CC BY
63
КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Инна Ивановна Аншонеева1, Татьяна Владимировна Абакумова2, Татьяна Петровна Генинг3
РЕЦЕПТОРНЫЙ СТАТУС И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ НЕЙТРОФИЛЬНЫХ ГРАНУЛОЦИТОВ В ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ ПРИ АКТИВАЦИИ ПРОЦЕССОВ ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ НА ПОЗДНИХ СТАДИЯХ РАКА ЯИЧНИКОВ
1 К. м. н., доцент, кафедра онкологии и лучевой диагностики Ульяновского государственного университета (432000, РФ, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, д. 42)
2 Аспирант, кафедра физиологии и патофизиологии Ульяновского государственного университета
(432000, РФ, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, д. 42)
3 Профессор, д. б. н., заведующий кафедрой физиологии и патофизиологии Ульяновского государственного университета (432000, РФ, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, д. 42)
Адрес для переписки: 432000, РФ, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, д. 42, кафедра онкологии и лучевой диагностики Ульяновского государственного университета, Антонеева Инна Ивановна;
e-mail: naum-53@yandex.ru
С целью оценки рецепторного статуса и функционального состояния нейтрофильных гранулоци-тов в периферической крови при активации процессов липопероксидации на поздних стадиях рака яичников в эритроцитах и плазме периферической крови у 32 первичных больных раком яичников III—IV стадий (FIGO) определяли концентрацию малонового диальдегида и активность антиоксидант-ных ферментов. В нейтрофильных гранулоцитах цитохимически определяли уровень миелоперокси-дазы, катионных белков, оценивали фагоцитарную активность нейтрофилов и проводили спонтанный вариант НСТ-теста, а также определяли субпопуляционный состав нейтрофилов с использованием моноклональных антител к молекулам CDlla, CDllb, CD15. Полученные результаты могут свидетельствовать о функциональной гетерогенности нейтрофильных гранулоцитов, а также о возникновении порочного круга по поддержанию оксидативного стресса при раке яичников.
Ключевые слова: рак яичников, нейтрофильные гранулоциты, система перекисного окисления липидов — антиоксиданты.
Организм опухоленосителя находится в состоянии хронического стресса. Можно выделить 3 стадии адаптации организма к последнему в соответствии с показателями перекисного окисления липидов (ПОЛ): 1) снижение содержания продуктов ПОЛ; 2) формирование длительной адаптации при максимальной активности антиокислительных систем и повышенной активности ПОЛ; 3) истощение, характеризующееся снижением активности как антиокислительных систем, так и ПОЛ [ 1 ]. «Всплеск» свободнорадикальных процессов на поздних стадиях рака яичников (РЯ), вероятно, может привести
© Антонеева И. И., Абакумова Т. В., Генинг Т. П., 2009 УДК 618.11-006.6-02:612.112.91
к дестабилизации клеточных мембран нейтрофильных гранулоцитов (НГ) в циркулирующей крови. При этом в плазмолемме нарушаются распределение различных рецепторов и процессы их экспрессии, что влечет за собой нарушение адгезивных свойств и эффекторных реакций.
В результате возможно нарушение взаимодействия этих клеток с клетками эндотелия сосудов, не позволяющее создать полноценно функционирующий пул тканевых НГ.
Целью исследования была оценка рецепторного статуса и функционального состояния НГ периферической крови при активации процессов липопероксидации на поздних стадиях РЯ.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Обследуемая группа состояла из 32 первичных больных РЯ III—IV стадий (FIGO), проходивших обследование и комплексное лечение в гинекологическом отделении Ульяновского областного клинического онкологического диспансера. Контрольную группу составили женщины-доноры.
