Уровень перекисного окисления липидов и ферментативное звено антиоксидантной системы плазмы крови, эритроцитов и опухолевой ткани при раке яичников Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Статья

УДК 616-066.6:618.11-006.6:612.014.462:612.015.32:612.11

УРОВЕНЬ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ И ФЕРМЕНТАТИВНОЕ ЗВЕНО АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ ПЛАЗМЫ КРОВИ, ЭРИТРОЦИТОВ И ОПУХОЛЕВОЙ ТКАНИ ПРИ РАКЕ ЯИЧНИКОВ

И.И. АНТОНЕЕВА*

Таблица 2

Уровень МДА, каталазы и ГР у женщин, находящихся в постменопаузе

Введение. Ныне признана роль активных форм кислорода (АФК) в канцерогенезе [1—2]. Показано, что О2" является полным канцерогеном [3], образуется в клетке в ходе многочисленных ферментативных реакций, достаточно стабилен, находясь в протонированной форме, не имеет заряда и может проходить через мембрану. Из других АФК важную роль в действии на ДНК играют перекиси и радикалы липидов [4].

С открытием в 1969 супероксиддисмутазы (СОД) - фермента, катализирующего реакцию

дисмутации супероксидных радикалов [5], стало возможным оценить и регуляторную роль АФК в тканях. Для нормального функционирования организма необходимо поддерживать свободно" радикальные реакции на каком"то определенном стационарном уровне. Эту задачу выполняет антиоксидантная система, представленная природными ингибиторами и включающая ферментативный и неферментативный компоненты. Изменения в количестве природных ингибиторов либо в скорости инициирования свободно-радикальных реакций регулируют метаболические процессы размножения клеток.

Таблица 1

Уровень МДА, каталазы и ГР у женщин, находящихся в репродуктивном периоде

Миома матки n=7 Доноры n=30 Рак тела матки

I стадия n=8 II стадия n=9 III стадия n= 11

Плазма крови

МДА мкмоль/л 6,89±0,93 6,92±0,73 7,71±1,05 8,62±1,34* 8,70±0,93*

Каталаза ммоль/с-л 0,02±0,004 0,03±0,003 0,03±0,005 0,2±0,066*" 0,2±0,079*"

ГР мкмоль/с-л 1,19±0,17 1,22±0,21 1,20±0,38 1,48±0,26 1,40±0,12*

Эрит роциты

МДА мкмоль/л 830,7±31,4 826,98±17,4 819,3±19,6 860,2±16,49* 856,4±23,2*

Каталаза ммоль/с-л 54,3±11,04 55,64±2,92 52,18±7,44 69,34±4,13* 70,8±2,69* "

ГР мкмоль/с-л 12,67±1,91 12,99±2,14 9,22±1,21 14,24±2,42 14,96±1,29*

Ткань яичника

МДА мкмоль/г 615,0±29,2 - 601,8±49,3 597,2±13,1" 581,4±17,4 "

Каталаза ммоль/с-г 20,7±2,14 - 18,41±2,3 17,22±1,18 " 16,48±3,24 "

ГР мкмоль/с-г 26,81±2,2 - 23,1±0,86 21,8±0,97 " 19,46±1,24 "

Примечание: - данные, достоверно отличающиеся от таковых у доноров;

- данные, достоверно отличающиеся от таковых у больных с миомой матки

Миома матки n=6 Доноры n=30 Рак тела матки

I стадия n=6 II стадия n=5 III стадия n=7

Плазма крови

МДА мкмоль/л 6,11±0,84 6,08±0,31 7,12±1,02 8,37±1,17*" 8,24±0,83* "

Каталаза ммоль/с-л 0,03±0,002 0,03±0,004 0,03±0,009 0,25±0,09*" 0,249±0,08*"

ГР мкмоль/с-л 1,27±0,23 1,36±0,18 1,29±0,17 1,49±0,24 1,31 ±0,42

Эритроциты

МДА мкмоль/л 812,38±23,8 801,7±11,1 827,3±76,9 872,8±13,4*" 864,4±18,87*"

