Некоторые особенности свободнорадикальных процессов в элементах костного мозга и периферической крови больных местнораспространенным раком молочной железы Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

УДК 616-008:611.4+612.1:616.69-006.6

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЭЛЕМЕНТАХ КОСТНОГО МОЗГА И ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ БОЛЬНЫХ МЕСТНОРАСПРОСТРАНЕННЫМ РАКОМ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

© 2005 г. Е.М. Франциянц, Н.В. Николаева

Phenomena of oxidative stress accompanied by disturbance of structural-functional membrane integrity of cells of peripheral blood and bone marrow are observed in peripheral blood cells and bone marrow formed elements of patients with locally- advanced breast cancer prior to neoadjuvant chemotherapy.

Общеизвестна свободнорадикальная теория развития опухолевого процесса. Перекисное окисление липидов (ПОЛ) является универсальной реакцией повреждения мембран при различных патологических состояниях [1, 2].

Многочисленные исследования показывают, что процессы ПОЛ протекают в клетке непрерывно, поэтому мембранные структуры клетки находятся под постоянной угрозой повреждающего действия этих процессов. Нарушения в системе регуляции процессов пероксидации липидов могут явиться причиной несбалансированного развития реакции ПОЛ. В настоящее время гипотеза об участии процессов ПОЛ и антиоксидантов в патогенезе злокачественных новообразований получила многочисленные клинические и экспериментальные подтверждения [3]. Показано накопление продуктов ПОЛ в сыворотке крови онкологических больных. Также многими авторами было показано изменение перекисного метаболизма клеток крови и лимфы онкологических больных. Костный мозг является источником иммунокомпетентных и кроветворных клеток, что предполагает наличие сходных изменений процессов ПОЛ в клетках-предшественниках зрелых элементов периферической крови. В изученной литературе мы не встретили данных об изучении перекисного метаболизма в костном мозге больных местнораспространенным раком молочной железы, поэтому полученные нами результаты представляют несомненный интерес. При этом мы сочли возможным использовать в качестве сравнительных критериев соответствующие значения в форменных элементах крови здоровых доноров.

Материалы и методы исследования

Материалом для исследования послужили кровь и костный мозг 8 больных местнораспространенным раком молочной железы (РМЖ).

Костный мозг получали при пункции крыла подвздошной кости в объеме 5 мл в пробирку, содержащую раствор гепарина (50 ЕД в 1 мл 0,9 % физиологического раствора) из расчета 1 мл раствора на 3 мл костномозговой

взвеси. Разделение клеток КМ осуществляли в градиенте плотности смесей фиколла и верографина [4]. Раствор фиколла 8 % (Ficoll-400 «Pharmacia», Швеция) готовится на основе забуференного физиологического раствора, содержащего 1 % хлорида кальция и 1 % хлорида магния (di = 1,03 г/см3). Растворы смесей фиколла и верографина («Verografin» «Spofa») готовили следующим образом: 50 мл 8 % фиколла смешивали с 11 мл 60 % верографина (d2 = 1,09 г/см3); 50 мл 8 %-го фиколла смешивали с 14,5 мл 60 % верографина (d3 = 1,1 г/см3). Кроветворную ткань ресуспендировали и фильтровали через нейлоновое полотно. Полученную суспензию костномозговых клеток дважды отмывали забуференным охлажденным физиологическим раствором при 3000 g по 5 мин и 1 раз лактозосодержащим раствором при тех же условиях. Затем клетки ресуспендировали в физиологическом растворе. Рабочая концентрация составляла 0,5 х 108 клеток в 1 мл суспензии. Градиент плотности готовили поочередным наслаиванием растворов: d1 = 1,03 г/см3, d2 = 1,09 г/см3, d3 = 1,1 г/см3 по 3 мл. Клеточную суспензию наносили сверху в объеме 1 мл. Центрифугирование проводили при 500 g 10 мин. В результате проведенных манипуляций клетки разделялись на отдельные слои со значительной концентрацией на границах раздела градиентных растворов: верхний слой формируется лимфоидными элементами; 2-я клеточная фракция представлена клетками эритроидного ряда; 3-я -состоит из клеток миелоидного ряда.

