Особенности ферментативного звена антиоксидантной

ÕÈÐÓÐÃÈß
УДК: 616-006.6 – 07:618.11-006-07
Е.Г. СИДОРЕНКО
Ульяновский государственный университет
Кафедра онкологии и лучевой диагностики
ОСОБЕННОСТИ ФЕРМЕНТАТИВНОГО ЗВЕНА
АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ ОПУХОЛЕВЫХ КЛЕТОК
В ДИНАМИКЕ РАКА ШЕЙКИ МАКТИ
Научный руководитель – и.о. профессора И.И. Антонеева
Представлены результаты исследования активности показателей ферментативного
звена антиоксидантной системы в опухолевой ткани при раке шейки матки на различных
клинических стадиях заболевания. Показано повышение активности глутатионредуктазы, супероксиддисмутазы, глутатионтрансферазы в динамике опухолевой прогрессии.
Ключевые слова: рак шейки матки, антиоксидантные ферменты, опухолевая прогрессия
The results of the research of the activity of enzymatic link of antioxidative system
indicators in tumor tissue are represented on different clinical stages of cervix uteri cancer.
Potency elevation of glutathione reductase, superoxide dismutase, glutathione transferase
is shown in tumor progression course.
Key words: cervix uteri cancer, antioxidative zymes, tumor progression
Рак шейки матки (РШМ) является важнейшей проблемой онкологии, занимая
второе место среди злокачественных новообразований женских репродуктивных
органов 1. По данным Международного
агентства по изучению рака ежегодно в
мире регистрируется 371 000 новых случаев
РШМ и ежегодно умирает от него 190 000
женщин2. Во многих странах, в том числе и
в Российской Федерации в последние годы
четко прослеживается рост заболеваемости
РШМ среди молодых женщин в возрастной
группе до 40 лет, особенно заметный среди
женского населения моложе 29 лет3. Анализ 30-летней динамики распространения
РШМ в Европе показал, что с начала 70-х
годов значительно увеличилась распространенность этого заболевания среди
женщин до 39 лет, достигнув в последние
годы 20% от общего числа заболевших,
при этом на возраст до 29 лет и моложе
приходилось 4,8% больных4. Также отмечен
1
Бебнева Т.Н., Прилепская В.Н. Папилломавирусная инфекция и патология шейки матки // Гинекология. – 2001.
– Т.3. – С. 77-82.; Весна Кезик. Скрининг рака шейки
матки// Практ. онкол. – 2009. – Т. 30, №2. – С. 59-61.
2
Parkin D.M., Bray F., Ferlay J., Pisani P. Global Cancer
Statistics, 2002 // CA Cancer J. Сlin. – 2005. – Vol. 55. – P. 74108.: Parkin D.M., Pisani P., Ferlay J. Global Cancer Statistics /
CA Cancer J. Сlin. – 1999. – 49. – No. 1. – P. 33-64.
3
Вишневская Е.Е., Косенко И.А. Отдаленные результаты
комплексной терапии больных раком шейки матки с
неблагоприятным прогнозом // Вопр. онкол. - 1999.
- Т.45. - №4. - С.420-423.; Ременник Л.В., Новикова Е.Г.,
Мокина В.Д. и др. Злокачественные новообразования
женских половых органов в России // Рос. онкол. журн.
– 1997. - № 6. – С. 4-8.
4
Levi F., Lucchini F., Negri E. et al. Cervical cancer mortality
in young women in Europe: patterns and trends // Eur. J.
Cancer. — 2000.-Vol. 36. -№117. -P. 2266-2271
166
существенный рост показателей запущенности. В РФ местнораспространенные
формы встречаются в половине случаев
впервые выявленного РШМ5; в Европе этот
показатель составляет всего 14,7%6. В Ульяновской области прирост заболеваемости
за последние 5 лет составил 6,1 на 100 тыс.
населения, в России - 0,9 на 100 тыс.
Свободнорадикальное окисление непрерывно протекает в норме во всех тканях
живых организмов и свободнорадикальные
процессы при их низкой интенсивности
являются одним из типов нормальных метаболических процессов7. По современным
представлениям, состояние системы перекисного окисления липидов - антиоксидантов (ПОЛ-АО) в организме играет важную
роль в развитии опухолевого процесса.
