CC BY
41
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
NATURAL SCIENCE. 2017. No. 3-2
УДК 616.5-005.81-06-085:616.43 DOI 10.23683/0321-3005-2017-3-2-118-124
ВЛИЯНИЕ РОСТА ПЕРЕВИВНОЙ МЕЛАНОМЫ В16Ш0 НА ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ГИПОТАЛАМО-ГИПОФИЗАРНО-НАДПОЧЕЧНИКОВОЙ И ТИРЕОИДНОЙ ОСЕЙ ОРГАНИЗМА У САМЦОВ И САМОК МЫШЕЙ
© 2017 г Е.М. Франциянц1, В.А. Бандовкина1, И.В. Каплиева1, Л.К. Трепитаки1, Н.Д. Черярина1,
С.Н. Димитриади1, Ю.В. Пржедецкий1
1 Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, Ростов-на-Дону, Россия
INFLUENCE OF TRANSPLANTABLE В16Ш0 MELANOMA GROWTH ON HYPOTHALAMIC-PITUITARY-ADRENAL AND THYROID AXES IN MALE
AND FEMALE MICE
E.M. Frantsiyants1, V.A. Bandovkina1, I.V. Kaplieva1, L.K. Trepitaki1, N.D. Cheryarina1, S.N. Dimitriadi1,
Yu.V. Przhedetskiy1
1Rostov Research Institute of Oncology, Rostov-on-Don, Russia
Франциянц Елена Михайловна - доктор биологических наук, профессор, руководитель лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия, e-mail: [email protected]
Бандовкина Валерия Ахтямовна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, лаборатория изучения патогенеза злокачественных опухолей, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия, e-mail: [email protected]
Каплиева Ирина Викторовна - кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник, лаборатория изучения патогенеза злокачественных опухолей, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия, e-mail: [email protected]
Трепитаки Лидия Константиновна - научный сотрудник, лаборатория изучения патогенеза злокачественных опухолей, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия, e-mail: [email protected]
Черярина Наталья Дмитриевна - врач-лаборант, лаборатория изучения патогенеза злокачественных опухолей, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия, e-mail: [email protected]
Димитриади Сергей Николаевич - доктор медицинских наук, старший научный сотрудник, урологическое отделение, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-ялиния, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия
Пржедецкий Юрий Валентинович - доктор медицинских наук, профессор, заведующий отделением опухолей кожи, мягких тканей и молочной железы № 2, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия.
Elena M. Frantsiyants - Doctor of Biological Science, Professor, Head of Laboratory of Malignant Tumor Pathogenesis Study, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia, e-mail: [email protected]
Valeriya A. Bandovkina - Candidate of Biological Science, Senior Researcher, Laboratory of Malignant Tumor Pathogenesis Study, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia, e-mail: [email protected]
Irina V. Kaplieva - Candidate of Medicine, Senior Researcher, Laboratory of Malignant Tumor Pathogenesis Study, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia, e-mail: [email protected]
Lidia K. Trepitaki - Researcher, Laboratory of Malignant Tumor Pathogenesis Study, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia, e-mail: lego-lab69@yandex. ru
Natalia D. Cheryarina - Doctor - Laboratory Assistant, Laboratory of Malignant Tumor Pathogenesis Study, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia, e-mail: [email protected]
Sergei N. Dimitriadi - Doctor of Medicine, Senior Researcher, Department of Urology, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia
Yuriy V. Przhedetskiy - Doctor of Medicine, Professor, Head of Department of Skin, Soft Tissue and Breast Tumors No. 2, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia.
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2017. No. 3-2
Клетки кожи являются локальным аналогом гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой (ГГН) и гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной (ГГТ) осей организма и осуществляют поддержание гомеостаза организма при изменяющихся внешних и внутренних условиях. Цель - изучить основные изменения в ГГН- и ГГТ-осях организма в динамике роста перевивной меланомы B16/F10 с учетом пола животных. Исследования проводили на мышах линии C57BL/6 в динамике роста перевивной меланомы BA16/F10, в гомогенатах тканей которых ИФА- и РИА-методами определяли основные гормоны ГГН- и ГГТ-осей. Развитие злокачественной меланомы у мышей сопровождается стрессорной реакцией надпочечников, однако для самцов характерно нарушение центральных регуляторных связей сразу после перевивки опухоли. Содержание тиреоидных гормонов в щитовидной железе у самцов в динамике роста меланомы прогрессивно снижается, приводя к неконтролируемой гипофизом гипофункции. У самок проявляется синдром low Тз/low T4, с характерным снижением свободных форм тиреоидных гормонов. У самцов, в отличие от самок, установлены нарушения центральной регуляции ГГН и ГГТ, а также локальный синтез и/или захват кортикостероидных и тиреоидных гормонов опухолью.
