CC BY
18
© Васильева I. М., Шевченко О. О., *ВЫник Ю. О., Жуков В. I., Полщук Т. В. УДК 577. 122. 34:546. 172. 6:616. 33-006. 6-037
Васильева I. М., Шевченко О. О., *Вiнник Ю. О., Жуков В. I., Полщук Т. В.
ОСОБЛИВОСТ1 МО-СИНТАЗНОТ ОКИСНЮВАЛЬНОГ СИСТЕМИ ТА СТАНУ ОБМ1НУ АМ1НОКИСЛОТИ ЬАРПНШУ У ХВОРИХ ГАСТРОКАНЦЕРОГЕНЕЗОМ
I 'IX ПРОГНОСТИЧНЕ ЗНАЧЕННЯ
Xаркiвський нацiональний медичний унiверситет (м. Xаркiв) Хармвська медична академiя шслядипломноТ освiти (м. Xаркiв)
Робота виконана згiдно з планом науково-до-слщно'|' роботи кафедри онкохiрурп,! Харювсько,|' ме-дично'|' академи пюлядипломно'|' освiти та прюритет-ною темою МОЗ Украши «Обгрунтування i клiнiчне значення до нозологiчних штегративних метаболiч-них механiзмiв пухлин шлунково-кишкового тракту», № державно'1' реестрацп 0104U010760.
Вступ. В сучаснiй лiтературi активно дискуту-ються рiзнi аспекти бюлопчно'| дм оксиду азоту, що виконуе роль фiзiологiчного месенджера, а в деяких умовах i цитотоксично'| ефекторно|' молекули [4]. IÏ утворення з амЫокислоти L-аргiнiну проходить пiд контролем ферменту NO-синтази в присутностi НАДФ. Н, кальмодулша й iнших кофакторiв, що утво-рюють у сукупност L-аргiнiн - NO-систему [2, 3].
На сьогодн описано три iзоформи NO-синтаз: нейрональна (nNOS, NOS1), макрофагальна або ш-дуцибельна iзоформа (iNOS, NOS2) i ендотелiальна iзоформа ^NOS, NOS3) [11, 12]. NO-синтазна окис-нювальна система вiдiграе унiверсальну роль модулятора багатьох фiзiологiчних функцм серцево-судинно^ центрально':' нервово'|', iмунноï, м'язово'!. дихально'|', травноï та н систем органiзму. NO вщпо-вщае за стан тонусу судин, мiжклiтинну комункацю, модуляцiю нейротрансмiсiï, рiвень iмунноï токсич-ностi, секрецiю гормонiв, медiаторiв, забезпечення перебiгу фiзiологiчних умов гемостазу. Помiж тим, оксид азоту i його бтьшють метаболiтiв (перокси-ытрит, нiтрити, нiтрати та iн.) е потенцмно токсич-ними молекулами, яка широко представлен при п-пертензи, цукровому дiабетi, нейродегенеративних процесах, атеросклерозу цирозi печiнки, новоутво-реннях, захворюваннях нирок та iнших патологiчних станах. Ця молекула може бути пагубною як для кл^ тин, вмщуючи ракову так i для внутршньокгмтинних патогенних мiкроорганiзмiв. Встановлено, що ци-тотоксичнiсть NO е результатом утворення велико! ктькост молекул, якi Ыщюють апоптоз.
Пiдвищення кiлькостi АФК в кттиы може транс-формувати ефекти NO iз захисних в цитотоксичнг Вони можуть виникати не ттьки при iндукцiï NO-синтази ендотоксинами, але i при вичерпанн в кл^ тинах резервiв тiолiв i пщвищены АФК, що веде до зменшення швидкостi нiтрозилювання бiлкiв.
Метою роботи було визначення стану окисню-вально! ЫО-синтазно! системи у хворих гастрокан-церогенезом та деяких метаболтв обм1ну амшокис-лоти _-агр1н1ну I !х прогностичне значення.
