Відмінності метаболізму вуглеводів та нуклеотидів при пухлинах молочної залози

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство охорони здоров'я України

Донецький національний медичний університет ім. М. Горького

УДК 616-006.6-008+612.825.4

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Спеціальність 14.03.04 - Патологічна фізіологія

Відмінності метаболізму вуглеводів та нуклеотидів при пухлинах молочної залози

Шатова Ольга Петрівна

Донецьк - 2011

Дисертація є рукописом

Робота виконана у Донецькому національному медичному університеті ім. М. Горького МОЗ України

Науковий керівник: доктор медичних наук, профессор Зінкович Ігор Іванович, Донецький національний медичний університет ім. М. Горького МОЗ України, проректор з наукової роботи.

Офіційні опоненти: доктор медичних наук, старший науковий співробітник Золотухін Сергій Євгенович, Донецький національний медичний університет ім. М. Горького МОЗ України, завідувач відділу патофізіології Інституту травматології та ортопедії; доктор медичних наук, професор Осинський Сергій Петрович, Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р. Є. Кавецького НАН України (м. Київ), завідувач відділу мікрооточення пухлинних клітин.

Захист відбудеться «29» квітня 2011 року о 12⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 11.600.02 Донецького національного медичного університету ім. М. Горького (83003, м. Донецьк, проспект Ілліча, 16).

З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Донецького національного медичного університету ім. М. Горького (83003, м. Донецьк, проспект Іллча,16).

Автореферат розісланий «28» березня 2011 року.

Учений секретар спеціалізованої вченої ради Д 11.600.02 доктор медичних наук, професор Єрмолаєва М.В.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. В останні десятиріччя триває зростання захворюваності на рак молочної залози (РМЗ) (Г.В.Бондар, І.Є.Сєдаков, В.Г.Шлопов 2005). Щорічно в світі реєструється близько 1 млн. нових випадків захворювання цієї локалізації (Семиглазов В.Ф. 2008). Згідно з даними національного канцер-реєстру 2008 р., у структурі захворюваності на злоякісні пухлини серед жіночого населення (віком 30-74 роки) РМЗ посідає перше рангове місце. Показник захворюваності на РМЗ за останні 8 років збільшився і склав 65,7 випадків порівняно з 2000 роком, коли стандартизований показник захворюваності в Україні склав 58,1 випадків на 100000 жіночого населення (тоді як світовий показник був 39,8 випадків). Показник смертності від РМЗ також збільшився з 26,9 випадків на 100000 жіночого населення до 31,7 випадків, відповідно світовий показник був нижчий - 17,4 випадків на 100000 жіночого населення. Зростання захворюваності і смертності хворих на РМЗ, а також хіміо- та гормонорезистентність зумовлені недостатнім розумінням патогенезу пухлинного росту і, зокрема, особливостей обміну вуглеводів і нуклеотидів при злоякісній і доброякісній проліферації.

Накопичені дані про патогенез пухлинного росту, узагальнені, наприклад, у недавньому огляді (Singh P. 2008), свідчать не тільки про те, що ініціація мутагенезу і прогресування пухлини передбачають участь багатьох ферментів, передусім обміну нуклеїнових кислот, але й про важливу роль ферментів гліколізу, які відповідають за забезпечення додатковою енергією високих потреб злоякісно трансформованих клітин. Відомо, що неопластична трансформація клітин супроводжується інтенсифікацією гліколізу в умовах достатнього кисневого забезпечення - ефект Варбурга. Актуальним питанням залишається з'ясування патогенетичного значення цього механізму при пухлинному рості.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота є фрагментом НДР Донецького національного медичного університету ім. М. Горького «Вплив нейрогуморальної регуляції організму і фізико-хімічного стану тканин злоякісних пухлин на їх метаболізм», (роки виконання 2008 - 2010, № держреєстрації 0107U10164, шифр роботи МК 08.01.01). Автор брав безпосередню участь у виконанні роботи.