Ключевые слова: меланома B16/F10, кортизол, АКТГ, кортикотропный релизинг, гипоталамус, гипофиз, щитовидная железа, тироксин, трийодтиронин, тиреотропный гормон.
Skin cells are a local analog of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) and hypothalamic-pituitary-thyroid (HPT) axes that maintains the body homeostasis in changing external and internal environment. Our aim was to study the main changes in the HPA and HPT axes in the dynamics of the transplantable B16/F10 melanoma growth taking into account the gender of animals. The study included C57BL/6 mice with transplantable B16/F10 melanoma; main hormones of the HPA and HPT axes were measured in tissue homogenates by ELISA and RIA in the dynamics of the tumor growth. The development of melanoma in mice was accompanied by the stress reaction of the adrenals, but males were characterized by disorders of the central regulatory relations directly after tumor transplantation. Levels of thyroid hormones in the thyroid of males decreased progressively during the melanoma growth leading to the hypofunction uncontrolled by the pituitary. The low T3/low T4 syndrome was observed in females, with a characteristic decrease in free forms of thyroid hormones. Unlike females, males showed disorders in the central regulation of the HPA and HPT, as well as a local synthesis and/or the capture of corticosteroid and thyroid hormones by the tumor.
Keywords: B16/F10 melanoma, cortisol, ACTH, CRF, hypothalamus, pituitary, thyroid, thyroxine, triiodothyronine, thyroid-stimulating hormone.
Введение
Кожа является самым большим нейро-эндокринно-иммунным органом, расположенным на границе с внешней средой и тесно связанным с центральной регуляторной системой [1]. Способность кожи вырабатывать нейромедиаторы, нейро-пептиды и гормоны позволяет поддерживать го-меостаз организма. По данным ряда исследователей, кожа является своеобразным аналогом гипота-ламо-гипофизарно-надпочечниковой (ГГН) и гипо-таламо-гипофизарно-тиреоидной (ГГТ) осей организма и может осуществлять быстрые (нервные) или медленные (гуморальные и иммунные) реакции на местном и системном уровнях в ответ на различные раздражители [1, 2]. Такие полифункциональные возможности клеток кожи неудивительны, учитывая общее с клетками надпочечников головного и спинного мозга эктодермальное происхождение из нервного гребня [3]. Производство нейропептидов, регуляторов и стероидных гормонов в коже следует тому же алгоритму, как и в классических нейроэндокринных осях (ГГН и ГГТ), и является важным звеном для сохранения гомео-стаза. Полученные кожей сигналы могут активировать ЦНС или периферические органы без подключения мозга, а нарушение регуляции этих систем может быть вовлечено в этиологию некоторых заболеваний кожи [1, 4, 5].
Меланома кожи является одной из самых агрессивных злокачественных опухолей, характеризующихся быстрым ростом и ранним метастазировани-ем. Использование различных моделей опухолевого роста дает возможность изучить патогенетические механизмы злокачественной трансформации [6]. Экспериментальные исследования локального стероидогенеза в динамике роста перевивной мела-номы В16/Б10 указывают на значимую роль гормонального фактора в патогенезе данного заболевания [7]. Поэтому изучение связи надпочечниковой и тиреоидной осей с локальными изменениями в коже в динамике роста перевивной меланомы может внести вклад в понимание роли стресс-реализующих систем при злокачественной трансформации.
Цель исследования - изучение функционирования основных адаптационных осей организма: ГГН и тиреоидной при росте экспериментальной перевивной меланомы В16/Б10 у мышей в зависимости от пола.
