Научный журнал

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Качесова П.С. 1 Горошинская И.А. 1 Андрейко Е.А. 1 Аушева Т.В. 1 Шалашная Е.В. 1 Сурикова Е.И. 1 Немашкалова Л.А. 1

---

1 ФГБУ «Ростовский научно-исследовательский онкологический институт» Минздрава России

Представлены результаты сравнительного исследования активности антиоксидантных ферментов и содержания малонового диальдегида (МДА) в эритроцитах крови больных саркомами мягких тканей (СМТ), которым проводилась неоадьювантная химиотерапии (НХТ) с использованием компонентов аутокрови для разведения цитостатиков, и больных СМТ, которым проводили только хирургическое лечение. У больных СМТ, прошедших только оперативное лечение, происходит усиление окислительного стресса в ранний послеоперационный период, о чем свидетельствует достоверное увеличение концентрации МДА, снижение активности супероксиддисмутазы и каталазы, активация ферментов системы глутатиона. У больных, прошедших НХТ, наблюдается нормализация большинства изученных параметров до уровня здоровых доноров. В период 4-х летнего наблюдения рецидивы и метастазы у больных, получивших НХТ, возникли в 5 случаях из 21, а у пациентов, не получавших НХТ, в 12 случаях из 21. По нашему мнению, снижение окислительного стресса на системном уровне является одним их механизмов эффективности предложенного метода.

Статья в формате PDF

1041 KB

саркомы мягких тканей

неоадьювантная химиотерапия

свободнорадикальное окисление

антиоксидантные ферменты

1. Арутюнян А.В., Дубинина Е.Е., Зыбина Н.Н. Методы оценки свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы организма: методические рекомендации. – СПб.: ИКФ «Фолиант», 2000. – 104 с.

2. Влияние неоадьювантной комбинированной химиотерапии на аутосредах на состояние антиоксидантной системы опухоли и окружающих неоплазму тканей у больных саркомами мягких тканей / Качесова П.С., Андрейко Е.А., Горошинская И.А., Ващенко Л.Н., Внуков В.В., Шалашная Е.В., Аушева Т.В., Нескубина И.В. // Фундаментальные исследования. – 2013. – № . 5 (2). – С. 291-295.

3. Салатов Р.Н., Андрейко Е.А., Аушева Т.В. Неоадьювантная комбинированная аутобиохимиотерапия в комплексном лечении сарком мягких тканей // Известия высших учебных заведений Северо-Кавказский регион. Естественные науки. – 2011. – № . 3. – С. 191-121.

4. Тадевосян Л.Г. Влияние доксорубицина на уровень и активность металлопротеинов из тканей крыс in vitro // Национальная академия наук Армении. Доклады. – 2010. Т. 111, № 1. – С. 44-51.

5. Gaundreaul R.C., Bellemare B., Lacroix J. Erythrocyte membrane-bound daunorubicin as a delivery system in anticancer treatment // Anticancer Res. – 1989. Vol. 9, № 4. – P. 1201-1205.

6. Interfering with ROS metabolism in cancer cells: the potential role of Quercetin / Gibellini L., Pinti M., Nasi M., De B.S., Roat E., Bertoncelli L., Cossarizza A. // Cancers. – 2010. № 2. – P.1288-1311.

7. Nagababu E, Chrest FJ, Rifkind JM. Hydrogen-peroxide-induced heme degradation in red blood cells: the protective roles of catalase and glutathione peroxidase // Biochim Biophys Acta. – 2003. Vol. 1620, № 1-3. – P 211-217.

8. Prospective Trial of Antioxidant Supplementation in Critically Ill Surgical Patients / Avery B. Nathens, Margaret J. Neff, Gregory J. Jurkovich, Patricia Klotz, Katherine Farver, John T. Ruzinski, Frank Radella, Iris Garcia, Ronald V. Maier. Randomized // Annals of Surgery. – 2002. – Vol. 236, № 6. – P. 814–822.

9. Reseveratrol protects against acute chemotherapy toxicity induced by doxorubicin in rat erythrocyte and plasma / Hamlaoui M.M., Limam N., Carrier A., Limam F., Amril M.M., Aouani E. // Journal of Physiology and Pharmacology. – 2012. Vol. 63, № 3. – P. 293-301.

10. Shinohara K., Tanaka KR. The effects of adriamycin (doxorubicin HCl) on human red blood cells // Hemoglobin. – 1980. – Vol. 4, № 5-6. P. 735-45.

Саркомы мягких тканей (СМТ) представляют собой редкую группу злокачественных новообразований, однако, смертность от этого заболевания имеет тенденцию к росту, что связано с крайне агрессивным течением и недостаточной эффективностью лечения данной патологии. По литературным данным, около 80 % местных рецидивов и отдаленных метастазов СМТ возникают в первые два года после основного этапа лечения первичной опухоли [3]. С целью профилактики развития местного и отдаленного рецидивирования СМТ нами была применена методика неоадьювантной химиотерапии, сочетающая местное и системное введение противоопухолевых препаратов. Для повышения эффективности и снижения токсического действия химиотерапии (ХТ) мы использовали компоненты аутокрови для разведения цитостатиков [3].

