CC BY
10
DOI 10.23946/2500-0764-2018-3-3-35-44
СТАТУС ВЫСШИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ КЛЕТОК ЭКЗОЦЕРВИКСА ПРИ ДИС- И НЕОПЛАСТИЧЕСКОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ
КАЮКОВА Е.В.1, БЕЛОКРИНИЦКАЯ Т.Е.1, ШОЛОХОВ Л.Ф.2, ТЕРЕШКОВ П.П.1
1ФГБОУВО «Читинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Чита, Россия
2ФГБНУ«Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека», г. Иркутск, Россия
ORIGINAL RESEARCH
FATTY ACID COMPOSITION OF PRECANCEROUS CERVICAL LESIONS AND CERVICAL CANCER TISSUES
ELENA V. KAYUKOVA1, TATIANA E. BELOKRINITSKAYA1, LEONID F. SHOLOKHOV2, PAVEL P. TERESHKOV1
1Chita State Medical Academy (39A, Gor'kogo Street, Chita, 672000), Russian Federation
2Research Center for Family Health and Human Reproduction Problems (16, Timiryazeva Street, Irkutsk, 664003), Russian Federation
Резюме
Цель. Выявить особенности состава высших жирных кислот тканевых липидов при предраковых и опухолевых поражениях шейки матки.
Материалы и методы. Материалы исследования - биоптаты шейки матки, верифицированные морфологически. Исследуемые группы: 1А - очаг предопухолевого поражения эк-зоцервикса; 1Б - парадиспластические клетки; НА - локус цервикального рака; 11Б - паранео-пластические клетки. Метод исследования -газожидкостная хроматография. Использовались методы непараметрической статистики с применением критерия Манна-Уитни. Различия считались статистически значимыми при р<0,05.
Результаты. В процессе цервикального канцерогенеза в клетках экзоцервикса регистрировался избыток насыщенных, дефицит моно-
и полиеновых жирных кислот. В клетках всех исследуемых клинических групп наблюдался рост пула жирных кислот с нечетным числом атомов углерода, максимальное значение которого было характерно для «предрака» и очага малигнизации. Для локуса злокачественной трансформации характерно появление в детектируемых количествах С190.
Заключение. Выявленные особенности являются частным примером атипического метаболизма клеток малигнизированного цервикального эпителия и могут послужить основой для разработки новых методов ранней диагностики рака шейки матки, а также дальнейших исследований в области молекулярного прогнозирования этого заболевания.
Ключевые слова: рак шейки матки, жирные кислоты, атипический метаболизм, диагностика, канцерогенез.
Abstract
Aim. To determine the fatty acid composition of lipids extracted from precancerous lesions and malignant tumors of the cervix.
Materials and Methods. We first isolated segments from precancerous cervical lesions and cervical cancer along with adjacent normal tissues. Extraction of lipids from homogenized tissues
was performed employing Folch method. Fatty acid composition was evaluated utilizing gas-liquid chromatography.
Results. Both precancerous and malignant cervical lesions demonstrated higher levels of saturated and odd-chain fatty acids while having lower levels of mono- and polyunsaturated fatty acids in comparison with adjacent normal tissues. We al-
fundamental VOL 3 AND CLINICAL MEDICINE n_ о
so detected an increased amount of nonadecylic/ Conclusions. Cervical cancer cells are charac-
nonadecanoic acid (C ) in cancerous tissues as terized by an impaired lipid metabolism, compared to both precancerous lesions and healthy Keywords: cervical cancer, fatty acids, im-
cervix. paired metabolism, diagnostics, carcinogenesis.
Введение
Рак шейки матки (РШМ) является одной из самых распространенных злокачественных опухолей у женщин во всем мире [1]. Несмотря на визуальную локализацию, введенную скрининговую программу, доступную первичную профилактику этого заболевания, в России остается высоким показатель его поздней выявляемо сти (34,3% в 2017г.) [2]. Следует помнить, что РШМ - это длительный стадийный процесс. Можно предположить, что на каждом этапе злокачественной трансформации церви-кального эпителия имеются свои биохимические особенности метаболизма клеток, что требует дальнейшего изучения.
Цель исследования
Выявить особенности состава высших жирных кислот (ВЖК) тканевых липидов при предраковых и опухолевых поражениях шейки матки.
Материалы и методы
В качестве образцов для исследования служили биоптаты шейки матки, полученные путем прицельной ножевой биопсии или в ходе проведения оперативного лечения. Средний возраст пациенток составил 38+8,26 лет. Все обследуемые были информированы о проводимой работе и дали свое письменное согласие на участие в ней. Исследование проведено с соблюдением принципов Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации с согласия локального этического комитета Читинской государственной медицинской академии [3].