Материалы и методы
Работа выполнена на самцах и самках мышей линии С57ВЬ/6 (п=120) 8-недельного возраста с начальной массой 24-26 г. Животные были получены из ФГБУН «Научный центр биомедицинских технологий», филиал ФМБА «Андреевка» (Мос-
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
ковская область). В работе использовали клеточную линию мышиной метастазирующей в легкие меланомы B16/F10, полученную из РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН (г. Москва). Животные содержались при естественном режиме освещения со свободным доступом к воде и пище. Все исследования проводились в соответствии с требованиями и условиями, изложенными в Международных рекомендациях по проведению медико-биологических исследований с использованием животных, и приказом Минздрава РФ № 267 от 19.06.03 «Об утверждении правил лабораторной практики». Случайным образом мышей распределяли по группам (n=10): контрольные группы у самцов и самок, а также основные группы с перевитой подкожно ме-ланомой B16/F10, забой животных в которых проводили через 1, 2, 3 и 4 недели после перевивки. Перевивка меланомы В16 производилась по стандартным методикам, забой животных - в соответствии с международными правилами работы с животными (European Communities Council Di^tive, 86/609/EEC). Гипоталамусы, гипофизы, надпочечники, щитовидную железу, опухоль, перифокальную зону (п/з) и кожу выделяли сразу после декапитации. Из тканей получали цитозольные фракции, приготовленные на 0,1М калий-фосфатном буфере рН 7,4, содержащем 0,1 % Твин-20 и 1 % БСА, в которых с помощью адаптированных для животных наборами ИФА (Cusabio, Китай) и РИА-методами определяли кортикотропин-рилизинг-гормон (КТ-рилизинг), ад-ренокортикотропный гормон (АКТГ), кортизол, тиреотропный гормон (ТТГ), общую и свободную формы тироксина (Т4, FT4) и трийодтиронина (Т3, FT3). Статистический анализ результатов проводили с помощью пакета STATISTICA 6.0 (StatSoft, 2001). Результаты представлены в виде M±m, где M — арифметическое среднее значение; m — стандартная
NATURAL SCIENCE. 2017. No. 3-2
ошибка среднего. Оценка достоверности произведена с использованием параметрического критерия Стьюдента и непараметрического критерия Вил-коксона - Манна - Уитни. Достоверными считали различия между двумя выборками при р<0,05.
Результаты исследования
После трансплантации культуры клеток меланомы B16/F10 опухоль развилась у всех животных, появилась у самцов на 6^7-е сут после перевивки, у самок - на 12-14-й день. Средняя продолжительность жизни самцов составила 22,1±1,2 дня, до 28 дней доживали около 20 % животных, самок - 30,1±1,3 дня. До 4 недель эксперимента доживали в среднем 62,54 % животных. Одной из основных линий неспецифической защитной реакции организма на любое воздействие является ГГН-ось. Следует отметить, что у интактных самцов уровень КТ-рилизинга в гипоталамусе был в 2,9 раза выше, чем у самок (табл. 1). Перевивка меланомы повлекла за собой рост содержания КТ-рилизинга в гипоталамусе у животных обоего пола. У самок через 1 неделю после перевивки опухолевых клеток в гипоталамусе более чем в 10 раз возросла концентрация КТ-рилизинга, далее, на протяжении всего эксперимента, до 4-й недели включительно содержание КТ-рилизинга в гипоталамусе превышало норму в среднем в 3,4 раза. У самцов, в отличие от самок, рост концентрации КТ-рилизинга оказался не настолько выраженным: через 1, 2 и 3 недели уровень рилизинга превышал норму в среднем в 1,3 раза, а к концу эксперимента, через 4 недели после перевивки опухоли, содержание гормона в гипоталамусе достоверно снизилось в 1,5 раза по сравнению с нормой.
Таблица 1
Показатели ГГН-оси у самок и самцов мышей в динамике роста меланомы В16/Р10 / Parameters of hypothalamic-pituitary-adrenal axis in male and female mice during the В16^10 melanoma growth
Группа КТ-рилизинг гипоталамуса, пг/гтк АКТГ гипофиза, пг/гтк Кортизол надпочечников, нМ/гтк
Самки Самцы Самки Самцы Самки Самцы
Интактные 3,0±0,27 8,8±0,74 5,2±0,48 88,2±5,4 353,7±27 344,8±30
1-я неделя 31,0±2,81 11,5±0,981 5,0±0,5 3,4±0,281 714,4±681 1096,4±981
2-я неделя 10,0±0,912 11,8±0,851 4,5±0,35 2,8±0,241 691,5±651 1324,5±1021
3-я неделя 11,63±1,0Х 12,6±1,11 10,4±0,91,2 10,7±1,01,2 1234,6±1201,2 1420±1251
4-я неделя 9,0±0,81 6,0±0,5',2 25,6±2,11,2 12,9±1,11 1373,6±1281 2251,9±1901-2
Примечание. Достоверные отличия: 1 - от интактных животных; 2 - от предыдущего срока исследования (р<0,05-0,01).
