CC BY
37
УДК 618.19-006.6-089.87-018-076:577.158.52(045)
АКТИВАЦИЯ ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ КАК ТИПОВОЙ ПРОЦЕСС ДЕЗИНТЕГРАЦИИ КЛЕТОК В ЗОНЕ НЕОПЛАЗИИ ПРИ РАКЕ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
В. Ю. Барсуков, В. Н. Плохов, Н. П. Чеснокова
Саратовский государственный медицинский университет Росздрава
В трех группах больных с различными клиническими формами рака молочной железы (РМЖ) - узловой I-IIA стадия, 11В стадия и отечно-инфильтративной - выявлены активация перекисного окисления липидов и недостаточность антиоксидантной системы клеток в зоне неоплазии, усиливающиеся по мере метастазирования опухоли при узловой форме РМЖ и достигающие максимума при отечно-инфильтративной форме заболевания. Обнаружен определенный параллелизм между недостаточностью антирадикальной защиты клеток при отечно-инфильтративной форме заболевания и степенью экспрессии HER 2/neu.
Ключевые слова: липопероксидация, рак молочной железы, HER 2/neu.
ACTIVATION OF LIPID PEROXIDATION AS TYPICAL CELLULAR DISINTEGRATION PROCESS IN NEOPLASTIC AREA IN BREAST CANCER
V. Yu. Barsukov, V. N. Plokhov, N. P. Tchesnokova
Abstract. Activation of lipid peroxidation and insufficiency of antioxidant cellular system in neoplastic area were found in 3 groups of patients with different clinical breast cancer forms: nodal breast cancer of I - IIA stages, nodal breast cancer of IIB stage and edematous infiltrative breast cancer. Both activation of lipid peroxidation and insufficiency of antioxidant cellular system in neoplastic area were found to aggravate as far as metastatic process continuing in nodal breast cancer as well as to reach the peak point in edematous infiltrative breast cancer. Insufficiency of antiradical cellular defense in edematous infiltrative breast cancer and degree of expression of HER 2/neu were established to be concurrent to a certain extent.
Key words: lipoperoxidation, breast cancer, HER 2/neu.
В последние годы важная роль в структурной и функциональной дезорганизации клеток отводится свободным радикалам [1, 3, 8]. Сво-боднорадикальные процессы, сдерживаемые в условиях нормы на оптимальном уровне антиокси-дантными системами, играют достаточно важную роль в механизмах репаративной регенерации клеток, обновлении и модификации фосфолипи-дов мембран клеток, в поддержании активности их транспортных и рецепторных систем, в регуляции возбудимости клеток и внутриклеточных метаболических реакций [7, 9, 12].
Между тем интенсификация свободноради-кального окисления на фоне абсолютной или от-
носительной недостаточности антиоксидантной системы отмечена при различных формах патологии инфекционной и неинфекционной природы, в том числе при окислительном стрессе, опухолевом процессе, аутоиммунных заболеваниях, эндокринопатиях, различных формах бактериальных инфекций и интоксикаций, при шоковом синдроме различного генеза, ишемическом поражении структур мозга и сердца [2, 11].
Активация свободнорадикального окисления является типовым эфферентным звеном реализации патогенных эффектов различных этиологических факторов, в том числе и канцерогенов экзогенной и эндогенной природы на молекуляр-
но-клеточном, а затем органном и системном уровнях.
В настоящее время все более широкое признание получила точка зрения о важной патогенетической роли свободных радикалов в механизмах индукции неоплазий различной локализации [4-6, 10]. В то же время остается не изученной роль активации свободнорадикального окисления в молекулярно-клеточных механизмах индукции канцерогенеза и опухолевой прогрессии при раке молочной железы (РМЖ).
