Введение к работе
Актуальность проблемы. В последние годы наблюдается увеличение частоты развития опухолей в печени. Злокачественные опухоли печени составляют 2-3% в структуре онкологических заболеваний (А.А. Пономарев и соавт., 2000). Среди всех опухолей печени на первичное злокачественное перерождение приходится 86-90,2%, а среди всех первичных злокачественных опухолей печени основная масса (около 90%) опухолей составляет гепатоцеллюляр-ный рак печени. Увеличение числа первичного рака печени за последнее десятилетие объясняют (G. Ballardini et al.,1994; В.А. Журавлев и соавт., 1996; В.П. Девичинский и соавт., 2000) повышением частоты цирроза печени и лучшей выявляемостью опухолевого процесса. Несмотря на достигнутые успехи в лечении данной патологии, смертность остается высокой. В её развитии ведущая роль принадлежит образованию эндогенных нитросоединений (Б.Л. Ру-бенчик, 1990; Б.Л. Рубенчик и соавт., 1990) под воздействием нит-ратсодержащих лекарственных препаратов и нитратов, поступающих с пищей.
В последнее время большое внимание уделяют изучению свободных радикалов, оксида азота и его производных в развитии бластомогенеза. Установлена их роль в развитии и прогрессирова-нии рака легкого (S. Ambs et al., 1998), молочной железы (L.L. Thomsens et al., 1995; A. Duenasgonsales et al., 1997; S. Reveneau, 1999), в опухолевом перерождении язв желудка и двенадцатиперстной кишки (С. Ambs et al.,1998; С. Doi et al., 1999; А.И. Гоженко, 2000), мочевого пузыря (L.C. Jadeski et al., 1999; A.A. Mohsen et al., 1999), центральной нервной системы (S. Iwata, 1999) и т.д. Большей частью это связано с их способностью повреждать ДНК и, таким образом, вызывать мутации.
Окись азота (NO ), являющаяся универсальным биорегулятором гомеостаза в клетках и выполняющая многочисленные функции, в высоких концентрациях оказывает токсическое действие на клетки (S. Moncada et al., 1991; И.Д. Малышев, 1997; А.Ф. Ванин, 1998), в частности, пероксинитрит. Он легко проникает через ли-пидный бислой мембраны, ингибирует белки митохондриальной дыхательной цепи, снижает продукцию АТФ и нарушает кальцевый
гомеостаз; угнетает антиоксидантные ферменты, усиливает образование супероксидного аниона. Пероксинитрит модифицирует и разрывает цепи ДНК, одновременно ингибируя ДНК-лигазу, что вызывает ещё большее повреждение ДНК и клетки в целом (И.Ю. Малышев и соавт., 2000).
Хронические воспалительные реакции также сопровождаются образованием супероксидных радикалов (Г.А. Бабенко и соавт., 1985; Е.В. Ткаченко и соавт., 1996). По мнению X. Маеды (1998), в тканях многих солидных опухолей содержится повышенный уровень ипдуцибельной формы NO-синтазы (iNOS); образуемая этим ферментом N0 повышает проницаемость сосудов, что увеличивает приток питательных веществ к ткани опухоли и обеспечивает быстрый её рост. Д.А. Винк и соавт. (1998) показали, что ингибирование синтеза N0 в макрофагах снижало противоопухолевую сопротивляемость организма, а исследованиями Д.С. Женкинс (1995) показано, что N0 активизировала рост опухоли. Эта двойственность определяется тем, на какой стадии развития опухоли действует NO0, а также количеством синтезированного N0. Таким образом, невыясненное до конца значение N0 в развитии бластомогенеза делает актуальной расшифровку некоторых механизмов злокачественного перерождения гепатоцитов.
Наиболее удобной моделью гепатоканцерогенеза, близкой к клинике, является диэтилнитрозамин (ДЭНА) индуцированный канцерогенез. Его важным аспектом является возможность проследить основные стадии неопластического перерождения клеток печени. С другой стороны, в организме человека в желудочном соке при применении нитритсодержащих препаратов могут образовываться нитрозосоединения, обладающие канцерогенным свойством (А.П. Ильницкий и соавт., 2000). Следует сказать, что канцерогенным действием обладают не сами нитрозамины, а их метаболиты, образующиеся в результате ферментативного окисления - диазоал-каны. Несмотря на детальные исследования канцерогенного действия нитрозаминов, данные о взаимосвязи ДЭНА-индуцированного бластомогенеза с окисью азота и перекисным окислением липидов (ПОЛ) в публикациях отсутствуют. Тем более это актуально с позиции современной онкологии: позволит переосмыслить некоторые стороны опухолевого перерождения печени и усовершенствовать
принципы её химиотерапии. Все вышеизложенное определило цель настоящего исследования.