Интенсивность ПОЛ оценивали по концентрации малонового диальдегида (МДА), ферментативный компонент системы антиоксидантной защиты — по активности каталазы [2] и глутатионредуктазы (ГР) [3] в плазме крови и эритроцитах [4]. В НГ периферической крови цитохимически определяли уровень миелопероксида-зы [5] и содержание катионных белков [6]. Результаты выражали в виде среднего цитохимического коэффициента. Пробу с восстановлением нитросинего тетразолия (НСТ) проводили в спонтанном варианте НСТ-теста [7]. Показатель интенсивности НСТ-теста выражали в проценте активных клеток. Поглотительную способность НГ оценивали по величине фагоцитарного индекса и фагоцитарного числа [6]. Субпопуляционный состав лейкоцитов исследовали с использованием моноклональных антител фирмы «Сорбент ТМ» (Москва) к молекулам CDlla, CDllb, CD15 методом иммунофлуоресцентной микроскопии.
Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием непараметрических методов. Для определения значимости различий между двумя группами применяли критерий Манна—Уитни [8].
РЕЗУЛЬТАТЫ
В результате проведенных нами исследований установлено, что активность миелопероксидазы в НГ периферической крови больных РЯ снижена по сравнению с миелопероксидазой НГ доноров.
При оценке НГ в спонтанном НСТ-тесте установлено, что процент активных клеток в периферическом кровотоке больных РЯ статистически значимо выше такового у доноров, а уровень катионных белков в НГ периферической крови больных РЯ значимо (р < 0,05) ниже такового в НГ доноров (см. рисунок).
От общего числа НГ периферического кровотока (фагоцитарный индекс) больных РЯ фагоцитирующие клетки составили 57,9 ± 9,7%, что статистически значимо отличалось от соответствующего показателя у доноров (77, l ± l, 19%; р < 0,05). Среднее число частиц, захваченных одним НГ (фагоцитарное число) периферического кровотока у больных РЯ, статистически значимо не отличалось от такового для НГ доноров (l ,64 ± 0,l и l,76 ± 0,05 соответственно). В процессе опухолевой прогрессии статистически значимо снижалось количество НГ, экспрессирующих дифференцировочный маркер CDl5 [9]. Динамика содержания клеток CDlla+ и CDllb+ была разнонаправленной, а изменения по сравнению с показателями у доноров — статистически незначимыми (табл. l).
С целью оценки системы ПОЛ—антиоксиданты в плазме крови и эритроцитах на различных клинических стадиях РЯ у обследуемых больных изучали уровень МДА, активность каталазы и ГР (табл. 2). При этом выявлено, что у больных РЯ III стадии статистически значимо
60
50
40
30
20
10
Рисунок. Активность миелопероксидазы, количество катионных белков и интенсивность спонтанного НСТ-теста НГ периферической крови больных РЯ и женщин-доноров.
КБ — катионные белки; МПО — миелопероксидаза; СЦК — средний цитохимический коэффициент. I — активность миелопероксидазы; II — активность КБ; III — НСТ-активные нейтрофилы.
А. Здоровые доноры. Б. Больные РЯ.
увеличен уровень МДА в плазме крови и эритроцитах по сравнению с таковым у доноров.
У больных РЯ IV стадии уровень МДА в плазме крови снижается практически до уровня у доноров. Снижение его в эритроцитах оказалось существенным и статистически значимым по сравнению с таковым на предыдущей стадии заболевания. В то же время уровень МДА в эритроцитах на IV стадии заболевания сохранялся выше уровня у доноров.
Динамика активности ферментов системы антиокси-дантной защиты на поздних стадиях РЯ была сходной с динамикой МДА. Так, активность каталазы, как в плазме крови, так и в эритроцитах больных РЯ III стадии резко была повышена по сравнению с активностью фермента в плазме и эритроцитах доноров, несколько снижалась на IV клинической стадии, не достигая, однако, уровня у доноров. Активность ГР, резко и статистически значимо повышенная как в плазме, так и в эритроцитах больных III клинической стадии, снижалась на IV стадии заболевания.
ОБСУЖДЕНИЕ
Существует мнение, что в результате недостаточного митохондриального дыхания в неоплазме первичного опухолевого узла на поздних стадиях РЯ устанавливается состояние внутриклеточной гипероксии [10]. Последнее, а также активация макрофагов, сопровождающаяся синтезом провоспалительных цитокинов (по аутокринному механизму они активируют как самих продуцентов, так и других представителей системы мо-нонуклеарных фагоцитов [11]), приводит к поступлению в кровоток продуцируемых неоплазмой активных форм кислорода.