Мета дослідження - встановити патогенетичне значення відмінностей обміну вуглеводів і нуклеотидів у хворих з доброякісними й злоякісними пухлинами молочної залози.

Для досягнення поставленої мети було сформульовано такі завдання:

Вивчити особливості метаболізму вуглеводів і нуклеотидів у пухлинних вузлах при доброякісних і злоякісних новоутвореннях у молочній залозі.

З'ясувати відмінності метаболізму вуглеводів і нуклеотидів у клітинах крові й суміжних з пухлиною тканинах у хворих з доброякісними й злоякісними новоутвореннями в молочній залозі.

Виявити зв'язок між відмінностями порушень обміну вуглеводів і нуклеотидів при РМЗ й клінічною стадією захворювання, а також ступенем диференційовки пухлини й рівнем експресії естрогенових (ЕР) і прогестинових рецепторів (ПР).

Оцінити узгодженість змін активності ферментів обміну вуглеводів і нуклеотидів при різному характері порушень проліферації в молочній залозі.

Визначити вплив лактатацидозу на активність ферментів нуклеотидного обміну у вузлах пухлини й у суміжних тканинах.

6.Оцінити здатність іонів лактату впливати на активність ферментів нуклеотидного обміну.

Об'єкт дослідження - стан вуглеводного й нуклеотидного обмінів у тканинах і в клітинах крові хворих з доброякісними й злоякісними пухлинами молочної залози.

Предмет дослідження - морфологічні й біохімічні показники, які характеризують спрямованість і виразність змін метаболізму в пухлині залежно від характеру проліфераії, ступеня диференційовки, рівня експресії естрогенових і прогестинових рецепторів у пухлинній тканині, стадії РМЗ; роль лактату в регуляції активності досліджуваних ферментів.

Методи дослідження: патофізіологічні (модельні експерименти з вивчення впливу лактату на активність ферментів); біохімічні (визначення активності лактатдегідрогенази (ЛДГ), глюкозо-6-фосфатдегідрогенази (Г6ФДГ), тимідинфосфорилази (ТФ), аденозиндезамінази (АДА)); імуногістохімічні (визначення рівня експресії рецепторів до естрогенів і прогестинів). Статистичний аналіз отриманих даних здійснювався за допомогою параметричних, непараметричних критеріїв статистичного пакету Statistica-6.0 (StatSoft).

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше встановлено, що зміни метаболізму вуглеводів і нуклеотидів пов'язані з характером порушення проліферації: у тканині фіброаденоми (ФА) швидкість гліколізу збільшується, а пентозо-фосфатний шлях (ПФШ) окиснення глюкози й катаболізм пуринових і піримідинових нуклеотидів знижується; у тканині аденокарциноми (АК) збільшеною є швидкість не тільки гліколізу, а й ПФШ, і катаболізму пуринів, тільки катаболізм піримідинових нуклеотидів знижений. Показано, що при проліферації злоякісних клітин зміни метаболізму вуглеводів і нуклеотидів мають системний характер. Так, збільшення швидкості гліколізу і ПФШ і зниження швидкості катаболізму нуклеотидів встановлені в клітинах крові у хворих з РМЗ, а активність ключових ферментів обміну вуглеводів і нуклеотидів у вузлі АК корелює з такими в суміжних тканинах. Виявлено, що при більш пізніх стадіях РМЗ активність ЛДГ, Г6ФДГ, АДА в тканині пухлини збільшується, а активність ТФ знижується. Вперше встановлено, що ступінь диференційовки АК молочної залози не пов'язаний зі станом вуглеводного обміну, а низькодиференційовані пухлини характеризуються меншою активністю катаболізму аденозину. Показано, що у хворих з прогестерон-позитивними АК активність сироваткової ТФ є вищою, ніж у хворих з прогестерон-негативними пухлинами. Вперше з'ясовано, що при проліферації клітин як доброякісних, так і злоякісних пухлин молочної залози існує прямий взаємозв'язок між швидкістю гліколізу й катаболізму пуринових нуклеотидів. У випадках із проліферацією клітин злоякісних пухлин молочної залозі цей зв'язок тісний.

