CC BY
61
УДК: 616.33-006.6-007.17-091.8-07
состояние надэпителиального слизистого Слоя при
ДИСПЛАЗИИ слизистой оболочки ЖЕЛУДКА II-III СТЕПЕНИ
и раке желудка различных гистологических вариантов
М.В. Вусик1, В.А. Евтушенко1, М.Б. каракешишева1, Н.А. кривова2,
т.В. Авдеенко1, р.И. Плешко3
ФГБУ «НИИ онкологии» СО РАМН, г. Томск1 НИИ биологии и биофизики ТГУ, лаборатория биохимии, г. Томск2 ГОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздравсоцразвития РФ, кафедра морфологии и общей патологии, г. Томск3 634028, Россия, г. Томск, ул. Савиных, 12/1, e-mail: [email protected]
Проведено комплексное изучение биохимических особенностей компонентов надэпителиального слизистого слоя у 85 больных с дисплазией эпителия II-III степени и раком желудка РЖ II—III стадии с оценкой их клинического и прогностического значения. Показано, что имеются существенные различия в составе компонентов пристеночного слизистого слоя у пациентов с минимальными воспалительными изменениями слизистой оболочки желудка (СОЖ) и пациентов с диспластическими изменениями СОЖ.
Ключевые слова: надэпителиальный слизистый слой, рак желудка, дисплазия слизистой оболочки желудка.
SUPRAEPITHELIAL MUCOSAL LAYER IN STAGE II-III GASTRIC DYSPLASIA AND CANCER
OF VARIOUS HISTOLOGICAL TYPES M.V Vusik1, V.A. Evtushenko1, M.B. Karakeshishova1, N.A. Krivova2, TV. Avdeenko1, R.I. Pleshko3 Cancer Research Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of Medical Sciences, Tomsk1 Biochemistry Laboratory, Research Institute of Biology and Biophysics, Tomsk2 Morphology and General Pathology Department, Siberian State Medical University, Tomsk3 12/1, Savinykh Street, 634028-Tomsk, Russia, e-mail: [email protected]
The complex study of biochemical features of supraepithelial mucosal layer components in 85 patients with grade II-III epithelial dysplasia and stage II-III gastric cancer with the assessment of their clinical and prognostic factors was carried out. Significant differences in the parietal mucosal layer components between patients with minimal inflammatory changes in the gastric mucosa and patients with gastric mucosal dysplasia were found.
Key words: supraepithelial mucosal layer, gastric cancer, gastric mucosal dysplasia.
Дисплазия слизистой оболочки желудка П-Ш степени является предраковым изменением, при котором рак желудка (РЖ) может развиться с большей долей вероятности, чем в нормальном эпителии аналогичной локализации. В работах последних лет основное внимание уделяется хроническому гастриту как заболеванию, предшествующему развитию опухоли. Есть предположение, что рак, как более тяжелая патология, возникает из гастри-тически измененной слизистой оболочки желудка (СОЖ). Главное при хроническом гастрите не столько истончение СОЖ, сколько уменьшение числа специализированных гландулоцитов, обеспечивающих секреторную функцию желудка, и замещение их клетками более примитивными, в том числе вырабатывающими слизь [1, 6, 10].
В настоящее время при изучении процессов гастроканцерогенеза большое значение придают соотношению канцерогенных и антиканцерогенных, защитных факторов, среди которых особое значение имеет изменение качественного и количественного состава желудочной слизи [1, 4, 6]. Пристеночный слизистый слой представляет собой сложную, многокомпонентную структуру. Основой ее являются структурные полимеризованные гликопротеины (Гп) слизи, которые определяют основные физико-химические свойства всего слоя: вязкость, эластичность, проницаемость и т.д. [11]. В связи с тем, что нарушение целостности слизистой оболочки с последующим развитием язвы может быть связано с изменением и декомпенсацией слизеобразования на определенной стадии разви-
тия заболевания, заслуживает внимания изучение особенностей биосинтеза и формирования слизи. О характере нарушения слизеобразования, степени зрелости слизистого секрета можно судить по присутствию в его составе Гп слизи терминальных углеводных остатков, представленных фукозой, сиаловыми кислотами, гексозаминами, гексозами, маннозой. Отрегулированный ход созревания Гп в клетке обеспечивает полноценную защиту слизистой оболочки от внешних и внутренних агрессивных факторов [4]. Изучение состава Гп и их олигосахаридов в настоящее время считается важным для понимания патогенеза целого ряда заболеваний, прежде всего злокачественных опухолей и язвенных дефектов [4, 9, 13]. Все вышеизложенное определило цель и задачи настоящего исследования.
