Особенности свободнорадикального окисления в крови у онкологических больных до и после химиотерапии Ровда Татьяна Алексеевна

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Обзор литературы Т. 9

1.1Свободнорадикальные процессы в биологических системах 9

1.1,1 .Свободные радикалы кислорода и липидов. Основные этапы ПОЛ IО

1.1.2. Регуляторы ПОЛ - антиоксидапты 20

1.2. Свободнорадикальные процессы и опухолевый рост 26

Глава 2. Материалы и методы исследования 46

2.1. Характеристика больных и методов лечения 46 і

2.2. Подготовка материалов исследования 49

2.3. Методы исследования ,49

2.3.1. Люмино л зависимая хемилюминесценция плазмы крови 49

2.3.2. Определение малонового дн&тьдегида в плазме и эритроцитах 50

2J.3. Определение содержания ВЭГ в плазме крови 51

2,3.4. Определение активности СОД .51

23.5. Определение активности катала ы 52

2.3.6. Определение оксидазной активности церулошіазмина .52

2.3 7. Определение структурных показателей мембран 53

2.3.7.1. Определение текучести, погруженности белков в липидный бислой и полярности липидной фазы плазматических мембран сиект рофлуориметрическим методом 53

2.3.7.2. Определение текучести плазматических мембран клеток

крови методом люминесцентной микроскопии 55 j

2.3.8. Определение количества белка 55

2.4. Статистическая обработка полученньтх результатов 56

Глава 3. Результаты исследования 5%

3.1. Уровень люминолзависимой хеми люминесценции плазмы крови у онкологических больных до лечения ИВ процессе химиотерапии

3.2. Уровень МДА в плазме и гемолизате у онкологических больных до лечения и в процессе химиотерапии 67

3.3. Содержание ВЭГ в плазме крови он колоїд чески х больных до лечения и в процессе химиотерапии 72

3.4. Активность СОД в эритроцитах онкологических больных до лечения и в процессе химиотерапии .77

3.5. Активность катал азы в крови онкологических больных до лечения и в процессе химиотерапии 81

3.6. Коэффициент СОД Каталаза в эритроцитах онкологических больных до лечения и в процессе химиотерапии 88

3-7. Оксидазная активность церулогшазмина в плазме крови онкологических больных до лечения и в процессе химиотерапии .89

3.8,Структурно-функциональное состояние мембран клеток крови у онкологических больных до лечения и в процессе химиотерапии 93

Заключение 106

Выводы 131

Практические рекомендации 133

Литература 134

• Свободнорадикальные процессы и опухолевый рост
• Определение текучести, погруженности белков в липидный бислой и полярности липидной фазы плазматических мембран сиект рофлуориметрическим методом
• Содержание ВЭГ в плазме крови он колоїд чески х больных до лечения и в процессе химиотерапии
• Оксидазная активность церулогшазмина в плазме крови онкологических больных до лечения и в процессе химиотерапии

Введение к работе

Актуальность работы. Актуальность исследования активированных кислородных месаболиюв (АКМ) и окислительных реакций с их участием как в экспериментальных., так и в клинических исследованиях обусловлена тем, что в последние голы происходит пересмотр основных положений ранее общепринятой теории свободнорадикальпых реакций и свободпорадикальной патологии. Свободтюрадикалыюс окисление рассматривалось, в основном, как фактор активирующий перскиспос окисление липидов (ПОЛ) в мембранах, в результате чего повреждается ДНК. окисляются белковые SH-группы, инактивируются ферменты (Владимиров Ю.Л., Лрчаков А,И_Г, 1972; Proctor P., Reynolds П., 19S4; Miller II. еЕ al, 1990).

Дальнейшие исследования показали, что активированные кислородные метаболиты необходимы для функционирования живых клеток в организме человека и животных. Эти высокореакционные соединения обладают широким спектром биологическою действия: МО-радикалы регулируют тонус сосудов, ингибируют адгезию гранулоцитом и агрегацию тромбоцитов; Н2О2 и гшюгалоиды важны для микробицидного действия нейтрофиллов, 0₂^ш ~ индуцирует пролиферацию лимфоцитов (Зенков НХ и соавт., 1993; Меньшикова Е.Б.. Зс-пков Н.К., 1997; Kcndlcr В. S., 1995), В физиологических условиях образование ЛКМ в клетках поддерживается па достаточно низком урокче системей ферментативных и неферме нтатпвных антиоксидантов (АО). При патологических состояниях баланс в системе "свободные радикалы - анти оксид анты" нарушается по-разному в зависимости от характера и стадии патологического процесса, что показано более чем при ста заболеваниях (Гуляева H,B.,199S, Азизо^а 0,А.,1998) и онкопатология не является исключением (Корман Д.Б. и соавт.. 1995, 1998; Меньшикова КБ., 1997; Винк Д.А_М 1998; Смирнова Л Л. и соавт.. 2000).

Важную роль в формировании физико-химических представлений о злокачественном росте сыграла гипотеза академика II.M, Эммануэля о свободпорадикальной природе процессов, лежащих .н основе развития члоканест верной опухоли (Эммануэль НМ.,1977). В настоящий момент подробно изучены вопросы о состоянии ПОЛ и антноксидангной системы в опухолевых и немалії гни зиро ванных тканях па различных моделях каниерої енез;:. Работами КЪ. Бчрлаковой. Н.П. Пальминой (1982, 1985. 1990, І99В), Д.Б. Кормаїга и соавт. (1992. 1995, 1998) показано значение свободных радикалов не только на этапе канцерогенеза, но и при дальнейтг^ опухолевом росте, а также роль ПОЛ в качестве одного из механизмов, с помощью которого реализуется реакция организма на возникновение и развитие опухоли. В исследованиях,

осуществленных в Ростовском научно-исследовательском онкологическом институте,
установлено, что во многих случаях при развитии опухолевого процесса происходит
снижение уровня не ферм оптативных АО, ингибироваяие антиоксидантних ферментов и
выход в гуморальную среду белков, обладающих ' неспецифической

супероксиддисму таз ной активностью (Франциянц ЕМ. и др. 1995: Франциянц ЕЛІ., 1997; Ткачева Г.Н,, 1999), Процессам ПОЛ при конкретных локализациях опухолевого процесса и химиотерапии уделялось внимание в ряде работ, выполненных в нашем институте: при раке лєґкоїх) (Мусиенко Н.В., 2000), раке молочной желеш (Владимирова ЛЮ_, 2000), раке кожи (Франциянц ЕЛ!.. 2000). Кроме того. ПОЛ изучалось лри лучевой терапии онкологических больных (Сидоренко ІО.С. Розенко ЛЛ., Франциянц ЕЛІ., І999) к магнитном воздействии на организм животи ых-опухоленоентел ей (Шихлярова ЛИ_: Франциянц Е.М,1999),

Тем не менее на клиническом материале сведения о работе системы "свободные радикалы - аншоксинанты", но данным литературы, разрознены и изучены, как правило, при отдельных локализациях опухолевого процесса. В указанных работах об интенсивности ПОЛ судили по его продуктам. Однако, для более широкого понимания процессов, происходящих в организме-опухоленосителс, необходимо учитывать и процессы іенерации активных форм кислорода.

Исходя из этого, важным представляется изучение процесса
свободнорадикального окисления (СРО), которое является начальным, инициирующим
звеном в цепи реакции, приводящих к активации ПОЛ и изменению структурного
состояния мембран форменных -элементов крови, как наиболее доступной и отражающей
изменения во всем организме ткани, а также состояния АО системы при различной
локализации опухолевого процесса и при различных варианіах химиотерапевт и ческо го
воздействия. Особый интерес для пас представляет изучение данных показателей при
разрабатываемых в Ростовском научно-исследовательском онкологическом институте
методах химиотерапии с использованием ау то биорастворителей (аутогемохимиотера* іии и
а> еолимфохимиотерапии). Учитывая методику проводимой химиотерапии, которая
предусматривает растворение шітостатиков непосредственно в крови или лимфе больных
с последующей реинфузией, изучение биохимических изменений в клетках крови
эритроцитах и лимфоцитах особенно важно. ^^^

Цель работы,

Провести изучение процесса свободнорадикального окисления

хемилтоминесцентным методом, активности некоторых компонентов антиоксидантной системы и структурно-функционального состояния клеточных мембран в крови у больных

раком различной локализации до и после ауто лимф охимиотерапии и а VI01 емох.имиотеиапшг.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1.Оценить интенсивность хемилюминееценции, отражающей уровень супероксидного анион-радикала и гилрокс ильного радикала в плазме крови, при различной локализации опухолевого процесса и различных методах химиотерапии (ауто гем ОХІГМ иотераппи, аутолимф охимиотерап ии).

2,Изічить активность антиоксиданти ых ферментов супероксиддисму [азы, кагалазы и цер\лоплазмина и их вклад в изменение содержания активных форм кислорода в крови онкологических больных до и после химиотерапии.

3 .Провести комплексное изучение особенности сгрукі:урнога состояния мембран клеток крови при различной локализации опухолевого процесса до и после химиотерапии.

4.Выяснить возможность использования изучаемых биохимических показателей для оценки эффективности проводимого лечения.

Научная ношппа и сел ед on алия.

Впервые на большом клиническом материале оронедсно комплексное изучение интенсивности свободнорадикальных окислительных процессов у больных раком различной локализации. Впервые методом хемилюмшесцениий показаны снижение в плазме крови уровня су к еро ксидно і'о и гідроксильного радикалов и увеличение оксидазной активности перулоплазмина, характерные для всех групп больных, независимо от локализации опухолевого процесса, по сравнению с людьми без опкопатологии. Выявлено наличие отрицательной корреляции меислу величинами спетое тамы хем и люминесценции и оксид;ізной активностью церулоп лаз мин а.

Установлена шаимоснязь уровня свободных радикалов с объемом поражения
вовлеченных в процесс лимфоузлов на примере больных неходжкинскими
лимфомами (подана заявка на изобретение ''Способ лечения цеходжкинских
лиыфом" № 2000118485/14, приоритетная справка 0193S7 от 11 июля 2000 г.).

* При хемилюминесцентном исследовании плазмы крови больных раком
яичников, находившихся на мониторинге, впервые показано, что крайне низкие
значения уровня супероксидного анион-радикала и гилрокс иль но го радикала
являются іірої ностически неблагоприятным фшаором ("Способ лечения рака
яичников¹¹ №99115548/14, приоритетная справка 016224 от 34 июля 1999 г.). При

генерализованном раке молочной железы резкое снижение интенсивности хемилюминесценции также предшествовало прогрес си ровалито заболевания.

Впервые у онкологических больных была исследована погруженность белков в липилный бислой мембран клеток крови.

Впервые при применяемых в Ростовском научно-исследовательском онкологическом институте способах химиотерапии (аутогемохимиотерапии, аутолимфохимнотералии) установлены закономерное ги изменения уровня свободных радикалов и активности церулоплазмина в плазме крови больных, а также погруженности белков в липидный матрикс мембран лимфоцитов и эритроцитов. Выявление прогностически значимых параметров состояния свободнорадикального окисления и антиоксидангов в крови позволило разработать критерии для прогноза эффективности планируемого лечения,

Практическая значимость исследования,

Полученные результаты представляют научно-теоретический интерес для выяснения и уточнения молекулярно-клеточных механизмов развития онкопатологин и могут быть использованы в дальнейших научных изысканиях в биохимии и онкологии.

Выявленные на основе биохимических исследований прогностически значимые параметры состояния своболнорадикального окисления в крови позволяют разработать критерии для прогноза эффективности проводимого лечения, в том числе при применении методов аутогемо- и аутолимфохимиотерапии.

На защиту выносятся следующие положения:

L Особенности свобод норадикального окислення в крови при развитии в организме опухолевого процесса определяются снижением уровня супероксидного и гидроксильного радикалов, которое сопровождается увеличением активности СОД, кагалазы и церулоплазмина и нарушением структурно-функциональных показателен лимфоцитарпых и эритроцитарных мембран.

2. Химиотерапия на аутобиорастворителях оказывает нормализующее влияние на состояние системы ''свободные рад и калы-антиокси даты-мембраны", что проявляется в коррекции в крови у больных уровня малонового диальдегида, внезритроцитарного гемогпобина, оксидазной активности церулоплазмина и структурно-функциональных показателей мембран лимфоцитов и эритроцитов.

* ,

Глави 1. Onsop литературы. 1.1. Свобод порад if кал і>Еіьіе процессы в биологических системах,

Свободнорадл кал иные процессы - нормальная и необходимая составляющая процессом лочзнедсячельносги жиьых оріашгзмов. Свободные радикалы и процессы с их уіастлем довольно широко предстаи іеньт із оріанпзмг и обладают большие спек'іром физиологических эффекте**, К примеру, нужный эгап биосинтеза ДНК, а именно превращение рибонуклеошдов н дезокеирибопуклеотиды рибоиуклеотидречуктазами. нклточаеч образонание аминокиел^гных радикалов и пуклеотидных радикальных иптермедиатов (Stubb J._s 1994; Пескин А.И , 1996. 1997, 1998). Кроме того, считается, что переписное окисление липпдов - одна из ранга виді тоетой свободнорадикальных процессов -- нринимаеі участие в обмене лшшдноіх> состава биомембран; а также в образовании некоторых биологически важных веществ, в частности в биосинтезе ііростагландинов. Таким образом, свободы орадикальные процессы - неотъемлемая часії> биохимических процессов, протекающих в живых организмах И хотя существуют понятия «нормальные» и спато логические^; свободі гар апикальные процессы, грань между ними очень размыт, Низкая интенсивность этих процессов, не вызывающая появления

различных отклонении, рассматривается как норма и, напротив, высокая их интенсивное гь характерна для патологии.