Об'ект I методи досл1дження. В робот1 ключному обстеженню п1длягало 61 пац1ент1в хворих на аденокарциному шлунка у вщ1 в1д 43 до 68 роюв, що знаходились на л1куванн1 в обласному онколог1ному центр! м. Харкова. Кл1н1чними, лабораторночнстру-ментальними I пстоморфолопчними методами у 19 пац1ент1в (11 чол. I 8 ж1н.) установлена II стад1я, у 22 хворих (13 чол. I 9 ж1н.) третя стад1я I у 20 хворих (9 чол. I 11 жш.) четверта стад1я гастроканцерогенезу. Група пор1вняння була представлена умовно-здо-ровими пац1ентами у в1ц1 вщ 40 до 65 рок1в (8 чол. I 6 ж1н.). Вс1 досл1дження виконувались у перш1 сутки пюля госп1тал1заци хворих до проведення патогене-тично! терапп.
Програма доогмдження передбачала вивчення стану ЫО-синтазно! окиснювально! системи I обм1ну деяких метаболтв амшокислоти _ - арг1н1ну. В си-роватц1 кров1 як хворих, так I умовно-здорових пац1-ент1в визначали вм1ст продукт1в окиснення оксида азота - нггрит1в (ЫО2), н1трат1в (ЫО3), 8-н1трозот1олу I активност1 ендотел1ально! ЫО-синтази, (еЫОБ) та ¡ндуцибельно'! ЫО-синтази у вщповщност до мето-дичних рекомендацм «Д1агностика ендотел1ально! функцп - оцшка вазоактивного пулу оксиду азота» -МОЗ Укра!ни, Ки!в, 2007. - 20с. Для вивчення метаболтв обм1ну ам1нокислоти _-арпншу: _-цитрул1ну, орн1тину, ам1аку (ЫН3) використовували методи ¡о-нообмшно'! хроматограф!! на ¡онггах з наступним !х визначенням на автоматичному анал1затор1 амшо-кислот (Т-339. - Чехословакия) [5, 6, 7]. Вщомо, що оксид азоту здатний окиснювати гемоглоб1н в мет-гемоглобш. В1ст його у кров1 обстежених ос1б зд1й-снювали за методикою Евел1н-Мелоу у модифкаци М. С. Кушаковського [8] Продукти обм1ну _-арпншу орн1тину путресцину, сперм1ну, сперм1дину I актив-н1сть ферменту орн1тиндекарбоксилази визначали загальноприйнятими методами. Статистичний ана-л1з отриманих результат1в було проведено за допо-могою дисперс1йного анал1зу, з використанням кое-ф1ц1ента Стьюдента, кореляцп та регресп [9].
Таблиця 1
Стан МО-синтазно'Г окиснювальноГ системи у хворих на гастроканцерогенез
Показник Група спостереження, стад1я (М ± т)
Умовно -здоров! (п = 16) РШ - II ст (п = 19) РШ - III ст (п = 22) РШ - IV ст (п = 20)
МетгемоглобЫ Met НЬ ( %) 1,65 ± 0,22 8,75 ± 1,10* 14,52 ± 1,3* 25,72 ± 1,86*
Ам1ак ЫН3 (нмолы/л) 21,36 ± 1,43 38,62 ± 2,74* 47,3 ± 4,5* 59,40 ± 3,7*
ЫО,-штрити (мкмолы/л) 13,48 ± 1,52 17,86 ± 1,37* 25,40±1,4* 28,36 ± 2,15*
ЫО3-штрати (мкмолы/л) 23,75 ± 1,67 31,74 ± 2,56* 49,26 ± 3,15* 57,43 ± 3,4*
8-н1трозот1ол (ммолы/л) 0,22 ± 0,04 0,38 ± 0,06* 0,84 ± 0,08* 0,93 ± 0,08*
еЫО8 (пмолы/хвмг б1лка) 0,57 ± 0,08 0,74 ± 0,07 0,89 ± 0,06* 0,98 ± 0,07*
1ЫО8 (пмолы/хвмг бтка) 0,21 ± 0,012 0,29 ± 0,015* 0,38 ± 0,02* 0,46 ± 0,05*
1-цитрул1н (ммолы/мл) 13,95 ± 0,86 21,65 ± 1,43* 34,8 ± 2,65* 38,43 ± 2,75*
Ь-арг1н1н (ммолы/мл) 28,56 ± 1,42 23,6 ± 1,53* 12,9 ± 1,15* 9,65 ± 0,84*
Орштин (ммолы/мл) 14,83 ± 1,27 11,3 ± 0,86* 8,5 ± 0,73* 6,45 ± 0,73*
Примпжа: * рiзниця вiрогiдна р < 0,05.
