosus, Rhodiola rosea, Aralia mandshurica spp.). PAC water-ethanol extract has immunomodulatory, antimutagenic, antioxidant, anti-stress, antitumor properties. Serum samples from animals at the age of 4, 8 and 22 months were assayed. Serum interleukins 6 and 10 levels were quantified using enzyme-linked immunosorbent assay. Statistical analysis was performed with the program Statistica 6.0. It was shown that the development of spontaneous hepatocarcinomas in CBA male-mice was accompanied by an increase of interleukins 6 and 10 levels in the serum. Preventive administration of PAC dry extract as non-toxic immunomodulator revealed the serum interleukins 6 and 10 down-regulated levels. A similar effect was identified previously for the water-ethanol form of PAC. Up-regulated serum 6 and 10 interleukins levels appears to be one of the cancer-associated components and may be regulated by non-toxic adaptogene herbal formula preventive administration in the early onthogenesis. A friendly ensemble of enhancing the adhesive interactions of immune effectors with tumor cells and suppressing IL-6 and -10 may be essential for the prevention of genetically determined hapatocarcinomas.

Full text avaliable in Russain only 

Author’s Contribution

O.A. Bocharova - research design development, work planning, manuscript analysis;
R.V. Karpova - data acquisition and analysis of results, writing the text of the manuscript;
E.V. Bocharov - data acquisition and analysis of results, writing the text of the manuscript;
A.A. Aksenov - review of publications on the research topic;
V.G. Kucheryanu - review of publications on the research topic;
V.B. Matveev - analysis of the manuscript

Conflict of interest

The authors declare no conflict of interest.

References

  1. Кетлинский С.А., Симбирцев А.С. Цитокины // С-П.: Фолиант. – 2008. – 550 с. [Ketlinskii S.A., Simbirtsev A.S. Tsitokiny // S-P.: Foliant. – 2008. – 550 p. (In Russ).]
  2. Lippitz B.E., Harris R.A. Cytokine patterns in cancer patients: a review of the correlation between interleukin 6 and prognosis // Oncoimmunology. – 2016 – Vol. 5(5): e1093722. DOI: 10.1080/2162402X.2015.1093722.
  3. Feng L., Qi Q., Wang P. et al. Serum levels of IL-6, IL-8 and IL-10 are indicators of prognosis in pancreatic cancer // Int Med Res. – 2018. – Vol. 46(12). – P. 5228-5236. DOI: 10.1177/0300060518800588.
  4. Candido E.B., Silva L.M., Carvalho A.T. et al. Immune response evaluation through determination of type 1, type 2, and type 17 patterns in patients with epithelial ovarian cancer // Reprod Sci. – 2013. – Vol. 20(7). – P. 828-837. DOI: 10.1177/1933719112466299.
  5. Cho H.J., Kim S.S., Ahn S.J. et al. Low serum interleukin-6 levels as a predictive marker of recurrence in patients with hepatitis B virus related hepatocellular carcinoma who underwent curative treatment // Cytokine. – 2015. – Vol. 73(2). – P. 245-252. DOI: 10.1016/j.cyto.2015.02.027.
  6. Diakos C.I., Charles K.A., McMillan D.C., Clarke S.J. Cancer-related inflammation and treatment effectiveness // Lancet Oncol. – 2014. – Vol. 15(11): e493-503. DOI: 10.1016/S1470-2045(14)70263-3.
  7. Flint T.R., Fearon D.T., Janowitz T. Connecting the Metabolic and Immune Responses to Cancer // Trends Mol Med. – 2017. – Vol. 23(5). – P. 451-464. DOI: 10.1016/j.molmed.2017.03.001.
  8. Kumari N., Dwarakanath B.S., Das A., Bhatt A.N. Role of interleukin-6 in cancer progression and therapeutic resistance // Tumour Biol. – 2016. – Vol. 37(9). – P. 11553-11572. DOI: 10.1007/s13277-016-5098-7.
