Научная статья на тему 'Особенности образования перекиси водорода в эпителиальных опухолях'

Особенности образования перекиси водорода в эпителиальных опухолях Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
438
204
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
перекись водорода / супероксиддисмутаза / ксантиоксидаза / глутатионпероксидаза / hydrogen peroxide / superoxide dismutase / xanthine oxidase / glutathione peroxidase

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Бакурова Елена Михайловна

Цель исследования – определить особенности генерации перекиси водорода в эпителиальных опухолях легких, при гастроинтестинальном раке. Материалы и методы: спектрофотометрическим методом проведено сравнительное изучение активности ферментов в 88 солидных опухолях желудка (РЖ), кишечника (КРР), легких (РЛ) и в тканях краев резекции. Результаты: установлено повышение активности супероксиддисмутазы в эпителиальных опухолях при распространенных раках различной локализации (в 1,3 – 1,8 раза, р < 0,05), а также ксантиноксидазы. При этом активность глутатионпероксидазы снижалась в 2 – 3 раза. Выводы: 1. В эпителиальных опухолях наблюдается усиление генерации Н2О2. 2. Нарастание опухолевых уровней Н2О2 может способствовать формированию агрессивного фенотипа рака.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Бакурова Елена Михайловна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The aim of study was to determine the characteristics of hydrogen peroxide generation in epithelial tumors of different localization. Methods: The researches of enzymes activity were examined spectrophotometrically in 88 tumors and nonneoplastic tissues of resection margin. Results: We demonstrated that glutathione peroxidase activity in tumors is lower by 2 3 times as compared to non-neoplastic tissues of resection margin. This being accompanied by increase of superoxide dismutase (by 1,3 – 1,8 times, р < 0,05) and xanthine oxidase activities (р < 0,05) in tumors. Changes in their activity in the tumors can lead to increased levels of peroxide. Conclusion: These findings suggest that tumors are capable of hydrogen peroxide generating.

Текст научной работы на тему «Особенности образования перекиси водорода в эпителиальных опухолях»

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 8 (17), 2015 | МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ

7

Результаты и обсуждения:

Нами проведен анализ габаритных размеров тела (длина тела, масса тела, размеры таза) женщин якутской национальности и их новорожденных детей (рост, вес, окружной грудной клетки, окружность головы). У обследованных женщин средние показатели роста составили 160,5 ±0,59 см., массы 66,68±1,15 кг. С целью определения индекса Таннера определен диаметр плеч, который в группе женщин якуток составил в среднем 34,74±0,05 см. Определен индекс Соловьева, который находился в пределах от 12,5 до 16,5 см. и составил в среднем 14,81±0,09 см. Анализ средних величин размеров таза выявил, что у обследованных женщин показатели составили: distantia

spinarum - 26,02±0,23 см, distantia cristarum 28,76±0,21 см., distantia trochanterica 32,50±0,21см, conjugata externa 21,12±0,25 cм.

Анализ распределения женщин по индексу Таннера выявил, что мезоморфный тип телосложения определяется у 80,2 % (n=114), гинекоморфный тип в 19,8 % женщин (n=28). Андроморфный тип телосложения среди обследованных женщин не выявлен. Анализ показателей таза в зависимости от индекса Таннера выявил достоверно большие значения (р<0,001) по всем измеренным параметрам таза и индексу Соловьева (р<0,001) у женщин гинеко-морфного типа телосложения (табл.1).