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Изучить состояние процессов липоперокси-дации в зоне неоплазии и в соседних немалигни-зированных тканях молочной железы, а также установление патогенетической взаимосвязи между недостаточностью антирадикальной защиты клеток и степенью экспрессии в малигнизирован-ной ткани рецепторов эстрогенов, прогестерона и онкорецептора HER2/neu.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Проведено изучение состояния процессов липопероксидации и рецепторного статуса в трех группах больных РМЖ: у 20 пациенток с I—11А стадиями заболевания (узловая форма РМЖ без регионарных метастазов, I группа наблюдения), у 20 пациенток со 11В стадией заболевания (узловая форма РМЖ с наличием регионарных метастазов, II группа наблюдения) и у 20 пациенток с отечно-инфильтративной формой РМЖ (III группа наблюдения), находившихся на лечении в отделении онкологии НУЗ ДКБ г. Саратова с 2004 по 2006 гг. Состояние рецепторного статуса оценивали в здоровой ткани и в зоне неоплазии молочной железы авидин-биотиновым методом. О состоянии процессов липопероксидации и антирадикальной защиты клеток в зоне неоплазии судили по содержанию промежуточных продуктов липопероксидации — малонового диальдегида (МДА), диеновых конъюгатов (ДК), а также активности суперок-сиддисмутазы (СОД), каталазы, уровня витамина Е и SH-групп. Указанные показатели определяли с использованием общепринятых спектрофотомет-рических методов исследования.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Как показали результаты проведенных наблюдений, в группе пациенток с узловой формой РМЖ (I—IIA стадия) в зоне неоплазии молочной железы было увеличено содержание промежуточных продуктов липопероксидации: мДа и ДК по сравнению с соседними тканями железы — в зоне видимого отсутствия малигнизированных клеток. Ведущим патогенетическим фактором избыточного накопления продуктов липоперок-сидации в малигнизированной ткани железы являлись недостаточность активности СОД, снижение уровня витамина Е. Косвенным показателем
дефицита механизмов антирадикальной защиты клеток явилось снижение содержания общих SH-групп в зоне неоплазии (табл. 1).
Таблица 1
Показатели состояния процессов липопероксидации, антирадикальной защиты клеток у больных I группы в зоне неоплазии и в соседних немалигнизированных тканях молочной железы
Изучаемые показатели I—11А стадия РМЖ
непораженная ткань, М±т зона неоплазии, М±т Р
SH-группы (1л — ммоль/мг ткани) 0,0252±0,0012 0,0106±0,0013 р<0,001
МДА (нмоль/мг ткани) 0,035±0,003 0,062±0,004 р<0,001
ДК (ед. мг ткани) 0,0168±0,0021 0,0281 ±0,0013 р<0,001
МСМ (ед. опт. пл./мг ткани) 0,00285±0,00011 0,00561 ±0,00021 р<0,001
Каталаза (мкЕ/мг ткани) 0,0592±0,0021 0,0761 ±0,0032 р<0,001
Витамин Е (ед. опт. пл./мг ткани) 0,2326±0,0336 0,0929±0,0051 р<0,001
СОД (ед. мг ткани) 4,78±0,31 3,63±0,17 р<0,01
Примечание. Здесь и в далее: р — рассчитано по отношению к соответствующим показателям группы контроля; р1 — рассчитано по отношению к соответствующим показателям группы больных с узловой формой РМЖ (I—IIA стадия).
Локальная активация процессов липопероксидации в малигнизированной ткани железы сочеталась и с накоплением молекул средней массы (МСМ) — интегративного показателя аутоинтоксикации.
При изучении рецепторного статуса в зоне неоплазии в указанной группе больных РМЖ (I—11А стадия) из 20 обследованных человек у 3 (15 %) была отмечена экспрессия рецепторов эстрогенов (+++) и рецепторов прогестерона (+++), у одной пациентки (5 %) выявлены положительные эстрогеновые рецепторы (+++) и отрицательный статус по рецепторам прогестерона. Ни в одном из наблюдений не выявлено экспрессии рецепторов HER2/neu.
Последующие наблюдения были проведены во II группе больных. Как оказалось, в этой группе наблюдения в зоне неоплазии отмечено увеличение уровня МДА и ДК не только по отношению к этим показателям немалигнизированной ткани железы, но и по сравнению с аналогичными показателями в зоне неоплазии I группы наблюдения (I—11А стадия узловой формы РМЖ). В то же время имело место снижение активности
СОД, уровня витамина Е, SH-групп, увеличение содержания МСМ в малигнизированной ткани (табл. 2).
Таблица 2
Показатели состояния процессов липопероксидации, антирадикальной защиты клеток у больных II группы в зоне неоплазии и в соседних немалигнизированных тканях молочной железы
Изучаемые показатели ИВ стадия РМЖ
непораженная ткань, М±т зона неоплазии, М±т р
SH-группы (1л - ммоль/мг ткани) 0,0354±0,0022 0,0066±0,0002 р<0,001 р1<0,01
МДА (нмоль/мг ткани) 0,042±0,005 0,087±0,003 р<0,001 р-1<0,001
ДК (ед./мг ткани) 0,0268±0,0024 0,0339±0,0016 р<0,05 р1<0,01
МСМ (ед. опт. пл./мг ткани) 0,00276±0,00031 0,00642±0,00011 р<0,001 рк0,01
Каталаза (мкЕ/мг ткани) 0,0623±0,0041 0,0812±0,0035 р<0,01 р-1>0,05
Витамин Е (ед. опт. пл./мг ткани) 0,2732±0,0421 0,0766±0,0026 р<0,001 р1<0,01
СОД (ед. мг ткани) 4,86±0,21 2,4±0,15 р<0,001 р! <0,001
не неоплазии экспрессия HER2/neu отмечена у 5 (25 %) человек из 20 наблюдений, экспрессия рецепторов эстрогенов не обнаружена, а рецепторов прогестерона (++) - у 1 (5 %) пациентки.