Целью работы явилось комплексное изучение биохимических особенностей компонентов пристеночного слизистого слоя при диспластических процессах и РЖ с оценкой их клинического и прогностического значения.
Материал и методы
В исследование были включены 85 человек, находившихся на амбулаторном и стационарном лечении в клиниках НИИ онкологии СО РАМН. В зависимости от нозологической формы заболевания пациенты были разделены на 4 группы, в первой из которых у 21 пациента были диагностированы предопухолевые изменения СОЖ с дисплазией эпителия 11-111 степени. Вторая группа состояла из 24 больных РЖ 11-111 стадии с аденокарциномой желудка. Третья группа - из 19 человек с перстневидно-клеточным раком желудка 11-111 стадии. Контрольную (IV группа) составили 20 условно здоровых лиц без заболеваний органов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ).
Эндоскопическое обследование проводили с помощью фиброгастроскопов GIF-XQ-10 и GIF-XQ-40 фирмы «01утрш». Во время эндоскопического исследования производили сбор проб пристеночнополостной слизи для проведения количественного биохимического анализа структурных и внеструк-турных гликопротеинов. Для морфологической верификации изменений получали биоптаты СОЖ, у пациентов II и III групп биопсия производилась из зоны опухолевого поражения.
Выделение полимеризованных Гп желудочной слизи проводилось по методу, предложенному
Б.В. Питраном (1990) [8]. Для определения концентрации белковой части Гп использовали метод, основанный на осаждении белков амидо-черным [2]. Для определения углеводного состава Гп проводили ступенчатый кислотный гидролиз по методу А. Нойберга и Р. Д. Маршалла (1969) в модификации Н.А. Кривовой (1994) [4]. Концентрацию галактозы определяли по методу D.U. Handel и W. Kittlak (1963) [15], фукозы - по методу Dishe и Shettles [14], гексозаминов - по методу G. Blix (1948) [12], сиаловой кислоты - с помощью 2-тиобарбитура-товой кислоты [17]. В гомогенате, содержащем внеструктурные компоненты желудочной слизи, определяли концентрацию нуклеиновых кислот по методу Г.А. Критского (1980) [5], активность пепсина [16] и уровень бикарбонатов - титрацион-ным методом.
Результаты и обсуждение
При исследовании биохимических показателей структурных гликопротеинов пристеночной слизи желудка в группе контроля выявлено, что значения уровня моносахаридов в порядке убывания распределились следующим образом: гексозамины (38,72 ± 2,93 ммоль/л), галактоза (11,76 ± 1,31 ммоль/л), фукоза (3,59 ± 0,18 ммоль/л), сиаловые кислоты (0,134 ± 0,02 ммоль/л) (таблица).
Анализ данных у больных с дисплазией эпителия не выявил изменений в содержании белковой части Гп по сравнению с контролем, однако отмечено резкое снижение содержания суммарных моносахаров за счет уменьшения концентрации гексозаминов (3,09 ± 0,08 ммоль/л). При этом показатели содержания галактозы (11,06 ± 0,07 ммоль/л) и фукозы (3,09 ± 0,08 ммоль/л) находятся примерно на одном уровне по сравнению с аналогичными показателями в группе контроля. Содержание сиа-ловых кислот увеличилось по сравнению с группой контроля в 3 раза (p<0,05).
У пациентов с перстневидноклеточным раком желудка биохимические показатели состава Гп НэСС характеризуются увеличением суммы моносахаров (в результате резкого повышения концентрации галактозы) более чем в 2 раза по сравнению с показателями больных с дисплазией СОЖ, при этом значение данной характеристики приближалось к параметрам группы контроля, но не достигало их. Среди моносахаров также преобладала галактоза, но ее количество резко увеличилось (38,40 ± 0,12 ммоль/л, p<0,05) по
сравнению с показателями в I и II группах. Повысилось содержание фукозы (6,04 ± 0,09 ммоль/л), нуклеиновых кислот (26,37 ± 0,40 ммоль/л) и белка, превышая в несколько раз показатели групп контроля и дисплазии. Концентрация сиаловых кислот осталась на уровне показателей больных с дисплазией СОЖ, но значимо выше, чем в группе контроля. Такие изменения могут свидетельствовать о достаточно грубом нарушении биосинтеза и деградации всех компонентов слизи при данном варианте рака, а именно синтеза низкогликозилиро-ванных Гп (значительное снижение гексозаминов) в большом количестве (высокий уровень белка Г п) с нарушением нормальных соотношений в структуре моносахаров. Причем большое количество нуклеиновых кислот в слизи свидетельствует об усиленной клеточной гибели элементов СОЖ.