Таблиця 2
Стан обмшу амшокислоти орн1тину у хворих на гастроканцерогенез
Показник Група спостереження, стад1я (М ± т)
Умовно-здоров1 (п = 16) РШ - II ст (п = 19) РШ - III ст (п = 22) РШ - IV ст (п = 20)
ОДК (нмолы/путресцину/мг б1лкагод) 0,62 ± 0,05 2,73 ± 0,16* 3,88 ± 0,22* 4,87 ± 0,27*
Путресцин (нмолы/мг бтка) 1,54 ± 0,16 2,73 ± 1,17* 4,15 ± 0,62* 6,94 ± 0,43*
Спермщш (нмолы/мг б1лка) 6,32 ± 0,74 9,37 ± 0,83* 13,80 ± 1,16* 15,73 ± 1,25*
Сперм1н (нмолы/мг бтка) 3,15 ± 0,23 2,10 ± 0,16* 1,87 ± 0,12* 1,63 ± 0,08*
Примпжа: * рiзниця вiрогiдна р < 0,05.
Результати дослщження та Ух обговорення.
Результати вивчення стану МО-синтазно1 окиснювалыно! системи виявили зростання у хворих па-ц1ент1в на аденокарциному шлунка вм1сту в сиро-ватц1 кров1 ам1аку, н1трит1в, н1трат1в, н1трозотюл1в; 1_-цитрул1ну, активност1 ферменпв еЫО8 I 1ЫОЗ, на фон1 зниження 1_-арг1н1ну I орн1тину. В ус1х випадках спостер1галось п1двищення метгемоглоб1ну в ц1льн1й кров1. В бтышост випадк1в динам1чн1 зм1ни доотджу-ваних параметр1в ЫО-синтазно! окиснювалыно! системи мали тюний зв'язок 1з стад1ею розвитку патоло-г1чного процесу (табл. 1). В ус1х хворих на рак шлунка пщвищувався метгемоглобш на - 7.1 %, 12.87 % I
24.07 %; ам1ак- на 80.8 %, 121.4 % I 178.09 %; н1трити на - 32.49 %, 88.4 % I 110.3 %, н1трати на - 33. 64 %, 82. 14 % I 141. 8 %; 8-н1трозот1оли на 72.7 %, 281.8 % I 322.7 %; 1_-цитрул1н на - 55.19 %,149.46% I 175.48 % I знижувалисы 1_-арг1н1н на - 17.37 %, 54.94 % I 66.2 %; орытин на - 23.81 %, 42.69 % I 56.5 %, вщповщно при друпй, трет1й I четвертм стадИ розвитку пухлинного процесу. На цыому фон1 активн1сты ендотел1алыно! ЫО8 I шдуцибелыно! ЫО8 п1двищувалисы: е ЫО8 на
29.8 %, 56.14 % I 71.9 %; I ЫО8 на - 38.9 %, 80.9 % I 119. 04 %, вщповщно при друпй, трет1й I четвертм стадИ розвитку пухлинного процесу.