В соответствии с данными гистологического исследования были выделены 2 сопоставимые клинические группы. 1 клиническая группа -больные с предраковыми заболеваниями шейки матки: цервикальная интраэпителиальная нео-плазия III степени (20 женщин). II - пациентки с впервые выявленным плоскоклеточным раком шейки матки Ia - Ib стадии (28 пациенток). В каждой группе выделены 2 фрагмента исследования: А - локус злокачественной трансформации или предопухолевое поражение шейки матки; Б - интактная ткань без признаков злокачественного роста и предраковых изменений.
Образцы группы сравнения были взяты у 18 практически здоровых женщин в возрасте от 28 до 48 лет (34,5+6,5 лет),
Для получения клеточной суспензии биоп-тат измельчали и гомогенизировали в гомогенизаторе Gentle MACS Dissociator (Германия) с пробирками С типа и с использованием набора реагентов Tumor Dissociation Kit (Германия). Затем суспензию клеток фильтровали через капроновый фильтр размером ячеек 30 мкм. Полученные клетки отмывали в среде RPMI-1640 с добавлением 10 % телячьей сыворотки и стандартного набора антибиотиков.
Для изучения спектра ВЖК липиды экстрагировали методом J. Folch (1957) [4]. Спектр ВЖК анализировали на хроматографе «Кри-сталл-2000М» (Россия) с использованием плаз-менно-ионизационного детектора и капиллярной колонки FFAP (США).
Оцениваемый спектр высших жирных кислот: С - миристиновая, С - миристоолеи-новая, С15.0 -пентадекановая, С15.1 - пентадека-еновая, С,_ „ - пальмитиновая, С,_, - пальмито-леиновая, С - маргариновая, С - гептаде-каеновая, С - стеариновая, С - олеиновая, С,опс - линолевая, С,„_. - у-линоленовая,
18:2о6 ' 18:Зо6 1 '
С т3 - а-линоленовая, С - а-метилстеари-новая, С20.0 - арахиновая, С20.3т6 - дигомо-у-ли-ноленовая кислота, С т6 - арахидоновая, С т3 - эйкозапентаеновая, С т3 - докозапен-таеновая кислоты.
Статистическая обработка данных проводилась с помощью программы «BIOSTAT». Результаты представлены как медиана с указанием 25-го и 75-го перцентилей. Использовались методы непараметрической статистики с применением критерия Манна-Уитни. Различия считались статистически значимыми при р<0,05.
Результаты
Анализируя качественный состав высших жирных кислот в исследуемых объектах, установлено, что по сравнению с контрольным образцами в клетках экзоцервикса всех патологических групп наблюдался дисбаланс ВЖК в сторону преобладания насыщенных аналогов (р<0,05) (рисунок 1).
ТОМ 3 № 3 ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ
IUIVIO, и КЛИНИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
16,9%*
Предрак [ Precancerous lesions
Рисунок 1.
Структура основных классов жирных кислот (%) общих липи-дов клеток экзоце-ривикса при дис- и неопластической трансформации
Figure 1.
Fatty acid composition in cervical cells at ascending stages of cancer development
32,7%
*достоверные отличия по сравнению с контролем
Насыщенные жирные кислоты
Мононенасыщенные жирные кислоты
Полиненасыщенные жирные кислоты
*significant differences compared to the cervix of healthy women
fundamental VOL 3 AND CLINICAL MEDICINE n_ о
Рисунок 2.
Суммарное содержание ВЖК с нечетным числом атомов углерода (%) в клетках шейки матки при дис- и неопластической трансформации
Figure 2.
Total content of odd-chain fatty acids in cervical cells at ascending stages of cancer development
9
7
6
5
контроль
*достоверные отличия по сравнению с контролем
*significant differences compared to the cervix of healthy women
При этом наибольший избыток предельных жирных кислот зарегистрирован в локусе ма-лигнизации и «предрака», что превалировало над уровнем контроля в 1,3 и 1,2 раза соответственно (р<0,001). Следует отметить, по направлению от очагов поражения (опухолевого и диспластического) этот показатель уменьшался, но не достигал контрольной величины (р<0,001).
Вклад моноеновых жирных кислот (МН-ЖК) зависел от локализации клеток. В очаге «предрака» доля МНЖК превышала контрольное значение на 28,6% (р<0,001) и уменьшалась до уровня контроля в парадиспластических клетках (р<0,001). В категории цервикального рака вклад МНЖК был максимален и превышен в 1,3 раза от величины контроля (р<0,001). По мере удаления клеток от локуса малигни-зации эта величина незначительно снизилась (р<0,001).
Дефицит ПНЖК регистрировался в клетках всех биоптатов цервикального эпителия и был максимально ярко выражен в очаге рака, что меньше контрольного показателя на 61% (р<0,001). По направлению к интактным клеткам их дефицит снижался, однако, не восстанавливался до уровня контроля, оставаясь в отрицательном балансе на 36% (р<0,001). В очаге «предрака» пул ПНЖК также был снижен на 48% (р<0,001). По мере удаления от локуса предопухолевых изменений уровень последних
увеличился в 1,5 раза (р<0,001).