0
Таблица 1
Динамика экспрессии дифференцировочных маркеров НГ периферической крови на поздних стадиях РЯ
Группа Количество лейкоцитов, X 109/л Количество НГ, %
CD11a+ CD11b+ CD15+
III стадия РЯ (п = 14) 6,2 ± 0,09 48,7 ± 9,41а 62,5 ± 3,06 45,7 ± 10,52а
IV стадия РЯ (п = 18) 7,3 ± 0,12 72,4 ± 3,87аб 59,8 ± 6,03 36,8 ± 6,34аб
Женщины-доноры (п = 16) 7,1 ± 0,02 60,9 ± 2,90 64,0 ± 3,01 61,8 ± 3,70
а Различия статистически значимы (р < 0,05) по сравнению с показателями у доноров. б Различия статистически значимы (р < 0,05) по сравнению с показателями на предыдущей стадии.
Активация процессов липопероксидации может вызывать изменения, главным образом, физико-химических свойств мембран НГ периферической крови, что приводит к деструктивным изменениям в клетках, усиливая агрегацию клеток и дегрануляцию, к изменению формы и активности плазмолеммы НГ. При этом в плаз-молемме нарушаются распределение различных рецепторов и процессы их экспрессии, что влечет за собой нарушение адгезивных свойств, эффекторных реакций. В таких клетках менее развита сеть подмембранных ми-крофиламентов, чем объясняют большую чувствительность к активирующим факторам и более мощный ответ на них. Считают, что это связано с более легким доступом гранул к плазматической мембране и ускорением процессов дегрануляции клеток. «Пенистые» клетки появляются не только среди моноцитов/макрофагов, но и среди НГ за счет образования в них многочисленных ли-
пидных вакуолей [12]. Фиксация апо-Ь-липопротеинов на фагоцитах ведет к активации липооксигеназы, активации кислородзависимого метаболизма, секреции ци-токинов, продукции эластазы и коллагеназы, основным источником которой являются НГ. Все это приводит к формированию порочного круга.
Таким образом, наблюдаемые изменения рецепторного статуса и функционального состояния НГ на поздних стадиях РЯ могут рассматриваться как проявление системного действия опухоли на организм.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ажипа Я. И. Медико-биологические аспекты применения метода электронного парамагнитного резонанса. — М.: Наука, 1983. — 528 с.
2. Карпищенко А. И. Медицинские лабораторные технологии и диагностика: Справочник: в 2 т. — СПб.: Интермедика, 1999. — С. 27—28.
Таблица 2
Уровень МДА, каталазы и ГР в плазме крови и эритроцитах больных РЯ
Показатель Группа
доноры (n = 20) III стадия (n = 18) IV стадия (n = 14)
Плазма крови
МДА, мкмоль/л 6,50 ± 0,81 9,93 ± 1,18а 6,14 ± 1,36а
каталаза, ммоль/с x л 0,028 ± 0,004 0,342 ± 0,027а 0,180 ± 0,012а
ГР, мкмоль/с x л 1,29 ± 0,17 1,51 ± 0,4а 0,59 ± 0,02а
Эритроциты
МДА, мкмоль/л 813,30 ± 21,64 1178,30 ± 51,2а 893,50 ± 31,02а
каталаза, ммоль/с x л 56,48 ± 2,72 65,62 ± 3,12а 52,00 ± 3,21а
ГР, мкмоль/с x л 13,03 ± 1,28 39,04 ± 1,42а 10,77 ± 0,56а
а Различия статистически значимы (р < 0,05) по сравнению с показателями у доноров.
3. Барабой В. А. Механизмы стресса и перекисное окисление липидов // Успехи совр. биол. — 1991. — Т. 111, № 6. — С. 923—931.