Наряду с оценкой клинических и морфологических характеристик терапевтического патоморфоза для понимания изменений, происходящих в организме-опухоленосителе под влиянием проводимого лечения, необходимо проводить изучение метаболических параметров гомеостаза. Известно, что при развитии неоплазмы в организме происходят неспецифические изменения окислительного метаболизма. В частности, наблюдается системное истощение антиоксидантных ферментов, контролирующих концентрацию активных форм кислорода и соответственно их участие в редокс-регуляции клеточных процессов, связанных с прогрессией опухоли и метастазированием [6]. Поскольку большинство лекарственных препаратов, распределяясь между тканями и органами через систему кровообращения, взаимодействуют с эритроцитами, а также учитывая применение аутоэритромассы в качестве носителя доксорубицина, нам представилось целесообразным оценить состояние некоторых звеньев окислительного метаболизма в красных клетках крови.

Цель исследования. Изучить состояние антиоксидантного статуса и интенсивность процессов липопероксидации эритроцитов в раннем послеоперационном периоде у больных СМТ, прошедших неоадьювантную комбинированную НХТ с применением аутокрови в качестве носителя цитостатиков.

Материалы и методы исследования

В исследование были включены 42 пациента с резектабельными (T2a-bN0M0) верифицированными злокачественными опухолями мягких тканей. В большинстве случаев преобладали опухоли с низкой степенью дифференцировки (G3 – 68 %) , а размеры опухолей превышали 4 см более чем в 60 % случаев. Средний возраст больных составил 56±3,6 лет (от 25 до 72 лет). Больные были разделены на две группы методом случайного отбора. Пациентам основной группы (9 женщин и 12 мужчин) проводили неоадьювантную комбинированную химиотерапию с последующим оперативным лечением. Комбинированная химиотерапия проводилась по следующей схеме: в два стерильных флакона, содержащих по 50 мл аутоплазмы, добавляли циклофосфан (600мг/м2) и метотрексат (40 мг/м2); к эритромассе (около 100 мл) добавляли доксорубицин (40 мг/м2). После термостатирования (30 минут при 37°C) эритромассу с доксорубицином вводили в локтевую вену; аутоплазмой с цитостатиками обкалывали перифокальную зону опухоли из нескольких точек. Химиотерапию проводили в первый и седьмой день, через 14 дней производили удаление опухоли. В группе сравнения (11 женщин и 10 мужчин) больным проводилось только оперативное вмешательство. В дальнейшем все больные СМТ проходили стандартную химиолучевую терапию.

Для оценки состояния ферментативного звена антиоксидантной системы в 1% гемолизатах эритроцитов определяли активность глутатионпероксидазы (ГПО), глутатионтрансферазы (ГТ), супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы общепринятыми спектрофотометрическими методами [1]. Об интенсивности перекисного окисления липидов (ПОЛ) судили по накоплению молекулярного продукта – малонового диальдегида (МДА) [1]. Результаты представляли в пересчете на мг гемоглобина. Перечисленные показатели определяли до начала лечения (перед химиотерапией и/или оперативным лечением) и на 7-10 сутки после проведения операции. Полученные данные сопоставляли со значениями в группе доноров (n=33) без онкопатологии, аутоиммунных, тяжелых хронических или психических заболеваний, сходных по возрастному и половому составу с группой больных СМТ.

Статистическую обработку достоверности полученных данных проводили с использованием U-критерия Манна-Уитнии, критерия Вальда-Вольфовица и точного критерия Фишера.

Результаты исследования и их обсуждение

Из представленных данных видно (таблица), что у обследованных больных СМТ имело место снижение активности ферментов первой линии антиоксидантной защиты. Так активность СОД была ниже нормальных значений в среднем на 11,8 % (р<0,05), каталазы – на 18,6 % (р<0,01) по отношению к значениям в группе лиц без онкопатологии. Коэффициент СОД/Каталаза за счет более выраженного снижения активности последней превышал нормальные значения в среднем на 20,0 % (р<0,01).

Активность некоторых антиоксидантных ферментов и содержание МДА в эритроцитах больных саркомами мягких тканей до и после лечения

Примечание. * – достоверно по отношению к значениям в группе доноров; Х – достоверно по отношению к значениям до лечения; 0 – достоверно по отношению к значениям в контрольной группе. (p≤0,05)

Одновременно у больных СМТ наблюдались значимые изменения активности глутатионзависимых ферментов: повышение активности ГТ на 19,3 % (р<0,001) и двукратное, по сравнению с донорами, увеличение активности ГПО (р<0,0001). Нарушение соотношения активности перекись-устраняющих ферментов – каталазы и ГПО привело к снижению коэффициент Каталаза/ГПО в 2,5 раза (р<0,0001) по сравнению со значениями в группе доноров. Содержание вторичного продукта ПОЛ – МДА, у больных СМТ превышало норму в среднем в 2 раза (р<0,0001).