В ходе анализа качественного состава высших жирных кислот выявлено, что в клетках всех исследуемых клинических групп регистрируется повышение количества высших жирных кислот (ВЖК) с нечетным числом атомов углерода (рисунок 2).
При этом максимального значения этот показатель достиг в локусе «предрака» и в очаге малигнизации, что на 24% для каждого из них больше, чем показатель контроля (р<0,001).
Сдвиги в пуле насыщенных жирных кислот
Детальные изменения в структуре насыщенных жирных кислот в клетках шейки матки при злокачественной и диспластической трансформациях представлены в таблице 1.
В локусе тяжелой дисплазии вклад пальмитиновой кислоты (С160) возрос в 1,3 раза по сравнению с контролем (р<0,001) и по направлению к здоровым клеткам снизился до контрольного показателя (р<0,001). Противоположная направленность была характерна для стеариновой кислоты (С180), количество которой было максимально в парадиспластических клетках (на 89,47% больше величины контроля р<0,001) и достоверно не отличалось от показателей здоровых биоптатов в группе «предрак» (р=0,992).
Для зоны цервикальной интраэпителиаль-ной неоплазии III степени и клеток парадис-пластической локализации характерно увели-
чение пула миристиновой (С ) и гептадекано-вой (С ) кислот по сравнению с контролем на 30,7% и 77,8% (р<0,001) для очага поражения, на 63,4% и 23,9% (р<0,001) для условно здоровых клеток (р=0,003). Противоположную направленность имели величины пентадекановой (С150) и арахиновой (С ) кислот, вклад которых уменьшился на 2,95% и 58,9% (р<0,001) в локусе «предрака» и на 19,2% и 30,2% в пара-диспластических клетках (р<0,001).
В очаге малигнизации высокий уровень предельных ЖК был обусловлен миристиновой, пальмитиновой и стеариновой кислотами, пул которых превысил контрольные показатели на 64,2%, 21,9% и 53,4% соответственно (р<0,001).
Для клеток паранеопластической локализации эта тенденция сохранялась для С и С , однако была выражена не так ярко: увеличение их вклада на 8,38% и 39,7% (р<0,001). Кроме того, в клетках этой локализации зафиксирован высокий пул С 0, который превосходил уровень контроля в 2,5 раза (р<0,001).
Следует подчеркнуть, что в клетках из группы «рак» выявлена, предположительно, а-ме-тилстеариновая кислота с 19 атомами углерода, которая не была зарегистрирована в группе «предрак» и в контрольных образцах.
В остальном, в злокачественных клетках эк-зоцервикса доля других насыщенных ЖК падала относительно контрольных величин. Так, в локусе злокачественной трансформации уменьшился вклад пентадекановой и арахиновой кислот на 22,1% и 38% соответственно (р<0,001). В паранеопластических клетках дефицит данных кислот усиливался на 11,2% и 15,9% соответственно (р<0,001).
При сравнении соответствующих показателей локусов цервикального рака и «предрака» достоверные различия выявлены по возрастающему уровню С14.0 (в очаге малигнизации на 34,7% больше (р<0,001)) и С (верифицировалась только в группе «рак») и снижению величин С15.0, С16.0 и С17.0 (в зоне цервикального рака на 18,8%, 9,2% и 51% меньше (р<0,001)).
При изучение различий по пулу насыщенных жирных кислот между 1Б и 11Б подгруппами, привлекает внимание факт увеличения вклада аналогов с четным числом атомов углерода в парадиспластических клетках (С , С , С ). В паранеопластических биоптатах их доля, наоборот, снижалась на фоне увеличения количества С17.0, а также появления С19.0.
Изменение в составе мононенасыщенных
жирных кислот (таблица 1).
В очаге предрака высокое содержание МН-ЖК обусловлено доминирующим пулом олеиновой кислоты, уровень которой был повышен на 32,8% (р<0,001) и по направлению к периферии снижался. В клетках этой локализации наблюдалось увеличение концентраций пента-декаеновой (С15]) и пальмитолеиновой (С ) кислот в 3 и 1,5 раза по сравнению с контролем соответственно (р<0,001). По мере удаления клеток от очага диспластической трансформации уровень последних значительно снижался, при этом величина С в парадиспластических клетках соответствовала контрольному показателю (р=0,457).
Динамика миристоолеиновой (С141) и гепта-декаеновой (С17]) кислот в группе «предрак» носила противоположный характер: снижение их количества в локусе поражения и увеличение (до показателя контроля для С ) - в парадиспластических клетках.