Кровь для исследования брали из локтевой вены утром натощак в объеме 5 мл, помещали в стеклянные пробирки, содержащие раствор гепарина (1000 ЕД в 1 мл) из расчета 75 мкл раствора на каждый мл цельной крови. Выделение из крови популяций лимфоцитов, нейтрофилов и эритроцитов осуществляли в градиенте плотности фиколл-верографин или фиколл-урографин (р = 1,078 г/л). Выделенные клетки дважды отмывали физиологическим раствором. С помощью камеры Горяева определяли концентрацию лимфоцитов в полученной суспензии, физиологическим раствором доводили ее до концентрации 3 х 106 кл/мл. Суспензию эритроцитов готовили следующим образом: в пробирку с 5 мл физиологического раствора вносили 10 мкл осадка эритроцитов и разбавляли до оптической плотности 0,700 ед (Хпогл = 670 нм, КФК-2).

Сначала было проведено изучение метаболических процессов, протекающих в форменных элементах костномозговой взвеси больных раком молочной железы.

Прежде всего отметим, что эритроциты, выделенные из периферической крови и из костномозговой взвеси больных раком молочной железы, по всем исследуемым показателям были идентичны. По-видимому это обусловлено присутствием большого количества крови в костномозговой взвеси. По сравнению с эритроцитами периферической крови здоровых доноров эритроциты больных раком молочной железы характеризовались повышенным накоплением первичных и вторичных продуктов ПОЛ и несостоятельностью обоих звеньев антиокислительной защиты (табл. 1).

В эритроцитах из периферической крови и костномозговой взвеси больных имело место снижение по сравнению со здоровыми донорами содержания SH-групп в среднем на 23 % - общих, на 16 - белковых и на 68 % -низкомолекулярных или небелковых. Это согласуется с данными литературы о снижении содержания SH-групп в крови онкологических больных (Bentler, Gelbart, 1985; Г.Е. Халтурина и соавт., 1987) и об изменении у них структурно-функционального состояния поверхностных компонент мембран эритроцитов (Е.И. Слобожанина и соавт., 1984).

Таблица 1

Показатели свободнорадикальных процессов в эритроцитах крови и костномозговой взвеси больных раком молочной железы

Показатель Показатель в крови здоровых доноров Показатель у больных раком молочной железы

Периферическая кровь Костномозговая взвесь

СОД, ед. акт./мл 171,5 ± 1,3 144,1 ± 3,41 142,1 ± 6,31

Каталаза, нмоль/мл 2172 ± 15,1 2793 ± 99,61 2583 ± 135,01

СОД / катал, х10 0,8 ± 0,01 0,5 ± 0,021 0,5 ± 0,01

Витамин Е, ед./мл 3,1 ± 0,1 1,0 ± 0,061 0,9 ± 0,081

Витамин А, ед./мл 0,97 ± 0,06 0,43 ± 0,031 0,4 ± 0,051

Вит.Е / вит. А 3,2 ± 0,2 2,3 ± 0,031 2,3 ± 0,031

8Н-группы общие, мкмоль/мл 32,1 ± 1,4 24,0 ± 0,61 23,7 ± 0,961

8Н-группы небелковые, мкмоль/мл 5,7 ± 0,15 1,8 ± 0,181 1,5 ± 0,21

8Н-группы белковые, мкмоль/мл 26,4 ± 1,4 22,1 ± 0,81 22,2 ± 1,21

МДА, нмоль/мл 7,2 ± 0,3 8,7 ± 0,41 9,2 ± 0,31

ДК, мкмоль/мл 2,8 ± 0,3 17,5 ± 1,81 14,2 ± 1,61

Примечание. 1 - достоверно по отношению к значениям у здоровых доноров.

Содержание диеновых конъюгатов и малонового диальдегида в мембранах эритроцитов больных было в среднем в 5,7 раза (на 23 %) выше, чем у здоровых доноров, что также согласуется с данными литературы об увеличении этого показателя в крови онкологических больных (Е.М. Франциянц и соавт., 1997).

Вместе с тем обеспеченность мембран эритроцитов витаминами Е и А в крови и костномозговой взвеси больных до начала лечения была сниженной в 3 и 2 раза соответственно по сравнению с показателями в крови здоровых доноров. Активность каталазы в эритроцитах больных превышала значения у здоровых доноров в среднем на 23 %, а активность СОД была снижена на 16. Известно, что эффективность каскада антиокислительных ферментов зависит не столько от активности отдельных его звеньев, сколько от их взаимоотношения. Коэффициент соотношения

СОД/каталаза в эритроцитах больных был в 1,6 раза ниже, чем в эритроцитах здоровых доноров.