Каталаза ммоль/с-л 56,24±9,4 57,32±2,31 55,48±9,31 72,41±8,8* 73,21±13,2*

ГР мкмоль/с-л 12,68±2,2 13,07±1,29 11,09±1,94 16,9±2,44* 17,0±1,28* "

Ткань яичника

МДА мкмоль/г 421,9±18,48 - 511±26,09" 507,6±14,4" 480,8±92,7

Каталаза ммоль/с-г 22,5±1,47 - 19,81±1,19 18,09±0,98" 18,24±1,2

ГР мкмоль/с-г 29,6±0,28 - 26,4±1,18 " 23,28±1,0" 21,6±0,8"

Примечание: - данные, достоверно отличающиеся от таковых у доноров;" - данные, досто верно отличающиеся от таковых у больных с миомой матки

В норме уменьшение числа ингибиторов и соответственно рост уровня свободных радикалов тормозят размножение клеток, а увеличение количества ингибиторов и уменьшение количества свободных радикалов - ускоряют.

Изменения в свободно-радикальном механизме могут быть временными и затем возвращаться к норме или могут вести к переходу на другой уровень регуляции. Вероятно разобщение этого механизма и, как следствие,- невозможность осуществления им регуляторных функций [6] в кислородно-перекисном механизме ряда патологий, в т. ч. и канцерогенеза.

Цель работы — изучение перекисного окисления липидов (ПОЛ) и ферментативного звена антиоксидантной системы в

Ульяновский государственный университет, ИМЭиФК, Россия, г.Ульяновск, 4320017, ул.К.Либкнехта, д.1, тел.: (8422)327071

плазме крови, эритроцитах и в опухолевой ткани на различных клинических стадиях рака яичников.

Материал и методы. Было обследовано 145 больных первичным раком яичников, находившихся в I-IV стадии заболевания (по FIGO), получивших лечение на базе Ульяновского областного онкологического клинического диспансера в период 2001-2004 гг. Диагноз рака яичников у всех больных подтвержден морфологически. Обследуемые были разделены на 2 группы: больные, находящиеся в репродуктивном периоде, средний возраст 42,3±1,8 года, и больные, находящиеся в постменопаузе, средний возраст 63,7±1,2 года. В качестве групп госпитального контроля (с целью получения для исследования тканей внешне нормального яичника) к обследованию привлечено 46 пациенток (18 - в репродуктивном периоде; 28 - в постменопаузе), подвергавшихся в том же отделении операции по поводу рака тела матки (активный контроль), а также 13 пациенток (6 - в репродуктивном периоде, 7 - в постменопаузе), подвергавшихся в том же отделении операции по поводу миомы матки. Контрольную группу составили женщины- доноры Ульяновской станции переливания крови (30 человек - в репродуктивном периоде, и 30 - в постменопаузе). Интенсивность процессов ПОЛ изучали по уровню малонового диальдегида (МДА) в ткани яичника, в плазме крови и в эритроцитах в реакции с тиобарбитуровой кислотой [7]. Ферментативный компонент системы антиоксидантной защиты оценивали по активности каталазы [8] и глутатионредуктазы (ГР) [9] в ткани яичника, плазме крови и эритроцитах.

Полученные результаты обрабатывали статистически с использованием критерия Стьюдента.

Результаты. Свободно-радикальная теория канцерогенеза инициировала серию клинических исследований уровня активности системы «ПОЛ - антиоксидант» при злокачественной патологии. На сегодня в литературе отсутствует единая точка зрения по поводу динамики про- и антиоксидантной активности при прогрессии опухоли in vivo, в т.ч. при раке яичников.