Цель исследования: изучение значения окиси азота во взаимосвязи с процессами перекисного окисления липидов на различных стадиях гепатоканцерогенеза, индуцированного диэтилнитро-замином.
Для достижения цели определены следующие задачи:
-
изучить в динамике ДЭНА-индуцированного канцерогенеза содержание нитритов, L-аргинина в сыворотке крови и маркера NO-синтазы, в частности, НАДФН-диафоразы в ткани печени;
-
выявить особенности изменений интенсивности процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в плазме крови и ткани печени при ДЭНА-индуцированном канцерогенезе во взаимосвязи с системой L-аргинин-окись азота;
-
исследовать активность некоторых ферментов антиоксидант-ной защиты (АОЗ) в крови и ткани печени при гепатоканце-рогенезе, индуцированном ДЭНА, и сопоставить их с показателями системы L-аргинин-окись азота;
-
провести морфологическое исследование печени в процессе развития ДЭНА-индуцированного канцерогенеза. Научная новизна. Впервые на большом экспериментальном
материале показано значение N0 на всех стадиях развития ДЭНА-индуцированного гепатоканцерогенеза. На стадиях инициации и промоции отмечается индукция системы L-аргинин-окись азота (снижение содержания L-аргинина на фоне увеличения N02), подавление - на стадии прогрессирования и вновь её активизация на заключительной стадии гепатоканцерогенеза, направленная на инвазию и метастазирование опухолевых клеток. Установлено повышение уровня малонового диальдегида (МДА) в гомогенате печени через 3, 4, 5 и 6 мес. и прогрессивное его снижение в процессе развития метастазирования. Изменения активности супероксиддисму-тазы (СОД) в пораженном органе проявляется её активизацией на стадиях инициации и прогрессировании, глубоким угнетением на заключительных стадиях гепатоканцерогенеза. В отличие от гомо-гената печени, в крови активность СОД прогрессивно снижалась по мере прогрессирования опухолевого процесса.
Основные положения, выносимые на защиту
1. На стадии инициации и промоции гепатоканцерогенеза сис
тема L-аргинин-окись азота активизируется, в период про-
грессирования она ингибируется. Значение этой системы воз
растает на заключительной стадии и направлено на васкуля-
ризацию опухолевой ткани и метастазирование.
2. Действие окиси азота на начальных стадиях гепатоканцероге
неза проявляется через взаимодействие её с активными ради
калами кислорода путем образования пероксинитрита. Это
проявляется в увеличении уровня МДА на стадии инициации
и промоции, резким снижением на стадии метастазирования.
Научно-практическая значимость результатов исследо
вания. Полученные результаты расширяют представление о пато
генезе ДЭНА-индуцированного гепатоканцерогенеза. Выявленные
изменения в системе L-аргинин-окись азота и МДА на различных
этапах гепатоканцерогенеза свидетельствуют о сложных их взаи
моотношениях в развитии опухолевого процесса, зависящих от ста
дии канцерогенеза. Это указывает на необходимость дифференци
рованного подхода в выборе химиотерапевтических средств. Опре
деление в сыворотке крови уровня L-аргинина, N02, МДА и актив
ности СОД могут служить диагностическими критериями опреде
ления стадий развития опухолевого процесса.
Реализация результатов. Результаты исследований внедрены в учебный процесс кафедр нормальной, патологической физиологии, биоорганической и биологической химии Второго ТашГос-МИ.
Апробация работы. Основные положения работы представлены на заседаниях ЦНИЛ И-ТашГосМИ (2001 г., 2003 г.); на межкафедральной конференции с участием кафедр патологической физиологии, нормальной физиологии, биохимии, гистологии и ЦНИЛ П-ТашГосМИ (2003 г.); на межкафедральной конференции с участием кафедр патологической физиологии, биохимии, клинической фармакологии и ЦНИЛ 1-ТашГосМИ (2003 г.); на заседании научного семинара при Специализированном совете по специальности (2004 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ в зарубежных и республиканских научных журналах и сборниках; из них 5 журнальных статьей.
Структура н объем диссертации. Диссертация изложена на 119 машинописных страницах. Состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследования, 4 глав результатов собственных исследований, заключения, выводов. Иллюстрации: 9 таблиц и 16 рисунков. Указатель литературы включает 172 отечественных и зарубежных источника.