В ходе сравнения показателей биохимического состава слизи в группе пациентов с аденокарциномой и у больных с перстневидноклеточным раком выявлено некоторое снижение содержания галактозы (34,86 ± 0,27 ммоль/л) и фукозы (3,58 ± 0,19 ммоль/л), показатели гексозаминов и сиаловых кислот, напротив, увеличились в 2 раза (таблица). Концентрация белка в слизи при этом варианте РЖ была ниже аналогичных при перстневидноклеточном раке, но выше контрольных значений.
Наличие внеструктурных компонентов желудочной слизи определяется функциональным состоянием ЖКТ, что выражается в различном количестве ферментов, белковых веществ, нуклеиновых кислот в желудочной слизи. При анализе содержания нуклеиновых кислот, бикарбонатов и пепсина в ряду: контроль - дисплазия СОЖ -аденокарцинома - перстневидноклеточный РЖ определяется общая динамика изменений в сторону увеличения всех показателей. Выявлено, что содержание нуклеиновых кислот в желудочной слизи увеличивается у пациентов с дисплазией СОЖ в 5 раз по сравнению с пациентами группы контроля, а у пациентов III группы этот показатель увеличен в 30 раз. Содержание бикарбонатов увеличивается в группе пациентов с дисплазией СОЖ (3,25 ± 0,09 мкмоль/л) и не отличается от значений в группе РЖ с гистологическим вариантом аденокарцинома (3,23 ± 0,29 мкмоль/л), но возрастает в 3 раза в III группе (больные с перстневидноклеточным раком желудка). Секреция пепсина также увеличивается в исследуемых группах пациентов по сравнению с условно здоровыми лицами и достигает максимальных значений в группе больных с перстневидноклеточным РЖ (10,8 ± 0,17 мЕд/мл).
Известно, что важным признаком дисплазии СОЖ является дисдифференцировка эпителия,
Таблица
Биохимический состав пристеночной слизи желудка у больных с дисплазией СОЖ, перстневидноклеточным раком и аденокарциномой желудка (М±т)
Группы больных Гексоза- мины, ммоль/л Галактоза, ммоль/л Фукоза, ммоль/л Сиаловая кислота, ммоль/л Сумма моносаха- ров, ммоль/л Белок, г/л Нуклеиновые кислоты, мг/мл Бикарбонаты, мкмоль/мл Пепсин, мЕд/мл
Контроль 38,72±2,93 11,76±1,31 3,59±0,18 0,134±0,02 54,23±2,29 3,96±0,77 0,71±0,27 2,12±0,03 2,21±0,37
Диспла- 3,09±0,08 11,06±0,07 2,66±0,13 0,41±0,02 17,22±0,19 3,57±0,10 5,04±0,09 3,25±0,14 5,93±0,24
зия P, Р Р Р Р2 Р Р Р
Р 2 Р 2 Рз Р 2 Р2 Р 2
Перстне- 4,80±0,13 38,40±0,12 6,04±0,09 0,42±0,02 49,65±0,29 8,60±0,10 26,37±0,40 6,07±0,14 10,78±0,17
видно- Р Р Р Р Р Р Р Р Р
клеточ- Рі Рі Рз Рз Рі Рз Рз Рз Рі
ныи рак Р3 Рі Рі Рі Рі
Адено- 8,31±0,3 34,86±0,27 3,58±0,19 0,93±0,03 47,912±0,3 6,59±0,22 15,94±0,29 3,23±0,32 9,12±0,23
карци- Р Р Р 2 Р Р Р2 Р Р2 Р
нома Рі Рі Рі Рі Рі Рі Рі Рі
желудка Р 2 Р2 Р 2 Р 2 Р 2
Примечание: р - различия статистически значимы по сравнению с группой контроля (р<0,05), р1 - различия статистически значимы по сравнению с группой больных с дисплазией (р<0,05), р2 - различия статистически значимы по сравнению с группой больных с перстневидноклеточным РЖ (р<0,05), р3 - различия статистически значимы по сравнению с группой больных с аденокарциномой желудка (р<0,05).
о которой можно судить по укорочению продолжительности жизни клеток, снижению секреции мукоида и т.д. [7]. Биохимическое исследование пристеночной слизи подтвердило, что дисплазия СОЖ сопровождается выраженными количественными изменениями ее структурных компонентов. Характерным признаком стало значительное уменьшение числа гексозаминов, входящих в состав корпусных моносахаров и определяющих количество и длину углеводных цепочек Гп. Это может свидетельствовать о глубоком угнетении гли-козилирования и синтезе неполноценных Гп, что существенно нарушает гелеобразующие свойства слизи и ее защитные свойства [3]. Наблюдающееся при этом увеличение концентрации сиаловых кислот может иметь компенсаторный характер, так как занимая концевые позиции, они способствуют образованию межмолекулярных связей.