В результате проведенных исследований нами установлено (табл. 1-2), что определяемые показатели активности системы «ПОЛ - антиоксидант» у женщин с миомой матки, находящихся как в репродуктивном периоде, так и в постменопаузе, в плазме крови и в эритроцитах, не отличаются от таковых у здоровых женщин. У больных раком тела матки (активная норма) количество МДА достоверно возрастает на II-III клинических стадиях заболевания, по сравнению со здоровыми женщинами, как в плазме крови, так и в эритроцитах, и достоверно снижается на

И.И. Антонеева

этих же стадиях в ткани внешне нормального яичника по сравнению с показателями у женщин с миомой матки. Аналогичная динамика имеет место и в случае показателей активности ферментативного звена антиоксидантной системы.

Таблица З

Уровень МДА, каталазы и ГР у больных раком яичников, находящихся в репродуктивном периоде

I стадия n= 11 II стадия n=9 III стадия n=36 IV стадия n=10

Плазма крови

МДА мкмоль/л 6,72±1,02 8,73±0,98* 9,92±1,23* 6,23±1,42

Каталаза ммоль/с-л 0,027±0,004 0,238±0,040* 0,360±0,029* 0,019±0,002*

ГР мкмоль/с-л 1,14±0,07* 1,23±0,24 1,57±0,19 0,61±0,019*

Эритроциты

МДА мкмоль/л 817,6±26,8 910,3±64,3* 1207,3±93,3*" 864,2±36,1*

Каталаза ммоль/с-л 52,1±3,61 69,26±1,16 " 69,81±0,94* 61, 1 ±1,32*

ГР мкмоль/с-л 10,92±0,29 23,41±0,76* 39,16±1,6*" 9,1±0,37*

Ткань яичника

МДА мкмоль/г 493,07±6,4* 642,3±1,33*" 703,3±1,15* " 340,8±1,3*

Каталаза ммоль/с-г 21,19±1,23 23,4±1,12" 26,19±0,9*" 16,21 ±0,69*

ГР мкмоль/с-г 26,8±0,97* 29,4±1,04 " 32,84±0,6*" 21,43±0,92*

Примечание: * - данные, статистически достоверно отличающиеся от таковых у доноров и в ткани внешне неизмененного яичника; " - данные, статистически достоверно отличающиеся от таковых у больных раком тела матки (активная норма)

В организме-носителе опухоли, на II-ой и III-ей клинических стадиях заболевания имеет место переход на другой уровень авторегуляции свободно-радикального механизма. Однако полученные результаты не дают основания говорить о разобщении этого механизма, следствием чего могла бы стать невозможность осуществления им регуляторных функций.

Результаты исследования показателей системы «ПОЛ - антиоксидант» у больных раком яичников см. в табл. 3-4. В I-й клинической стадии заболевания уровень МДА, а также активность каталазы и ГР в плазме крови и в эритроцитах у больных в репродуктивном периоде и в постменопаузе статистически достоверно не отличаются от таковых у доноров. В опухолевой ткани яичника у больных, находящихся в репродуктивном периоде, достоверно повышен уровень МДА при одновременном спаде активности ГР. У больных, находящихся в постменопаузе, изменения этих показателей идут в пределах нормы.

Во II-III-й стадиях заболевания идет увеличение МДА по сравнению с I-ой стадией, в плазме крови, эритроцитах и опухолевой ткани у женщин в репродуктивном периоде и в постменопаузе. Та же динамика у показателей активности каталазы и ГР.

Полученные данные согласуются с данными литературы, согласно которым в процессе прогрессии опухоли in vivo возникают и отбираются варианты опухолевых клеток, характеризующихся высоким уровнем антиоксидантной активности [10], и некоторые новообразования у человека характеризуются усилением реакции ПОЛ [11]. В то же время, полученные данные, видимо, не соответствуют представлениям о том, что уже установившиеся опухоли характеризуются низким уровнем антиокси-дантных ферментов, а необходимым условием развития и роста злокачественной опухоли является перестройка свободнорадикальных процессов, сопровождающаяся подавлением активности ферментов антирадикальной защиты [12].