Именно свободным радикалам в последние
годы отведена важная роль в развитии онкогенной трансформации клеток и опухолевой прогрессии8. Накапливающиеся в литературе данные о молекулярных механизмах
5
Чиссов В.И., Старинский В.В. Злокачественные новообразования в России в 2002 году (заболеваемость и
смертность). - М., 2004. — 256с.
6
Berrino F., Capocaccia R., Estive J. et al. Survival of cancer
patients in Europe: the Eurocare-2 Study /7IARC Sci Publ.
- 1999. -№151. - Lyon.
7
Владимиров Ю.А. Свободные радикалы в биологических системах // Соровский образовательный журнал.
- 2000. - Т. 6, №12. - С. 13-19.
8
Cho JM, Manandhar S, Lee HR, Park HM, Kwak MK. Role of
the Nrf2-antioxidant system in cytotoxicity mediated by
anticancer cisplatin: implication to cancer cell resistance. //
Cancer Lett. 2008 Feb 18;260(1-2):96-108. Epub 2007 Nov
26.; Huang C, Yang S, Ge R, Sun H, Shen F, Wang Y. ZNF23
induces apoptosis in human ovarian cancer cells. // Canser
Lett. 2008 Aug 8;266(2):135-43. Epub 2008 Apr 1.
Íàó÷íî-èíôîðìàöèîííûé ìåæâóçîâñêèé æóðíàë
ÕÈÐÓÐÃÈß
действия различных свободнорадикальных
молекул свидетельствуют об их участии в
регуляции роста и дифференцировки клеток. Это стимулирует интерес к изучению
роли свободных радикалов в регуляции
пролиферации опухолевых клеток в процессе развития неоплазмы1. Известно, что
супероксидный радикал и перикись водорода в низких концентрациях стимулирует
деление клеток. Злокачественный рост,
который является болезнью регуляции, в
первую очередь регуляции размножения и
дифференцировки, может сопровождаться
изменениями или сбоями в работе системы
ПОЛ-АО2. Несбалансированность работы
ферментов антиоксидантной защиты как в
самой опухоли, так и в органах опухоленосителя приходится на терминальные сроки
ее роста, что приводит к резкой интенсификации ПОЛ в организме и подавлению этих
процессов в опухолевых клетках3.
На основании вышеизложенного целью
исследования было изучение ферментативного звена антиоксидантной системы
опухолевых клеток в динамике рака шейки
матки.
Материалы и методы исследования
Материалом исследования служили 29
образцов опухоли шейки матки, полученных
путем операционной биопсии у первичных
больных, находящихся на обследовании и
лечении в гинекологическом отделении Ульяновского онкологического диспансера. Все
больные были разделены на 3 клинические
группы в зависимости от распространенности опухолевого процесса. В первую группу
(n=6) вошли пациенты с начальным раком
шейки матки (стадии Ia1, Ia2 по FIGO), во вторую группу (n=11) были включены пациенты
с ограниченным опухолевым процессом (IbIIa стадии) и третью группу (n=12) составили
пациенты с распространенным процессом
(IIb-IV стадии). Контрольную группу (n=20)
составили женщины, оперированные по поводу доброкачественных заболеваний матки, с
клинически и гистологически неизмененной
шейкой матки. В опухолевой ткани интенсивность перекисного окисления липидов
оценивали по концентрации малонового ди1
Harris SR, Panaro NJ, Thorgeirsson UP. Oxidative stress
contributes to the antiproliferative effects of flavone acetic
acid on endothelial cells. // Anticancer Res. 2000 JulAug;20(4):2249-54.
2
Горожанская Э.Г., Ларионова В.Б., Зубрихина Г.Н.
Содержание глутатиона и активность глутатиона-Sтрансферазы как фактор прогноза эффективности
лекарственной терапии больных раком яичников //Рос.
онкол.журнал. – 2002. - №5. – С.29-32.; Франциянц Е.М.,
Сидоренко Ю. С., Розенко Л. Я. Перекисное окисление
липидов в патогенезе опухолевой болезни. – Ростовна-Дону, 1995. 175 с.
3
Ellman G.L., Boyne A.F. A methodology for analysis of tissue
sulfhydryl components. //Anal Biochem. -1972. Vol.46(2).P.639-53.
альдегида (МДА) по Л.И.Андреевой (1988); активность антиоксидантной системы определяли по уровню каталазы по А.И.Карпищенко
(1999), глутатион-трансферазы (ГТ) по
А.И.Карпищенко (1999), глутатион-редуктазы
(ГР) по В.С.Асатиани (1969) и супероксиддисмутазы (СОД) по Nishikimi (1972).