В локусе рака шейки матки зарегистрированы высокие уровни пальмитоолеиновой (С ) и олеиновой кислот (С ), превышающие контрольные значения на 44,3% и 50,6% соответственно (р<0,001). Величина первой - по направлению к здоровым клеткам увеличилась в 1,4 раза (р<0,001). Концентрация второй - напротив, снижалась на 22,5% соответственно (р<0,001).
Противоположную направленность сдвигов имели величины С и С171, значения которых в очаге малигнизации были снижены на 15,9% и 77,3% соответственно (р<0,001).
Достоверных отличий по уровню миристоолеиновой (С ) кислоты в локусе цервикального рака по сравнению с контрольной величиной не выявлено (р=0,492). Однако в паранеопластических клетках концентрация этой кислоты была снижена на 19,4% (р<0,001).
При сравнении пулов МНЖК в очаге тяжелой дисплазии и в локусе цервикального рака, выявлено статистически значимое повышение пула С , С на 10% и 18% соответственно (р<0,001) и снижение уровня С и С в 3,64 и на 29,1% соответственно (р<0,001) в зоне малигнизации.
Необходимо подчеркнуть, что между подгруппами 1Б и 11Б выявлены различия по уровню всех моноеновых аналогов. Так, в паранеопластических клетках был повышен вклад С и С на 66% и 31,2% соответственно, а пул С141, С151, С17.: был снижен на 20%, 75,6% и 37,6% соответственно (р<0,001).
fundamental 3 AND CLINICAL MEDICINE
Таблица 1.
Содержание высших жирных кислот (%) в клетках шейки матки при дис- и неопластической трансформации (Ме (25-й; 75-й перцентили))
Table 1.
Fatty acid composition in precancerous cervical lesions and cervical cancer
Группа Group Ткани шейки матки Предраковые образования шейки матки Precancerous cervical lesions Рак шейки матки Cervical cancer Величина критерия р p value
Шифр ЖК Fatty acid здоровых женщин Cervix of healthy women (n = 25) Me (25th; 75th) Предрак Precancerous cervical lesions (n = 32) Me (25th; 75th) Окружающие ткани Adjacent normal tissues (n = 32) Me (25th; 75th) Рак шейки матки Cervical cancer (n = 45) Me (25th; 75,h) Окружающие ткани Adjacent normal tissues (n = 45) Me (25th; 75th)
Cl4:0 2,75 (2,24; 3,09) 3,36* (3,03; 3,69) 4,19* (3,50; 3,87) 4,22* (4,02; 4,78) 2,50 (2,30; 3,45) р1 < 0,002 р2 < 0,001
Cl5:0 2,03 (1,94; 2,13) 1,97* (1,92; 2,02) 1,64* (1,61; 1,66) 1,55* (1,54; 1,60) 1,29* (1,20; 1,51) р1 < 0,001 р2 < 0,001
Cl6:0 24,5 (22,5; 26,4) 32,6* (31,0; 34,2) 23,3 (21,1; 25,5) 29,9* (28,5; 31,7) 26,5* (25,5; 29,9) р1 < 0,001 р2 = 0,011
Cl7:0 1,67 (1,59; 2,03) 2,97* (2,47; 3,47) 2,07* (1,70; 2,43) 2,01 (1,47; 2,38) 4,10* (3,95; 4,35) р1 < 0,001 р2 < 0,001
Cl8:0 9,02 (8,77; 12,0) 10,7 (7,24; 14,24) 17,2 (15,5;18,7) 13,8* (11,9; 14,3) 12,6* (9,14; 13,3) р1 < 0,001 р2 = 0,494
С19Ю - - - 3,91* (3,53; 4,33) 0,98* (0,79; 1,12) р2 < 0,001
С20:0 2,75 (2,14; 2,96) 1,13* (1,07; 1,20) 1,92* (1,67; 2,18) 1,63* (1,47; 1,68) 1,18* (0,83; 1,64) р1 < 0,001 р2 = 0,005
Ol4:1 1,39 (1,37; 1,41) 1,17* (1,16; 1,18) 1,40 (1,27; 1,53) 1,31 (1,22; 2,19) 1,12* (1,08; 1,19) р1 < 0,001 р2 < 0,001
Cl5:1 0,80 (0,78; 0,89) 2,45* (1,95; 2,95) 1,80* (1,62; 1,98) 0,67* (0,66; 0,68) 0,44* (0,39; 0,54) р1 = 0,002 р2 < 0,001
Cl6:1 2,74 (2,29; 3,05) 4,13* (3,32; 4,94) 3,28* (2,29; 4,26) 3,95* (3,56; 4,94) 5,44* (4,29; 6,01) р1 = 0,002 р2 < 0,001
Cl7:1 2,51 (2,42; 2,60) 1,30* (1,09; 1,51) 1,94* (1,87; 2,01) 0,57* (0,52; 0,86) 1,21* (0,81; 1,39) р1 < 0,001 р2 < 0,001
C13:1 16,1 (13,7; 18,2) 21,3* (19,8; 22,8) 15,7 (11,9; 19,5) 24,2* (22,9; 25,3) 20,6* (19,6; 22,6) р1 < 0,001 р2 < 0,001