Таблица 3
Показатели состояния процессов липопероксидации, антирадикальной защиты клеток у больных III группы в зоне неоплазии и в соседних немалигнизированных тканях молочной железы
Изучаемые показатели Отечно-инфильтративная форма РМЖ
непораженная ткань, М±т зона неоплазии, М±т р
SH-группы (1л - ммоль/мг ткани) 0,0289±0,0018 0,0048±0,0007 р<0,001 р1<0,001
МДА (нмоль/мг ткани) 0,028±0,002 0,103±0,005 р<0,001 р-1<0,001
ДК (ед. мг ткани) 0,0173±0,0019 0,0455±0,0028 р<0,001 р1<0,001
МСМ (ед. опт. пл./мг ткани) 0,00281 ±0,00041 0,00912±0,00051 р<0,001 р1<0,001
Каталаза (мкЕ/мг ткани) 0,0651 ±0,0012 0,0792±0,0018 р<0,001 р-1>0,05
Витамин Е (ед. опт. пл./мг ткани) 0,2524±0,0216 0,0769±0,0051 р<0,001 р!<0,05
СОД (ед. мг ткани) 4,72±0,34 1,33±0,02 р<0,001 р1<0,001
Таким образом, выявленный нами факт активации процессов липопероксидации на фоне недостаточности антирадикальной защиты клеток в зоне неоплазии при узловой форме РМЖ является закономерным процессом, прогрессирующим по мере метастазирования опухолевых клеток.
Изучение характера экспрессии рецепторов в зоне неоплазии в данной группе наблюдения свидетельствовало о том, что из 20 наблюдаемых пациенток лишь у 3 (15 %) из них имело место наличие рецепторов эстрогенов (+++), рецепторов прогестерона (+++), экспрессия HER2/neu отмечена у 2 (10 %) пациенток.
Сравнительная оценка состояния процессов липопероксидации у больных III группы еще раз подтвердила факт патогенетической значимости активации процессов липопероксидации в механизмах онкогенной трансформации клеток и опухолевой прогрессии (табл. 3).
Как оказалось, в указанной группе наблюдения в эпицентре неоплазии имело место резкое увеличение содержания продуктов липопероксидации на фоне недостаточной активности СОД, падения уровня витамина Е и SH-групп, увеличения содержания МСМ. Причем уровень продуктов липопероксидации и подавление активности СОД были максимально выражены по сравнению с таковыми показателями больных I и II групп.
При изучении рецепторного статуса у больных отечно-инфильтративной формой РМЖ в зо-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты проведенных исследований позволяют сделать следующие заключения:
1. В зоне неоплазии независимо от клинической формы РМЖ (узловой или отечно-инфильт-ративной) возникают активация процессов липо-пероксидации и недостаточность антирадикальной защиты клеток, прогрессирующие по мере метастазирования опухоли.
2. Обнаружен определенный параллелизм между интенсификацией свободно-радикального окисления и степенью экспрессии рецепторов HER2/neu при отечно-инфильтративной форме РМЖ.
3. Избыточное накопление продуктов липо-пероксидации в зоне неоплазии индуцирует эпи-геномные механизмы нарушения межклеточного взаимодействия, обусловленные разрушением липидных компонентов биологических мембран.
ЛИТЕРАТУРА
1. Афонина Г. Б., Русин Е. В., Брюзгина Т. С. // Клин. лаб. диагностика. - 1998. - № 6. - С. 35.
2. Биленко М. В., Ладыгина В. Г., Федосова С. В. // Вопр. мед. химии. - 1998. - № 11. - С. 229.
3. Георгиев Г. П. // Соросовский образ. журн. -1999. - № 4. - С. 17-22.
4. Гомбоева С. Б., Геседер Н. Н. // Цитология. -1999. - T. 41, № 9. - С. 813.
5. Курникова В. В., Чеснокова Н. П., Салов И. А. // Успехи современного естествознания. - 2003. - № 2. -
С. 88.