Сэободные радикалы образуется из молекул всех четырех основных классов биоорг;шичсоки\ веществ: липидов. белков, углеводов и нуклеиновых кислот. Наиболее легко радикалы образуются из молекул ляпидов. потому процессы ПОЛ рассматриваются как первичный и наиболее выраженный оінет на различные неблагоприятные воздействия, и чом чігсіе токсические. Причины возникновения свободных радикалов мною численны: различные физические воздействия, и в первую очередь ионизирующая радиация и ультрафиолет; воздействие различных химических агентов, сбои к примечания ооычных химических редоке реакций. специализированные

биохимические системы генерации радикалов; и др. Вклад этих факторов в запускание ПОЛ различен и меняется в зависимости от условий ("Владимиров Ю.А. и соавт.. 1991).

1.1.1,Свободные радикалы кислорода и липидов. Основные этапы ПОЛ.

Обычно свободный радикал определяют как молекулу (или ее часть), имеющую
один или несколько неспаренных электронов на внешней орбитали (Владимиров Ю.А. и
соавт,, 1983). По сути, появление такого свободного злегстрона означает появление у
молекулы дополнительной валентности, имсгато это свойство обуславливает высокою
реакционную способность свободных радикалов _t

В зависимости от молекул-предшественников различают несколько классов свободных радикалов (Зспков Н.К. и еоаві., 1993): радикалы кислорода (называемые также активными формами кислорода - ЛФК), радикалы .шиидов, радикалы белков, нуклеиновых кислот, хшгонои, углеводовj и т,д. В контексте данной работы интерес представляют первые два класса. Радикалы, в которых свободный электрон связан с атомом кислорода, называют активированными кислородными метаболитами - АКМ. К ним относятся АФК и радикалы д или.до а и хинонов, Короіко рассмотрим основные формы АКМ.

Кислород в синглетном состоянии характеризуется тем, 'іто спин одного электрона, находящегося на внешней орбитали одної*) из аюмов обращается, в результате чего разрывается одна из даух связей в молекуле кислорода. Сшглетный кислород (Of) прелставляет собой бирал икал с двумя нес паренными электронами, хотя и не несет заряда. Бирадикальная форма 0; обуславливает его высокую рсакционнуто способность и позволяет ему запускать ПОЛ; он в 1500 раз быстрее, чем 0з взаимодействуем с жирными кислотами, при этом но механизму ] ,3-никлоприсоединения образуются несопряженные гидроперекиси Известно участие 0: в повреждении нуклеиновых кислот (преимущественно повреждаеіся гуанин) и индукции канцерогенеза (Меньщякова Е.Б., Зенков Н.К-, 1993). При взаимодействии Oj¹ с аминокислотами в составе белков в первую

очередь окисляются гистидин и триптофан, несколько слабее - метионин, тирозин и цистеин (Шинкаренко 1-І.В. и соавт., 1982).

Хотя специализированных систем генерации 0^' не выявлено (за единственным

исключением - белок церкоспорин у гриба Ссгсозрога), он нарабатывается во мноіих

реакциях, в том числе при спонтанной дисмутации супероксидных радикалов, а также в результате разложении H^Oz при участии простагландин си нтстазы. При разложении перекиси водорода каталазой 0.5% кислорода образуется в синглстной форме (Владимиров Ю.А. и соавт., 1991). Эффективными ингибиторами синглетното кислорода являются фенольные антиоксиданты, каротияоиды (особенно Р-каротшг), гистидин и др.

Сутроксидный анион-радикал (О:*) представляет собой продукт одно электронного восстановления молекулярного кислорода. Супероксид - весьма реакционно способное соединение, время его жизни порядка І0 сек и радиус диффузии 0 3 мкм (Меньтцикона K.G., Зечков Н.К., 1993). Он является окислителем средней силы, эффективно окисляет оскорбаг, а-токоферол, водные растворы Сх* и Fe ; легко окисляется люминолом. Си^-1, Fc и цитохромом с (Владимиров Ю.А. и соавт.. 1991).

Биоэффстсты супероксида обусловлены несколькими реакциями: дспрототгироватшем и окислением субстратов (что позволяет ему запускать непосредственно процессы ПОЛ)_; а также образованием Н^О: и восстановлением Fe (что приводит к образованию ОН*). Помимо патологической роли (V известны и другие его эффекты: внутриклеточная регулятцгя. вазомоторное действие, супероксид из макрофагов необходим для пролиферации лимфоцитов (Кольский НІ-І и соавт, 1988).

В живых организмах существует несколько механизмов нарабоїки О2" -

1.Система митфосомальпого окисления. При работе цитохрома Р-450. главного фермента детоксикации ксенобиотиков, происходит образование О/ за счет окисления НАДФ*Н. По некоторым данным, до 75% поглощенного кислорода переходит в супероксид (Иванов И.И, и соавт,, 1975. Вартанян Л.С. и соавт, 1990, 1992, Cross A.R.,

Jones G.T\G., 1991).

2_гКсантиноксидаза, За счет оксидазной активности тгого фермента (КФ 1.2.3.2,)

осуществляется реакция образования CV при окислении НАД*Н (Щепеткин И.А., 1998). Фермент локализован на цитоплазм аги чес ко и мембране главным образом эпи- и эндотелиальяых кле^г,ок и, б частности, создает бактерицидный потенциал молока и слизистой глаз.

3,НА/1Ф"Н-оксидаза фагоцитов. Этот сложный мультиферментный комплекс (КФ 1.6.99,6), содержащий ФАД, цитохром Ь55Е и. возможно, убихинон, осуществляет восстановление молекулярного кислорода за счет электронов НАДФ*Н. Именно через О?" реализуется мнкробицидпый потенциал фагоцитов, поэтому до 90% потребляемого нейтрофилами кислорода идет на образование супероксида (Скарус И,В,, 1976; Куликов ВЛО, к соавт., 1988),

4.Электрон-трапспортпая цепь митохондрий. Супероксид образуется е качестве побочного продукта при окислении и восстановлении убихинона в процессе транспорта электронов (ТуровеїшиІЇ 6.6,, 1975; Мспыцикова RE. и соавт., 1997; Демин О.В. и соавт., 1998).

5,Супрол (супероксидпродуцирующий шпопротеин). В сыворотке крови человека и животных обнаружена фракция липопротеидов. способная при филіолоіичееких значениях рН при участии НАДФ-Н и Fe ^п генерировать супероксид (Симонян М.А. и соавт., 1996).

Главной системой защиты от 0/ является супсроксиддисмутаза. ди ему тиру юшая

молекулы с\тіероксида в перекись водорода. Кроме того, тушителями О?* являются убихинон и аскорбиновая кислота (Владимиров КХА, и соавт.. 1991, Зепков RK. и соавт., 1993, Mc.Cord Ш._; Fridovich L_t 198S).

При протонированин еупероксида образуется пергидроксильный радикал НОО'_: который является белее стабильной молекулой (время жизни КГ³ сек, радиус миграции 10

* 13

мкм) и более сильным окислителем, за счет отсутствия заряда способен сравнительно легко мигрировать через мембраны. Он может индуцировать ПОЛ. способен переходить в Н2О2 и в Oj^m. обладает цитотокеическим действием (Мепьщикова Е.Б., Зенков Н.К., 1993J.

Пєрекись водороаа (ЩО 2} представляет собой продукт двухэлектронного восстановления молекулярного кислорода, который стабилизируется протежированием. В отличии от остальных АКМ, перекись не является радикалом, однако ее относят в згу группу в связи с ее большой ролью. Она достаточно стабильна и может легко проникать через мембраны и мигрировать из одних клеток н тканей в друїие,

Биологическое действие перекиси водорода связывают с двумя механизмами: 1) перекись - предшественник лруїих АФК. в том числе гидроксильного радикала (ОН"), 2) собственное- цитотоксическое действие перекиси. Открыто довольно большое число биоэффектов НзОз» среди которых цитотоксично сть_; сосудосуживающее действие, ингибироваяие пролиферации лимфоцитов я др, [Владимиров 10.А. исоавг., 1991).

Известно несколько механизмов генерации НгО;.: дисмутация Oj* су-

пироксиддясмутазой; двухэлстропное восстановление 0^ ферментами: ксантипоксидазой,

океидазами L-аминокислот и др.; о дноз лек тронное восстановление

переменной валентности (Си¹, Fc²~HT.nO (Wendel А., 1988, SohalR.S. etaL, 1989).

В клетке существует два основных ферметгта зашиты от перекиси водорода: каталаза

и глутатионпероксидаза. Первый эффективно работает при высоких концентрациях

перекиси, второй - при низких (Зенков Н,К, и соавт.. 1993; Gaetani G, r\et. at, 1996),

Гидрокаиьный радикал (ОН'} формально является продуктом трехэлектронного

восстановления молекулярного кислорола, однако в биосистемах ОН* образуется главным

Л _ образом в результате одноэлектронного восстановления Н^Ог металлами переменной

валентности:

вгОг - Me-h -> ОН" - ОН" + Me"¹" (реакция Фентона)

Гидроксильный радикал обладает огромной реакционной способностью, может

разрывать любые С-С и С-Н связи, поэтому обладает крайне малым временем жизни (ІСҐ* сек) и радиусом миграции (< 1Q0 Л) (Меньшикова Е.Б., Зенков Н.К., 1993).

Взаимодействуя с полиненасыщенными жирными кислотами (ПНЖК) липидов. ОН* запускает ПОЛ в биомембранах. Он оказывает также множество других эффектов, среди которых надо упомянуть его цитотоксичсскос дсйсише, участие в мутагенезе и канцерогенезе (Зенков ILK. и соавт., 1993). Известна и его ^положительная» роль -участие в создании микропяпдпного потенциала макрофаюв и моноцитов.

ОН* также образуется при окислении арахидоновой кислоты (подлинное трехэлекгронное восстановление Оі), при микросома льном окислении, л реакциях с флавинами и убихиноном. а также при радзюлизе воды (Куликов В.Ю , 1988; Владимиров Ю.А. и соавт., 1991; Зенков Н.К. и соавг., 1993).

Долгое время важной реакцией образования ОН* считалась реакция Хабера-Вейса: Н2О2+ 0₂ *-> ОН* + ОН'-Ю?,. На деле оказалось, что собственная скорость этой реакции крайне малы (0,35 М" с" ), а в бкоеистемах реакцию Хабера-Вейса имитирует система реакций Фентона и восстановления Fe* :

Fe^3t + Oz*"* Fe^H т- О;

Fc^:^ + Н_г0₃ ->- Oil* -і ОГГ Н Fe³⁺ (Владимиров Ю,А„ 1987),

В организме нет специфических систем зашиты от ОН*₃ хотя его могут перехватывать ничкомолекулярные легкоокисляемые соединения типа урадила, і люкоіьі и т.п.

Ллкиаъные (R'), алкоксидъиые fRO'j и переписные (RQi*) радикалы - продукты развития радикальных окислительных процессов. По физико-химическим свойствам класс этих радикалов очень разнороден. Поскольку прочность С-Н связи наименьшая в молекулах полиненасыщеиных жирных кислот, входящих із состав липидов. то легче всего образуются именно радикалы липидов. Они могут возникать при юаимодейсівии молекул липидов с АФК, при встраивании 0₂ в органический радикал, а также при

разложении липо перекис ей поливалентными металлами (Владимиров Ю.А' и соавт., 1991) Их ишибиторами, как и для других АФК, выступают а-токоферол, мочевая и

аскорбиновая кислоты, убихинош

Биологические эффекты R*. RO* и ROO*, проявляюшиесч в повреждающем действии на белки, липиды, ферменты, осуществляю і ся через собственное цитотоксическое и канцерогенное действие, посредством индуцирования ПОЛ, а также через ггродуктьі ПОЛ, часть которых токсична для клетки (Меньшикова E.R, Зенков НХ,

^{vm\ ) - ^}

Гипогалоиды (О На Г) образуются, главным образом, в результате взаимодействия перекиси водорода с галидами. Очи вызывают ряд био/эффектов- обладают питотокс и чесним действием, индуцируют ПОЛ, инактиБйруют ингибиторы CepHHOBbJX протеиназ и др. (Меньшикова Е,Б., Зенков REC, 1993), С ними связало создание микроб игшдног о потенциала иолиморфноядерных лимфоцитов (ОСГ), а также кожи, кишечника, матки (ОВг, OJ"). Показана также их способность к селективному ипгибировапию клеточного деления (Владимиров Ю.А. и соавт., 1991; Зенков Н.1С и соавт. J 993).

Реакции образования гнтюгалоидов катализируются миедоиероксидазой (МЛО, КФ 1.11,1,7, в случае хлорида) и пероксидазой эозинофилов (ЭПО, в случае бромида и иодида) (Морозов В.И, и соавт,, 1997).

Ингибиторами гипогалоидов выступают церулоплазмин. альбумин, мочевая кислота, каротшгоиды, некоторые аминокислоты (Зенков Н,К. и соавт., 1993).

Радикал оксида азота (NO⁴) легко проникает через клеточные мембраны и является довольно реакционно способной молекулой. Известен широкий спектр его биофункций, среди которых он выполняет нейромедиаторную функцию в центральной и периферической нервной системе и являтсся эндотешалъным фактором релаксации. Цитотоксический эффект N0* связываю! с нитролидированием Fe-S связи электрон-

транспортной цепи митохондрий. Известны как прооксидантные его функции (непосредственный или опосредованный запуск ПОЛ), так и антиоксидат-ные

(взаимодействие с Fe" ). Показано участие N'0* в мутагенезе. Наработка N'0* осуществляется NG-синтазами (КФ 1Л4ЛЭ.39), среди которых выделяют 2 группы: конститутивная NO-синтаза (cNOS) и инд} цибсльиая (iNOS) (Снайдер С.Х.. Бредт Д.С, 1992, Марков Х.М., 199б,ОдываноааЛ.Р„ 1997).