  9. Wei H., Li B., Sun A., Guo F. Interleukin-10 family cytokines. Immunobiology and structure // Adv Exp Med Biol. – 2019. – (1172). – P. 79-96. DOI: 10.1007/978-981-13-9367-9_4.
  10. Бочарова О.А., Бочаров Е.В., Карпова Р.В., Ильенко В.А., Казеев И.В., Барышников А.Ю. Интегрины LFA-1, Mac-1 и цитокины IL-6, ИЛ-10 у высокораковых мышей под воздействием фитоадаптогена // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2014. – T. 157(2). – C. 223-226. [Bocharova O.A., Bocharov E.V., Karpova R.V., Il'enko V.A., Kazeev I.V., Baryshnikov A.Yu. Integriny LFA-1, Mac-1 i tsitokiny IL-6, IL-10 u vysokorakovykh myshei pod vozdeistviem fitoadaptogena // Byulleten' eksperimental'noi biologii i meditsiny. – 2014. – T. 157(2). – C. 223-226. (In Russ).]
  11. Бочарова О.А., Бочаров Е.В., Карпова Р.В., Вершинская А.А., Соловьев Ю.Н. Снижение возникновения гепатом при воздействии фитоадаптогена у высокораковых мышей СВА // Российский биотерапевтический журнал. – 2014. – T. 13(2). – C. 73-76. [Bocharova O.A., Bocharov E.V., Karpova R.V., Vershinskaya A.A., Solov'ev Yu.N. Snizhenie vozniknoveniya gepatom pri vozdeistvii fitoadaptogena u vysokorakovykh myshei SBA // Rossiiskii bioterapevticheskii zhurnal. – 2014. – T. 13(2). – C. 73-76. (In Russ).].
  12. Бочаров Е.В., Карпова Р.В., Вершинская А.А., Кучеряну В.Г., Бочарова О.А. Лимфоцитарная инфильтрация гепатокарцином мышей высокораковой линии СВА при воздействии мультифитоадаптогена в раннем постнатальном онтогенезе // Российский биотерапевтический журнал. – 2015. – T. 14(2). – C. 85-90. [Bocharov E.V., Karpova R.V., Vershinskaya A.A., Kucheryanu V.G., Bocharova O.A. Limfotsitarnaya infil'tratsiya gepatokartsinom myshei vysokorakovoi linii SVA pri vozdeistvii mul'tifitoadaptogena v rannem postnatal'nom ontogeneze // Rossiiskii bioterapevticheskii zhurnal. – 2015. – T. 14(2). – C. 85-90. (In Russ).].
  13. Бочаров Е.В., Карпова Р.В., Бочарова О.А., Кучеряну В.Г., Шпрах З.С. Воздействие мультифитоадаптогена в раннем постнатальном онтогенезе, улучшающее выживаемость и соматическое состояние мышей высокораковой линии // Российский биотерапевтический журнал. – 2017. – T. 16(1). – C. 76-81. [Bocharov E.V., Karpova R.V., Bocharova O.A., Kucheryanu V.G., Shprakh Z.S. Vozdeistvie mul'tifitoadaptogena v rannem postnatal'nom ontogeneze, uluchshayushchee vyzhivaemost' i somaticheskoe sostoyanie myshei vysokorakovoi linii // Rossiiskii bioterapevticheskii zhurnal. – 2017. – T. 16(1). – C. 76-81. (In Russ).].
  14. Бочаров Е.В., Карпова Р.В., Бочарова О.А., Кучеряну В.Г., Казеев И.В., Мисюрин В.А., Соловьев Ю.Н. Иммуноадгезивные механизмы профилактического действия фитоадаптогена на спонтанный гепатоканцерогенез // Лабораторные животные для научных исследований. – 2019. – (1). – C. 2-14. https//doi.org/10.29296/2618723X-2019-01-01. [Bocharov E.V., Karpova R.V., Bocharova O.A., Kucheryanu V.G., Kazeev I.V., Misyurin V.A., Solov'ev Yu.N. Immunoadgezivnye mekhanizmy profilakticheskogo deistviya fitoadaptogena na spontannyi gepatokantserogenez // Laboratornye zhivotnye dlya nauchnykh issledovanii. – 2019. – (1). – C. 2-14. (In Russ).].