Таблица 1

Характеристика пельвиометрических параметров женщин якуток в зависимости от индекса Таннера____

Параметры Гинекоморфные (n=28) Мезоморфные (n=114) Достоверность различий

D. spinarum, см 29,56±0,37 25,20±0,19 р<0,001

D. cristarum, см 32,31±0,35 27,87±0,14 р<0,001

D. trochanterica, см 35,62±0,36 31,72±0,17 р<0,001

C. externa, см 24,31±0,54 20,30±0,22 р<0,001

Обхват запястья, см 15,66±0,10 14,76±0,09 р<0,001

Анализ антропометрических показателей новорожденных выявил, что в среднем длина тела составила 52,27±0,27 см, масса тела - 3520,0±61,68 г, окружность головы - 34,70±0,14 см, окружность грудной клетки -33,60±0,22 см. Нами проведено сравнение антропометрических параметров новорожденных в зависимости от типа

телосложения матери по индексу Таннера. Выявлено, что у женщин гинекоморфного типа габаритные размеры новорожденных (длина и масса тела) достоверно больше аналогичных показателей новорожденных от матерей мезоморфного типа телосложения (табл.2).

Таблица 2

Характеристика антропометрических показателей новорожденных от женщин якуток с различными типами ________________________________телосложения по индексу Таннера___________________________________

Параметры Новорожденные от женщин гинекоморфного типа (n=28) Новорожденные от женщин мезоморфного типа (n=114) Достоверность различий

Длина тела, см 53,14±0,45 51,69±0,22 р<0,01

Масса тела, г 3588,21±122,06 3366,60±47,69 р<0,05

Окр. головы, см 34,71±0,30 34,40±0,11 -

Окр. грудной клетки, см 33,78±0,53 33,23±0,16 -

Таким образом, в результате проведенного исследования нами определены антропометрические характеристики новорожденных и их матерей якутской национальности. Среди обследованных женщин преобладает мезоморфный тип телосложения, андроморфный тип не выявлен. Выявлены достоверные различия параметров таза у женщин различных конституциональных типов. Большие размеры таза и индекса Соловьева выявлены у женщин гинекоморфного типа. Анализ показателей новорожденных выявил, что у женщин гинекоморфного типа телосложения новорожденные имеют большие показатели длины и массы тела. Полученные результаты могут служить прогностическим критерием для определения габаритных размеров новорожденных от женщин разных типов телосложения.

Использованная литература

1. Бунак В.В. Антропометрия. - М.: Наркомпрос РСФСР, 1941. - 368 с.

2. Гланц С. Медико-биологическая статистика: пер.с англ./С.Гланц. - М.:Практика, 1998. - 321 с.

3. Николаев В.Г. Биомедицинская антропология и ее место в науках о человеке//Актуальные вопросы биомедицинской антропологии и морфологии, сб.научн.трудов - Красноярск, 2012.- С.92-106.

4. Хурасаева А.Б. Роль наследственного фактора в формировании массы плода//Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2008. Т.7, №2.С.375-378.

ОСОБЕННОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА В ЭПИТЕЛИАЛЬНЫХ ОПУХОЛЯХ

Бакурова Елена Михайловна

Канд. мед. наук, доцент кафедры биохимии ДонНМУ, г. Донецк

АННОТАЦИЯ

Цель исследования - определить особенности генерации перекиси водорода в эпителиальных опухолях легких, при гастроинтестинальном раке. Материалы и методы: спектрофотометрическим методом проведено сравнительное изучение активности ферментов в 88 солидных опухолях желудка (РЖ), кишечника (КРР), легких (РЛ) и в тканях краев резекции. Результаты: установлено повышение активности супероксиддисмутазы в эпителиальных опухолях при распространенных раках различной локализации (в 1,3 - 1,8 раза, р < 0,05), а также ксантиноксидазы. При этом

8

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 8 (17), 2015 | МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ

активность глутатионпероксидазы снижалась в 2 - 3 раза. Выводы: 1. В эпителиальных опухолях наблюдается усиление генерации Н2О2. 2. Нарастание опухолевых уровней Н2О2 может способствовать формированию агрессивного фенотипа рака.