Взаимодействие КО* и О/ приводит к образованию высокореакционно способного
пероксинитрит-аииопа: N0* + О/ -> ON0O". ^ ^_

Эта реакция протекает с большей скоростью (к = 6.7» 109 М/с), чем реакция
спонтанной дисмутации супероксида (к= 1,9» 109 М/сек.) (Маеда X., Акаике Т., 1998). По
реакционной способности пероксиннтрит сравнивают с ОН*. Для 0N00' известно много
негативных эффектов; прямой цитатаксический эффект, инициация ПОЛ, сильный ДНК-
расщепляют и й эффект. окисление биологических т иолов, подавление гранспорта
электронов в мигохондри.я*, участие R развитии многих заболеваний, а тагаке л муіагенезе
и ашлггозе, ^ ш

Общая особенность свободных радикалов, и АКМ в частости. - их высокая реакционная способность и малое время жичии в биосубстратах. Это делает их эффективным инструментом локального действия от «привязанного к месту» (ОН*) и внутриклеточноїо (Ог - Ог*) дс межклеточного (HjO;, RO", ROj") и межтканевого (N0*, СО*) уровней. В частности показано, что продукты ПОЛ, такие как альдегиды, эпоксиды, липидные перекиси ингибируют синтез ДНК и деление клеток и в то же время инду-цирітот развитие опухолей (Зспков ПК. и соавт., 1993). Взаимодействие АФК с ДНК лежит в основе мутагенного, канцерогенного и тератогенного эффектов радикален, Наиболее чувствительной и биозначимой мишенью для АФК является остаток гуанина. при окислении которого образуется 8-окситуанозия с последующим возникновением разрывов в ДНК (Брусков В.И. и соавт., 1996). Кроме того, АФК вызывает как прямое

повреждение остальных азотистых оснований, так и повреждение рнбозы с ее последующей фрагментацией, и образование поперечных сшивок между ДНК и белками и между соседними пиримидиновыми и пуриновими основаниями (Псскин Л,В,, 1997).

В последние годы выявлен широкий спектр физиологических эффектов АКМ₅ к которым прежде всего относятся регуляция клеточной пролиферации и дифференцировки. Механизм, по которому АФК участвуют в передаче мнтотического сигнала, неизвестетт, однако показало, что отій включают каскад реакций, коюрые передают митотический ешнал при воздействии «физиологических л агентов, таких как факторы роста (Кобляков В.А._? 1998). Обнаружена индукция транскрипции определенных генов (в том числе ВИЧ и онкогенов) (Зенков ИХ и соавт.. 1993). Известно воздействие АКМ на биосинтез белка, причем зта реіуляции, очевидно, осуществляется на этапе транскрипции. У млекопитающих АФК модулируют активность дв)х глобальных транскрипционных факторов NF-o&B и ЛР-І (Псскин Л.В., 1996). Недавно предложена гипотеза, согласно которой АФК принимают участие в антивирусной защите организма. Согласно ей, клетка, обнаружив появление вируса, активирует системы наработки О/ и Н2О2, которые включают программу апонтоза зараженной клетки. Кроме чого, перекись диффундирует в соседние клетки, запуская апоптоз и в них, Для ряда ЛФК (N0", О:", Hity обнаружено участие в регуляции тонуса сосудов (Ску.тачев В.П., 1998).

Высокая реакционная способность АКМ делает их высоко токсичными для биологических систем на всех уровнях организации - иг молекулярного до органи іменного. Можно утверждать, что АКМ занимают ведущее место в патогенезе радиационного поражения, деструкции тканей, вызванной развитием воспалительной реакции; постишсмичсских. реперфузионных и гипероксических повреждений; а также целого ряда бронх о-легочных, сердечно-сосудистых и генетически обусловленных заболеваний (Зенков Н,К. и соавт,, 1993).

Таким образом, образование свободных радикалов в организме нельзя рассматривать как имеющий место, но необязательный элемент процессов жизнедеятельности. Окислительные процессы с участием свободных радикалов являются неотъемлемым звеном существования живых организмов.

Перекисное окисление лшшдов - самый легко запускаемый из
с н обол но радикальных процессов. В естественных условиях он спонтанно протекает у всех
аэробов. М ^

Процесс ПОЛ разделяют на два периода: евободнорадикалъное окисление лилидов и образование молекулярных продуктов.

Свободнорадикальное окисление (СРО) лшшдов идет по цепному разветвленному
вырожденному механизму, при котором один раликал может инициировать образование
нескольких, Ф %l

В процессе СРО лилидов выделяют 4 этапа: зарождение (инициирование) цепи, продолжение, разветвление и обрыв цепи (Прайор У., 1979; Владимиров ЮА. и соавт., 1991).

На стадии обрыва цепи образовавшиеся различные свободные радикалы могут взаимодействовать между собой, образуя молекулярные продукты (Владимиров Ю.А.. АрчаковА.И., 1972).

Рекомбинация двух L* (липшщых) или двух LOO* (липодиоксильных) радикалов, или L* и LOO* ведет к высвечиванию квантов хсмипюминесценции (ХЛ). например:

LOO* + LOG* -» ТОН{епирт) - 1>0(кетон) + Ьу(фотон). Регистрация фотонов используется для оценки интенсивности СРО, в том числе в настоящей работе. Хемилюминесцетный анализ занимает одну из ведущих позиций при тучепии целого ряда заболеваний; ищемической болезни сердца, панкреатитов, при диагностике непереносимости лекарственных ирскарагов и при исследовании их фармакологических свойств (Куликова ЛА л соавт.. 1933; Наносва М. Т\ и соавт., 1995;

Мильчаков В.И. и соавт.. 1996; Решетова Н.В. и соанг,, 1996). Этот метод (в различных своих модификациях) незаменим в экспериментальной биолої ии при изучении влияния на перекисный гомеостаз различных соединений (Владимиров ЮА, 1992; Венедиктов Е.А. и соавт., 1993; ДречинаЕ.С, исоавт , 1995) ^^ На стадии возникновения молекулярные продуктов ПОЛ в результате разрушения жирных кислот образуется чалоновый диальдегид (МДА) - вторичный (промежуточный) у молекулярный продукт ПОЛ. ^т

МДА реагирует со многими соединениями, имеющими свободные аминоірупиьі, с образованием структуры - N = С ~ С = С - N <. При взатгмодейств ни с белками образуются іголносгью нерастворимые поперечно сшитые соединения, которые не разрушаются лизосомами и остаются в виде инертных тел. Это - конечные молекулярные продукты ПОЛ шиффовыс основания. (Строго говоря, шиффовьтм основанием называется структура >C=N-, однако в сиободпорадикальпой биологии это название закрепилось за сшивками

МДА и белков.) -^

В ОТ.'ШЧИИ О! КОїІЄЧНЬЇХ ПРОДУКТОВ, ПСрВИЧНЫС И ВТОрИЧПЬГе ПРОДУКТЫ ЯВЛЯЮ1СЯ

нормальными метаболитами и акшЕно используются клеткой. Конечные же продукты
только накапливаются. і?!¹

Поскольку ПОЛ протекаем з первую очередь в биологических мембранах (Вартанян Л.С. и соавт., і942), необходимо кратко перечислить его "последстиия" для них (Владимиров Ю.А.. 1987). ПОЛ приводит к увеличению вязкости мембраны, росту

полярности микроокружеиия, истончению мембраны - сокращению ее гидрофобного

объема, увеличению поверхностного отрицательного заряда, повышению проницаемости для ионов; вначале для l-Ґ (ОІГ), позже для К\ Са²* (Каган В.Е. и соавт,, 1983), а также такому воздействию как электрический пробой. Изменение структурных свойств мембран приводит к нарушению их функциональных свойств (_Мазо В,К. и соавт,, 1975; Бурлакова Е.Б. и соавт.. 1982). Поэтому ПОЛ рассмаїривают как один из ведущих механизмов

клеточной патологии, лежащий в основе мноіих болезней; сердечно-сосудистых, рака, аутоиммунных, хронических воспалений, многих болезней нервной системы и прочих.

Помимо указанных последствий собственно процесса ПОД определеннее роль в развитии патологии играют его промежуточные и конечные продукты, многие из которых обладают цитотоксическши. мутагенными н другими эффектами,

1.1.2. Регуляторы ПОЛ - аншоксыданты.

Поскольку чрезмерная интенсификация ПОЛ в организме чрезвычайно вредна, во

всех живых организмах (кроме облигатных анаэробов) существуют системы. препятствующие этому и поддерживающие свободпорадикалъные процессы на стационарном уровне - антиокеилан шые системы. Единого определения антиоксидантов (АО) еще не дано. Обычно под ними понимают вещества, снижающие интенсивность сЕободнорадтткальных. процессов. Природа, химизм, механизмы и субстраты действия, активность ятя. разных антиоксидантов совершенно различны. Общая у них функция -лоддеряпівать процессы ПОЛ на стационарном невысоком уровне. Выделяют следующие группы антиоксиданюв: ферментативные (СОД, ката лаза, глутатионредуктаза, пероксидаза), неферментативные (витамин Е, глутатион, аскорбат). комплекеоны (хелаторы - унитиол, этилендиаминтетраацетат) (Щенков Н.К. и еоавт., 1993).

Супероксиддисмут.аза (СОД) катализирует реакцию: О?" + 0₂* ! 2ІГ-> СОД.-> Н₂0₂ + 0₂

КФ 1.15Л.], Vmax высока (kv - 2-109 ) и определяется скоростью диффузии О/, фермент работает в пшроком диапазоне рК (5,0-9,5),

Известно 4 изоформы с различным строением активного центра и клеточной локализацией. Cu~~> Zn "-СОД локализована в цитозоле, молекулярная масса с^бъеднницы 16 кДа, за каталитическую активность ответственна Си ~. У человека ген Cu''Zn-СОД локализован в 21 хромосоме. В митохондриях оукариот и некоторых бактериях присутствует Мп^-СОД с молекулярной массой субъединицы 20 кДа. Ре⁺*-СОД известна

из некоторых бактерий (Карапетян АІЗ., Мкртчан П.И., 1996) и синезеленых иодорослей, ее аминокислотная последовательность и структура близка таковой Mn-СОД. Э-СОД -экстрацеллюлярная СОД с Zn/Cu-гемом, отличается or других изоформ тем, что представляет собой высокомолекулярный гликопротеид. Она локализована в

межклеточной среде, где остальные фор.мы быстро разрушаются. Все изоформы представляют собой димеры (Дубинина Е.Е. и еоавт., 1983), Cu/Zn и Mn/Fe-СОД считают двумя ветвями эволюции фермента и используют как пример симбиотического происхождения прокариот, Особенностью работы фермента является то, что его активность ипгибирустся продуктом реакции,

Катализа осуществляет реакцию нераликального разложения 1ЪОг\

Кат-Fc"^ + НчО? -* (Кат-ox) + Н₂0; -> Кат-Ре"' + Н2О2-О2

или Ы_г0₂ -> Кат -> Н_:0+0₂

_ь КФ 1,11,1.6, Как и в случае СОД, Vmax крайне высока {-44000 молекул субстрата
в секунду на молекулу), чю обусловлено крайне шикой энергией активации (< 2
ккап/моль). Однако высокая Km определяет тот факт, что фермент эффективно работает
при высокой концентрация перекиси Считается, что при низких концентрациях ІЬОз (<
10 М) каталаза проявляет свойсіна пероксидазы и способна окислять метанол, этанол в
формальдегид в присутствии перекиси. Кнгалаза може г разлагагъ производные Н^Ог и
надуксусную кислоту, что ставит под сомнение существование в животных тканях еще
одной пероксидазьг, кроме глутатионперокендазы. Кроме того, каталаза является
источником образования АКМ. Так около 0,5% кислорода, образующегося в результате
разложения перекиси водорода, находится в возбужденном синг летном состоянии
(Меньшикова Е.Б. и соавт.. 1993). ^^^ j^r

^ Каталаза представляет собой гемопротеин с молекулярной массой 250 кДа,

локализованный преимущественно в пероксисомах клеток, где его концентрация

достигает 10 М. Гомогетрамер, содержащий по 1 прочно связанному тему на

_л*

субъединицу. Самостоятельные субъедшшцы каталитической активностью не обладают, Фермент локализован преимущественно в пероксисомах, хоти есть данные о наличии растворимой формы в печени человека и крыс. Об изоформах спвеешо мало, в некоторых растениях находят ло 5 проферментов.

Следует оіметить, чго а эритроцитах здоровых людей активность СОД и каталазы значительно выше активности этих ферментов в других форменных элементах крови (Дубинина Е-Е. и соавт., 1988).

Гяутатиоппсроксидаза (ГПО) обладает рядом активностей, за счет одной из которых осуществляется нерадикально с разложение перекисей:

Н₃0_?+ 2GSH -> 2Н_?0 GSSG

L0OH + 2GSH -> LOH + Н₂0 * GSSG_; где GSII - глутатион,

КФ 1.11.1.9. ГПО имеет малую Km и эффективна при низких концентрациях Н2О2-В качестве акцептора также использует перекиси свободных жирных кислот. Вообще, лучшими с) бс гратами ГПО являются гидрофильные гидроперекиси с малыми размерами молекул.