Результати доогмджены ЫО-синтазно! окиснювалыно! системи у хворих на РШ показали наяв-н1сты ендогенно! штоксикаци, порушення процес1в пов'язаних з утил1зац1ею ам1аку та розвитком втыно-радикалыних процес1в, як1 при тривал1й д1! формуюты
молекулярну мембранну патолог1ю. Анал1з динамки оц1ночних показник1в св1дчиты про активацю окси-дативних процес1в, як1 поеднан з п1двищенням в орган1зм1 хворих РШ велико! к1лыкост1 в1лыних ради-кал1в, перекис1в, г1дроперекис1в, оксиду азоту, пе-роксин1триту I 1н. активних форм кисню. Актив1зац1я ЫО-синтазно! окиснювалыно! системи у хворих на РШ супроводжуваласы ытрозилюванням тюлвм1щу-ючих бтюв, що приводило до зростання в сироват-ц1 8-н1трозот1олов та пригычення резерв1в системи антирадикалыного, антиперекисного захисту.
Виснаження антиоксидантно! системи у хворих на РШ пщкртлялосы п1двищенням метгемоглоб1ну в 4.3, 7.7 I 14.5 рази, вщповщно при друпй, трет1й I четвертм стад1! РШ.
Вивчення стану ЫО-синтазно! окиснювалыно! системи показало пщвищення вмюту в сироватц1 кров1 метабол1т1в обм1ну оксиду азоту. Комплексна оц1нка показала значну активац1ю ц1е! системи та на-копиченя токсичних продукпв у пор1внянн1 з умовно-здоровою групою в ус1х практично випадках бтыше н1ж на 100 %. Ц резулытати п1дтверджувалисы висо-кими р1внями н1трит1в, н1трат1в, 8-н1трозотюлу, ам1а-ку. Так, н1трити, нгграти, 8-н1трозот1ол перевищували аналог1чн1 показники умовно-здорово! групи вщпо-в1дно в 2.1, 2.4 I 4. 3 рази при IV стадп канцерогенезу. Динамка метаболтв обмшу ЫО та накопичення ам1аку I метгемоглоб1ну вказуюты на розвиток ендо-токсем1! у хворих з гастроканцерогенезом. Ступшы ендогенно! штоксикаци т1сно поеднаний 1з стад1ею
пухлинного росту i тяжкiстю перебiгу хвороби та рiв-нем накопичення амiаку i Met Hb. Особливо висок рiвнi амiаку вiдмiчались при III i IV стади пухлинного росту, що може свiдчити про порушення метаболiз-му, системи травлення, так i процеЫв пов'язаних з механiзмами його детоксикаци в умовах РШ.
Аналiз вмiсту в плазмi L-цитрулiну i L-арпншу виявив, що у хворих на РШ вiдмiчалось пщвищен-ня L-цитрулшу i зниження L-аргiнiну. Така динамка може бути пов'язана з актива^ею процеЫв окиснен-ня субстрату L-арпншу в L-цитрулiн ферментом NOS i пщтверджуе пiдвищення продукцiï NO i активной NO-синтази. Поряд з тим, при РШ у хворих була в плазмi кровi знижена амшокислота орнiтин, який е продуктом метаболiзму аргiнiну. Тому, зменшення вмюту в плазмi кровi орнiтину, можливо пов'язано з високою активнiстю ферменту орнггиндекарбокси-лази (ОДК), що приводить до утворення полiамiнiв.
Результати обмшу амiнокислоти орнiтину у хворих на РШ виявило пщвищення активной ферменту декарбоксилювання орнiтину - орнггиндекарбокси-лази, i вмiсту в плазмi кровi путресцину, спермiдину i зменшення спермшу (табл. 2). Так, активнють ОДК пiдвищувалась в 4.4, 6.25 i 7. 85 рази, вщповщно при II, III i IV стадiях розвитку пухлинного процесу.