6. Малышев И. Ю., Манухина Е. Б. // Биохимия. -1998. - Т. 63, вып. 7. - С. 992-1006.
7. Понукалина Е. В., Киричук В. Ф., Чесноко-ва Н. П. // Паллиативная медицина и реабилитация. -2003. - № 2. - С. 147.
8. Салов И. А, Абу Шарах Имад, Чеснокова Н. П. // Там же. - 2003. - № 2. - С. 68.
9. Суплонов С. Н., Баркова Э. Н. // Лаб. дело. -1986. - № 8. - С. 459-463.
10. Чеснокова Н. П., Понукалина Е. В., Михайлов А. В. и др. // Мед. образование: итоги перспективы: Матер. Всеросс. учеб.-науч.-метод. конфер. с между-
нар. участием, посвящ. 80-летию со дня рождения К. И. Бендера. - Саратов, 2005. - С. 239-243.
11. Berns P. M. J. J., Foekens J. A, Van Put-ten W. L. J'., et al. // J. Steroid Biochem Mol. Biol. -1992. - Vol. 43. - P. 13-19.
12. Berns P. M. J. J., Klijn J. G. M,, Van Staveren I. L, et al. // Eur. J. Cancer. - 1992. - Vol. 28. - P. 697-700.
13. Conen J., Dembuc D, Markec J. // Anal. Bio-chemic. - 1970. - Vol. 34. - P. 30-38.
14. Fried R. // Biochemic. - 1975. - Vol. 57. -P. 675-680.
УДК 612.014.43
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ РЕГЛАМЕНТАЦИИ УРОВНЯ ГИПЕРТЕРМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ САУНЫ
В. С. Бакулин, В. И. Макаров, М. М. Богомолова, Н. Г. Панина
Волгоградская государственная академия физической культуры
Изучено влияние трех температурных режимов сауны (70°, 90° и 110°С) на тепловое состояние, сердечнососудистую систему и газоэнергообмен у 12 мужчин в возрасте от 23 до 30 лет. Установлено, что скорость нарастания предельных функциональных сдвигов в организме обследуемых, отражающая темп развития перегревания и время его переносимости, зависит от интенсивности внешней тепловой нагрузки. На основании полученных данных рекомендован комплекс гипертермического воздействия сауны с различной температурой воздуха.
Ключевые слова: сауна, гипертермия, физиологические критерии регламентации.
PHYSIOLOGICAL CRITERIA REGULATING THE LEVEL OF HYPERTHERMAL IMPACT OF THE SAUNA
V. S. Bakulin, V. I. Makarov, M. M. Bogomolova, N. G. Panina
Abstract. The influence of three temperature regimens (70°, 90°, and 110°C) of the sauna on the thermal state, cardiovascular system, and gas-energy exchange of 12 men aged from 23 to 30 has been studied. It has been established that the growth rate of limiting functional shifts in the organism of the test subjects reflecting the rate of overheating development and the time of its tolerance, depends on the intensity of external thermal load. Based on the data obtained, a complex of physiological criteria regulating the permissible level of hyperthermal impact of the sauna with different air temperatures has been recommended.
Key words: sauna, hyperthermia, regulating physiological criteria.
Суховоздушная баня-сауна является одним из эффективных и доступных средств восстановления работоспособности после утомительных физических и нервно-эмоциональных нагрузок [1, 4]. В основе широкого ее использования лежит создание в организме кратковременной гипертермии, вызывающей вазомоторный и гемодинами-ческий [2, 6], метаболический [3] и релаксационный [5] эффекты. Однако при воздействии жаро-воздушной процедуры выраженность ответных реакций определяется величиной тепловой нагрузки и может колебаться от функциональных изменений, не выходящих за пределы физиологических колебаний, до явно патологических [3, 6]. Вследствие этого возникает потребность разработки научно обоснованных критериев регламентации величины тепловой нагрузки в экстремальной
нагревающей среде. Это позволит определять режимы посещения сауны, исключающие возможность функционального перенапряжения и развития неблагоприятных сдвигов в организме человека.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Обосновать физиологические критерии регламентации уровня гипертермического воздействия сауны с различной температурой сухого воздуха .
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследования проводили при температуре (Т) и относительной влажности (ф) воздуха (70±4) °С и (10±2) % (1-я серия), (90±4) °С и (6±2) % (2-я серия), (110±4) °С и (4±1) % (3-я серия). В этих условиях обнаженные обследуемые (спортсмены 23-30 лет) находились в положении сидя, про-