ГПО представляет собой Se-содсржащий тетрамер с молекулярной массой 84 кДа. Каждая суоъединица содержит 1 arou Se, связанного е цистеиноы (ішс-Se), кроме того. молекула имеет 2 GSH-связывающих центра. Особенность фермента состоит в том, что он не является гемопротсипом. a Se связан неттосрсдсі пенно с і юлипептидной цепыо (Мєщіер Д,, 1980), Фермент локализован в ішозоле (70%) и в миюхондримх (20-30%) эритроцитов.

Пероксидазы (ПО) восстанавливаю: перекиси за счет окисления доноров по реакции:

Н₂0₂ + АН₂ -> Ш_ -* Н₂0₂ + А

Донорами Н и электронов (в формуле АН;} выступает широкий спектр соединений: полифенолы (я о-положении), ароматические амины и кислоты, бензидин, индолил-3-

уксусная кислота (Савицкий П.А. и соавт., 1998). аскорбат. штохром с и др. Преимущественно растительные ферменты, хотя известны из животных, грибов и бактерий. ПО представляют собой гемопротеиды, содержащие не очень прочно связанный с белковой частью прогогем, Фермент состоит из J субъединиды с молекулярной массой 44-60 кДа. Число акцепторов также больше одного: Н2О2, перекиси свободных жирных кислот и О?. Обычно пероксидазы разделяют на б ферментных групп: классическая пероксидаза (пероксидаза хрена) (КФ 1,11.1.7), ІІАД-Н пероксидаза (КФ 1.11.1.1), НАДФ-Н пероксидаза (КФ 1.11.1.2). пероксидаза жирных кислот (КФ 1.11.КЗ), штохром пероксидаза (КФ 1.11.1.5) и глутатиоппероксидаза (ГПО).

Гдутатион-8-трансфкраза (FT) осуществляет корадикалы] ое восстановление липоперекисей:

L00H + 2GSH ->rT->I-OH + H₂0 + GSSH '

КФ 2.5,1.IS, Все глутатпонтрансферазы - гомо- или гетеродимерьт с молекулярной массой 43-57 к Да. Довольно низкая каталитическая активность компенсируется высоким содержанием в клетке (1% суммарного белка в почках человека и 2-4% - в печени). Особснпостыо фермента является крайняя неспецифичность к субстратам (их более 3000) (Бондарь Т.Н. и соавт.. 1989). хотя полагают, что эта неспецифичность обусловлена суммированием активностей различных изоформ, при условии, что они значительно более субстрат специфичны (Колесниченко Л.С. Кулинский В.М., 1989).

Фермент обладает несколькими активностями: способен восстанавливать как перекиси пип и дои. так и перекиси свободных жирных кислот, кроме того, может воссіанавливать гидроперекиси ДНК. способствуя ее репарации. ГТ обнаружены у всех животных во всех органах и ткалях (максимально - б печени), в клетке локализованы в цитоплазме, в микросомах и мембранах митохондрий, небольшое количество содержится в ядре в комплексе с гистонами(БулавштД.В. и соавт., 1996).

В крови и межклеточных жидкостях существует АО система церулоплазмин-

трансферрин. Ее роль высока, поскольку в этих средах практически отсутствуют другие системы разложения перекисей.

Церудоплазмин (а-глобулин, «голубая» оксидаза). Гликопро геид, молекулярная масса 150 кДа. В активном центре находятся 4 атома Си^-", с которыми связывают ферментативную активность, кроме юго, с молекулой связаны еще по меньшей мере 2 иона Си⁴^ (Васильев В.Б. и соавт.. \ 9%). Белок содержит 0,34% меди, в связи с чем одной їп его биофупкций является хранение, перенос и поддержание уровня меди в тканях (Уаи г А, и соавт,, 1981; Сасина Л.К, и соавт., 1998). Обладает рядом ферментативных активностей, среди которых - суперокендцисмутирующая, ферроксидаїная, оксидазная, полиамин оокс ид азная, В ингиоировании ПОЛ нерулоплазмин примерно па 2 порядка менее эффективен, чем СОД однако в связи с тем, что содержание СОД в крови крайне мало, а церулоплазмипа - примерно на порядок выше, чем концентрация, вызывающая 50% иїггибировапие ПОЛ in vitro, главную антиоксидантную функцию крови связывают именно с перу лон лазмшюм (Погосян Гі\, Налбандан P.M., 1983). Вторая важнейшая АО активность - ферроксидаїная. Церу.топлазмин окисляет Ре"² -* Fe⁺³, которое затем связывается с трансферрином и выводится из сферы фентоновских реакций. Известно по меньшей мере 6 изоформ, все находятся в плазме крови (Гуляева Н.В. и соавт., 1988).

Лнтиоксидантные свойства присущи и ферритииу - водорастворимому белку, присутствующему в крови, печени, селезенке, костном мозге. Как и церулоплаэммн, ферритин обладает несколькими ферментативными активностями: ферроксидазной. пероксидазной и супероксиддимутазной, однако, эти его активности ниже, чем у цер)лоплазмина (Арапова Т. С и еоавг.. 1997, Метелица Д И. и соавт.. 1997).

В эту же группу необходимо отнести структурные АО - антихаотропные агенты. поддерживающие структуру мембран. Чем плотнее упаковка полипепасышетшых жирных кислот в фосфолипидах, тем меньше доступ к ним АФК и меньше скорость зарождения цепей (Храпова И.Г., I9S2; Керимов Р.Ф. и соавт., 1987).

Ряд АО, взаимодействует с радикалами, образующимися в процессе ПОЛ. и вызывает обрыв кепи и/или замедляет цепной процесс (так называемые истинные или молекулярные АО), К ним относятся га-токоферол (витамин Е), убихинон, аскорбат (витамин С), глугатаон. каротиноиды (Пашсенко О_гМ. и соавг,, 1997), мочевая кислота (Кения М.В, и соавг,, 1993), а также ионы Fe^H" в высокой концентрации (>] О"⁴ М) и Од (Влалимярон Ю.А,_; Арчаков А,И„ 1972; Когеров А.1-І., 1997)

Антиоксидантними свойствами обладают комплексе ыы железа (хелаторы). Мояоненасыщенные жирные кислотьі снижают редокс потенциал пары Fe^lj/Fe⁴², облегчая окисление ионов Fe¹"'. Хепаторы жестко связывают ионы Fe, не позволяя им участвовать в редокс реакциях. В клетках такими хелаторами выступают ферритип и гемосидерин. а в крови работает система церулоплазмип-трацеферрин (Зенков НХ и соавт., 1993). В эту же группу АО можно отнести и мочевину, которая снижает интенсивность окисления ионов железа (Кричевская А.А. и соавт., 1977). ^

Хотя система дегокеикации продуктов ПОЛ не является истинно антиоксидантной, се необходимо принимать во внимание и связи с тем. что многие промежуточные и конечные продукты ПОЛ обладают цито токсическим дейсівием. Главную роль в этой системе ні раю г глутатионтрансферазы. Они конъюгируют глутатион с наиболее токсичными продуктами ПОЛ¹ 4-гндроксиалксналями (особенно с 4-гидроксиноненалем), холестерин-а-оксидом, хинонами (ДОФА-хиноном)_} реактивированными метаболитами эстрогенов, эпоксидами и аренокендами, Другие токсичные альдегиды - различные глиоксали и формальдегид - окисляются при участии глутатиона глиоксалазой и формальдегиддегидрогеназой (Кулинский RM,, Колесниченко Л,С, 1990),

Заключая данный раздел обзора литературы, необходимо отметить, что свободнорадикальнъге пропессы, и перекисное окисление липидов в частности, являются нормальными и, более того, обязагельпыми биохимическими процессами. Стационарно

невысокий уровень их протекания поддерживается за счет скомпенсированной работы

сложной многоступенчатой антиоксидатттпой системы, содержащей ь слоем составе

ферменты, низкомолекулярные антиоксиданти и прочие компоненты. Чрезмерная

интенсификация ПОЛ приводит к формированию патологического состояния организма.

* 1-2. Свободно радикальные процессы и опухолевый рост.

Несмотря на большие успехи в области лечения отологических заболеваний, опл ло сих пор являются одними из самых, опасных болезней современного человека, Окончательная победа в этом направлении может быть достигнута только тогда, когда будет выяснена причина превращения нормальпых клеток в опухолевые иод действием канцерогенных агентов. Для этого нужно, прежде ьсего, выяснить, в чем отличие особенностей метаболизма опухолевой клетки от метаболизма клетки нормальной»

Длительное и всестороннее изучение процессов опухолевого роста привело к выдвижению целого ряда теорий и шпогез канцерогенеза, уже ставших традиционными (физико-химическая, вирусная, энергетическая и молекулярно-генетическая теории канцерогенеза), так и совершенно новых (например, парапартепогспстичсская гипотеза онкогенеза).

Физико-химическая теория сводит причину возникновения опухолевых клеток к воздействию различных физических и химических факторов. Физическими факторами. обладающими канпсрої енным действием, являются ионизирующая радиация, ультрафиолетовое облучение, ультразвук (Гнатышак Л.И.. 19ЯЙ, Зайко Н.К. и соавт,, 1994). Среди прочих физических факторов, которые могут приводить к появлению опухолей, выделяют высокую температуру и механическую травму (Зайко Н,Н, и соавт., 1994, Литыщкий П,Ф., \Ш).

Особое внимание привлекают химические канцерогены, среди которых наиболее активными считаются полициклические ароматические амины и амиды, нитросоединения, афлогоксины (Шанин В,Ю., 1998), которые относят к экзогенным канцерогенам.

Выделяют также и эндогенные канцеры ены - мет^а^^олитьт триптофана и тирозина

(Ли7ШШкийГГ,Ф„ 1988),

Извесі но, что химические канцерогены действуз^{от на} генетический аппарат клетки (Гнатышак А.Н., 1988). вызывая ряд качественных вменений генома юіетки-мяшени (транслокаши, точечные муіании и др.). что прив^^{г к} превращению клеточных протоонкогенов в активные онкогены (Шанин В.Ю., 1 9^)-

К химическому канцерогенезу примыкает и дисгормональний канцерогенез, В возникновении и стимуляции роста опухолей опр^{еделенн}У^ю Р^оль может играть нарушение гормонального равновесия (Напалков H,1L, J989, Шанин В.Ю., 1998).

Этиологическая роль вирусов представляется высоко вероятной для нескольких неоплазий человека. Это РПК>со держащий вирус T-KJje точної лейкоза человека (HTLV1) и несколько ДНК-содержащих вирусов - два вирусе герпеса, вирус Эшптейна-Барра, ассолпированный с раком носоглотки и лимфомой ЬеР^киттаз я вир) с 8 типа (ННЛ"8), выявленный при саркоме Катюши. два типа вирусов ге^патита (В и С), связанные с раком печени и вирусы папиллом человека (HPV), идентифицированные при раке шейки матки. По механизму действия эти опухолевые вирусы можно разделить на две основные группы - вирусы, содержащие собственные траттсформир)^,,топШ^е гены (HPV), и вирусы, обладающие трансактивирутощим потенциалом тга кЛєі очные гены, контролирующие процесс пролиферации (вирус гепатита В и HTLV1> механизм действия этих генов сводится к инактивации клеточных ;енов - еупреесоро# опухолевого роста (р53 и RblOS) (Киселев Ф,Л„ 2000 а.б).

СЕ. Манойловым выдвинута концепция канцерогенеза, в основу которой положены данные о нарушении энергетического обмст1^{а как в} самой опухолевой клетке. так и в органах животных- опухолей ос иге лей. Все каніі^еР^{0ГЄННЬІе} агенты, независимо от их физико-химической и биологической прирД^ы* селективно повреждают железосодержащие ферменты, и в первую оч0Р^^ъ ниюхромы и кагалазу,

осуществляющие при непосредственном участии кислорода, основнвіе энергетические процессы в клетках. Например, ионизирующая радиация действует на атом железа таким образом, что он переходит ил низко спинового (физиологически активного) в высокоспиновое (физиологически неактивное) состояние и тем самым инактивнрует железосодержащие ферменты. В клетках, подвергнутых действию канцерогенных агентов, независимо 01 их природы, наступает необратимая гипоксия. Как следствие этого в клетках вьтраженно подавляется энергетический обмен: снижаются синтетические и нарастают энергетические (в первую очередь, протсояитическис) процессы (Манойлов С,Н., 1998).

Эволюция гипотез канцерогенеза свидетельствует о наибольшей универсальности
молекулярно-генетической концепции происхождения опухолей. Именно на

молекулярном уровне получены доказательства обшностн механизма возникновения
опухолей ви рус этого и невирусного происхождения. Посредством выявления
опухольаесошшрованкых, лимфомо- и лейкозассоциирояанньгх генов и кодируемых ими
блоков удается раскрыть особенности молекулярных механизмов канцерогенеза (Бутенко
З.А., 2000). ^ '

Значительный прогресс в понимании механизмов канцероіенеза связан с открытием сначала онкогенов и протоонкогенов, а затем опухолевых еупрессоров и мугаторных генов. Онкогены - ото клеточные или вирусные (вносимые вирусом в клетку) гены, экспрессия которых может привести к развитию новообразования. Протоонкогены -нормальные клеточные гены, усиление или модификация функции которых превращаег их в онкогены. Опухолевые супрессоры (антиопкогепьи рецессивные опухолевые гены) -

клеточные гены, инактивация которых резко увеличивает вероятность возникновения новообразований, а восстановление функции, наоборот, может подавить рост опухолевых клеток.