Также у интактных мышей установлены половые различия в содержании АКТГ в гипофизе, которое у самцов было выше, чем у самок, в 16,9 раза. У самок
повышение уровня регуляторного пептида в гипоталамусе через 1 и 2 недели после перевивки меланомы не повлияло на содержание АКТГ в гипофизе. Только
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
через 3 и 4 недели эксперимента уровень АКТГ в гипофизе возрос в 2 и 4,9 раза соответственно. Рост КТ-рилизинга гипоталамуса у самцов сопровождался падением уровня гипофизарного АКТГ максимально в 1-ю и 2-ю недели эксперимента - в 25,4 и 31,5 раза соответственно, а затем в 8,2 и 6,8 раза через 3 и 4 недели. Содержание кортизола в надпочечниках у самок и самцов контрольных групп достоверно не отличалось. После перевивки меланомы В16/Б10 у мышей обоего пола установлен рост уровня кортизола в надпочечниках. У самок концентрация кортизола в надпочечниках через 1 и 2 недели эксперимента повысилась в 2, а через 3 и 4 недели - в 3,5 и 3,9 раза соответственно. В то же время рост содержания кор-тизола у самцов в надпочечниках был более стремительным - в 3,2^-3,8 через 1, 2 недели и в 4,1 и 6,5 раза - через 3 и 4 недели соответственно.
Исследование кожи как аналога ГГН-оси организма у мышей с перевивной меланомой В16/Б10 показало, что локальный уровень КТ-рилизинга у интактных животных не имеет достоверных половых отличий (табл. 2). В то же время содержание АКТГ в коже у самок было в 1,6 раза ниже, а кортизола - в 2 раза выше, чем у интактных самцов.
NATURAL SCIENCE. 2017. No. 3-2
После перевивки меланомы у самок уровень КТ-рилизинга в коже на протяжении всего эксперимента не отличался от нормы, в то время как в опухоли и ее п/з возрос в 1,4 раза - через 2 и 3 недели эксперимента, а через 4 недели - в 1,7 раза - в опухоли. У самок содержание АКТГ в коже уже через 1 неделю после перевивки повысилось в 1,5 раза по сравнению с показателями в контрольной группе и продолжило прогрессивно нарастать. Через 2 недели после перевивки меланомы в образцах кожи, опухоли и п/з уровень АКТГ возрос в среднем в 2 раза, через 3 недели - в 2,2^2,8, а через 4 недели -в 2,2^2,5 в коже и опухоли и в 4,2 раза - в п/з. Одновременно с повышением содержания АКТГ в исследуемых образцах кожи, опухоли, п/з, КТ-рилизинга в опухоли и п/з установлено снижение уровня кортизола со 2-й недели эксперимента в непораженной коже, в опухоли и окружающей ее зоне. Минимальный уровень кортизола установлен через 3 недели после перевивки в коже и опухоли -в 3,5^3,8 раза ниже нормы. Через 4 недели во всех исследуемых образцах уровень гормона был ниже контрольных показателей в 1,7^2,2 раза.