ABSTRACT

The aim of study was to determine the characteristics of hydrogen peroxide generation in epithelial tumors of different localization. Methods: The researches of enzymes activity were examined spectrophotometrically in 88 tumors and nonneoplastic tissues of resection margin. Results: We demonstrated that glutathione peroxidase activity in tumors is lower by 2 - 3 times as compared to non-neoplastic tissues of resection margin. This being accompanied by increase of superoxide dismutase (by 1,3 - 1,8 times, р < 0,05) and xanthine oxidase activities (р < 0,05) in tumors. Changes in their activity in the tumors can lead to increased levels of peroxide. Conclusion: These findings suggest that tumors are capable of hydrogen peroxide generating.

Ключевые слова: перекись водорода, супероксиддисмутаза, ксантиоксидаза, глутатионпероксидаза

Keywords: hydrogen peroxide, superoxide dismutase, xanthine oxidase, glutathione peroxidase

Для эпителиальных опухолей различной локализации характерными являются нарушения тканевой специфичности. Среди факторов, реализующих канцерогенез, существенным неспецифическим воздействием обладают активные формы кислорода (активные метаболиты кислорода, АМК) и процессы свободнорадикального окисления, активация которых имеет место при раке [1]. Изменения опухолевого фенотипа и морфологии клеток реализуются как непосредственно за счет их повреждающего действия, так и за счет активации сложномолекулярных каскадов, ведущих к изменению режимов экспрессии белков трансформирующимися клетками. В свою очередь, процессы клеточной трансдифференцировки лежат в основе развития резистентности опухолей к различным методам лечения. Перекись водорода не является наиболее агрессивной молекулой, однако, является более долгоживущей и способной диффундировать сквозь мембрану [5, с.129]. Поэтому она потенциально опасна для окружающих опухоль ^трансформированных тканей, т.к. под воздействием внеклеточных факторов, например, ионов металлов, может превращаться в токсичный гидроксильный радикал (НО) [1]. Поскольку про- и антиоксидантные системы (АОС) клетки тесно взаимосвязаны, изучение этих особенностей метаболизма опухолей, сопоставление их с обменными процессами в нетрансформированных тканях, либо на фоне проводимой химио- или лучевой терапии, может представлять определенный интерес как для клиницистов, так и для специалистов, работающих в области экспериментальной онкологии. Цель работы: определить особенности образования перекиси водорода в эпителиальных опухолях легких, при гастроинтестинальном раке. С этой целью были изучены особенности ферментативной активности ксантиноксидазы и ферментов АОС - супе-роксиддисмутазы и глутатионпероксидазы.

Материалы и методы

Материалом для исследования служили ткани опухолей желудка, кишечника и ^трансформированная слизистая краев резекции 48 больных с верифицированным

диагнозом Т3-ШхМ0-1 стадии. Морфологические и биохимические исследования проведены также в 40 опухолях рака легких Т3-ШхМ0-1 стадий, контроль - отдаленные от опухоли нетрансформированные ткани краев резекции. Определение активности супероксиддисмутазы (СОД) проводили, регистрируя снижение автоокисления адреналина при рН 10,2, при 480 нм [2]. Активность глутатионпероксидазы (ГПО) оценивали по изменению содержания восстановленного глутатиона, определяя окрашенные в желтый цвет его производные соединения с 2-нитро-5-ти-обензоатом [2]. Ксантиноксидазную активность регистрировали по увеличению концентрации мочевой кислоты в пробе после инкубации раствора ксантина с биологическим образцом [4]. Статистическую обработку полученных результатов исследования проводили с использованием лицензионных программ «MedStat» (Альфа) и «Statistica 5.5» (StatSoft Inc., США). Для проверки распределения на нормальность использовался критерий Шапиро-Уилка, что позволяло корректно проводить проверку при небольших объемах выборки. Сравнение выборочных средних значений проводили с использованием критерия Стьюдента для независимых выборок и W-критерия Вилкоксона. Для выявления статистического линейной связи между признаками использовались методы корреляционного анализа, рассчитывался показатель ранговой корреляции Спирмена.