Встановлено, що АДА у пухлинній тканині більш чутлива до інгібуючого впливу ацидозу. АДА із суміжної тканини чутлива тільки до ацидозу, що змодельований соляною кислотою. Вперше показано, що іони лактату дозозалежно збільшують активність ключового ферменту катаболізму аденозину і дозозалежно стимулюють міграційну здатність лейкоцитів. Максимальний стимулюючий вплив лактату на АДА та міграцію лейкоцитів установлено при концентрації лактату 20 мМ.

Практичне значення одержаних результатів. Установлені особливості ферментативної активності вуглеводного і нуклеотидного обмінів можуть бути використані для оцінки характеру проліферації в тканині молочної залози (для злоякісного росту характерні збільшення активності ЛДГ, Г6ФДГ, АДА і зниження ТФ у пухлинній тканині), ступеня диференційовки РМЗ (для низькодиференційованих пухлин (G3) характерним є зниження активності АДА в пухлинній тканині), експресії ПР (випадки з прогестерон-позитивними АК характеризуються більш високими показниками активності ТФ у сироватці). Отримані дані можуть знайти застосування при розробці способів прогнозування клінічного перебігу й способів лікування хворих на злоякісні новоутворення.

Отримані нові відомості про особливості метаболізму пухлинних тканин і роль лактату при пухлинному рості можуть бути використані в роботі науково-дослідних центрів і патофізіологічних лабораторій, які вивчають проблеми злоякісного росту.

Нові відомості про роль лактату й особливості обміну вуглеводів і нуклеотидів у пухлинних тканинах впроваджено в навчальний процес на кафедрах патофізіології Донецького національного, Запорізького, Луганського, Кримського, Тернопільського державних медичних університетів в лекційному курсі «Патологічна фізіологія», при проведенні практичних занять за темою «Пухлинний ріст», а також у науково-дослідну роботу.

Особистий внесок здобувача. Описані в роботі дані - результат самостійного виконання дисертантом експериментальних досліджень. Автором самостійно проведено патентно-інформаційний пошук, аналіз актуальності й ступеня вивчення проблеми, визначено напрямки досліджень, мету й завдання дисертаційної роботи, здійснено огляд і аналіз літератури за темою дослідження, визначено методологічні підходи, відпрацьовано моделі проведення експериментальних досліджень, всі методики і дослідження здійснено автором особисто. Крім того, автором проведено аналіз, систематизацію й статистичну обробку результатів дослідження, розроблено основні положення дисертації, обґрунтовано висновки й рекомендації для наукового й практичного використання отриманих результатів.

У роботах, виконаних у співавторстві, реалізовано наукові ідеї здобувача. Дисертантом не було використано результати й ідеї співавторів публікацій. пухлина молочна залоза метаболізм

Апробація результатів дисертації. Дисертаційну роботу апробовано на спільному засіданні кафедр патологічної фізіології, гістології, цитології та ембріології, біологічної хімії, Центральної науково-дослідної лабораторії , відділу патофізіології Інституту травматології та ортопедії Донецького національного медичного університету ім. М. Горького (листопад 2011 р.). Основні результати дослідження доповідалися на V національному Конгресі патофізіологів України «Сучасні проблеми патофізіології: від молекулярно-генетичних до інтегративних аспектів» (Запоріжжя, 2008), на V з'їзді онкологів та радіологів країн СНД (Ташкент, 2008), на 7 читаннях ім. В. В. Підвисоцького (Одеса, 2008), на ECCO 15-34 ESMO Мультидисциплінарному конгресі (Берлін, 2009), на конференції «Актуальні проблеми патофізіології» (Санкт-Петербург, 2010), на патофізіологічному пленумі (Луганськ, 2010), на 6 міжнародному конгресі патофізіологів (Монреаль, 2010).

Публікації. Результати дисертації опубліковані в 21 науковій праці, у тому числі 11 статтях у наукових фахових журналах і збірниках переліку ВАК України, 8 тезах у матеріалах з'їздів, конгресів, науково-практичних конференцій і симпозіумів.