Следует оі.чешть что причисленные к опухолевым супре-ссорам так называемые "муїаторїшс" гены, т, е. гены, нарушение функции которых тем или иным способом увеличивает темп возникновения мутаций и/или других генетических изменений, могу» и не влиять на рост неопластических клеток. Однако их инактивация столь сильно увеличивает вероятность появления различных оикогенных мутаций, что образование опухоли становится лишь делом времени. Подавляющее большинство известных протоонкогенов и опухолевых супрессоров являются компонентами общих сигнальных путей, контролирующих клеточный цикл, an on то з, целостность генома, морфо генетические реакции и дифференцировку клеток (Копнип Б.П., 2000).

В основе развития новообразования лежит избыточное размножение опухолевых меток. Нарушения регуляции клеточного цикла являются неотъемлемым и

основополагающим признаком неопластической клетки. Большинство известных

протоонкогенов и опухолевых супрессоров тем или иным образом регулируют

активность циклил зависимых киназ, ответственных за вход в S фазу клеточного никла,
Продукты некоторых из клеточных (Mdm2) или вирусных (Т-антиген вируса SV 40, Е1А
аденовирусов, E7HPV и др.) онкогенов связывают и ииактивируют основной субстрат
з-тих ферментов - белок pRb (Копнин БЛ._; 2000). ^л"

Другой важнейшей точкой приложения активности онкогенов й опухолевых

* _ *'У

супрессоров является регуляция апоптоза (программированной гибели клеток). Апоптоз

вызывается различными сигналами: связыванием с рецепторами различных киллсриых лигандов, нехваткой факторов роста (выживания), повреждением ДНК, и разрушением цитоскелета, гипоксией и др. неблагоприячныки условиями. В регуляции апоптоза выделяют два основных этапа: фазу индукции (принятия решения) и фазу экзекуции (исполнения приговора). Последняя осуществляется путем активации каспаз - семейства цистсиновых протешаз, расщепляющих свои субстраты по остаткам аспартатовой

* ^—' зо

кислоты, что приводит к фрагментанин ДНК и деструкции клетки (Копнин Б,П,, 2000,
Clement М. et al„ ] 998), *^ -.

Апоптоз может быть вызван активацией гена р53, который является компонентом

і механизма, обеспечивающего удаление из организма патологических клеток.

Многочисленные сигнальные пути отслеживают состояние клетки и в случае

возникновения повреждений и сбоев, угрожающих приобретению наследственных

изменений, вызывают активацию р53, который либо координирует репарацию, либо
индуцирует апоптоз. Утрата или мутация р53 приводит к накоплению генетических
повреждений клетки, что вызывает потерю контроля со стороны организма за
злокачественным ростом клеток (Чумаков П.М., 2000; Комарова Е.А., Гудков А.В,, 2000,
AsschertJ.G.W., 1998}. ^ ^

Генетически детерминировано не только возникновение онкопагологин, но и одно
из главньге свойств опухолевой клетки - способность к неограниченному числу делений.
Для раковых клеток не существует проблемы концевой репликации, те, неполного
копирования ДНК-полимеразой концов линейных молекул ДНК, благодаря высокой {

*

активности в них фермента теломеразы. которая представляется наиболее приемлемым биохимическим маркером рака человека. Ее активность присутствовала во всех основных категориях злокачественных опухолей человека, Теломеразная активность также была обнаружена в клетках зародышевой линии и у развивающегося эмбриона, в то время как в нормальных самообновляющихся тканях имеют место низкие и жестко регулируемые уровни ее активности- Преобладание теломеразной активности в раковых опухолях человека указывает на то, что стабилизация теломер, вероятно, представляет собой важный фактор развития опухоли и означает, что опухоли состоят (по крайней мере частично) из иммортализованных клеток. Вопрос о приобретении клетками этой активности остается открытым, хотя есть две гипотезы. Модель реактивации теломеразы постулирует, что рак возникает в теломеразонегативных клетках, которые затем в

определенный момент онтогенеза реактивируют тепо^еразу для того, чтобы остановить укорочение тсломер. В прлтитточ случае, это блокировало бы распространение множества клонов, на основе которых формируется злокачественность. Согласно модели сохранения, рак развивается в клетке, где тсломераза уже активна и эта активность впоследствии сохраняется или даже увеличивается в процессе развития опухоли (Микер АЛС, Коффи ДС, 1997).

Процесс перерождения здоровой клетки в опухолевую много ступ енчатый и включает в себя, как полагают, три сталий: инициацию, промоцию и прогрессию. В ряде случаев процесс превращения нормальной клетки в злокачественною интерпретируют как результат воздействия на нес свободных радикалов (Эмануэль ПД1, 1979). АФК играют исключительную роль в канцерогенезе. В отношении О2* показано, что он обладает канцерогенным эффектом. На стадии промоции клетки имеют повышен]іьій уровень мРПК и активности антиоксидантних ферментов, защищающих перерождающуюся клегку от пекотролируемой гибели, т.к. многие из опухолевых промоторов стимулирую I образование АФК в клетке. Сформировавшиеся опухоли характеризуются низким уровнем антиоксидант пых ферментов, что связано, вероятно, с регуляторний ролью СОД в процессах деления. Опухолевые клетки характеризуются и тем, что они находятся в состоянии перманентного окислительного стресса, уровень 8-оксогуанина и них значиїельно выше, чем в прилегающих неопухолевых. Но в них низка и скорость ПОЛ, что связано с тем_ч что у них очень низкое содержание ненасыщенных жирных кислот. Хотя низкий уровень ненасыщенных жирных кислот и делает мембраны опухолевьгх клеток ригидными, ото не угнетает их жизнеспособности (Псскин Л.В., 1997).

Высказанная в 50-х годах гипотеза академика Н.М, Эмануэля о том, что действие канцерогенов опосредовано путем образования АФК или СР в последние годы получила множество экспериментальных подтверждений и переросла в ранг теории (Эмануэль Н.М. 1977; Серкиз Я.И. и соавт,, 1984; Абрамова Ж. И., Оксішдлер Г Я., 1935; Фрапциянц Е,М.,

1995). Более тою, опухолевый процесс с ттой позиции рассматривается как частный случай свободиорадикальной патологии, сопровождающейся нарушением, лнпидпого и антиоксидантного обменов (Козлов ЮЛ, 1977).

Существует свободнорадикальная гипотеза регуляции митотическоіі активности тканей. Согласно этой гипотезе СР продукты ПОЛ при накоплении вызывают задержку деления клеток, тогда как снижение интенсивности ПОЛ, иніибирование свободнорадикалъного окисления линидов биоантиоксидантами и их синіетнческими аналогами способствует увеличению часюты митозов. Было показано, что растушая опухоль накапливает повышенные количества углеводов и липидов. а также жирорастворимых биоантиоксиданюв, что является одной из предпосылок опухолевой прогрессии (Бурлакова Е.Б.. 1982), Однако, на более ранних этапах каїшерогенеза, когда происходит метаболическая активация химических канцерогенов системой многоцелевых микросомальпых оксидаз, введение АО дает отчетливый прогивоопухолевый эффект, замедляя ироиесс трансформации клеток и индукции опухоли (Snyder H,L,, 1980). Этот факт еще раз подгверждаег участие ев об одно радикальных промежуточных продуктов в метаболической активации канцерогенов и злокачественной трансформации клеток

Путем применения кинетического подхода к изучению изменения концентрации свободных радикалов в процессе злокачественного роста было установлено увеличение концентрации СР в начальной (латентной) стадии развития процесса. Терминальной фазе росса опухоли сооівєґствовдло снижение уровня свободных радикалов (Имануэль ELM,, 1977).

В последние годы накопилось немало данных не только о высокой устойчивости различных оп>холей к повреждающему действию СР, но и о способности опухолевых клеток к генерации СР. Так, опухолевые клетки способны продуцировать Н^Оз при переходе клеток от гипоксии к яормоксии in vitro. При этом в опухолевых клетках возникал временный дисбаланс между повышением активности Н^О; - продуцирующего

фермента (СОД) и снижением активности Н2О2 -удаляющего фермента (глутатион-иероксидази) (цит, по Шварцбурд П.М.. 1997),

Повышенная потребность оп\-холеюй ткани в антиоксидантах на начальных стадиях злокачественного роста обусловливает усиленный трап спорт их из мест биосинтеза (например печени) в опухоль Поскольку транспорт АО осуществляется кровью, то логично предположить, что в пси на определенных стадиях развития опухоли уровень своооднорадикальных процессов снижен, ''Поглошение'' АО опухолью создает благоприятные условия для активации ПОЛ в немалигнизированных тканях (Козлов Ю.П., 1979).

Вероятно, что снижение содержании в тканях опухоленосителя ряда незаменимых витаминов - антиоксидантом, таких как а-юкоферол, витамин А, витамин Д, является патологической осповой для уменьшения окислительной устойчивости отих тканей к стресс-индуцированным повреждениям (Шварцбурд ТІ М,. 1997; Францнянп Е.М. и соавт... 1995), Это. в свою очередь, повышает вероятность преимущественного развития окислительного стресса в тех тканях опухоленоентеля, где могут сформироваться локальные клеточные очаги, хронически продуцирующие оксидапты и/или эндотоксины (в частности, факюр некроза опухоли, цитотоксическое действие которого также происходит посредством индукции свободиорадикальньгх реакций в митохондриях клеток-мишеней). Ичвестно, что в услоииях организма акіивированньїе фагоциты являются основным местом эндогенного синтеза эндотоксинов и генерирования оксидантов, Поэтому логично было бы предположить, что именно в органах опухоленоентеля с конституционно высоким содержанием регикулоэндотелиальных клеток (как в селезенке, печени, легком) можно ожидать развития окислительного стресса, индуцирующего появление свободііорадикально модифицированных белков и липидов, Последние рассматриваются П.М. Шварцбурд (1997) как патологическая основа для развития ряда вторичных болезпей опухоленоситсля.

Важная роль в активации канцерогенов отводится семейству ферментов іштохрома

Р450. В экспериментальных исследованиях показано участие згих ферментов нарда) со свободными радикалами в активации канцерогена 73- бенз(а)пирендиола (Pruess Schwartz D. et au 19S9_; Guengerich RP,. Slimiada Т.. 1991, GuengcrEch RP., 1992), Различные изоферменты цитохрома P450 (CYP1A, CYP2D, CYP2EJ участвуют в возникновении рака легкого и мочевого пузыря. Причем, у людей с более высокой метаболической активностью этой группы фермен юз риск возникновения раковых заболеваний повышен (Гуляева Л. Ф., Гришанова А,Ю, и соавт., 1994; McLemoreT. et al, 1990).

Участие цитохрома Р450 в опухолевом процессе опосредуется не только через
активацию канцерогенов (Кобляков В.А.. 1993). но и посредством эстроген-синтетической
функции, усиление которой показано при промоции рака эндометрия и рака молочной
железы (Берштейи Л.М. и соавт., 2000). Эстрогены, согласно дисгормональной концепции
канцерогенеза, обладают прямым действием на орган-мишень и осуществляют
гормональную регуляцию пролиферагивных процессов в организме (Напалков Н.П., 1989;
Шанин В.Ю. Л 998). щ ^

Усиленная гормональная стимуляция (характеризующаяся преимущественно митогенным эффектом в тканях-мишенях) до сих пор рассматривается как важный элемент вовлечения гормонов в канцерогенез. Тем не менее, накоплено значитедьное количество данных о непосредственном канцерогенном действии некоторых гормонов, в частности природных эстрогенов, обладающих ДНК-поврс ж дающим или генотоксическим эффектом. Прсдполаї аеіея, что последний является результатом образования свободнорадикальных продуктов (включая специфичные формы хинонов) в процессе метаболизма эстрогенов и последующе!(5 возникновения аддукгов ДНК, Соответственно, выделение двух типов гормонального канцерогенеза (промоториого и генотоксичеекого) представляется оправданным.

^ 35

В метаболической активации канцерогенов перекиси полиненасышенных жирных кислот играют роль коканцеро генов или опухолевых промоторов Кроме того, установлена канцерогенность одного из продуктов ПОЛ - малопового днальдегида, Опухолевые промоторы, активируя липазу и липоксигеназу, высвобождают большое количество арахидоновой кислоты, которая превращается с образованием перекисных производных, создавая благоприятные условия для развития опухолевого процесса (цит. по Франциянц ЕМ и соавт., 1995).

Выявлено, что в первую очередь процессам ПОЛ подвержены пол и ненасыщенные жирные кислоты, как в чистом виде, так и инкорпорированные в лшшды. В то же время насыщенные и мононенасыщенные жирные кислоты более резистентны к атаке свободными радикалами й образованию перекиси. Поэтому принято считать что замена в диете полинепасыщенных жирных кислот на насыщенные или мопопенасыщенпые могла бы снизить риск онкологических заболеваний (Ames B.N. et al., 1995).

Показано, что многие продукты окисления ПНЖК (эпоксиды, перекиси, гидроперекиси, альдегиды) обладают мутагенными и канцерогенными свойствами (Ames B.N., 1991).

В работе М,А. Забежинского и В,М. Анисимова (1998) отмечено, что существует прямая связь между потреблением легко окисляемых ненасыщенных жирных кислот и образованием АФК в организме. При увеличении концентрации ПНЖК в клетке

возрастает уровень окислительного повреждения ДНК, что проявляется в повышении содержания 5-гидроксиметилурацила в ДНК лейкоцитов человека и живошых. При различной локализации опухолевого процесса содержание в плазме ненасыщенных жирных кислот (с количеством двойных связей 11=3) в составе фосфолипидов и эфиров холестерина неодинаково. Гак, оно снижено при раке легких и поджелудочной железы, по сравнению с уровнем у здоровых людей, а при раке пищевода практически не отличается от последнего (Zuijdgeest van LSD. et al., 1999),

Вероятно количество двойных связей в ПНЖК напрямую связано с оказываемым эффектом, В ряде исследований отмечено, что ПНЖК с п=6 стимулируют развитие опухолей молочной железы у мышей СЗН/ lieston. в то время как жирные кислоты с п=3 тормозят этот процесс (Cameron EwanetaL, 1989, Chajes V. etaL 199?).