Путресцин пiдвищувався в плазмi кровi у 1.77, 2.69 i 4.5 рази, спермщин у 1.48, 2.18 i 2.49 рази, вщповщно при II, III i IV стадiях гастроканцерогене-зу. Найбтьш високi рiвнi цих показниюв спостерта-лись при IV стади захворювання. Слiд вiдмiтити, що на цьому фон вiдмiчалось зниження вмюту в плазм1 кровi спермшу. ОДК каталiзуе першу реакцiю пере-творення орнiтину в путресцин. Ыдук^я полiамiнiв на думку багатьох вчених визивае хвилю конформа-цiйних змiн в структурi макромолекул, та контролюе пролiферативну активнють кттин i ïх диференцю вання. У кттинах в станi спокою активнiсть ОДК дуже низька, але пщ впливом фiзiологiчних пролiфера-тивних стимулiв, активнiсть цього iндукованого ферменту пщвищуеться, що забезпечуе перехщ клiтини iз фази G у фазу S кттинного циклу. Було перекон-ливо доказано, що ендотоксини, АФК, канцерогени, деякi онкогени визивають в клiтинi рiзке пiдвищення ОДК, яка в цих умовах функцюнуе як онкоген [18]. Ыдуктором активност даного ферменту, може бути оксид азоту, ытрозотюли, пероксинiтрокарбонат, як1 в значнм мiрi накопичуються у хворих при РШ. Ви-словлюеться точка зору, що у трансформованих кл^ тинах, як втратили контроль з боку фактора росту, ОДК займае центральне мюце у взаемодтчих сиг-нальних шляхах багатьох онкогенiв [19]. В остан-нiй час було встановлено функцюнальний зв'язок мiж шдук^ею ОДК i протеïнкiназою С. Специфiчна роль ОДК в промоцiï пухлинного росту була проде-монстрована нещодавно на трансгенних мишах, як1 починають експресувати високу активнiсть ОДК на
12й день пюля народження [16]. В клшщ аномально висока активнють ОДК була виявлена при передпух-линних змшах слизово! оболонки стравоходу [17, 19,] i товстого кишечнику [13]. За даними деяких ав-торiв [15] активнiсть ОДК ступшчато пiдвищуeться в слизовiй оболонцi шлунка при патологiчному проце-сi, що призводить до передпухлинним змiнам раку. Проте дослщники вiдмiчають, що у деяких пащен^в ОДК при атрофiчному гастритi, була ж такою високою, як i при передпухлиннм патологи, коли процес промоци гастроканцерогенезу стае очевидним. Це вказуе, що показники високо! активност ОДК при атрофiчному гастритi можуть служити раным бю-хiмiчним маркером процесу промоци гастроканцерогенезу, що передують морфолопчним передпухлинним змiнам слизово! оболонки шлунка. В опитах in vivo при експериментальному канцерогенезi конститутивна суперекспреЫя ОДК в тканинах-мiшенях спостеркаеться при впливi промоторiв пухлинного росту, як використовуються пiсля введення твари-нам шМюючо! дози канцерогенiв. Мехаызм конститутивно! суперекспреси ОДК вивчено недостатньо i залежить можливо, вщ кооперативно! ди цiлого ряду факторiв. Не виключено, що активацiя транскрипци гена ОДК як i гена шдуцибельно! ЫО-синтази, здм-снюеться пщ впливом транскрипцiйного фактора ЫК-кВ. Як вщомо, бiлки сiмейства ЫК-кВ приймають участь в контролi клiтинно! пролiферацi! [1], до яко! ОДК мае саме безпосередне вщношення. Доказано, що в культурi клiтин i активнють фактора ЫК-кВ i експреЫя ОДК стимулюються вiльними радикалами, а блокуються антиоксидантами [20]. Таким чином, результати свщчать, що у хворих на РШ ак-тивуються втьнорадикальы процеси, ЫО-синтазна окиснювальна система i орытиндекарбоксилазна активнiсть, що виступае патогенетичним фактором розвитку гастроканцерогенезу.
Висновки. Таким чином, вивчення ЫО-синтазно! окиснювально! системи у хворих на аденокарциному шлунка виявило активацю втьнорадикальних про-цесiв, накопичення велико! кiлькостi реактивноздат-них молекул, виснаження антиоксидантно! системи, як формують молекулярну мембранну втьноради-кальну патологiю, прогностичним показником яко! може бути рiвень метгемоглобiну в кровг Вмiст мет-гемоглобiну в кровi i амiаку в сироватц кровi мають високий рiвень кореляци з тяжкiстю перебiгу захворювання i в^зеркалюють ступiнь ендогенно! шток-сикацi!. Наявнiсть низьких рiвнiв орнггину у плазмi кровi, можливо е прогностичним критерiем ранньо! дiагностики пухлин ШКТ, а його низький вмют може бути пов'язаний з високою активнютю ферменту орнiтиндекарбоксилази.