В лимфоцитах периферической крови и костномозговой взвеси больных раком молочной железы найдено снижение активности СОД в 5,2 и 4,3 раза соответственно. СПА была повышена в 1,8 и 18,5 раза, соответственно, по сравнению с показателем в лимфоцитах из периферической крови здоровых доноров. Это приводило к достоверному изменению по сравнению с контрольными величинами коэффициента соотношения СОД/СПА, характеризующего работу естественного каскада антиокислительных ферментов. До начала лечения он был снижен в лимфоцитах периферической крови больных в 10 раз по сравнению с показателями у здоровых доноров, а в лимфоидных элементах костномозговой взвеси в 90 раз. Активность каталазы по сравнению с лимфоцитами здоровых лиц была снижена в лимфоцитах периферической крови больных в 2 раза, а в лимфоцитах, выделенных из костномозговой взвеси - в 3 раза. При этом коэффициент соотношения СОД / каталаза был одинаково в 2 раза снижен в обоих изучаемых образцах лимфоцитов больных.

В лимфоидной фракции, выделенной из костномозговой взвеси и периферической крови больных раком молочной железы, отмечалась очень низкая, по сравнению с лимфоцитами крови здоровых доноров, концентрация витаминов Е и А. Так, уровень содержания витаминов Е и А в лимфоцитах периферической крови больных был в 4,8 и 5,6 раза, а в лимфоцитах костномозговой взвеси - в 7,9 и 4,7 раза ниже. Это способствовало снижению в среднем в 2 раза коэффициента соотношения витаминов Е и А в лимфоцитах как периферической крови, так и костномозговой взвеси и указывало на то, что способность мембран лимфоцитов периферической крови больных к окислению была повышенной. В целом такое состояние антиокислительных процессов в лимфоцитах свидетельствовало о достаточно глубоких нарушениях в обоих звеньях антиперекисной защиты, способствующих изменению структурно-функциональной целостности их мембран. В настоящее время свободнорадикальные процессы в лимфоцитах рассматривают как показатель взаимозависимых регулятор-ных соотношений с функциональной и фенотипической ориентацией им-мунокомпетентных клеток [5, 6].

Показатели активности ферментативного и неферментативного звеньев антиокислительной защиты миелоцитов, выделенных из костномозговой взвеси больных раком молочной железы, были близки по своим значениям к лимфоидным элементам костномозговой взвеси (табл. 2).

В нейтрофилах периферической крови больных раком молочной железы до начала лечения найдено снижение активности СОД по сравнению со здоровыми донорами в 1,9 раза (табл. 2). СПА, напротив, была повышена в 15,8 раза. При этом коэффициент соотношения СОД/СПА естественно был снижен в 24,3 раза, что свидетельствовало о нарушении работы естественного каскада антиокислительных ферментов. Также как и в

лимфоцитах активность каталазы была снижена в 4,1 раза, а коэффициент СОД/каталаза - в 2 раза по сравнению с показателями у здоровых лиц. Содержание витамин Е и А нейтрофилах было ниже контрольных значений в 4,2 и 2,5 раза соответственно. В этой связи величина коэффициента Е/А в нейтрофилах крови до лечения была в 1,6 раза ниже нормальных значений. В целом в нейтрофилах крови больных раком молочной железы отмечалось нарушение баланса в системе антиоксидантов, что могло обусловливать функциональную несостоятельность этих клеток, так как именно для них важна четкая слаженность и последовательность реакций образования и утилизации активных форм кислорода.

Таблица 2

Показатели антиокислительной защиты в форменных элементах крови и костномозговой взвеси больных раком молочной железы

Показатель Показатель в крови здоровых доноров Показатель у больных раком молочной железы

Периферическая кровь Костномозговая взвесь

Лимфоциты Нейтрофилы Лимфоциты Нейтрофилы Лимфоциты Миелоциты

СОД, ед.акт./мг белка 2,6 ± 0,3 2,9 ± 0,3 0,5 ± 0,071 1,5 ± 0,21 0,6 ± 0,071 0,9 ± 0,05

СПА, ед.акт./мг белка 0,28 ± 0,03 0,36 ± 0,07 0,5 ± 0,041 5,7 ± 0,41 5,2 ± 0,31-2 4,1 ± 0,3