Cl3:2w6 12,2 (10,3; 14,9) 9,03* (8,58; 9,48) 8,82* (8,64; 9,00) 4,65* (3,95; 5,02) 6,72* (6,14; 7,08) р1 = 0,992 р2 < 0,001
Cl3:3u6 4,32 (3,74; 5,06) 1,27* (1,09; 1,45) 3,49* (2,75; 4,23) 1,95* (1,54; 1,99) 4,36 (3,78; 4,49) р1 < 0,001 р2 < 0,001
Cl3:3w3 2,35 (2,09; 2,70) 0,46* (0,23; 0,69) 1,90* (1,64; 2,16) 0,65* (0,16; 0,82) 1,69* (1,26; 1,83) р1 < 0,001 р2 < 0,001
C20:3w6 2,96 (2,47; 3,89) 1,35* (1,14; 1,56) 2,61* (1,57; 3,66) 1,32* (1,85; 1,68) 0,80* (0,65; 1,07) р1 < 0,001 р2 = 0,105
C20:4u6 4,42 (3,68; 5,23) 1,81* (1,35; 2,27) 3,57* (3,02; 4,12) 2,21* (1,62; 2,35) 1,91* (1,84; 2,75) р1 < 0,001 р2 < 0,001
C20:5W3 3,72 (3,08; 4,04) 2,32* (2,04; 2,61) 3,32* (2,85; 3,79) 2,08* (1,76; 2,31) 3,71 (3,52; 3,83) р1 < 0,001 р2 < 0,001
C22:5W3 1,97 (1,67; 2,28) 0,60* (0,39; 0,82) 2,02* (1,74; 2,30) 0,29* (0,22; 0,81) 1,42* (1,32; 1,82) р1 < 0,001 р2 < 0,001
*достоверные отличия по сравнению с контролем
р1 - уровень значимости различий между значениями IA и 1Б
р2 - уровень значимости различий между значениями IIA и 11Б
*significant differences compared to the cervix of healthy women
p1 reflects differences between precancerous cervical lesions and adjacent normal tissues
p2 reflects differences between cervical cancer and adjacent normal tissues
Группа Group Ткани шейки матки Предраковые образования шейки матки Precancerous cervical lesions (n = 32) Рак шейки матки Cervical cancer (n = 45)
Отношение жирных кислот Fatty acid ratio здоровых женщин Cervix of healthy women (n = 25) Предрак Precancerous cervical lesions Окружающие ткани Adjacent normal tissues Рак шейки матки Cervical cancer Окружаю щие ткани Adjacent normal tissues
С18:3Ш6/С18:2Ш6 0,39 (0,40; 0,41) 0,49* (0,41; 0,41) 0,47* (0,41; 0,64) 0,36 (0,21; 0,39) 0,40* (0,31; 0,39)
С20:3Ш6/С18:3Ш6 0,71 (0,53; 0,74) 0,52 (0,33; 0,67) 0,55 (0,33; 0,67) 0,74* (0,57; 2,62) 0,89* (0,80; 0,81)
С20:4Ш6/С20:3Ш6 1,43 (1,54; 1,42) 1,77 (2,09; 1,65) 1,56 (2,88; 1,20) 1,45 (0,93;1,61) 1,15 (1,40; 0,94)
С22:4Ш6/С20:4Ш6 0,16 (0,14; 0,14) 0,16 (0,12; 0,18) 0,19 (0,09; 0,25) 0,16 (0,22; 0,09) 0,17 (0,12; 0,14)
С22:5Ш6/С22:4Ш6 0,50 (0,56; 0,49) 0,36* (0,58;0,29) 0,32 (0,80; 0,21) 0,42 (0,25; 0,80) 0,47* (0,63; 0,66)
Таблица 2.
Соотношения ПНЖК ш6 серии, характеризующие активность некоторых энзимов, участвующих в их метаболизме в клетках шейки матки при дис- и неопластической трансформации (Ме (25-й; 75-й перцентили))
Table 2.
Ratios of omega-6 polyunsaturated fatty acids in precancerous cervical lesions and cervical cancer
*достоверные отличия по сравнению с контролем *significant differences compared to the cervix of healthy
women
Изменение в спектре полиненасыщенных жирных кислот
В группе «предрак» наблюдался тотальный дефицит полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) - как представителей ыб-, так и ыЗ-серий в 1,8 и 2,4 раза соответственно (р<0,001). При этом по мере удаления клеток от очага поражения дефицит сокращался на 20,38% и 48,19% для ПН-ЖК ыб и ыЗ серий (р<0,001). Исключение составила линолевая кислота (С,оп Д величина которой в группе тяжелой дисплазии достоверно не изменилась в клетках разных локализаций (р=0,992) (таблица 1). Установленные закономерности в изменении жирнокислотного состава ПНЖК в клетках экзоцервикса при предраковом состоянии связано с активностью ряда ферментов, участвующих в их метаболизме.