Перспективи подальших дослiджень. У по-дальшiй роботi ми плануемо дослiдження нейроме-дiаторного обмiну у хворих на гастроканцерогенез.
Л^ература
1. Букин Ю. В. Природные антиоксиданты в профилактике рака желудка. / Ю. В. Букин // Врач. - 1997. - № 5. - С. 29-32.
2. Ванин А. Ф. Оксид азота в биомедицинских исследованиях / А. Ф. Ванин // Вестник РАМН. - 2000. - № 4. - С. 3-5.
3. Васильева Е. М. Влияние системы _-аргинина ЫО на активность АТ-Фаз и ПОЛ эритроцитов / Е. М. Васильева, М. И. Баканов, X. М. Марков // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1999. - Т. 128, № 9. - С. 321-323.
4. Дзоциева Л. X. Экспериментальное изучение влияния нитрита натрия на основные процессы мочеобразования, про-теинурию и содержание метгемоглобина / Л. X. Дзоциева, Е. Г. Козаева, И. Г. Джиоев // Вестник международной академии экологии и безопасности жизнедеятельности. - 2010. - Т. 15, № 2. - С. 80-83.
5. Зорькин А. А. Динамика свободных аминокислот и кортикостерона в тканях печени и миокарда крыс при комбинированной ожогово-лучевой травме / А. А. Зорькин, Б. М. Курцев, А. П. Довганский // Метаболические процессы при некоторых экстремальных состояниях. - 1985. - С. 3-24.
6. Камышников В. С. Клинико-биохимическая лабораторная диагностика / В. С. Камышников. - Минск : 2003. Т. 1. -С. 409-412.
7. Камышников В. С. Клинико-биохимическая лабораторная диагностика / В. С. Камышников. - Минск : 2003. - Т. 2. -С. 307-309.
8. Кушаковський М. С. Клинические формы повреждения гемоглобина / М. С. Кушаковський. - Л.: Медицина, 1968. - 325 с.
9. Стентон Г. Медико-биологическая статистика / Г. Стентон; [пер. с англ.] - М.: Практика, 1998. - 459 с.
10. Хронический гастрит / [Аруин Л. И., Григорьев П. Я., Исаков В. А., Яковенко Э. П.]. - Амстердам : Академический медицинский центр Амстердама, 1993. - 362 с.
11. Циклические превращения оксида азота в организме млекопитающих / [В. П. Реутов, Е. Г. Сорокина, Ю. Е. Охотин, Н. С. Косицын]. - М.: Наука, 1998. - 156 с.
12. Цыганенко О. И. Гигиеническая оценка мяса свиней, получавших повышенные количества нитратов / О. И. Цыганенко. Г. А. Хмельницкий, А. Бокор [и др.] // Вопросы питания. - 1991. - № 6. - С. 47-49.
13. Arrigo A. P. Molecular Biology of Free Radicals in Human Diseases / A. P. Arrigo, C. Kretz-Remy. - Saint Lucia. London: OICA International, 1998. - Chapter 7. - P. 181-223.
14. Clifford A. Role of ornithine decarboxylase in epidermal tumorigenesis. / A. Clifford, D. Morgan, S. Yuspa [et al.] // Cancer Res. - 1995. - Vol. 55. - P. 1680-1686.
15. Luk G. D. Ornithine Decarboxylase as a Biologic Marker in Familial Colonic Polyposis / G. D. Luk, S. B. Baylin // New Engl. Med. J. - 1984. - Vol. 331. - P. 80-83.
16. Munoz E. Tax Induces Nuclear Translocation of NF-KB through Dissociation of Cytoplasmic Complexes Containing p105 or plOO but Does Not Induce Degradation of IKBoL/MAD3 / E. Munoz, G. Courtois, P. Veschambre [et al.] // J. Virol. - 1994. -Vol. 68. - P. 8035-8044.