Каталаза, нмоль/мг белка 11,9 ± 1,2 14,2 ± 2,9 5,6 ± 0,81 3,4 ± 0,81 4,1 ± 0,51-2 5,9 ± 0,7

Коэффициент, СОД/СПА 9,1 ± 1,0 7,3 ± 0,9 0,9 ± 0,041 0,3 ± 0,31 0,1 ± 0,031,2 0,2 ± 0,02

Коэф. СОД/катал. 0,2 ± 0,01 0,2 ± 0,02 0,1 ± 0,011 0,1 ± 0,011 0,1 ± 0,021 0,4 ± 0,02

Витамин Е, ед./мг белка 38,3 ± 2,7 27,8 ± 0,7 3,2 ± 0,41 6,8 ± 1,01 4,8 ± 0,71,2 3,4 ± 0,2

Витамин А, ед./мг белка 8,4 ± 0,2 6,2 ± 0,4 1,5 ± 0,11 3,0 ± 0,31 1,8 ± 0,41,2 1,5 ± 0,3

Витамин Е/ витамин А 4,6 ± 0,4 4,0 ± 0,4 2,1 ± 0,31 2,5 ± 0,21 2,4 ± 0,31 2,1 ± 0,2

Примечание. 1 - достоверно по отношению к значениям у здоровых доноров; 2 - достоверно по отношению к значениям в крови больных.

Полученные результаты указывают на наличие в организме больных местнораспространенным раком молочной железы оксидативного стресса, сопровождаемого нарушением структурно-функциональной целостности мембран форменных элементов крови. В клетках костного мозга, особенно в лимфоидной фракции, также отмечается выраженный дисбаланс в ферментативной и неферментативной антиокислительных системах, что указывает на нарушение утилизации активных форм кислорода и структурной организации клеточных мембран на уровне клеток-предшественников и, возможно, является одной из причин более глубоких функцио-

нальных изменений именно иммунокомпетентных клеток периферической крови.

Литература

1. Барабой В.А., Бездробная Л.К. // Эксперим. онкология. 1992. Т. 14. № 1. С. 40-43.

2. Cerutti P.A., Trump B.F., SchmidtB. // Cancer cells. 1991.Vol. 3. № 1. Р. 1-7.

3. Лю Б.Н. Старение, возрастные патологии и канцерогенез (кислородно-пере-кисная концепция). Алматы, 2003.

4. Сибирная Н.А., Сухомлинов Б.Ф., ХмильМ.В. // Лаб. дело. 1994. № 4. С. 24-25.

5. Афонина Г.Б. и др. // Свободнорадикальные процессы: экологические, фармакологические и клинические аспекты: Тез. докл. межд. конф., 8-10 сентября 1999 г. Санкт-Петербург. СПб., 1999. С. 766.

6. Русин Е.В. и др. // Биоантиоксидант: Материалы межд. симп. в рамках между -нар. выставки Медицина и охрана здоровья. Медтехника и Аптека (16-19 сентября). Тюмень, 1997. С. 116-118.

Ростовский научно-исследовательский

онкологический институт МЗ РФ 6 июня 2005 г.

УДК 612.014.426:616.24-006.6

КЛИНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОСЛЕОПЕРАЦИОННОЙ МАГНИТОТЕРАПИИ НА ЦНС ПРИ РАКЕ ЛЕГКОГО

© 2005 г. С.Г. Чилингарянц, О.В. Тарнопольская

Postoperative magnitotherapy on CNS of lung cancer reduces the total number of postoperative complications and the rate of distant metastasing at st. I of the disease, increases the 3-year survival of patients with tumour process st. I.

Экспериментальными исследованиями и клиническими наблюдениями установлено, что оперативное удаление злокачественной опухоли может вызывать стимуляцию процесса метастазирования [1-3]. В основе этого феномена лежит ряд механизмов и в их числе стрессорные реакции, возникающие при удалении первичного опухолевого очага [4, 5].

Коррекция механизмов, лежащих в основе патологической стрессор-ной реакции, может предотвратить стимуляцию метастазирования и улучшить результаты хирургического лечения онкологических больных.

В экспериментальной онкологии установлен феномен антистрессорно-го влияния слабого низкочастотного магнитного поля (СНЧ МП). При действии переменного магнитного поля (ПеМП) на организм «централь-