Результаты и их обсуждение

СОД обезвреживает супероксиданион (О2-^) путем дисмутации в перекись водорода. Активность СОД в опухолях желудка, кишечника, легких была достоверно выше по сравнению с нетрансформированным контролем в 1,3 - 1,8 раза (см. табл.1). Так при сравнении центральных тенденций между парами независимых выборок «опухоль» - «^трансформированная ткань» значения W-критерия Вилкоксона соответственно были: для эпителиальных опухолей желудка (РЖ) W = 50,0, р < 0,05; для колоректального рака кишечника (КРР) W = 55,0, р < 0,05; для рака легких (Рл) W = 120,0, р < 0,01.

Таблица 1

Тканевая активность супероксиддисмутазы (Ед/мг) и глутатионпероксидазы (мкмоль/минмг)

Ткани СОД ГПО

РЖ КРР РЛ РЖ КРР РЛ

Контроль 47,96 ± 8,76 55,23 ± 8,32 50,85 ± 9,60 2,30 ± 0,42 3,25 ± 0,85 2,90 ± 0,44

Опухоль 64,03 ± 7,73* 71,54 ± 7,25* 90,22 ± 12,65** 0,75 ± 0,28** 1,58 ± 0,52* 1,15 ± 0,82**

Примечание: * -р < 0,05; ** -р < 0,01 по сравнению с контролем

Установленное повышение активности СОД в эпителиальных опухолях свидетельствует о повышении уровней О2-^ в опухолевых тканях по сравнению с нетрансформированными. Известно, что скорость образования О2-^ в митохондриях находится в прямой зависимости от степени сопряженности дыхательной цепи и резко повы-

шается при его блокаде [3]. Вероятно, что фактором, провоцирующим генерацию О2-% может быть интенсификация процессов гликолиза в опухолях, т.н. «эффект Варбурга». Повышение активности СОД возможно рассматривать как признак адаптации опухоли.

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 8 (17), 2015 | МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ

9

В цитозоле источниками супероксидных радикалов являются некоторые флавинсодержащие оксидоредуктазы, такие как ксантиноксидаза (КСО). Белок может реализовывать окисление гипоксантина до мочевой кислоты, но это приводит к образованию О2-% а также перекиси водорода Н2О2. Исследование особенностей генерации мочевой кислоты эпителиальными опухолями гастроинтестинального тракта и рака легких показало повышение уровней мочевой кислоты. Так в РЖ активность КСО составила 1,31 ± 0,56 (контроль 0,62 ± 0,17 нмоль/минмг); в опухолях КРР 1,36 ± 0,25 по сравнению с 0,75 ± 0,15 нмоль/минмг в отдаленной ткани; в опухолях РЛ и нетрансформированной ткани легких, соответственно, 1,20 ± 0,36 и 0,55 ± 0,10 нмоль/минмг (р < 0,05). Вероятно, что одним из патогенетических механизмов, обеспечивающих повышение опухолевых уровней перекиси водорода, является кооперативная активность СОД и КСО. Показатель ранговой корреляции Спирмена р = 0,65, положительная корреляционная связь между их активностью в опухолях. В ^трансформированных тканях такая связь отсутствует.

Таким образом, одной из метаболических особенностей эпителиальных опухолей, является повышение генерации Н2О2. Однако вслед за образованием Н2О2 должно следовать ее каталитическое разложение, которое обеспечивается каталазой и глутатиопероксидазой (ГПО). В противном случае можно ожидать усиления процессов клеточной деструкции, плюс клетка становится источником перекиси для своего микроокружения. Глутатионо-вый цикл специализирован для разложения низких концентраций перекиси, к тому же, его уникальной функцией является нейтрализация органических гидропереоксидов [5, с. 140]. Однако, как видно из табл. 1, в исследованных случаях опухолей наблюдалось достоверное снижение активности ГПО. Так при сравнении центральных тенденций между парами независимых выборок «опухоль» - «нетрансформированная ткань» значения W-критерия Вилкоксона соответственно были: для эпителиальных опухолей желудка (РЖ) W = 80,0, р < 0,01; для колоректального рака кишечника (КРР) W = 60,0, р < 0,05; для рака легких (РЛ) W = 100,0, р < 0,01. Следовательно, по-