17. O'Brien T. G. Ornithine decarboxylase overexpression is a sufficient condition for tumor promotion in mouse skin. / T. G. O'Brien, L. C. Megosh, G. Gilliard, A. Peralta Soler // Cancer Res. - 1997. - Vol. 57. - P. 2630-2637.
18. Pegg A. Ornithine decarboxylase as a target for chemoprevention. / A. Pegg, L. M. Shantz, C. S. Coleman // J. Cell. Bio-chem. - 1995. - Vol. 22. - P. 132-138.
19. Shantz L. M., Pegg A. Overproduction of ornithine decarboxylase caused by relief of translational repression is associated with neoplastic transformation. / L. M. Shantz, A. Pegg // Cancer Res. - 1994. - Vol. 54. - P. 2313-2316.
20. Spitsin S. V. Characterization and functional analysis of the human inducible nitric oxide synthase gene promoter. / S. V. Spit-sin, H. Koprowski, F. N. Michaels // Mol. Medicine. - 1996. - Vol. 2. - P. 226-235.
УДК 577. 122. 34:546. 172. 6:616. 33-006. 6-037
ОСОБЛИВОСТ1 МО-СИНТАЗНО'Г ОКИСНЮВАЛЬНОГ СИСТЕМИ ТА СТАНУ ОБМ1НУ АМ1НОКИСЛОТИ ЬАРПНШУ У ХВОРИХ ГАСТРОКАНЦЕРОГЕНЕЗОМ I ГХ ПРОГНОСТИЧНЕ ЗНАЧЕННЯ
Васильева I. М., Шевченко О. О., Вшник Ю. О., Жуков В. I., Пол1щук Т. В.
Резюме. Досл1джено стан окиснювалыно! ЫО-синтазно! системи у хворих гастроканцерогенезом та де-яких метаболтв обм1ну амшокислоти _-агршшу I !х прогностичне значення. Резулытати вивчення стану ЫО-синтазно! окиснювалыно! системи виявили зростання у хворих пац1ент1в на аденокарциному шлунка вмюту в сироватц1 кров1 ам1аку, нггрит1в, нгграт1в, нггрозотюл1в, 1_-цитрулшу, активност1 фермент1в еЫО8 I 1ЫО8, на фон1 зниження _-аргшшу I орнггину. Резулытати обмшу амшокислоти орытину у хворих на РШ виявило пщви-щення активност1 ферменту декарбоксилювання орнггину - орнггиндекарбоксилази, I вмюту в плазм1 кров1 путресцину, спермщину I зменшення спермшу.
Ключов1 слова: ЫО-снтаза, _-аргшш, амшокислота, гастроканцерогенез.
УДК 577. 122. 34:546. 172. 6:616. 33-006. 6-037
ОСОБЕННОСТИ МО-СИНТАЗНОЙ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ И СОСТОЯНИЯ ОБМЕНА АМИНОКИСЛОТЫ Ь-АРГИНИНА У БОЛЬНЫХ ГАСТРОКАНЦЕРОГЕНЕЗОМ И ИХ ПРОГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ
Васильева И. М., Шевченко Е. А., Винник Ю. А., Жуков В. И., Полищук Т. В.
Резюме. Исследовано состояние окислителыной ЫО-синтазной системы у болыных гастроканцерогенезом и некоторых метаболитов обмена аминокислоты _-агринина и их прогностическое значение. Резулытаты изучения состояния ЫО-синтазной окислителыной системы обнаружили рост у болыных пациентов с аденокарциномой желудка содержания в сыворотке крови аммиака, нитритов, нитратов, нитро-зотиолов, _-цитруллина, активности ферментов еЫО8 и иЫО8, на фоне снижения _-аргинина и орнитина. Резулытаты обмена аминокислоты орнитина у болыных РС выявили повышение активности фермента декар-боксилирования орнитина - орнитиндекарбоксилазы, и содержания в плазме крови путресцина, спермиди-на и уменышение спермина.