  15. Бочарова О.А., Карпова Р.В., Бочаров Е.В., Вершинская А.А., Барышникова М.А., Казеев И.В., Кучеряну В.Г., Киселевский М.В., Матвеев В.Б. Изыскание фитоадаптогенов и возможности использования фитокомпозиций // Российский биотерапевтический журнал. – 2020. – T. 19(4). – C. 22-31. [Bocharova O.A., Karpova R.V., Bocharov E.V., Vershinskaya A.A., Baryshnikova M.A., Kazeev I.V., Kucheryanu V.G., Kiselevskii M.V., Matveev V.B. Izyskanie fitoadaptogenov i vozmozhnosti ispol'zovaniya fitokompozitsii // Rossiiskii bioterapevticheskii zhurnal. – 2020. – T. 19(4). – C. 22-31. (In Russ).].
  16. Бочарова О.А., Карпова Р.В., Матвеев В.Б., Аксенов А.А., Лыженкова М.А., Ершов Ф.И., Мезенцева М.В., Семернина В.В. Иммуномодулирующий и интерфероногенный эффекты комплексного фитоадаптогена при доброкачественной гиперплазии предстательной железы // Российский биотерапевтический журнал. – 2004. T. 3(1). – C. 90-95. [Bocharova O.A., Karpova R.V., Matveev V.B., Aksenov A.A., Lyzhenkova M.A., Ershov F.I., Mezentseva M.V., Semernina V.V. Immunomoduliruyushchii i interferonogennyi effekty kompleksnogo fitoadaptogena pri dobrokachestvennoi giperplazii predstatel'noi zhelezy // Rossiiskii bioterapevticheskii zhurnal. – 2004. – T. 3(1). – C. 90-95. (In Russ).].
  17. Бочарова О.А., Пожарицкая М.М., Чекалина Т.Л., Лыженкова М.А., Карпова Р.В., Мезенцева М.В., Ершов Ф.И. Лейкоплакия слизистой оболочки полости рта: патогенез и возможности коррекции фитоадаптогеном // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2004. – T. 138(12). – C. 652-657. [Bocharova O.A., Pozharitskaya M.M., Chekalina T.L., Lyzhenkova M.A., Karpova R.V., Mezentseva M.V., Ershov F.I. Leikoplakiya slizistoi obolochki polosti rta: patogenez i vozmozhnosti korrektsii fitoadaptogenom // Byulleten' eksperimental'noi biologii i meditsiny. – 2004. – T. 138(12). – C. 652-657. (In Russ).].
  18. Бочарова О.А., Давыдов М.И., Клименков А.А., Барышников А.Ю., Карпова Р.В., Чулкова С.В., Горожанская Э.Г., Ильенко В.А. Перспективы применения фитоадаптогена в лечении распространенного рака желудка // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2009. – T. 148(7). – C. 96-99. [Bocharova O.A., Davydov M.I., Klimenkov A.A., Baryshnikov A.Yu., Karpova R.V., Chulkova S.V., Gorozhanskaya E.G., Il'enko V.A. Perspektivy primeneniya fitoadaptogena v lechenii rasprostranennogo raka zheludka // Byulleten' eksperimental'noi biologii i meditsiny. – 2009. – T. 148(7). – C. 96-99. (In Russ).].
  19. Bocharova O., Serebriakova R., Philippova T., Golubeva V., Kasatkina N., Kurennaya O., Golubeva E., Ambrosova S. The first in vitro and in vivo trials of the phytomixture for anticancer treatment // Farmacevtski Vestnik. – 1997. – Vol. 48. – № SPEC. ISS. – P. 414-415.