Так, повышение уровня линолевой (С18.2т6) кислоты на фоне снижения концентрации лино-леновой кислоты (С ) указывает на уменьшение активности Дб-десатуразы, о чем свидетельствует снижение соотношения С18.3т6/С18.2т6 на 60,6% в локусе «предрака» по сравнению с группой контроля (р<0,001) (таблица 2).
Также в клетках этой локализации зарегистрировано увеличение пула С20:3м6 над С18:3м6, что отражает интенсификацию реакции элон-гирования в 4 раза (р<0,001) - увеличение соотношения С... В/С,„, ,.
В локусе цервикального рака был зарегистрирован максимальный недостаток ПНЖК
ыб- и ыЗ-серий в 2,6 раза для каждой из них (р<0,001). В условно здоровых клетках этой группы дефицит полиеновых кислот уменьшался, главным образом, за счет увеличения пула линолевой (С,„. с), ыЗ-линоленовой (С,„, _) и докозапентаеновой (С22.5т3) кислот на 17%, 44% и 57% соответственно (р<0,001). Кроме того, до величины контроля возросли концентрации ыб-линоленовой (С т6) и тимнодоновой кислот (С т3) (р<0,001). Константными остались величины С т6 и С204т6, значения которых достоверно не отличались в подгруппах цервикального рака.
Принимая во внимание роль ферментов, участвующих в метаболизме ПНЖК, можно предположить, что активность Дб-десатура-зы повышена независимо от локализации клеток экзоцервикса и в локусе малигнизации, и в условно здоровой зоне (рост соотношения С,о, г на 112% и 85,7% соответственно
18:Зо6 18:2о6 '
(р<0,001)). Это привело к снижению пула С т6 на фоне относительного накопления С,„_ _.
т 18:Зо6
Кроме этого, в условно здоровых клетках из группы «рак», вероятно, снижена активность элонгазы (соотношение С_„. с/С,„. с падает
4 20:3о6 18:Зо6 ^^
на 11,6% (р<0,001)) и повышена активность Д4-десатуразы (соотношение С20:4ш6/С20:3ш6 возрастает на 66,7% (р<0,001)) (таблица 2).
Данные модификации в количественном составе ПНЖК отражаются на соотношении ПНЖК ыб к ыЗ серии, увеличивающемся по на-
FUNDAMENT VQL 3
AND CLINICAL MEDICINE n_ о
правлению к локусу цервикального рака за счет увеличения вклада кислот ыб-серии и уменьшения доли ыЗ-аналогов (р<0,02). (таблица 2).
В локусе «предрака» по сравнению с очагом малигнизации доля всех ПНЖК, за исключением С18:3Ш6' С18:3Ш3' С20:3Ш6 И С20:4Ш6' УВеЛИЧИЛЭСЬ (р<0,001).
Что касается различий между ПНЖК-со ставом в условно здоровых биоптатах обеих патологических групп, установлено, что в 1Б подгруппе увеличен вклад С18:2м6, С18:3м3, С20:3м6, С,ПАВ и , на 31,3%, 12,4% 226%, 86,9% и
20:4о6 22:5оЗ у у у у у
42,3% соответственно (р<0,001), а концентрации С,„, с и С_„ с , снижены на 20% и 10,5% со-
^ 18:Зо6 20:5оЗ '
ответственно (р<0,02).
Обсуждение
Анализируя данные литературы и полученные результаты, можно сделать следующее заключение: особенности пула насыщенных жирных кислот в клетках шейки матки при злокачественной трансформации, вероятно, могут быть обусловлены гиперэкспрессией синтазы высших жирных кислот - одного из ключевых ферментов, участвующих в синтезе ВЖК [5]. Этот факт подтвержден при многих злокачественных опухолях (карциномы толстой кишки, желудка, яичников, молочной железы и др.), в том числе и при плоскоклеточном раке пищевода и раке легкого [6]. Высокий уровень предельных аналогов обеспечивает энергетические потребности, структурно-функциональные особенности мембраны высоко-пролиферативных и ма-лигнизированных клеток. Большое количество насыщенных жирных кислот делает биологические мембраны менее жидкими, изменяется их поляризация. Как следствие, уменьшаются силы межклеточной адгезии, что способствует миграции и диссеминации опухоли [7]. Кроме того, избыток насыщенных аналогов в биомембране опухолевой клетки затрудняет действие химиопрепаратов и является фактором, способствующим формированию химиорезистентно-го клона клеток [8].