Таблица 2
Содержание КТ-рилизинга, АКТГ, кортизола и цАМФ в коже, опухоли и п/з у мышей с перевивной меланомой / Levels of CRF, ACTH, cortisol and cAMP in the skin, tumor and perifocal area in mice with transplantable melanoma
Группа КТ-рилизинг, пг/гтк АКТГ, пг/гтк Кортизол, нМ/гтк
Самки Самцы Самки Самцы Самки Самцы
Контроль 22,1±1,9 23±2,1 15±1,1 24,5±1,9 113,7±9,2 58,3±4,8
1-я неделя 26,2±1,8 23,8±1,9 23±2,0' 39,3±3,5' 111,5±9,5 90,3±7,2'
2-я неделя
Кожа 23,6±2,1 21,3±2,0 32,1±2,7'-2 32,7±3,11 67,8±5,8' 93,3±8,51
Опухоль 31,5±2,9' 32,7±3,11 30,1±2,5' 33,1±3,01 80,3±7,2' 88,8±7,6'
П/з 30,9±2,8' 23,6±2,0 33,2±2,9' 35,9±3,4' 81,8±7,5' 74,6±6,5'
3-я неделя
Кожа 24,5±1,9 22,6±1,9 42,4±3,5' 33,6±3,1' 29,7±2,61-2 62,5±6,1
Опухоль 31,3±3,01 30±2,81 34,5±3,0' 34,1±2,9' 32,8±3'-2 75±6,8'
П/з 30,9±2,4' 26±2,1 33,5±3,11 34,1±2,4' 50,5±4,6'-2 62±5,2
4-я неделя
Кожа 26,9±2,3 18,4±1,5 34,2±3,0' 41,4±3,8' 50,8±4,9'-2 76±6,4'
Опухоль 37,3±3,4' 30,5±2,8' 37,2±3,5' 33,7±2,9' 59,7±5,31-2 76,6±6,8'
П/з 31,2±2,9' 28±2,4 63,6±4,6' 34,9±3,0' 68,1±5,8' 81,6±7,31
Примечание. Достоверные отличия: 1 - от интактных животных; 2 - от предыдущего срока исследования (р<0,05-0,01).
У самцов после перевивки меланомы (табл. 2) уровень КТ-рилизинга повысился только в опухоли вне зависимости от сроков исследования в 1,3^1,4 раза, при этом образцы непораженной кожи и пе-рифокальная опухоль содержали количество КТ-
рилизинга, не отличающееся от показателей в контрольной группе.
На протяжении всего эксперимента содержание АКТГ у самцов в исследуемых образцах превышало норму в 1,3^1,7 раза. При этом уровень кортизола в
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
исследуемых образцах у самцов превышал норму в 1,3^1,5 раза на протяжении всего эксперимента.
Следующая важнейшая ось регуляции функционирования организма - тиреоидная. Мы провели
NATURAL SCIENCE. 2017. No. 3-2
исследование уровня тиреоидных гормонов (ТГ) непосредственно в щитовидной железе и тиреотро-пина в гипофизе у самок и самцов в динамике роста меланомы B16/F10 (табл. 3).
Таблица 3
Уровень гормонов тиреоидной группы в ткани щитовидной железы и ТТГ в гипофизе у самок и самцов мышей линии С57BL/6 в динамике роста перевивной меланомой В16 / Levels of thyroid hormones in the thyroid and TSH levels in the pituitary of male and female С57BL/6 mice during the В16^10 melanoma growth
Группа Т4, нМ/гтк Т3, нМ/гтк ЕТ4, пМ/гтк ЕТ3, пМ/гтк ТТГ, мМед/гтк (щитовидная железа) ТТГ, мМед/гтк (гипофиз)
Самки
Контроль 3,88±0,2 0,35±0,03 3,02±0,25 0,84±0,06 0,1±0,007 31,5±2,1
1-я неделя 5,1±0,431 0,56±0,041 3,27±0,27 1,32±0,091 0,047±0,0021 43,5±2,81
2-я неделя 4,61±0,31 0,21±0,011,2 0,82±0,061,2 0,21±0,011,2 0,045±0,0031 47±3,51
3-я неделя 4,5±0,28 0,22±0,021 0,69±0,041 0,18±0,011 0,05±0,0031 28±1,92
4-я неделя 4,12±0,37 0,31±0,022 0,61±0,031 0,18±0,011 0,07±0,0041,2 26±2,0
Самцы
Контроль 1,85±0,15 0,16±0,01 3,03±0,25 1,54±0,11 0,05±0,003 26±1,9
1-я неделя 2,17±0,18 0,05±0,0031 5,2±0,351 3,16±0,241 0,05±0,003 52,5±4,11
2-я неделя 0,05±0,0031,2 0,006±0,00031,2 2,28±0,181,2 0,87±0,051,2 0,076±0,0041,2 54±3,91
3-я неделя 1,96±0,142 0,015±0,0011,2 4,67±0,371,2 1,03±0,091 0,047±0,0032 53±3,21
4-я неделя 1,24±0,101,2 0,045±0,0031,2 1,99±0,1412 0,47±0,021,2 0,062±0,0042 48,5±4,11
Примечание. Достоверные отличия: 1 - от интактных животных; 2 - от предыдущего срока исследования (р<0,05-0,01).