Динамика активности ПОЛ и ферментов антиоксидантной защиты при IV-й клинической стадии заболевания говорит о достоверном снижении изученных показателей по сравнению с их уровнем на предыдущей клинической стадии, в плазме крови, эритроцитах и опухолевой ткани - как у больных, находящихся в постменопаузе, так и у больных в репродуктивном периоде.

Таблица 4

Уровень МДА, каталазы и ГР у больных раком яичников, находящихся в постменопаузе

I стадия n=20 II стадия n=12 III стадия n=33 IV стадия n=14

Плазма крови

МДА мкмоль/л 7,0±0,93 8,26±1,0 9,9±1,1* 6,04±0,71

Каталаза ммоль/с-л 0,02±0,003 0,2±0,039* 0,32±0,02* 0,17±0,01*

ГР мкмоль/с-л 1,03±0,12 1,12±0,02 1,4±0,019 0,6±0,04*

Эритроциты

МДА мкмоль/л 810,4±49,1 894,1±73,2 1150±29,1 *" 923,4±27,0

Каталаза ммоль/с-л 50,2±7,3 58,08±2,0 " 61,3±6,3 42,8±5,19*

ГР мкмоль/с-л 10,2±0,6* 21,46±1,27*" 38,9±1,3* " 12,4±0,72

Ткань яичника

МДА мкмоль/г 590,2±3,19 630,48±6,1" 693,2±3,6*" 319,4±19,4*

Каталаза ммоль/с-г 19,4±0,98 21,7±0,76" 25,5±0,89*" 15,9±2,19*

ГР мкмоль/с-г 24,1 ±0,70 27,34±1,2" 31,6±1,01*" 18,46±0,71*

Примечание: * - данные, достоверно отличающиеся от таковых у доноров и в ткани внешне неизмененного яичника; " - данные, достоверно отличающиеся от таковых у больных раком тела матки (активная норма)

Изменение показателей активности системы «ПОЛ - антиоксидант» в плазме крови, эритроцитах и опухолевой ткани в процессе прогрессии эпителиальных злокачественных опухолей яичников носит стадийный характер. Полученные данные могут использоваться при разработке патогенетической терапии путем использования антиоксидантов при первичном раке яичников.

Литература

1. Ames B.N., Shigenaga M.K. Oxid // Ann. N.Y. Acad. Sci.-1992.- Vol. 663.- P.85-96.

2. CeruttiP. // Science.- 1985.- Vol. 227.- P. 375-381.

3. Zimmerman R., Cerutti P. // Proc.Natl.Acad.Sci.USA-1984.- Vol. 81, №7.- Р.2085-2087.

4. Vaca C.E., Harms-Ringdahl M. // Arch. Biochem. Biophys.-1989.- Vol. 269, №2.- Р.548-554.

5. Fridovich I. // Annu. Rev. Biochem.- 1975.- Vol. 44.-P.147-159.

6. Бурлакова Е.Б. Роль антиокислителей в физикохимических процессах регулирования размножения клеток: Физико-химические основы авторегуляции в клетках.- М.:Наука, 1968.- С. 15-25.

7. Андреева Л.И. и др. // Лаб. дело.- 1988.- №11.- С. 86-89.

8. Карпищенко А.И. Медицинские лабораторные технологии и диагностика: Спр-ник в 2 тт.- СПб, 1999.- С. 27-28.

9. Асатиани В.С. Ферментные методы анализа.- М.: Меди-цина,1969.- 740 с.

10. Дейчман Г.И. // Биохимия.- 2000.- Т .65, Вып.1.- С. 92.

11. Punnonen R. // Europ.J.Cancer.- 1993.- Vol. 29.- P. 266.

12. Франциянц ЕМ. Перекисное окисление липидов в патогенезе опухолевой болезни: Автореф. дис...докт. биол. наук.-Ростов-на-Дону, 1997.- 48 с.