мимо повышения продукции Н2О2 в эпителиальных опухолях при РЖ, КРР, РЛ, вследствие снижения активности ГПО, может наблюдаться нарушение разложения гидропероксидов, интенсификация окислительной модификации белков в результате образования карбонильных производных аминокислот и окисления тиогрупп. Например, супероксидный радикал, ингибируя каталазу, может трансформировать ее в неактивные формы.

Выводы

1. Патохимические процессы в эпителиальных опухолях способствуют усилению образования перекиси водорода.

2. Нарастание опухолевых уровней Н2О2 способствует выживанию устойчивых к апоптозу клеточных клонов и токсическому влиянию опухоли на микроокружение.

Список литературы

1. Бакурова О.М., Борзенко Б.Г., Дорошкевич В.С., Шендрик О.М. Змши вмюту металiв перехщно! групи в слизовш шлунка як один з механiзмiв пух-линно! агресп // Мед. хiмiя. 2011. Т. 13, № 4 (49). С. 187 - 188.

2. Жебеленко Я. Г., Бакурова Е.М., Борзенко Б.Г. Особенности взаимодействия ключевых ферментов углеводного обмена и системы антирадикальной защиты эритроцитов у больных язвенной болезнью и раком желудка // Клшчна та експериментальна медицина. 2012. Т. 21, №1 С. 37-41.

3. Макаревич О. П., Голиков П.П. Активность супе-роксиддисмутазы крови в острый период различных заболеваний // Лабораторное дело. 1983. № 6. С. 24-27.

4. Сумбаев В. В. Вплив аскорбшово! кислоти та функцюнально пов'язаних з нею сполук на актив-нють ксантиноксидази i ксантиндегщрогенази: Ав-тореф. дис. ... канд. бюл. наук. К., 1999. 19 с.

5. Шендрик А.Н., Каниблоцкая Л.В. Радикальные реакции в клетке: учеб.-метод. пособие для студентов специальности «Биохимия». Донецк: ДонНУ, 2007. - 152 с.

ИНТЕНСИВНАЯ ТЕРАПИЯ СЕСПСИСА: АНАЛИЗ КЛИНИЧЕСКОГО СЛУЧАЯ

Грачев Сергей Сергеевич

Кандидат медицинских наук, доцент, доцент кафедры анестезиологии и реаниматологии Белорусского

государственного медицинского университета, г.Минск Прасмыцкий Олег Терентьевич

Кандидат медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой анестезиологии и реаниматологии Белорусского государственного медицинского университета, г.Минск

АННОТАЦИЯ

В статье приведены результаты лечения пациента хирургического профиля с установленным диагнозом - сепсис, септический эндокардит. В результате проведенной санации гнойного очага, инфузионной и трансфузионной терапии, а также антибактериальной терапии получены положительные результаты.

Ключевые слова: сепсис, хирургическая инфекция, интенсивная терапия, септический эндокардит.

ABSTRACT

The article contains results of treatment surgical patients with an established diagnosis - sepsis, bacterial endocarditis. As a result of surgery ofpurulent focus, infusion and transfusion therapy, and antibiotic therapy positive results are obtained. Keywords: sepsis, surgical infection, intensive therapy, bacterial endocarditis.

Актуальность. Все более возрастающая актуальность проблемы сепсиса связана с увеличением числа пациентов, высокой летальностью и значительными экономическими затратами на лечение.

Ежегодно в мире регистрируется 1,5 млн. пациентов с сепсисом; в США ежегодно более 700 000 случаев в год или 2000 ежедневно. Наблюдается увеличение частоты сепсиса с 82,7 до 240,4 на 100 тыс. жителей. В 20-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.