Как у самцов, так и у самок концентрация ТТГ в гипофизе через 1-2 недели после перевивки мела-номы была выше нормы. Однако у самцов уровень ТТГ в течение всего эксперимента превышал норму в среднем в 2 раза, а у самок - только в 1,3 раза, затем через 3 недели роста опухоли содержание ТТГ в гипофизе не отличалось от нормы. У самок повышение в 1-ю и 2-ю недели эксперимента уровня ТТГ в гипофизе сопровождалось снижением этого гормона в тканях щитовидной железы в среднем в 2 раза, через 1 неделю после перевивки опухоли установлена гиперактивность щитовидной железы, которая выражалась в умеренном повышении общих и свободных форм тиреоидных гормонов в 1,3-1,6 раза. К моменту выхода опухолей, через 2 недели после перевивки, у самок установлено снижение FТ4 и FТ3 в 3,7 и 4 раза соответственно и Т3 - в 1,7 раза на фоне нормального Т4. Такая же картина отмечена и через 3 недели эксперимента. К концу эксперимента у всех самок зафиксированы нормальные концентрации тироксина и трийодтиронина, но не восстановление уровня свободных форм, которые оставались сниженными в 4,7-5,0 раза. У самцов рост ТТГ в гипофизе практически не повлиял на уровень ТТГ в щитовидной
железе, который, за исключением небольшого повышения через 2 недели, в остальные сроки эксперимента не отличался от показателей в контрольной группе. Через 1 неделю после перевивки меланомы в щитовидной железе установлено нормальное содержание Т4, повышение FТ4 в 1,7 и снижение Т3 в 3,2 раза на фоне повышения FТ3 в 2,1 раза. Однако через 2 недели после перевивки опухоли выявлено резкое снижение образования общих форм Т4 и Т3 в 37 и 27 раз соответственно, а также снижение в 1,3 и в 1,8 раза содержания их свободных форм. Через 3 недели эксперимента уровень Т4 в щитовидной железе нормализовался, а FТ4 повысился в 1,6 раза, но Т3 и FТ3 оставались снижены в 10,7 и в 1,5 раза соответственно. К концу эксперимента установлено снижение содержания общих и свободных форм: Т4 - в 1,5, Т3 - в среднем в 3,5 раза по сравнению с нормой.
Исследование ТГ в коже и опухоли у самок (табл. 4) свидетельствует об отсутствии усиления локального захвата и/или синтеза тироксина и трийодтиронина. В то же время у самцов выявлен прогрессивный рост уровня Т4 в опухоли: 2-я неделя - в 3,4, 3-я - в 4,5 и 4-я - в 7,8 раза на фоне повышенного в 1,3 раза Т3.
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2017. No. 3-2
Таблица 4
Содержание тироксина и трийодтиронина в коже, опухоли и п/з у самцов и самок в динамике роста меланомы В16^10 / Levels of thyroxine and triiodothyronine in the skin, tumor and perifocal area in male and female mice during the
В16^10 melanoma growth
Группа Самки Самцы
Т3, нМ/гтк Т4, нМ/гтк Т3, нМ/гтк Т4, нМ/гтк
Интактная кожа 0,053±0,003 1,45±0,12 0,04±0,002 1,6±0,09
1-я неделя (кожа) 0,053±0,004 1,36±0,11 0,035±0,002 1,6±0,10
2-я неделя (опухоль) 0,06±0,004 1,49±0,12 0,06±0,004',2 5,5±0,421
3-я неделя (опухоль) 0,063±0,005 1,49±0,11 0,06±0,005' 7,2±0,51',2
4-я неделя (опухоль) 0,067±0,005 0,96±0,07',2 0,07±0,005' 12,5±0,9',2
Примечание. Достоверные отличия: 1 - от интактных животных; 2 - от предыдущего срока исследования (р<0,05-0,01).