A LEVEL OF LIPID PEROXIDATION AND ENZYMATIC PART OF AN-TIOXIDATIVE SYSTEM OF PLASMA, ERYTHROCYTES AND TUMOR TISSUE IN OVARY CANCER

I.I. ANTONEEVA

Summary

A level of malondialdehyde, catalase and glutathionreductase was determined in the plasma, erythrocytes and tumor tissue of patients with primary ovary cancer during the tumor progression. The unidirectional phased character of the investigated parameter change is registered. It does not give the basis to assume that the disconnect-

Краткое сообщение

tion of free radical autoregulatory mechanism exists in ovary epithelial malignant growth advance.

Key words: ovary cancer, malondialdehyde, catalase

ЙАнтонеева Инна Ивановна - кандидат медицинских наук, старший преподаватель кафедры лучевой диагностики, лучевой терапии и онкологии медицинского факультета Ульяновского государственного университета

УДК 615.4:54

ИССЛЕДОВАНИЕ АНТИОКИСЛИТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ НОВЫХ АНАЛОГОВ ЭТИЛМЕТИЛГИДРОКСИПИРИДИНА СУКЦИНАТА И

ПРОИЗВОДНЫХ ГИДРОКСИПИРИДОБЕНЗИМИДАЗОЛА

Ю.В. КУЗНЕЦОВ, И.А. МАТЮШИН, Л.Д. СМИРНОВ, В.В. ЯСНЕЦОВ *

Введение. В последние десятилетия наблюдается интенсивное развитие химии и фармакологии производных 3-гидроксипиридина (3-ГП) и 7-гидроксипиридобензимидазола (7-ГПБИ), являющихся важнейшим классом азотистых гетероциклов [3-4]. Интерес к изучению химических и фармакологических свойств производных 3-ГП обусловлен тем, что они являются структурными аналогами соединений группы пиридоксина (витамина Бб), имеющих важное значение в жизнедеятельности организма, в том числе выполняющих роль физиологических антиоксидантов [4-5]. Одним из эффективных лекарственных средств, относящихся к данной группе, является этилметилгид-роксипиридина сукцинат (ЭС; мексидол, мексикор, мексидант), имеющий антиоксидантный и мембранопротекторный механизм действия и обладающий уникальным спектром фармакологических свойств [3-4]. Однако ЭС оказывает умеренное антиокси-дантное действие. Это послужило основанием для дальнейшего поиска веществ с более выраженными антиоксидантными свойствами среди новых аналогов ЭС и ГПБИ.

Цель работы - исследование антиокислительной активности (АОА) новых аналогов ЭС и ГПБИ.

Методика исследования. АОА новых аналогов ЭС и ГПБИ исследовали с помощью метода хемилюминесценции (ХЛ) в модельной системе многослойных липосом из липопротеинов желтка куриных яиц [2]. Для изучения АОА фармакологических веществ наиболее удобными стадиями ХЛ являются стадии медленной вспышки и латентный период (ЛП). Расчет АОА веществ производили по формуле [1, 6]: АОА = (60/ 8 - 1)/ [1пН] , где 60, 5 - скорость медленной вспышки без исследуемого вещества и в его присутствии соответственно; [1пН] - концентрация вещества (моль), вызывающая уменьшение скорости медленной вспышки ХЛ в 2 раза по сравнению с контролем. В эксперименте были использованы новые аналоги ЭС и ГПБИ: ИБХФ-1, ИБХФ-2, ИБХФ-3, ГПБИ-1, ГПБИ-2, ГПБИ-3 и ГПБИ-4, синтезированные в Институте биохимической физики им. Н.М.Эмануэля РАН. В качестве препарата сравнения использовали ЭС. Концентрации исследуемых веществ подбирали в процессе эксперимента.

ХЛ,

отн.