Избыток предельных жирных кислот в очаге малигнизации обусловлен пулом миристи-новой, пальмитиновой и стеариновой кислот, а также появлением С . Первые две кислоты, вероятно, необходимы для посттрансляционных модификаций белков - реакций миристои-лирования и пальмитоацилирования, что является одним из ключевых этапов, регулирующих экспрессию многих онкогенов, отвечающих за
пролиферацию, дифференцировку, апоптоз клеток [8].
С кислота представляет собой насыщенную жирную кислоту с нечетным количеством атомов углерода, и вероятнее всего, является маркером опухолевого метаболизма. Данный факт впервые был установлен Б.С. Хышиктуе-вым в 1995 г. при исследовании жирнокислот-ного состава конденсата выдыхаемого воздуха и ткани легкого при злокачественном поражении. Ученый предложил гипотезу пропионат-ного пути синтеза ВЖК с нечетным числом атомов углерода [9].
Что касается МНЖК, то зарегистрированные особенности сдвига количественного состава МНЖК в клетках экзоцервикса при предраковой и опухолевой патологии можно объяснить повышенной активностью стеароил-КоА-деса-туразы 1 (БСБ!), энзима, катализирующего образование пальмитоолеионовой и олеиновой кислот из предельных аналогов. Этот факт подтвержден при гиперпролиферативных процессах, таких как обострение псориаза, при опухолях других локализаций: раке щитовидной железы, гепатоцеллюлярном раке, неоплазиях легких, молочной железы и др. С одной стороны, это может быть компенсаторным ответом клеток на дефицит полиненасыщенных жирных кислот для поддержания проницаемости и определенной вязкости биологических мембран, а с другой - для повышения резистентности липидов биомембран к процессам перекис-ного окисления [10].
Дефицит ПНЖК в локусах тяжелой диспла-зии, малигнизации, паранеопластических и па-радиспластических биоптатах шейки матки, вероятно, обусловливает снижение количества субстратов для перекисного окисления липидов, что на фоне усиленной антиокислительной активности обеспечивает их выживание и является необходимым условием канцерогенеза [11].
Заключение
Резюмируя вышеприведенные результаты и сопоставляя их с данными литературы, можно констатировать следующее: во-первых, в клетках экзоцервикса всех клинических групп регистрируется избыток насыщенных жирных кислот, при этом в очаге поражения их процентное содержание максимально (за счет С , С , и С18.0) и уменьшается по направлению к периферическим участкам тканей; во-вторых, парал-
лельно с этим увеличивается вклад моноено-вых жирных кислот, уровень которых максимален в локусе предрака и малигнизации на фоне дефицита ПНЖК (как за счет ыб, так и ыЗ аналогов, что наиболее ярко выражено в очаге злокачественной и диспластической трансформации), при этом по мере отдаления от зон поражения эта тенденция снижается; в-третьих, в клетках всех исследуемых клинических групп наблюдается рост пула жирных кислот с нечетным числом атомов углерода, максимальное значение которых характерно для «предра-
ка» и очага малигнизации; и, наконец, для очага злокачественной трансформации по сравнению с локусом «предрака» характерно появление в детектируемых количествах С19.0.
Выявленные особенности являются частным примером атипического метаболизма клеток малигнизированного цервикального эпителия и могут послужить основой для разработки новых методов ранней диагностики рака шейки матки, а также дальнейших исследований в области молекулярного прогнозирования этого заболевания.
Литература / References:
1. Arbyn М, Xu L, Simoens С, Martin-Hirsch PP. Prophylactic vaccination against human papillomaviruses to prevent cervical cancer and its precursors. Cochrane Database Syst Rev. 2018; 5: CD009069. doi: 10.1002/14651858.CD009069.pub3.
2. Oncological care in Russia in 2016. Kaprin AD, Starinskiy VV, Petrova GV [Ed]. Moscow: Gertsen Moscow Oncology Research Center Press, 2017. 236 p. Russian (Состояние онкологической помощи населению России в 2016 году / под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, Г.В. Петровой. Москва: МНИОИ им. П.А. Герцена филиал ГБУ «НМИРЦ» Минздрава России, 2017. 236 е.).
3. World Medical Association Declaration of Helsinki: ethical principles for medical research involving human subjects. JAMA. 2013; 310 (20): 2191-4. doi: 10.1001/jama.2013.281053.
4. Folch J, Less M, Sloane Stanley GH. A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues. J Biol Chem. 1957; 226 (1): 497-509.
5. Park JK, Coffey NJ, Limoges A, Le A. The Heterogeneity of Lipid Metabolism in Cancer. Adv Exp Med Biol. 2018; 1063: 33-55. doi: 10.1007/978-3-319-77736-8_3.
6. Guo S, Wang Y, Zhou D, Li Z. Significantly increased monounsaturated lipids relative to polyunsaturated lipids in six types of cancer microenvironment are observed by mass spectrometry
imaging. SciRep. 2014; 4: 5959. doi: 10.1038/srep05959.