Интерес к исследованию ненасыщеппости липидов крови у онкологических больных связан с тем, что этот параметр может служить достаточно точной интегральной характеристикой интенсивности процессов ПОЛ в организме. Полагают, что степень ненасыщенности липидов крови (плазмы и эритроцитов) отражает степень ненасыщенности липидов клеток и тканей (Корман Д.Б. и соавт., 1992). О пспасыщснпости судили по количеству двойных связей в липидах. При раке молочной железы более благоприятный прогноз был отмечен при более высоком уровне двойных связей в ляпидах крови и его повышение после химиотерапии, тогда как у больных раком легкої о более благоприятный крої ноз был связан со сниженным уровнем двойных связей и его неизменностью в процессе печения (Корман Д.Б. и соавт., 1992). В более поздних рабочих (Корман Д.Б. и еоаві., 1995), авторы указывают что при всех изученных опухолях прогностически неблагоприятным клинико-ъюрфо логическим факторам соответствовал более высокий уровень двойных связей в лнпндах крови. При этом авторы предполагают, что степень ненасыщенно ста липидов крови при опухолевом росте отражает характер взаимоотношений организма и опухоли на разных этапах ее роста. В случае активной противоопухолевой защиты организма, одним из элементов которой является активация ПОЛ, степень ненасыщенппсти липидов снижается. При генерализации процесса вследствие ослабления или прекращения функционирования механизмов прогивоонухолевой защиты увеличивается ненасыщенность липидов в результате уменьшения активности ПОЛ. что проявляется в увеличении в липидах суммарного количества двойных связей (Кормап Д.Б.. 1998, 2000).

Изменение свободи орадикалышх процессов при развитии злокачественных

новообразований, как в ткани опухоли, так и в тканях организма носит фазный харакіер,

Л _ Взаимодействие канцерогенного фактора с клеткой приводит, как и предполагалось НЛ1

Эмануэлем (1979). к увеличению содержания в пей кислородных радикалов и других

свободных радикалов. Вследствие увеличения генерации или снижения дезактивации

АФК клетка вступает в прооксидантпое состояние. По мерс прогрессии

трансформированной клетки в опухолевую она становится более устойчивой к АФК по

сравнению с окружающими ее нормальными клетками (вследствие накопления АО, как

следует из при веденных выше данных). Это даст опухолевым клеткам преимущество

выживания в условиях микроокружения с большим содержанием сноб одно родикальных

продуктов и перекисей, возникающих в результате развития ПОЛ в погибающих

интактных клетках (Сидорик Е.П. и соавт.. 3989), Таким образом, свободные радикалы

играют не последнюю роль в превращении нормальной клетки в опухолевую.

О2* способствует трансформации мышиных эмбриональных фибро б ластов,

индуцируемой лучевыми или химическими факторами. Перекись водорода, перекись

бензаила и другие перекиси продотируют трансформацию мышиных эпидермальных

клеток, индуцированную химическими канцерогенами. Кроме 7 ого. в настоящее время

установлено, что ткани, пораженные воспалением, образуют повышенное количество 0^"

и N0 (Маеда X.. Акаике Т., 1998), чем. вероятно, объясняется возникновение рака нри

хронических воспалительных заболеваниях. Теоретически и инфекции могут стагь

причиной рака. Более того, получены доказательства возникновения рака в результате

воздействия Helicobacler pylori, вируса гепатита В и С, вируса Herpes simplex II типа,

вируса Эпщтейна-Барра. Следует огметиіь, чго сами кислородные радикалы являются

слабыми инициаторами процесса трансформации нормальных клеток в опухолевые, но

достаточно сильными промоторами этого процесса (Маеда Х.₅ Акаике Т., 1998).

Помимо промоции свободные радикалы участвуют и в дальнейшем росте опухоли. Так \0, является фактором, регулирующим проницаемость сосудов. Большинство опухолей имеют повышенную проницаемость сосудов, то есть аш погонный потенциал N0. Способность N0 повышать пронииаемость сосудов может способствовать быстрому росту солидных опухолей, нуждающихся в большом количестве питательных ВСЩССІВ (Маеда X., Акаике Т., 1998), В то же время в работе Г.В, Загребельной л И.В. Кондаковой (2000) показано, что N0 в низких концентрациях не только не потенцирует токсическое действие свободы орал икальных агентов, по и зашишаєт опухолевые клетки от их повреждающего воздействия. N0 был охарактеризован как антиоксидант за счет его способности связывать мембранные и внутриклеточные комплексы железа, что препятствует распаду перокенда с образованием радикалов и развитию пепньгх реакций свободчорадикального окисления. Антиоксидаптчые свойства КО могут являться одной из причин проявления устойчивости опухолевых клеток к свободи орал икальным воздействиям, которые реализуются при радио- и химиотерапии опухолей. Имеются сведения и о роли N0 в качестве медиатора межклеточной передачи в клетках глиобласгомы человека при ответе на стресс,

Важная роль принадлежит АКМ в активации химических канцерогенов. Ряд альдегидов, которые появляются в результате ПОЛ, образуют аддукты с нуклеотидами, повреждают ДНК и индуцируют обмен сестринских хроматид в клетках млекопитающих. Ацетальдегид и ЫЛА выбывают хромосомные аберрации, а формальдегид является канцерогеном для крыс. Наиболее вероятным из продуктов ПОЛ, повреждающих геном, считается 4-оксиалкеналь, который благодаря своей стабильности и высокой гидрофобности способен диффундировать из места активации ПОЛ и индуцировать цитопатологпческий эффект в удаленных местах клетки (Сидорик Е.П. и соавт,₅ 1989),

Таким образом, в соответствии с современными представлениями, свободнорадикалыюс окисление, в первую очередь ПОЛ, является одним из важных

механизмов поддержания гомеостаза. В организме существует сложная многокомпонентная система регуляции ПОЛ, включающая генерацию АФК. синтез антиоксидантних ферментов, ингнбирутощих ПОЛ, и природные антиоксиданты. Согласованная работа компонентов этой системы определяется так называемым антиоксчаатным сгагусом органными. Разнонаправленные изменения в системе регуляции ПОЛ и, как результат в ашиоксидантпой системе, отменены при разных патологических состояниях, в том числе и при опухолевом росте (Корман Д.Б., 2000).

Р.И. Якубовская (2000) указывает на принадлежность аитиокислителъттых реакций к системе детоксикации. Несостоятельность антиоксидантной защиты является пусковым механизмом различных метаболических изменений, в результате чего нарушаются биохимические, сигнальные, адіезивньїе процессы и, соответственно, физиологические функции клеток. Эти процессы характеризуют глубокие токсикозы, которые при наличии онкологического заболевания способствуют ускорению роста и метастаз ирования,

Перечисленные ранее данные свидетельствуют о важной патогенетической роли ПОЛ в возникновении и развитии злокачественных опухолей. В ряде работ показана перспективность использования природных и синтетических антиоксидантов для профилактики рака и терапии больных злокачественными опухолями (Бобров М-Я,, 1998; Сергеева Т.Н., 1998; Немцова И.Р. и соавг., 2000). Однако, для более обоснованного и грамотного применения антиоксидантов необходимо учитывать и оценивать в каждом конкретном случае антиоксидантний статус организма, зависящий от стадии процесса и как привило меняющийся в ходе развития заболевания (Корман Д.Б., 2000).

Наибольшая эффективность антиоксидантної терапии может быть достигнз'га только при соответствующей активности используемого антиоксиданта в глубине нарушений окислите льпо-антиоксидантаого баланса в организме* Эти нарушения связаны с тем. что основным способом лечения больных с распространенным злокачественным процессом является консервативная іерапич, в основе механизма действия которой лежит

активное образование свободных радикалов В докладе Р.И. Якубовской на V Всероссийском съезде онкологов "Высокие технолоіил в онкологии'' были представлены данные о противоопухолевой эффективности бинарной каталитической системы, содержащей комплексы переходных металлов и генерирующей свободные радикалы. Эта система состоит из комплексов кобальта или железа с макропиклическими лигандами в качестве катализатора ешбоднорадикальных реакций и из аскорбиновой кислоты в качестве восстановителя. Однако, накопление СР может привести к повреждению мембран не только опухолевых, по и нормальных клеток. У 80% больных распространенными злокачественными новообразованиями эндогенная система антиоксидантної] защиты не справляется с интенсификацией окислительных процессов, чем и диктуется необходимость экзогенного введення антиокендантов для нормализации гомсостаза больных. Наибольшей антиоксидант ной активностью обладают препараты на основе белковых антиокендантов (например препарат ^і_Лапрот" па основе лактоферрина), Витаминные комплексы значительно различаются по активности в зависимости от состава, а максимальная активность средств расіительного происхождения сопоставима с таковой наиболее активных сбалансированных витаминных комплексов (Немцова Н,Р. и соавт.. 2000)

Одним из направлений применения антиоксидантов в качестве компенсаюрной терапии является спеннфи'шостъ их взаимодействия с тем или иным химиопрепаратом. Например, Х-ацегилцистеин и СОД ингибируют цитотоксичноств цисплатина (Roller А., Welter М, 1998), 5-фторурацил снижает образование свободных радикалов в миокарде и тем самым ипгибирует кардиотоксичпость адриамицина (Stathopoulos G.P, et al., I99S).

Если лечение, например химио лучевое, не сопровождается детоксицируїощей (антиоксиданшой") терапией, то у онкологических больных могут развиваться тяжелые токсикозы, прогреесирование опухолевого процесса, а также появление вторичных опухолей (Якубовская Р.И., 2000).

Многие антиоксиданты обладают аитиканиерогенным действием. Однако, данные о действии антиоксидантов на опухолевый процесс бывают противоречивыми, так как они могут влиять па состояние клетки не только как ингибиторы СР процессов, но и как медиаторы активности различных ферментных систем (Сидорик Е.П. и соавт,, 1989),

Центральным звеном антиоксидантной защиты является СОД. В ряде работ
(Тара\овский Л,М. и соавт.. 1980; Bize LB. et al,, 1980) представлены результаты
исследования активности СОД в опухолевых клетках. В клетках опухолей различного
генеза отмечается преимущественно снижение активности СОД по сравнению с
гомологичной нормальной тканью. Исключением является лейкемия L1210 и
аденокарцинома тонкого кишечника. На примере гепатомы крыс (7288, 961SA) показана
связь снижения обшей активности СОД со скоростью роста опухоли. При исследовании
активности СОД карциномы легких Льюиса в процессе ее роста отмечено значительное
снижение активности фермента по сравнению с его активностью в нормальной ткани
легких, которое коррелировало с увеличением массы опухоли (Сидорик Е.П, и соавт.,
1989). -*

В работе Л,П. Смирновой и соавт. (2000) было изучено влияние пероксирадикалов на пролиферацию асцитной карциномы Эрлиха и зависимость активности антиоксидантных ферментов от скорости пролиферации, которая определялась типом тканевой организации и фазами роста опухоли. Инкубация о п ухо левых клеток с продуцентами пероксирадикалов показала стимуляцию пролиферации. Изменения активности антиоксидантных ферментов в процессе роста солидной и асцитной опухоли отличались большой вариабельностью. Активность СОД и каталазы значительно варьировали в зависимости от сроков развития опухоли, В солидной форме при переходе клеток из логарифмической в стационарную фазу роста наблюдается пик активности СОД. Изменение активности каталазы в солидной форме имеет динамику, противоположную СОД, и, вероятно, объясняется индуцибельностью фермента.

Возможным объяснением снижения активности СОД в интенсивно пролиферирующих клетках является гипотеза, предполагающая участие О?" в регуляции пролиферации клеток. Вероятно происходит активное использование О_г* на начальной стадии роста культуры опухолевых клеток. Всппеск СОД активности в фазе стационарного роста, возможно, связан с необходимостью убрать один из пралиферативных стимулов, которым является О/.

Изменение активности Мл-СОД в опухолях более характеристично, чем активности общей фракции. Во всех опухолях содержание этого фермента снижено. Уменьшение активности Mn-СОД, которая находится в матриксе митохондрий, делает мембраны этих органелл более уязвимыми для О;*, чем в значительной степени объясняется высокая повреждаемость митохондрий опухоли, что объясняет высокую интенсивность гликолиза с клетках (Bize Г.В. et al,₅ J 980),

Б крови у больных раком пищевода и кардиального отдела желудка выявлено снижение активности СОД (Машевская Е.А., 2000). При раке яичников у больных с высокой степенью дифферениировки опухоли отмечалась более высокая активность СОД по сравнению с больными, у которых опухоль имела низкую степень дифференщровки (Кормош Н.Г., 2000). В работе Е.М. Франциянц и соавт, (1995) обнаружено снижение активности СОД в крови больных раком вульвы, причем в подгруппе с метастазами это снижение было более выражено. Авторы полагают, что уровень активности СОД можно использовать как дополнительный лабораторным тест при решении вопроса о распространенности рака вульвы. По данным RB. Мусиенко (2000) уровень активности СОД в нейтрофилах у больных раком легкого снижен.