  20. Бочков Н.П., Бочарова О.А., Аксенов А.А., Горожанская Э.Г., Матвеев В.Б., Карпова Р.В., Катосова Л.Д., Косякова Н.В., Платонова В.И., Чеботарев А.Н. Частота хромосомных аберраций в лимфоцитах пациентов с доброкачественной гиперплазией предстательной железы // – Медицинская генетика. – 2005. – Т. 4(1). – С. 15-19. [Bochkov N.P., Bocharova O.A., Aksenov A.A., Gorozhanskaya E.G., Matveev V.B., Karpova R.V., Katosova L.D., Kosyakova N.V., Platonova V.I., Chebotarev A.N. Chastota khromosomnykh aberratsii v limfotsitakh patsientov s dobrokachestvennoi giperplaziei predstatel'noi zhelezy // – Meditsinskaya genetika. – 2005. – Т. 4(1). – С. 15-19. (In Russ).].
  21. Бочарова О.А., Давыдов М.И., Барышников А.Ю., Клименков А.А., В.Б.Матвеев, Пожарицкая М.М., Иванова-Смоленская И.А., Карпова Р.В., Горожанская Э.Г., Шейченко О.П., Суханов Б.П., Крыжановский Г.Н., Бочков Н.П., Быков В.А., Тутельян В.А., Воробьев А.А., Княжев В.А. Комплексные фитоадаптогены в онкологии и геронтологии // Вестник РАМН. – 2009. – (8). – С. 21-25. [Bocharova O.A., Davydov M.I., Baryshnikov A.Yu., Klimenkov A.A., V.B.Matveev, Pozharitskaya M.M., Ivanova-Smolenskaya I.A., Karpova R.V., Gorozhanskaya E.G., Sheichenko O.P., Sukhanov B.P., Kryzhanovskii G.N., Bochkov N.P., Bykov V.A., Tutel'yan V.A., Vorob'ev A.A., Knyazhev V.A. Kompleksnye fitoadaptogeny v onkologii i gerontologii // Vestnik RAMN. – 2009. – (8). – С. 21-25. (In Russ).].
  22. Казев И.В., Бочарова О.А., Шевченко В.Е., Карпова Р.В., Бочаров Е.В., Уютова Е.В., Шейченко О.П., Кучеряну В.Г., Барышникова М.А. Тандемная масс-спектрометрия в технологии определения аралозидов композиции фитоадаптогенов // Теоретические основы химической технологии. – 2020. – T. 54(6). – C. 733-737. [Kazev I.V., Bocharova O.A., Shevchenko V.E., Karpova R.V., Bocharov E.V., Uyutova E.V., Sheichenko O.P., Kucheryanu V.G., Baryshnikova M.A. Tandemnaya mass-spektrometriya v tekhnologii opredeleniya aralozidov kompozitsii fitoadaptogenov // Teoreticheskie osnovy khimicheskoi tekhnologii. – 2020. – T. 54(6). – C. 733-737. (In Russ).].
  23. Карпова Р.В., Шевченко В.Е., Бочаров Е.В., Шейченко О.П., Бочарова О.А., Кучеряну В.Г., Быков В.А. Возможности использования высокоэффективной жидкостной хроматографии в сочетании с тандемной масс-спектрометрией для количественного и качественного определения биологически активных веществ женьшеня в фитоэкстрактах // Российский биотерапевтический журнал. – 2016. – T. 15(2). – C. 36-46. [Karpova R.V., Shevchenko V.E., Bocharov E.V., Sheichenko O.P., Bocharova O.A., Kucheryanu V.G., Bykov V.A. Vozmozhnosti ispol'zovaniya vysokoeffektivnoi zhidkostnoi khromatografii v sochetanii s tandemnoi mass-spektrometriei dlya kolichestvennogo i kachestvennogo opredeleniya biologicheski aktivnykh veshchestv zhen'shenya v fitoekstraktakh // Rossiiskii bioterapevticheskii zhurnal. – 2016. – T. 15(2). – C. 36-46. (In Russ).].