После хирургического лечения показатели СОД, ГПО и ГТ в эритроцитах больных контрольной группы оставались на прежнем уровне, а дальнейшее снижение активности каталазы привело к увеличению коэффициента СОД/Каталаза на 40,0 % (р<0,01) по сравнению со значениями в группе доноров и снижению коэффициента Каталаза/ГПО более, чем в 2,8 раза (р<0,0001). Концентрация МДА на данном этапе оставалась на прежнем уровне.

У больных СМТ, которым была проведена предоперационная комбинированная ХТ, наблюдалась нормализация работы системы перекись-устраняющих ферментов в послеоперационный период (через 21-27 после окончания ХТ). Активность каталазы достоверно повысилась как по сравнению с фоном, так и показателями в контрольной группе – на 36,8 % и 21,7 % соответственно. Активность ГПО, напротив, достоверно снизилась, достигнув нормальных величин. Значения СОД у больных данной группы оставались ниже нормы, тем не менее, наблюдалось восстановление сопряженной работы каскада СОД/Каталазы. Концентрация МДА снизилась на 32,0 % (р<0,01) по отношению к показателям до лечения, приближаясь к уровню донорских величин (0,1>р>0,05), что указывает на эффективное удаление пероксида водорода в эритроцитах.

Результаты исследования свидетельствуют об интенсификации процессов липопероксидации в эритроцитах крови больных СМТ и нарушении работы каскада СОД/каталаза, выполняющего основную роль в защите эритроцитов человека от действия АФК. Наблюдаемое при этом усиление активности ферментов глутатионового цикла не приводило к снижению интенсивность накопления продуктов ПОЛ, что в совокупности с низкой активностью каталазы служло показателем недостаточной резистентности мембран эритроцитов к переокислению [7].

Оперативное лечение больных СМТ приводло к прогрессированию дисфункции каскада СОД/каталаза, с превалирующим снижением активности каталазы, что может способствовать деградации мембран эритроцитов в результате накопления пероксида водорода. Такое усиление окислительного стресса в послеоперационный период, на фоне ограниченности компенсаторных механизмов онкобольных, является закономерным, поскольку операционная травма, кровопотеря и анестезиологическое пособие являются факторами активации процессов пероксидации [8].

У больных основной группы наблюдается снижение интенсивности свободнорадикального окисления, на что указывает нормализация большинства изученных параметров.

Интересно, что механизмом непрямого цитостатического действия применяемых нами противоопухолевых препаратов является генерация АФК и индукция окислительного стресса. Однако наблюдаемое нами снижение активности ГПО у больных основной группы происходило на фоне нормализации работы СОД и каталазы, а активность ГТ достоверно не отличалась от таковых в контрольной группе. Данные литературы о влиянии доксорубицина на состояние редокс-системы эритроцитов довольно неоднозначны. Так, в работе одних авторов было показано, что различные дозы доксорубицина in vivo стимулируют развитие в эритроцитах окислительного стресса в результате снижения активности СОД, каталазы и ферментов глутатионового цикла [9]. Исследования Shinohara K и Tanaka KR. показали, что инкубация эритроцитов с доксорубицином не ингибирует активность данных ферментов [10]. Другие авторы при изучении влияния инкубации препарата (0,03 мг/мл) на активность металлопротеинов в эритроцитах выявили, что химиопрепарат снижал активность СОД, но не влиял на работу каталазы [4]. Можно полагать, что доксорубицин в применяемых нами дозах не вызывает грубых нарушений функционирования антиоксидантных ферментов. Кроме того, инкубация цитостатических препаратов, в частности антрациклиновых антибиотиков, с эритроцитами способствует повышению его фармакологической активности вследствие более выраженного и длительного цитотоксического действия по сравнению с нативным препаратом [5].

Заключение

Выявленные на фоне сочетанного действия регионарной и системной неоадьювантной химиотерапии изменения изученных параметров окислительного метаболизма в эритроцитах отражают процесс снижения тканевой гипоксии и восстановления дисбаланса окислительных процессов в организме. Такой эффект мы связываем с уменьшением системного влияния опухоли на организм в результате местного введения химиопрепаратов на аутоплазме [2]. Снижение окислительного стресса в послеоперационном периоде, очевидно, сохраняет адаптационные резервы организма, что положительно влияет на последующие этапы терапии и эффективность лечения в целом. Так, четырехлетнее наблюдение за больными показало, что местные рецидивы и/или отдаленные метастазы у больных основной группы возникли в 24,0 % случаев, в контрольной группе у 57,0 % больных (р<0,01).

Библиографическая ссылка