4. Андреева Л. И., Кожемякин Л. А., Кишкун А. А. Модификация метода определения перекиси липидов в тесте с тиобарбитуро-вой кислотой // Лаб. дело. — 1988. — № 11. — С. 86—89.
5. Лабораторные методы исследования в клинике / Под ред. В. В. Меньшикова. — М., 1987. — 356 с.
6. Овезмурадова Э. С. Изменение активности ЦХО в тканях белых крыс при остром перегревании // Здравоохр. Туркменистана. — 1966. — № 4. — С. 26—27.
7. Быкова А. А., Седина Н. Ц. Состояние фагоцитарной системы крови в НСТ-тесте в отдаленном периоде у участников ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС // Клин. лаб. диагн. — 2003. — № 7. — С. 16—17.
8. Сидоренко Е. В. Методы математической обработки в психологии. — СПб.: Речь, 2000. — 119 с.
9. Binns R. M., Whyte A., Licence S. T. The role of E-selectin in lym-
phocyte and polymorphonuclear cell recruitment into cutaneous delayed hypersensitivity reactions in sensitized pigs // J. Immunol. — 1996. — Vol. 157, № 9. — Р. 4094—4099.
10. Лю Б. Н., Лю М. Б., Исмаилов Б. И. Роль митохондрий в развитии и регуляции уровня окислительного стресса в норме, при клеточных патологиях и реверсии опухолевых клеток // Успехи совр. биол. — 2006. — Т. 126, № 4. — С. 388—398.
11. Лукина Е. А. Система мононуклеарных фагоцитов и биологические эффекты провоспалительных цитокинов // Рос. журн. га-строэнтерол., гепатол., колопроктол. — 1998. — № 5. — С. 7—13.
12. Рыжкова Н. А., Гавриленко Т. И. Функциональное состояние нейтрофильных гранулоцитов у пациентов с ишемической болезнью сердца [Электронный ресурс]: http://rql.net.ua/cardio_j/2004/3/ ryzhkova.htm (дата обращения: 10.02.2004).
Поступила 08.06.2009
Inna Ivanovna Antoneyeva1, Tatiana Vladimirovna Abakumova2, Tatiana Petrovna Gening3
PERIPHERAL NEUTROPHIL GRANULOCYTE RECEPTOR AND FUNCTIONAL STATUSES ASSOCIATED WITH ACTIVATION OF LIPID PEROXIDATION IN PATIENTS WITH ADVANCED OVARIAN CANCER
1 MD, PhD, Associate Professor, Department of Oncology and Radiation Diagnosis, Ulianovsk State University (42, ul. L. Tolstogo, Ulianovsk, Russian Federation, 432000)
2 Postgraduate Student, Department of Physiology and Pathophysiology, Ulianovsk State University (42, ul. L. Tolstogo, Ulianovsk, Russian Federation, 432000)
3PhD, DSc, Professor, Head, Department of Physiology and. Pathophysiology, Ulianovsk State University (42, ul. L. Tolstogo, Ulianovsk, Russian Federation, 432000)
Address for correspondence: Antoneyeva Inna Ivanovna, Department of Oncology and Radiation Diagnosis, Ulianovsk State University, 42, ul. L. Tolstogo, Ulianovsk, Russian Federation, 432000;
e-mail: naum-53@yandex.ru
Malonic aldehyde concentration and antioxidant enzyme activity were assessed in 32 patients with primary FIGO stage III and IV ovarian cancer to analyze peripheral neutrophil granulocyte receptor and functional statuses associated with activation of lipid peroxidation in peripheral red cells and plasma of patients with advanced ovarian cancer. Levels of myeloperoxydase and cation proteins were measured by cytochemistry in neutrophil granulocytes; other assessments included neutrophil phagocytic activity, spontaneous HCT testing and analysis of neutrophil subpopulations using monoclonal antibodies to CDlla, CDllb, CD15. The resulting findings are suggestive of neutrophil granulocyte functional inhomogeneity and existence of a vicious circle of oxidant stress maintenance in patients with ovarian cancer.
Key words: ovarian cancer, neutrophil granulocytes, lipid peroxidation system, antioxidants.