7. Yi M, Li J, Chen S, Cai J, Ban Y, Peng Q, et al. Emerging role of lipid metabolism alterations in cancer stem cells. J Exp Clin Cancer Res. 2018; 37 (1): 118. doi: 10.1186/sl3046-018-0784-5.
8. Zaidi N, Lupien L, Kuemmerle NB, Kinlaw WB, Swinnen JV, Smans K. Lipogenesis and lipolysis: the pathways exploited by the cancer cells to acquire fatty acids. Prog Lipid Res. 2013; 52 (4): 585-589. doi: 10.1016/j.plipres.2013.08.005.
9. Khyshiktuev BS. Lipids of biological objects: role in pathogenesis and diagnosis of respiratory diseases. Doctoral Thesis. Irkutsk, 1995. 222 p. Russian (Хышиктуев Б.С. Ли-пиды биологических объектов: их роль в патогенезе и диагностике заболеваний системы органов дыхания : дис. ... д-ра мед. наук. Иркутск, 1995. 222 с.)
10. von Roemeling CAI, Marlow LA, Pinkerton AB, Crist A, Miller J, Tun HW, et al. Aberrant lipid metabolism in anaplastic thyroid carcinoma reveals stearoyl CoA desaturase 1 as a novel therapeutic target. J Clin Endocrinol Metab. 2015; 100 (5): E697-709. doi: 10.1210/jc.2014-2764.
11. Yang GT, Wang J, Xu T, Sun XF, Luan ZY. Expression of PGDH correlates with cell crowth in both esophageal squamous Cell carcinoma and adenocarcinoma. Asian Рас J Cancer Prev. 2015; 16 (3): 997-1000.
Сведения об авторах
Каюкова Елена Владимировна, кандидат медицинских наук, заведующая кафедрой онкологии ФГБОУВО «Читинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Чита, Россия. Вклад в статью: анализ полученных данных, написание статьи.
Белокриницкая Татьяна Евгеньевна, доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой акушерства и гинекологии педиатрического факультета, ФПК и ППС ФГБОУВО «Читинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Чита, Россия.
Вклад в статью: обзор публикаций по теме статьи.
Шолохов Леонид Федорович, заведующий лабораторией физиологии и патологии эндокринной системы, ФГБНУ
Authors
Dr. Elena VC Kayukova, MD, PhD, Head of the Department of Oncology, Chita State Medical Academy, Chita, Russian Federation.
Contribution: analyzed the data; wrote the manuscript.
Prof. Tatiana E. Belokrinitskaya, MD, PhD, Professor, Head of the Department of Obstetrics and Gynecology, Chita State Medical Academy, Chita, Russian Federation.
Contribution: reviewed the literature; wrote the manuscript.
Dr. Leonid F. Sholokhov, MD, PhD, Head of the Laboratory of Endocrine Physiology and Pathology, Research Center for Family Health and Human Reproduction Problems, Irkutsk, Russian Federation.
Contribution: conceived and designed the study; analyzed the data.
FUNDAMENTAL 3
AND CLINICAL MEDICINE И-о
«Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции
человека», Иркутск, Россия.
Вклад в статью: анализ полученных данных.
Терешков Павел Петрович, кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией экспериментальной и клинической биохимии и иммунологии ФГБОУВО «Читинская государственная медицинская академия» Минздрава России, Чита, Россия.
Вклад в статью: разработка дизайна исследования.
Dr. Pavel P. Tereshkov, MD, PhD, Head of the Laboratory for Experimental and Clinical Biochemistry and Immunology, Chita State Medical Academy, Chita, Russian Federation. Contribution: performed the experiments; conceived and designed the study.
Корреспонденцию адресовать:
Каюкова Елена Владимировна 672000, Чита,ул. Горького, 39а. E-mail: elena_pochta22@mail.ru
Corresponding author:
Dr. Elena VT Kayukova,
39a, Gor'kogo Street, Chita, 672000, Russian Federation E-mail: elena_pochta22@mail.ru
Acknowledgements: There was no funding for this project.
Для цитирования:
Каюкова Е.В., Белокриницкая Т.Е., Шолохов Л.Ф., Терешков П.П. Статус высших жирных кислот клеток экзоцервикса при дис- и неопластической трансформации. Фундаментальная и клиническая медицина. 2018; 3 (3): 88-92. https://doi.org/10.23946/2500-0764-2018-3-3-35-44
For citation:
Elena V. Kayukova, Tatiana E. Belokrinitskaya, Leonid F. Sholokhov, Pavel P. Tereshkov. Fatty acid composition of precancerous cervical lesions and cervical cancer tissues. Fundamental and Clinical Medicine. 2018; 3 (3): 88-92. https://doi.org/10.23946/2500-0764-2018-3-3-35-44
Статья поступила: 12.08.2018 Принята к печати: 30.08.2018