  24. Шейченко О.П., Бочарова О.А., Крапивкин Б.А., Уютова Е.В., Карпова Р.В., Казеев И.В., Бочаров Е.В., Быков В.А. Исследование комплексного фитоадаптогена методом ВЭЖХ // Вопросы биологической медицинской фармацевтической химии. – 2012. – № 10. – С. 52-59. [Sheichenko O.P., Bocharova O.A., Krapivkin B.A., Uyutova E.V., Karpova R.V., Kazeev I.V., Bocharov E.V., Bykov V.A. Issledovanie kompleksnogo fitoadaptogena metodom VEZhKh // Voprosy biologicheskoi meditsinskoi farmatsevticheskoi khimii. – 2012. – № 10. – С. 52-59. (In Russ).].
  25. Модянова Е.А., Бочарова О.А., Маленков А.Г. Профилактическое действие контактинов-кейлонов на спонтанный канцерогенез у линейных мышей // Экспериментальная онкология. – 1983. – Т. 5(3). – С. 39-42. [Modyanova E.A., Bocharova O.A., Malenkov A.G. Profilakticheskoe deistvie kontaktinov-keilonov na spontannyi kantserogenez u lineinykh myshei // Eksperimental'naya onkologiya. – 1983. – Т. 5(3). – С. 39-42. (In Russ).].
  26. Ocuin L.M., Bamboat Z.M., Balachandran V.P. et al. Neutrophil IL-10 suppresses peritoneal inflammatory monocytes during polymicrobial sepsis // J Leukoc Biol. – 2011. – Vol. 89(3). – P. 423–432. DOI: 10.1189/jlb.0810479.
  27. Greten F.R. Grivennikov S.I. Inflamation and cancer: triggers, mechanisms and consequences // Immunity 2019. – Vol. 51(1). – P. 27–41. DOI: 10.1016/j.immuni.2019.06.025.
  28. Zitvogel L., Tanchot C., Granier C., Tartour E. Following up tumor-specific regulatory T cells in cancer patients // Oncoimmunology. – 2013. – Vol. 2(7). – e25444. DOI: 10.4161/onci.25444.
  29. Lu S., Zhang Y., Li H. et al. Ginsenoside Rb1 can ameliorate the key inflammatory cytokines TNF-alpha and IL-6 in a cancer cachexia mouse model // BMC Complement Med Ther. – 2020. – Vol. 20(1). – P. 11-16. DOI: 10.1186/s12906-019-2797-9.
  30. Wu S., Yano S., Chen J. et al. Polyphenols from Lonicera caerulea L. Berry Inhibit LPS-Induced Inflammation through Dual Modulation of Inflammatory and Antioxidant Mediators // J Agric Food Chem. – 2017. – Vol. 65(25). – P. 5133-5141. DOI: 10.1021/acs.jafc.7b01599.
  31. Zhang J., Li Q., Shao O. et al. Effects of panax notoginseng saponin on the pathological ultrastructure and serum IL-6 and IL-8 in pulmonary fibrosis in rabbits // J Cell Biochem. – 2018. – Vol. 119(10). – P. 8410-8418. DOI: 10.1002/jcb.27045.
  32. Ohno Y., Toyoshima Y., Yurino H. et al. Lack of interleukin-6 in the tumor microenvironment augments type-1 immunity and increases the efficacy of cancer immunotherapy // Cancer Sci. – 2017. – Vol. 108(10). – P. 1959-1966. DOI: 10.1111/cas.13330.
  33. Бочарова О.А., Карпова Р.В., Бочаров Е.В., Вершинская А.А., Барышникова М.А., Казеев И.В., Соловьев Ю.Н., Кучеряну В.Г. β2 интегрины LFA-1 и Mac-1 – мишень для усиления иммунитета против опухоли // Российский биотерапевтический журнал. – 2020. – Т. 19(1). – С. 53-58. [Bocharova O.A., Karpova R.V., Bocharov E.V., Vershinskaya A.A., Baryshnikova M.A., Kazeev I.V., Solov'ev Yu.N., Kucheryanu V.G. β2 integriny LFA-1 i Mac-1 – mishen' dlya usileniya immuniteta protiv opukholi // Rossiiskii bioterapevticheskii zhurnal. – 2020. – Т. 19(1). – С. 53-58. (In Russ).].

You may be interested