Обсуждение
Исходя из полученных результатов исследования ГГН-оси в динамике роста меланомы B16/F10, можно говорить об активации центральных гипота-ламических структур и следующей за этим реакции периферических органов - усиления синтеза корти-зола надпочечниками. Однако у самок, в отличие от самцов, активация гипоталамуса повлекла за собой повышение АКТГ гипофиза, у самцов эта регуляторная связь была утеряна. Кроме того, синтез кортизола надпочечниками у самцов нарастал с
1-й недели более активно, чем у самок. Изменения локального синтеза гормонов ГГН-оси в коже также имели половые различия. У самцов, в отличие от самок, повышение КТ-рилизинга и АКТГ в коже повлекло за собой локальный рост кортизола с 1 -й недели эксперимента. У самок, напротив, установлено снижение уровня кортизола как в коже, так и в опухоли с окружающей ее зоной начиная со
2-й недели после перевивки меланомы. Существуют данные об участии кортикостероидных гормонов и гормонов щитовидной железы в прогрессии и метастазировании меланомы [8], а также в развитии резистентности клеток к различным воздействиям, что способствует быстрому росту и мета-стазированию злокачественных опухолей [9].
Что касается тиреоидной оси, то влияние роста меланомы на щитовидную железу также имело половые различия. Полученные результаты указывают на наличие у самок мышей в динамике роста меланомы B16/F10 со 2-й недели эксперимента синдрома низкого содержания гормонов щитовидной железы, так называемого low T3/I0W T4, диагностируемого по уровню свободных фракций гормонов [10]. При этом синдроме часто нарушены корреляционные связи уровня периферических гормонов и ТТГ, что и имело место в настоящем
эксперименте. У самцов рост меланомы приводил к неконтролируемой гипофункции щитовидной железы. Однако именно у самцов установлена повышенная продукция и/или захват опухолевой тканью тироксина и трийодтиронина в динамике роста меланомы B16/F10. У самок подобная активация локального гормоногенеза не выявлена. Состояние тиреоидного статуса коррелировало с продолжительностью жизни животных в зависимости от пола: продолжительность жизни самок составляла 5^6 недель, тогда как у самцов - 3^4 недели.
Таким образом, рост перевивной меланомы B16/F10 оказывает существенное влияние на ГГН-и ГГТ-оси организма. У самцов происходит активация синтеза и/или захвата опухолью кортизола и ТГ на фоне нарушения центральных регуляторных связей, в частности, исключения гипофиза из системы регуляторной цепи, что приводит к переключению центральных регуляторных функций на опухоль. У самок нарушение центральных регуля-торных механизмов ГГН-оси в динамике роста ме-ланомы не выявлено и опухолевая ткань не синтезировала и/или захватывала кортизол и ТГ.
Литература
1. SlominskiA.T., Zmijewski M.A., Skobowiat C., ZbytekB., Slominski R.M., Steketee J.D. Sensing the environment: Regulation of local and global homeostasis by the skin neuroendocrine system // Adv. Anat. Embryol. Cell. Biol. 2012. Vol. 212. Р. 1-115.
2. Bodo E., Kany B., Gäspär E., Knüver J., Kromminga A., Ramot Y. Thyroid-stimulating hormone, a novel, locally produced modulator of human epidermal functions, is regulated by thyrotropin-releasing hormone and thyroid hormones endocrinology // Endocrinology. 2010. Vol. 151. Р. 1633-1642.
3. Кичигина Т.Н., Грушин В.Н., Беликова И.С., Медялец О.Д. Меланоциты: строение, функции, методы выделения и роль в кожной патологии // Вестн. ВГМУ 2007. № 6. С. 4.
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
4. Van B.N., Bodo E., Kromminga A., Gaspar E., Meyer K., Zmijewski M.A., Slominski A., Wenzel B.E., Paus R. Thyroid hormones directly alter human hair follicle functions: anagen prolongation and stimulation of both hair matrix keratinocyte proliferation and hair pigmentation // J. Clin. Endocrinol. Metab. 2008. Vol. 93. Р. 4381-4388.
5. Slominski A., Wortsman J., Tuckey R.C., Paus R. Differential expression of HPA axis homolog in the skin // Mol. Cellular Endocrinol. 2007. Vol. 265-266. Р. 143-149.
6. Кит О.И., Франциянц Е.М., Каплиева И.В., Трепита-ки Л.К., Евстратова О.Ф. Способ получения метастазов в печени в эксперименте // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2014. № 157 (6). С. 745-747.
7. Бандовкина В.А., Франциянц Е.М., Погорелова Ю.А., Черярина Н.Д. Особенности стероидогенеза в опухоли и окружающих тканях при экспериментальной меланоме В16 // Молекул. медицина. 2015. № 5. С. 47-51.