В работе В.Ю. Барсукова и соавт. (J998) было показано, что при раке прямой кишки активность СОД в крови снижена, а активность каталазы не отличается от уровня доноров. Авторами было подчеркнуто, что возрастание при этом уровня МДА и диеновых конъюгатов в крови коррелировало со стадией развития заболевания.

Существенная роль во внеклеточной регуляции окислительных СР процессов принадлежит церулоплазмину (ЦП), учаонующему в транспорте меди, окислении железа и принадлежащему к гамм аг лобу линовой фракции плазмы крови (Васильев В.Б. и соавт., 1988}. ЦП с помощью двух ионов меди (II) связывает (V, осуществляя четырехэлекгропное восстановление кислорода до воды. Так как в активном центре этого белка содержится углеводный компонент, специфически связывающий его на рецепгорах эритроцитов, то правомерно было бы сказать о защитной функции ЦП при медьиндуцированном лизисе (Саенко ЕЛ., 1991). И хотя СОД активность ЦП на два порядка ниже, чем у истинной СОД, благодаря высокой концентрации этого белка он выступает одним из главных антиоксидантов крови (Погосян Г.Т., 1983).

Отмечено повышение активности ЦП в плазме крови при злокачественном росте, что. возможно, связано с изменением его катаболизма (Санина О.Л., 1986). На примере клеток глиом мозга человека показана обратная корреляция между степенью их злокачественности и уровнем экспрессии ЦП (Qian Z,M, et aL 1998),

В крови существует универсальная система разложения органических перекисей, представленная глутатионпероксидазой (ГП), глутатионредуктазой (ГР) и глутатионтрансферазами (IT) (Pezzella М.. 1998). Для опухолевой ткани легкого и вилочковой железы показано значительное увеличение активности ферментов обмена глугатионы (ЕР, ГП_; Г-S-T и гаммаглугамиятрансферазы). Полученные данные позволяют предположить, что злокачественные новообразования легкого и в особенности тимомы в процессе роста интенсивно использую г глугатион, В тканях удаленных участков легкого и видочковой железы, не содержащих атипичных клеток, направленность изменения активности ферментов обмена і лутатиона такал же, т о, как предполагают ангоры, может свидетельствовать о предрасположенности этих тканей к опухолевому росту (Короткина Р.Н., 1999).

Показано, что увеличение содержания глутатиона связано с процессами деления клеток как в нормальных, так и в опухолевых гкапях. I Jo мере увеличения массы опухоли количество свободных SH-ipynu. значительная часть которых принадлежи! именно глутатиону. уменьшается, чїо является еще одним свидетельством его активного использования в процессе роста новообразования (WirLhPJ.. ThorgcirssonS.S» 1988).

В то же время. Т, Coban ct а]. (1998) при сравнении нормальной и опухопевой ткани молочной железы обнаружили существенное увеличение уровня глутатиона в последнем случае. Однако, между стадией развития заболевания и концентрацией глутатиона корреляции не обнаружено.

Исследования системы обмена глутатиона в эритроцитах периферической крови больных раком яичников, наоборот, выявило значительное снижение как концентрации самого пептида, так и активности ГР (Королева Е.Ю. и соавт., 1997).

В противоопухолевой защите организма среди других антяоксидантов важную роль играют витамины. Показано снижение уровня витаминов А и Е в немалигпизироваппых тканях при химическом канцерогенезе (Фраяциясщ Е,М, и соавт., 1995), Установлена связь между уровнем витаминов А и Е в крови и риском возникновения онкопатологии (Zhang YJ-I. el al„ 1995; Comslock G.W. et aL_: 1997; Kumagai Y, ct a],, 1998; Lee B.W. et al., 1998). Снижение содержания витаминов Д. С и E в крови больных показано при различных локализациях опухолевого процесса (Франішянц Е,М. и соавт., 1995; Тогип М, ct al., 1995). На примере витамина Е доказана гипотеза о перераспределении антиоксидантов между организмом и опухолью, так как установлено, что именно а-токофероп мигрирует из тканей организма в опухоль (Нейфах Е,А., 1978).

Показано, что витамины А, С и Е как отдельно, так и в комплексе обладают ^_ химиораднозащитными свойствами. Таким образом, существует¹ возможность их ь использования в качестве дополнительной корригирующей терапии (Лобинский А.А. и

соав-і.. 1997;Шмак А.И и соавт,, 1997),

Из приведенных в этой главе дашых видно, чю исследования ПОЛ и

антзоксидантнои системы при онкопатолопш актуальїю и в настоящее время. Большое количество работ посвящено перекисному гомеостазу в самой ткани опухоли, наряду с этим сведения о протекании свободи орадикальных реакций ПОЛ в кропи опухолейосителя. часто противоречивы и не схематизированы» В сбяіи с изложенным становится очевидным, что комплексное исследование ПОЛ, мембран, как структур, в которых преимущественно протекает ПОЛ, а также активности антиоксидантов в крона больных с различными локализациями опухолевого процесса может дополнить имеющиеся в настоящее время данные о своооднорадикальных пропессах при опухолевом росте.

*!

Свободнорадикальные процессы и опухолевый рост

Несмотря на большие успехи в области лечения отологических заболеваний, опл ло сих пор являются одними из самых, опасных болезней современного человека, Окончательная победа в этом направлении может быть достигнута только тогда, когда будет выяснена причина превращения нормальпых клеток в опухолевые иод действием канцерогенных агентов. Для этого нужно, прежде ьсего, выяснить, в чем отличие особенностей метаболизма опухолевой клетки от метаболизма клетки нормальной»

Длительное и всестороннее изучение процессов опухолевого роста привело к выдвижению целого ряда теорий и шпогез канцерогенеза, уже ставших традиционными (физико-химическая, вирусная, энергетическая и молекулярно-генетическая теории канцерогенеза), так и совершенно новых (например, парапартепогспстичсская гипотеза онкогенеза).

Физико-химическая теория сводит причину возникновения опухолевых клеток к воздействию различных физических и химических факторов. Физическими факторами. обладающими канпсрої енным действием, являются ионизирующая радиация, ультрафиолетовое облучение, ультразвук (Гнатышак Л.И.. 19ЯЙ, Зайко Н.К. и соавт,, 1994). Среди прочих физических факторов, которые могут приводить к появлению опухолей, выделяют высокую температуру и механическую травму (Зайко Н,Н, и соавт., 1994, Литыщкий П,Ф., \Ш).

Особое внимание привлекают химические канцерогены, среди которых наиболее активными считаются полициклические ароматические амины и амиды, нитросоединения, афлогоксины (Шанин В,Ю., 1998), которые относят к экзогенным канцерогенам. Выделяют также и эндогенные канцеры ены - мета олитьт триптофана и тирозина (Ли7ШШкийГГ,Ф„ 1988),

Извесі но, что химические канцерогены действузот на генетический аппарат клетки (Гнатышак А.Н., 1988). вызывая ряд качественных вменений генома юіетки-мяшени (транслокаши, точечные муіании и др.). что прив г к превращению клеточных протоонкогенов в активные онкогены (Шанин В.Ю., 1 9 ) К химическому канцерогенезу примыкает и дисгормональний канцерогенез, В возникновении и стимуляции роста опухолей определеннУю Роль может играть нарушение гормонального равновесия (Напалков H,1L, J989, Шанин В.Ю., 1998).

Этиологическая роль вирусов представляется высоко вероятной для нескольких неоплазий человека. Это РПК со держащий вирус T-KJje точної лейкоза человека (HTLV1) и несколько ДНК-содержащих вирусов - два вирусе герпеса, вирус Эшптейна-Барра, ассолпированный с раком носоглотки и лимфомой ЬеРкиттаз я вир) с 8 типа (ННЛ"8), выявленный при саркоме Катюши. два типа вирусов гепатита (В и С), связанные с раком печени и вирусы папиллом человека (HPV), идентифицированные при раке шейки матки. По механизму действия эти опухолевые вирусы можно разделить на две основные группы - вирусы, содержащие собственные траттсформир),,топШе гены (HPV), и вирусы, обладающие трансактивирутощим потенциалом тга кЛєі очные гены, контролирующие процесс пролиферации (вирус гепатита В и HTLV1 механизм действия этих генов сводится к инактивации клеточных ;енов - еупреесоро# опухолевого роста (р53 и RblOS) (Киселев Ф,Л„ 2000 а.б).

СЕ. Манойловым выдвинута концепция канцерогенеза, в основу которой положены данные о нарушении энергетического обмст1а как в самой опухолевой клетке. так и в органах животных- опухолей ос иге лей. Все канііеР0ГЄННЬІе агенты, независимо от их физико-химической и биологической прирДы селективно повреждают железосодержащие ферменты, и в первую оч0Р ъ ниюхромы и кагалазу, осуществляющие при непосредственном участии кислорода, основнвіе энергетические процессы в клетках. Например, ионизирующая радиация действует на атом железа таким образом, что он переходит ил низко спинового (физиологически активного) в высокоспиновое (физиологически неактивное) состояние и тем самым инактивнрует железосодержащие ферменты. В клетках, подвергнутых действию канцерогенных агентов, независимо 01 их природы, наступает необратимая гипоксия. Как следствие этого в клетках вьтраженно подавляется энергетический обмен: снижаются синтетические и нарастают энергетические (в первую очередь, протсояитическис) процессы (Манойлов С,Н., 1998).

Эволюция гипотез канцерогенеза свидетельствует о наибольшей универсальности молекулярно-генетической концепции происхождения опухолей. Именно на молекулярном уровне получены доказательства обшностн механизма возникновения опухолей ви рус этого и невирусного происхождения. Посредством выявления опухольаесошшрованкых, лимфомо- и лейкозассоциирояанньгх генов и кодируемых ими блоков удается раскрыть особенности молекулярных механизмов канцерогенеза (Бутенко З.А., 2000). Значительный прогресс в понимании механизмов канцероіенеза связан с открытием сначала онкогенов и протоонкогенов, а затем опухолевых еупрессоров и мугаторных генов. Онкогены - ото клеточные или вирусные (вносимые вирусом в клетку) гены, экспрессия которых может привести к развитию новообразования. Протоонкогены -нормальные клеточные гены, усиление или модификация функции которых превращаег их в онкогены. Опухолевые супрессоры (антиопкогепьи рецессивные опухолевые гены) 4 клеточные гены, инактивация которых резко увеличивает вероятность возникновения новообразований, а восстановление функции, наоборот, может подавить рост опухолевых клеток.

Определение текучести, погруженности белков в липидный бислой и полярности липидной фазы плазматических мембран сиект рофлуориметрическим методом

Определение эффективности переноса энергии с остатков триптофана мембранных белков на парен; метод основан на оценке эффективное і н переноса энертп электронного возбуждения с триптофан оиых осгагков белка на флуоресцентный зонд пирен, растворенный в лшшдной фазе мембран. Чем глубже погружены трпптофановые остатки апопротеинов в толщу ЛЙПИДНОГО слоя, тем лучше будет происходить перенос энергии на зонды-акцепторы (Добрецов Г.П., 1989). MJ W Степень поіружения белка в липндиый бислой определяли по тушению флуоресценции ароматических аминокислотных остатков ( іирозина и іріштофана) в результате без излучатель но го переноса энергии на молекулу пиретта. Для измерения погруженности белка суспензию эритроцитов (лимфоцитов), выровненную по содержанию белка - 0,5 мг/чл (0,1 мг/мл), ф лу ори метр ировали при длине волны 282 им и длине волны эмиссии 330 нм, Затем в пробу добавляли пирен в концентрации 7 мкМ/мл и инкубировали при постоянном перемешивании I минуту. После этого опять измеряли интенсивность флуоресценции пробы. Высот пика флуоресценции в этом случае (?) была меньше, чем при первом измерении (Fu), благодаря тушению пиреном триптофоновой флуоресценции. Определяли эффекгивность переноса энергии є тршігофапидов на пирсн, равн то величине Fo - F.

Определение текучести литшпого бислоя и зол белок-липидных контактов мембран

Метод определения текучести мембран основан на способности флуоресцентного зонда циреча экеимеризоваться в неиодярной среде (Владимиров Ю.А,, Добрецов Т.Е., 19Щ. Скорость латеральной диффузии и эксимеризании пирспа в лппгтдном слое мембран прямо пропорциональна текучести и обратно пропорциональна вязкости среды, поэтому соотношение количества эксимера и мономера тем ниже, чем выше микр о вязкость мембран.

Пробы, выровненные по содержанию белка (0,5 мг/мл - для эритроцитов, 07\ мг/мл - лимфоцитов), помешали на магнитную мешалку и добавляли спиртовой растсор пирена до конечной концентрации зонда 7 мкМ/мл, Через 1 мип пробу флуориметрировали на спсктрофлуориметрс Hitachi 650-60 при максимуме длины волны возбуждающего света 334 им, Коэффициент оксимеричации пирспа ІЬ/FM (334) иыражали о [ношением величины пика флуоресценции эксимера пирена Fs (в относительных, ед. флуоресценции при X исп =470 нм) к пику флуоресценции мономера FM (В относительных ед. флуоресценции при л. исп,=393 нмі. Текучесть липидного бислоя мембран прямо пропорциональна коэффициенту эксимеризашш пирена. W# Текучесть белкового окружения FVFM (282) определяли по соотношению шггепоивности флуоресценции эксимера и мономера пирена при д возб.:-282 нм. В основе метола лежит способность пирена перехватывать с ароматических остатков белка энергию поглощенного светан пределах расстояния, называемого радиусом Ферсчера. Определение полярности хипидной феиы мембран: для определения полярности гидрофобных участков мембран пробы, выровненные по белку и содержащие пирен в a конненграции 7 мкМ/мп, флуориметрировали при X R036.-334 им и X йен.=372 и 393 им. Полярность липидного окружения зонда оценивали по соошошению интс не ивн остей флуоресценции двух мономерных форм F37:/Figs в тонкой струкіуре еяекгра пирена.