Полученные результаты
и обсуждение
Определение концентрации МДА в опухолевой ткани больных показало, что интенсивность ПОЛ на всех стадиях РШМ значимо
выше по сравнению с нормой и составила в
первой группе 3,44±0,624 мкмоль/мг белка,
во второй группе 3,49±0,458 мкмоль/мг белка и в третьей группе 3,26±0,490 мкмоль/мг
белка против 2,11±0,406 мкмоль/мг белка
в контроле. Прогрессирование заболевания не приводит к значимому изменению
уровня МДА, лишь при распространенном
опухолевом процессе (во IIb-IV стадиях) намечается тенденция к снижению интенсивности перекисного окисления в опухолевой
ткани (рис.1).
Рис. 1. Уровень МДА в опухолевой
ткани больных РШМ на различных
клинических стадиях заболевания
При изучении ферментов антиоксидантной системы в ткани было выявлено повышение их активности при злокачественных
опухолях шейки матки по сравнению со
здоровой тканью шейки матки. Так, активность ГР у больных с местнораспространенным РШМ была повышена в два раза по
сравнению с контролем (11,82±1,74 против
5,63±0,56 мкмоль/мин/мг белка в контроле).
И по мере прогрессирования опухолевого
процесса активность ГР продолжает возрастать, достигая 15,44±2,92 мкмоль/мин/мг
белка в третьей клинической группе (рис.2).
Аналогичная динамика отмечалась и при
изучении ферментативной активности ГТ.
Концентрация ГТ в первой клинической
группе составила 0,19±0,008 мммоль/мин/
мг белка против 0,15±0,019 мммоль/мин/мг
белка в контроле. У больных второй группы
(Ib-IIa стадии) активность ГТ резко возрастает по сравнению с предыдущей группой до
0,76±0,178 мммоль/мин/мг белка (p<0,05) и
остается довольно высокой у больных с рас-
Àñïèðàíòñêèé âåñòíèê Ïîâîëæüÿ ¹ 5-6, 2011
167
ÕÈÐÓÐÃÈß
Рис. 2. Активность ГР в опухолевой ткани
больных РШМ на различных
клинических стадиях заболевания
При изучении фермента СОД в опухолевой ткани было выявлено повышение ее
активности почти в три раза у больных с начальным РШМ по сравнению с контролем
(3,21±0,169 против 0,710±0,169 усл.ед/мг
белка). По мере прогрессирования опухолевого процесса активность СОД статистически значимо снижается до 1,91±0,670 во
второй группе, а при распространенном
раке составляет 1,51±0,329 усл.ед/мг белка,
оставаясь тем самым статистически значимо высокой по сравнению с контролем
(p<0,05) (рис. 5).
пространенным раком, составляя 0,66±0,147
мммоль/мин/мг белка (рис.3).
Рис. 3. Активность ГТ в опухолевой ткани
больных РШМ на различных клинических стадиях заболевания
Оценка активности каталазы в опухолевой ткани шейки матки показала, что активность ее у больных с начальным раком шейки матки (0,13±0,043 мммоль/мин/мг белка)
близка к показателям в контрольной группе
(0,12±0,012 мммоль/мин/мг белка), но при
прогрессировании опухолевого роста четко
прослеживается тенденцию к снижению
- 0,09±0,018 и 0,06±0,016 мммоль/мин/мг
белка во второй и третьей клинических
группах соответственно (рис. 4).
Рис. 5. Активность СОД в опухолевой
ткани больных РШМ на различных
клинических стадиях заболевания
Заключение
Таким образом, в ходе прогрессирования рака шейки матки интенсивность
ПОЛ в опухолевой ткани слабо коррелирует с распространенностью процесса и
остается довольно высокой. Исследование
антиоксидантной системы показало значительное повышение активности ферментов
в опухолевых клетках, особенно на начальных стадиях заболевания, с неизменной
тенденцией к истощению антиперекисного потенциала в динамике опухолевой
прогрессии.
Рис. 4. Активность каталазы в опухолевой
ткани больных РШМ на различных
клинических стадиях заболевания
168
Íàó÷íî-èíôîðìàöèîííûé ìåæâóçîâñêèé æóðíàë