Таким образом, уже на стадии дисплазии происходят грубые нарушения состава пристеночной слизи желудка, приближающиеся к показателям неопластического слизеобразования. Дальнейшие изменения в виде увеличения доли галактозы (взамен гексозаминов) в углеводном компоненте Гп могут свидетельствовать о переходе в перстневидноклеточный или железистый рак. Полученные данные позволяют оценить риск развития РЖ у больного с дисплазией, выявить ранние стадии опухоли. Это особенно важно для формирования группы повышенного онкологического риска среди лиц с незначительными проявлениями или без таковых на поверхности СОЖ. Различия в биохимическом составе слизи при аденокарциноме и перстневидноклеточном раке могут стать одним из критериев дифференциальной диагностики этих форм, а возможно, и прогноза этих болезней.
ЛИТЕРАТУРА
1. БочкареваН.В. Антиоксидантные характеристики биологических жидкостей при диспластических и опухолевых процессах желудка: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Томск, 1998. 16 с.
2. БузунГ.А., ДжемухадзеК.М.,МилешкоЛ.Ф. Определение белка в растениях с помощью амидо-черного // Физиология растений. 1982. T 2, № 1. C. 198-204.
3. Вусик М.В., Крицкая Н.Г., Евтушенко В.А. Клиникоморфологическая оценка результатов эндоскопической лазерной терапии у больных раком желудка в ранние сроки после дистальных субтотальных резекций // Сибирский онкологический журнал. 2006. № 3. С. 34-40.
4. Каракешишева М.Б., Бочкарева Н.В., Евтушенко В.А. и др. Роль компонентов желудочной слизи и клеточного состава воспалительного инфильтрата слизистой оболочки желудка в оценке риска развития рака желудка // Сибирский онкологический журнал. 2007. № 4. С. 57-61.
5. Критский Г.А., Александров С.В. Диагностика радиационного поражения по анализу нуклеиновых кислот крови // Биохимические методы. М., 1980. С. 118-121.
6. Павлова Н.Н. Изменение биохимических характеристик желудочной слизи и системы антиоксидантной защиты организма при предопухолевых заболеваниях и раке желудка: Дис. . канд. мед. наук. Томск, 2004. 152 с.
7. Панкова О.В. Комплексная морфометрическая оценка дисплазии слизистой оболочки при предопухолевых заболеваниях и раке желудка: Автореф. дис. . канд. биол. наук. Томск, 1997. 23 с.
8. Питран Б.В. Усвоение органических и неорганических соединений в организме животных. Рига, 1990. С. 219-241.
9. Сальников А.В. Морфофункциональное состояние слизистой оболочки желудка и надэпителиального слизистого слоя при Helicobacter pylori инфекции: Дис. ... канд. мед. наук. Томск, 1999. 126 с.
10. Щепотин И.Б., Эванс С.Р. Рак желудка: практическое руководство по профилактике, диагностике и лечению. Киев: Книга Плюс, 2000. 227 с.
11. Allen A. Structure of gastrointestinal mucus glycoproteins and viscosity and gel-formation properties of mucus // Brit. Med. Bull. 1978. Vol. 34. P. 28-33.
12. Blix G. The determination of hexoamines according to Elson and Morgan // Acta Chemia Scand. 1948. Vol. 2 (5). P. 467-473.
13. CarusoR.A., FedeleF, Zuccala V Mast cell and eosinophil interaction in gastric carcinomas: ultrastructural observation // Anticancer Res. 2007. Vol. 27 (1A). P. 391-394.
14. Dische ZA., ShettlesL.B. Specific color reaction of methylpentoses and a spectrophotometric micromethod for their determination // J. Biol. Chemistry. 1948. Vol. 175 (2). P. 595-603.
15. Handel D.U., Kittlak W. Vergleichende Untersuchung Metodik der Bestimmung des eiwei gebundenen Zuckers // Z. Med. Labor. Techn. 1963. № 4. P. 163-169.
16. Lowry O.H., Rosenbrough N.J., Farr A.L. Protein measured with the Folin phenil reagent // J. Biol. Chem. 1951. Vol. 193. P. 265-275.
17. Warren L. The thiobarbituric acid assay of sialic acid // J. Biol. Chem. 1959. Vol. 234 (8). P. 1971-1975.
Поступила 18.11.10