Содержание ВЭГ в плазме крови он колоїд чески х больных до лечения и в процессе химиотерапии

Содержание ЮГ в плазме крови тесно взаимосвязано с интенсивностью процессов ПОЛ в крови, а также с состоянием мембран ее форменных элементов.

Определение ВЭГ в плазме имеет существенное значение для оценки повреждения эритроцитов при различных видак патологии: отравлениях, интоксикациях, сепсисе, в ка]щал ш;од:ил у больных инфадатамд миокарда и ахеппсклецодом коо.агштнтых аг тет ий. (Мовшович. 1973), при он ко патологии (Горло Е,И., 2000), а также в экспериментальной биологии. По данным А.И, Лукаша и соавт. (1996) уровень ВЭГ" значительно повышен у беременных женщин с сахарным диабетом. В исследовании ряда авторов показано, чю окислительная модификация мембран эритроцитов перекисью водорода и поперечно-сшивающими реагентами шла МДА приводит к усилению в них процессов ПОЛ, следствием чего является уменьшение деформируемости эритроцитов, рост мембранной проницаем оста и снижение осмотической устойчивости (Виноградов Л.Ю,, 1994; Лукаш А.И, и соавт,. 1996). Все перечисленные факторы повышают вероятность выхода гемоглобина в плазму крови и позволяли ожидать увеличение содержания гемоглобина в плазме крови у обследованных нами больных. Это обусловило проведение оценки данного показателя в нашей работе.

На наш взгляд, представляют интерес результаты, полненные при изучении данного показателя у больных ПМО, гак как из всех исследованных нами больных в этой іруппе происходило существенное Сна 44%) падение уровня ВЭГ относительно такокого у здоровых людей. -» Ранее в и с следованиях, проведенных и пап с и лаборатории, было показано увеличение содержания ВЭГ у больных ракові мочевого пузыря (на 56%), орофарингеалышч раком (на 38%). отсутсіиие выраженных изменений при РЯ и местно распространен ном РМЖ, и в то же время снижение зтоі о показателя при раке желудка (па 20%) (Горло RR, 2000;. л "Іаким образом, наши данные не противоречат полученным ранее результатам и расширяют картину об уровне ВЭГ Б плазме крови при различных локализациях опухолевого процесса. После проведенного лечения в группе больных f ОФО содержание ВЭГ снизилось тта 24% и стало близким к норме. У больных HXJ1. как # в предыдущей группе, произошло снижение конденірапии ВЭ1 в плазме на 32% (р 0,01) относительно фона, что в свою очередь на 17% было меньше, чем у доноров, отя это различие не оказалось сіаїистически достоверным. У больных іенерализоііанньїм, местнораспространенным РМЖ и РЯ после лечения не происходило значительных изменений значения ЮТ в плазме крови по сравнению с фоном до лечения. Этот показатель по-прежнему оставался близким к уровню доноров,

Итак, после химиотерапии ни в одной из исследованных групп не обнаружено значительных отклонений содержания ВЭ1" в плазме крови от уровня доноров. Нужно отметит:., что в сл\-чае больных І-ІХЛ и РОФО. у которых этот показатель изначально повышен, происходи! его нормализации.

Отсутствие отклонений содержания ВЭГ после проведения лечения несомненно янлмется важным фактором нормализации состояния изученной нами систечы "свободные радикалы - ПОЛ - мембраны", поскольку увеличение уровня ВЭГ в плазме крови оказывает негативные последствия.

Освобождающийся из эритроцитов гемоглобин в присутствии перекиси водорода запускані в плазме крови реакцию Фепюпа, благодаря содержанию в нем ионов Fe 2 1 : Н202 + Hb(Fe 21) - Fc3 - ОН + ОН" (Зенков Н.К, и соавт., 1993); что веде г к образованию реакционно-способных кислородных интермеди атов, Генерация АФК показана при аутоокисленни ряда железосодержащих соединений: гемоглобина и миоглобина (Владимиров Ю.А,, Арчаков А.И. 1972). цитохромов (Арчаков А,ИГ, 1983), гемича(01іко5П- Л. et а?., 1989).

В то же время, гемоглобин помимо своей основной, газотранспортной, функции обладает также и не специфической пероксидазной активностью (Владимиров Ю.А. и соавт,, 1991) и, следовательно, в определенных условиях может проявлять антиоксидантные свойства. Таким образом, гемоглобин)1 присуща кагг проокеидантная активность, так и некоторая аншоксиданшая способность.

Увеличение содержания ВЭГ, имеющее место в ряде групп больных с онкопатологией, может быть объяснено следующим образом. В нашем институте Е.М. Франииянц и соавт (1995) установлено, что для онкологических больных характерны низкий уровень не ферментативных аншоксиданюв и акіивно протекающие процессы ПОЛ. Кроме того, установлено, что полупериод жизни эритроцитов при наличии в организме опухоли значительно уменьшен. Трансформация эритроцитов-дискоцитов в эхкношпы происходит вследствие активации реакции ПОЛ (Лю Б.Н., 1987), Одновременно фиксируются конформационные изменения в мембранах эритроцитов. нарушения в mix фосфолттид-фосфолипидшлх и фосфолипид-белковых взаимоотношений (Баженова Н,Г., 1997; Новицкий и соавт,. 1998; Хышиктусв Б,С, и соавт., 3999). Все перечисленные изменения снижают устойчивость эритроцитарной мембоаны и мої у г привести к ее разрушению с последующим выходом гемоглобина в плазму крови. Возможные причины сниженного уровня ВЭГ при ряде локализаций опухолевого процесса будут предсі;шленьі в заключении.

Оксидазная активность церулогшазмина в плазме крови онкологических больных до лечения и в процессе химиотерапии

С целью более адекватной оценки сбалансированности работы каскада антиоксидантних ферментов мы сочли целесообразным ввести коэффициент отношения активности СОД к активности каталазы в эритроцитах (КСОД/КАТ)- Подобные эмпирические коэффициенты применялись и в других исследованиях для ВЭГ И СПА, ДЛЯ СОД и СПА, для витаминов А и Е (Виноградов А., 1994; Франциянц Е,М. и соавт,, 1995; Роченко Л,ЯГ, 1999; Мусиенко КВ., 2000). ±Jb Величины коэффициента СОД Кат. представлены в таблице 12 и на рисунке 12. При местнораспространенном РМЖ и НХЛ этот показатель снижен на 54 и 22%, соответственно, по сравнению с лицами без онкопатологни. При более детальном анализе этих групп было обнаружено, что фоновое значение КСОД/КАТ У больных местчораспространешгым РМЖ с последующей высокоэффективной химиотерапией было 0,126±0,018, что на 50% выше (р 0,05), чем в группе с низкоэффективной химиотерапией (0,084±0.(Щ. Больных НХЛ в зависимости от обширности поражения опухолевым процессом лимфатических узлов разделили на две подгруппы: первая - с большим и средним объемом поражения, вторая - с малым объемом. В первой подгруппе КСОД/КАТ был снижен до 0,16±0,017 (па 32%), а во второй достоверных изменений не выявлено При других изученных нами локализациях (генерализованном РМЖ, РЯ, ПМО и РОФО) соотношение активностей СОД и каталазы существенно не отличалось от уровня доноров.

После проведении больным химиотерапии при местнораспространенном РМЖ наблюдался рост КСОД/КАТ на 28% по сравнению с фоном до лечения, однако, нормальных значений он не достигал и оставался ниже уровня допоров па 41% (р 0.01).

При РЯ и РОФО происходило снижение значений Кс ОД/КАТ ПО сравнению с исходным уровнем: па 35 (p 0,G5) и 27% {р 0,05), соответственно. При генерализованном РМЖ и НХЛ незначительное снижение данного показателя оказалось недостоверным.

В ряде случаев удалось проследить зависимость динамики коэффициента КСОД/KAL" от вида и эффективное гн проводимой химии герагши. В группе больных РОФО у двух пациентов после лечения наступила генерализация процесса. Соотношение активности СОД и каталазы у них было на 93% выше среднею по группе и на 45% выше, чем у доноров. В то же время у 3-х больны , у которых после проведения АЛХТ достигалась 50-15% реірессии опухоли, КСОІУКАТ практически не отличался от такового у людей без онко патологи и.

Интересные результаты получены при анализе данных в іруппе больных НХЛ

После применения АГХТ с включением в схему лечения нитрона А КСОД/КАТ достоверно не отличался от уровня доноров (0,199±0,012), а при обычной АПКТбыл 0,171+0,024, что на 28% (р 0,05) ниже уровня доноров.

3.7. Оксидашан активность иерулоплазмина в плазме крови онкологических больных до лечения и после химиотерапии.

Церулоплазмин - белок внеклеточных жидкостей млекопитающих, связывающий в сыворотке крови до 96% меди. ЦП проявляет каталитическую активность в отношении большого числа субстратов, он окисляет Fe ", аскорбиновую кислоту и фенолы, усиливает связывание ионов железа с трансферрином, а в случае их избытка в сыворотке и с ферритином (ЗенковНХи соавт., 1993; ДобротинаНА. исоавт,, 1999),

В плазме крови ЦП работает в совокупности с трансферрином (ТР), образуя единую систему. В присутствии восстановителей нз ТР высвобождаются ионы Fe +, которые окисляются церулоплазмин ом в FcJ+. Поскольку увеличение концентрации Fe2_H связано с активацией ПОЛ, отношение [ТР] / [ЦП] принято рассматривать как прооксидаитный потенциал плазмы, тогда как обратное соотношение [ЦП] / [ТР] можно считать характеристикой антиоксиданти ых свойств системы, содержащей эти белки (Владимиров ЮАи соавт,, 1991).

ЦП, наряду с ферроксидазой, обладает спіє и супероксиддисмутазной активностью. Эта активность у ЦП на два порядка ниже, чем в случае тканевых СОД, что, однако, компенсируется высоким содержанием ЦП в плазме крови. Было обнаружено существенное различие в механизме взаимодействия Ог с СОД и ЦП: при взаимодействия ЦП с О2" не образуется Н?0? (Владимиров Ю.А, и соавт., 1991).

Кроме того, ЦП является наиболее сильным среди сывороточных белков ингибитором образования гипогалоидов в системе миелопероксидаза - H?Oz - СГ (Шаронов ГЛ., Говорова Н.Ю., 1988). Возможно и взаимодействие ЦП с гидроксильным радикалом (OI-J ) (Halliwell В., GutterEdgc IM.C, 1982).

Полученное нами среднее значение коЕщетгграгщи ЦП в плазме крови лиц без он ко патологии составило 73,68+8.15 мг/л, что несколько ниже, чем у авторов методики (Колб В.Г, Камышников B.C., 1982), однако соответствует данным, полученным в других работах (Кучеренко А.О., 1998" Жуков В,И.. 2000).

Согласно сведениям литературы антиоксидантиые свойства ЦП играют решающую роль в организме для устранении возможности возникновения прооксидантных состояний при различных инфекционных пропессах: остром и хроническом воспалительных процессах с деструктивными и некротическими изменениями в тканях, а также при злокачественном росте. Активация синтеза ЦП при острых воспалительных процессах, как и других белков-реакгантов, осуществляется выделяемым лейкоцитами белком -эндогенным медиатором лейкоцитов (Сидорик Е.П. и соавт,, 19Я9). Рост экспериментальных опухолей молочной железы, гепатом, карциномы Уокера, саркомы Ml, кардиномы Брауна-Пирс сопровождается значительным увеличением активности ЦП, который повышается также при беременности, но только на ранних ее стадиях (Санина О Л. и соавт., 1986), т.е. повышение активности ЦП происходит при процессах, сопровождающихся активной пролиферацией.

Похожие диссертации на Особенности свободнорадикального окисления в крови у онкологических больных до и после химиотерапии

Высокодозная химиотерапия с поддержкой аутологичными периферическими стволовыми клетками крови в комплексном лечении детей старше трех лет с медуллобластомойБабелян Степан Самвелович

Особенности клинического течения и эффективность различных программ комбинированной химиотерапии у больных лимфомой ходжкина с экстранодальными поражениямиФилатова Лариса Валентиновна

Некоторые особенности процессов перекисного окисления липидов у онкологических больных и возможности их коррекцииМихаевич, Ольга Дмитриевна

Особенности состояния процессов перекисного окисления липидов у больных опухолями печени и их коррекция антиоксидантамиСагайдак, Игорь Всеволодович

Особенности состояния системы глутатиона, перекисного окисления липидов и метаболизма лимфоцитов крови в патогенезе инсулинзависимого сахарного диабетаГершкорон Фрима Ароновна

Особенности процессов перекисного окисления липидов и активность ферментов антиоксидантной защиты в клетках крови детей, больных острыми респираторными вирусными инфекциями, и пути корригирующей терапииТихомирова, Ольга Вячеславовна

Отдаленные последствия высокодозной химиотерапии и аутологичной трансплантации гемопоэтических стволовых клеток у больных гемобластозамиМинаева Наталья Викторовна

АВТОРЕФ...Клинико-иммунологические особенности и антибактериальная химиотерапия пневмоний при вторичных иммунодефицитных состоянияхГемелюк Ирина Юрьевна

Особенности клинического течения и эффективность химиотерапии туберкулеза у ВИЧ-инфицированных лицЩелканова Алла Ивановна

Особенности и результаты хирургических вмешательств у больных туберкулезом легких без предшествующей или с краткосрочной предоперационной химиотерапиейСтепанов, Сергей Анатольевич