Рис. Изменение под влиянием ГПБИ-4 кинетики Ее -индуцированной ХЛ в модельной системе многослойных липосом из липопротеинов желтка куриных яиц. Цифры у кривых - концентрация (мкмоль). Результаты исследования. Проведенные исследования показали, что из 8 испытанных веществ только ЭС, ИБХФ-2 и

ГПБИ-4 обладают отчетливыми свойствами, присущими истинным антиоксидантам: в зависимости от концентрации значимо (р<0,05) уменьшают интенсивность быстрой вспышки, скорость медленной вспышки и увеличивают ЛП (рис).

Как видно из табл., по АОА ИБХФ-2 и ГПБИ-4 превосходили ЭС в 2 и 6 раз соответственно (р<0,05). Остальные испытанные вещества (ИБХФ-1, ИБХФ-3, ГПБИ-1, ГПБИ-2, ГПБИ-3) обладали меньшей АОА в сравнении с ЭС.

Таблица

Антиокислительная активность (АОА) этилметилгидроксипиридина сукцината (ЭС), его новых аналогов (ИБХФ) и производных гидро-ксипиридобензимидазола (ГПБИ) в модельной системе многослойных липосом из липопротеинов желтка куриных яиц

Вещество АОА, М’1- 103

ЭС (n=7) 3,3

ИБХФ-1 (n=7) 2,5

ИБХФ-2 (n=7) 6,5

ИБХФ-3 (n=6) 2,8

ГПБИ-1 (n=8) 3,1

ГПБИ-2 (n=8) 2,3

ГПБИ-3 (n=8) 2,1

ГПБИ-4 (n=8) 20,9

Новые аналоги ЭС (ИБХФ-2) и ГПБИ (ГПБИ-4) обладают выраженными антиокислительными свойствами. При этом по АОА они превосходят препарат сравнения ЭС. Остальные новые испытанные вещества по АОА уступают ЭС. В связи с этим целесообразно дальнейшее детальное изучение ИБХФ-2 и ГПБИ-4 на других экспериментальных моделях.

Литература

1. Владимиров ЮА. и др. // Молекуляр.биол.- 1973.- Т. 7, № 2.- С. 247-253.

2. Владимиров ЮА. и др. // Биофизика.- 1992.- Т.37, Вып. 6.- С. 1041-1047.

3. Воронина Т.А. // Вестник РАМН.- 1998.- №11.- С. 16-21.

4. Дюмаев КМ. и др. Антиоксиданты в профилактике и терапии патологий ЦНС.- М.: Изд. Института биомедицинской химии РАМН, 1995.- 272 с.

5. Зенков Н.К. и др. Окислительный стресс: биохимический и патофизиологический аспекты.- М.: Интерпериодика, 2001.343 с.

6. Яснецов В.С. и др. // Фармакол. и токсикол.- 1990.- Т. 53, № 5.- С. 45-47.

УДК 612.017

ВЛИЯНИЕ ДИХЛОРЭТАНА НА ПОКАЗАТЕЛИ СИСТЕМЫ ИММУНИТЕТА И ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ

П. Ф. ЗАБРОДСКИЙ, В. Г. ЛИМ, Н. М. ТРОШКИН*

Введение. Дихлорэтан (ДХЭ) применяется для синтеза химических соединений и используется в качестве растворителя и экстрагирующего вещества. Отравление возможно при вдыхании паров, путем проникновения ДХЭ через кожу и при приеме внутрь. Интоксикация развивается спустя несколько часов или дней после поступления его в организм. Острые отравления ДХЭ относятся к наиболее частым видам интоксикаций ядовитыми техническими жидкостями [1-2]. Они сопровождаются нарушением всех систем организма. Смертность пораженных может быть связана с вторичным иммунодефицитным состоянием [3-4]. Поэтому исследование механизмов иммунотоксического действия ДХЭ необходимо для обоснования коррекции постинтокси-кационного нарушения иммунного статуса и разработки способов терапии инфекционных осложнений [4-5].

Кафедра патологической анатомии лечебного факультета РГМУ

Военный институт радиационной, химической и биологической защиты МО РФ; 410037, Саратов, ул. 50 лет Октября, д. 5