8. Valles S.L., Benlloch M., Rodriguez M.L., Mena S., Pel-licer J.A., Asensi M., Obrador E., Estrela J.M. Stress hormones promote growth of B16-F10 melanoma metastases: an interleu-kin 6- and glutathione-dependent mechanism // J. of Transla-tional Med. 2013. Vol. 11. Р. 72.
9. Schlossmacher G., Stevens A., White A. Glucocorti-coid receptor-mediated apoptosis: mechanisms of resistance in cancer cells // J. Endocrinol. 2011. Vol. 211 (1). Р. 17-25. DOI 10.1530/J0E-11-0135.
10. Руяткина Л.А., Руяткин Д.С. Интегральный сердечно-сосудистый риск: метаболический синдром и дисфункция щитовидной железы // Сиб. мед. обозрение. 2010. Вып. 4 (64). С. 11-16.
References
1. Slominski A.T., Zmijewski M.A., Skobowiat C., Zbytek B., Slominski R.M., Steketee J.D. Sensing the environment: Regulation of local and global homeostasis by the skin neuroendocrine system. Adv. Anat. Embryol. Cell. Biol. 2012, vol. 212, pp. 1-115.
2. Bodo E., Kany B., Gaspar E., Knüver J., Kromminga A., Ramot Y. Thyroid-stimulating hormone, a novel, locally produced modulator of human epidermal functions, is regulated by
NATURAL SCIENCE. 2017. No. 3-2
thyrotropin-releasing hormone and thyroid hormones endocrinology. Endocrinology. 2010, vol. 151, pp. 1633-1642.
3. Kichigina T.N., Grushin V.N., Belikova I.S., Medyalets O.D. Melanotsity: stroenie, funktsii, metody vydeleniya i rol' v ko-zhnoi patologii [Melanocytes: structure, functions, methods of isolation and role in skin pathology]. Vestn. VGMU. 2007, No. 6, p. 4.
4. Van B.N., Bodo E., Kromminga A., Gaspar E., Meyer K., Zmijewski M.A., Slominski A., Wenzel B.E., Paus R. Thyroid hormones directly alter human hair follicle functions: anagen prolongation and stimulation of both hair matrix keratinocyte proliferation and hair pigmentation. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2008, vol. 93, pp. 4381-4388.
5. Slominski A., Wortsman J., Tuckey R.C., Paus R. Differential expression of HPA axis homolog in the skin. Mol. Cellular Endocrinol. 2007, vol. 265-266, pp. 143-149.
6. Kit O.I., Frantsiyants E.M., Kaplieva I.V., Trepitaki L.K., Evstratova O.F. Sposob polucheniya metastazov v pecheni v eksperimente [Method of obtaining metastases in the liver in the experiment]. Byul. eksperim. biologii i meditsiny. 2014, No. 157 (6), pp. 745-747.
7. Bandovkina V.A., Frantsiyants E.M., Pogorelova Yu.A., Cheryarina N.D. Osobennosti steroidogeneza v opukholi i okru-zhayushchikh tkanyakh pri eksperimental'noi melanome V16 [Features of steroidogenesis in the tumor and surrounding tissues in experimental melanoma B16]. Molekul. meditsina. 2015, No. 5, pp. 47-51.
8. Valles S.L., Benlloch M., Rodriguez M.L., Mena S., Pellicer J.A., Asensi M., Obrador E., Estrela J.M. Stress hormones promote growth of B16-F10 melanoma metastases: an interleukin 6- and glutathione-dependent mechanism. J. of TranslationalMed. 2013, vol. 11, p. 72.
9. Schlossmacher G., Stevens A., White A. Glucocorticoid receptor-mediated apoptosis: mechanisms of resistance in cancer cells. J. Endocrinol. 2011, vol. 211 (1), pp. 17-25. DOI 10.1530/J0E-11-0135.
10. Ruyatkina L.A., Ruyatkin D.S. Integral'nyi serdechno-sosudistyi risk: metabolicheskii sindrom i disfunktsiya shchitovidnoi zhelezy [Integral cardiovascular risk: metabolic syndrome and thyroid dysfunction]. Sib. med. obozrenie. 2010, iss. 4 (64), pp. 11-16.
Поступила в редакцию /Received_5 июня 2017 г. / June 5, 2017