Ключевые слова: ЫО-синтаза, _-аргинин, аминокислота, гастроканцерогенез.
UDC 577. 122. 34:546. 172. 6:616. 33-006. 6-037
Features of NO-Synthase Oxidative System and State of L-Arginine Metabolism in Patients with Gastrocancerogenesis and their Prognostic Significance
Vasylyeva I. M., Shevchenko E. A.,Vynnik Yu. A., Zhukov V. I., Polishchuk T. V.
Abstract. NO-synthase oxidative system plays a universal role of many physiological functions of the cardiovascular, central nervous, immune, muscular, respiratory, digestive systems. NO is responsible for vascular tone, intercellular communication, modulation of neurotransmission, immune toxicity level, the secretion of hormones, neurotransmitters, providing current conditions of physiological hemostasis. An increase in reactive oxygen species (ROS) quantity in the cell can transform effects of NO from protective into cytotoxic. It can occur not only due to induction of NO-synthase by endotoxins, but also lack of thiols in cells and elevation of ROS that can lead to decrease in protein nitrosylation. Features of NO-synthase oxidative system and some metabolites of L-arginine metabolism in patients with gastrocancerogenesis and their prognostic significance were studied. Sixty one patients with gastric adenocarcinoma between the ages of 43 to 68 years, who were treated at the Kharkov Regional Oncologic Center, underwent clinical examination. The second stage of gastrocancerogenesis was established in 19 patients (11 males, 8 females), the third stage in 22 patients (13 males, 9 females), the fourth stage in 20 patients (9 males, 11 females) using clinical, laboratory, instrumental and histo-morphological methods. The control comparative group consisted of healthy individuals between the ages of 45 to 65 years (8 males, 6 females). All investigations were performed in the first day after admission of patients to the pathogenetic therapy. The program of investigation included the study of NO-synthase oxidative system and metabolism of L-arginine metabolites. Derivatives of nitric acid oxidation products - nitrites, nitrates, S-nitrosothiols and activity of eNOS and iNOS were determined in the blood serum of both patients and healthy individuals. The state of oxidative NO-synthase system and some metabolites of L-arginine metabolism and their prognostic significance were studied in patients with gastrocancerogenesis. The results of studying the state of NO-synthase oxidative system showed increase in serum ammonia, nitrites, nitrates, S-nitrosothiols, L-citrulline, activity of eNOS and iNOS with decrease in L-arginine and ornithine levels in patients with gastric adenocarcinoma. Patients with gastric cancer had increased activity of the enzyme of ornithine decarboxylation - ornithine decarboxylase and decrease in plasma putrescine, spermidine and spermine levels. The study of NO-synthase oxidative system showed the elevation of NO metabolites in blood serum. Activation of this system and accumulation of toxic products were observed in almost all cases in patients on more than 100 % compared to control group. Such results were confirmed by high levels of nitrites, nitrates, S-nitrosothiols and ammonia. The concentration of nitrites, nitrates, S-nitrosothiols in patients with IV stage of gastrocancerogenesis was correspondingly 2.1, 2.4 and 4.3 times higher compared to control group. Results confirmed that patients with gastric cancer had activated free radical processes, activated NO-synthase oxidative system and increased activity of ornithine decarboxylase that can be considered as an important pathogenetic factor of gastrocancerogenesis development. The study of NO-synthase oxidative system in patients with gastric adenocarcinoma revealed an activation of free radical processes, accumulation of high amount of reactionable molecules, depression of antioxidant system, which prognostic index can be the level of methemoglobin in blood. The content of hemoglobin in blood and ammonia in blood serum has the high correlation level with the severity of the disease and it reflects the stage of endogenic intoxication. The presence of low ornithine level in blood plasma may serve as a prognostic criterion of early diagnostic of gastro-intestinal tract tumors and its low level is observed due to decreased activity of ornithine decarboxylase.
Keywords: NO-synthase, L-arginine, amino acid, gastrocancerogenesis.
Рецензент - проф. Костенко В. О.
Стаття надшшла 3. 06. 2014 р.