Обсяг та структура дисертації. Дисертаційна робота викладена на 159 сторінках комп'ютерного тексту і складається із вступу, огляду літератури, розділів власних досліджень, обговорення одержаних результатів, висновків і списку використаної літератури. Робота ілюстрована 27 таблицями і 28 рисунками. Список використаної літератури займає 23 сторінки і містить 226 наукових публікацій, у тому числі 28 викладено кирилицею й 198 - латиницею.

Основний зміст роботи

Матеріал і методи дослідження. Дослідження проведено на матеріалі, який було отримано від 10 жінок (від 17 до 50 років) з ФА молочної залози та 57 жінок (від 23 до 73 років) з АК (РМЗ) на різній стадії захворювання. Пацієнти були проінформовані та дали згоду на використання хірургічного матеріалу в дослідницьких цілях.

Як контрольні значення активностей досліджуваних ферментів у сироватці крові використовували зразки крові 75 умовно здорових жінок віком від 20 до 79 років, що не мали клінічних ознак захворювання молочної залози.

Як контрольні тканини використовували суміжні з АК. Під «суміжною тканиною» розуміли видалену під час операції залозисту тканину, яка оточувала пухлинний вузол (5 - 20 мм від пухлинного вузла) і не мала ознак злоякісної трансформації.

За критерієм Т (розмір первинного пухлинного вузла) хворі з РМЗ були розподілені на 2 групи: Т1-2 - 33 пацієнтки і Т3-4 - 15 пацієнток. За критерієм N (метастази в реґіонарні лімфатичні вузли) пацієнтки також були поділені на 2 групи: N0 - 23 пацієнтки і N1-2 - 25 пацієнток. При розподілі пацієнток за ступенем диференціювання АК високо- й середньодиференційовані (G1-2) пухлини були у 19 жінок, а низькодиференційовані (G3) - у 29.

З числа обстежених жінок у 25 визначали рівень експресії естрогенових і прогестинових рецепторів, рецептор-позитивними вважали пухлини, в яких більше 10% клітин експресували рецептори.

Матеріалом дослідження були гомогенати пухлинних і суміжних тканин, гемолізати еритроцитів, суспензії лімфоцитів і сироватки крові. Визначення активностей ферментів проводили спектрофотометрично. Метаболізм вуглеводів оцінювали за активністю ключових ферментів: гліколізу - ЛДГ і ПФШ - Г6ФДГ. Метаболізм нуклеотидів оцінювали за активністю ключових ферментів: пуринових - АДА й піримідинових - ТФ нуклеотидів. Активність ЛДГ визначали за допомогою комерційного набору «LDH-50» (Pliva-Lachemа, Чехія). Г6ФДГ визначали за зростанням оптичної густини розчину, в результаті відновлення НАДФ, яку вимірюють при довжині хвилі 340 нм (Specord-200) (Ф.Е.Путилина, С.Д.Зоидзе, 1982). Активність АДА вивчали за збільшенням екстинції інозину на 248 нм (H.Fritz, 1978, у нашій модифікації). Активність ТФ визначали за збільшенням екстинції тиміну на 300 нм (Б.Г.Борзенко, 2003 ).

Імуногістохімічне визначення гормонального статусу пухлин молочної залози проводили на кріостатних зрізах замороженої тканини і парафінових блоків з використанням комерційних наборів реактивів фірм «Dako» і «Новокастра» . Матеріал для імуногістохімічного дослідження одержували за допомогою виконання товстоголкової трепанобіопсії пухлинного вузла до початку спеціального лікування.

Модельні експерименти:

1) гемолізат еритроцитів здорових (21 донор віком 20-30 років) і хворих на РМЗ жінок (10 пацієнток віком 23-73 років, на різній стадії захворювання), до якого додавали різні концентрації лактату натрію; в інкубаційному середовищі кінцева концентрація лактату становила 7,5, 10, 15, 20, 25, 30 мМ;

2) гомогенати тканин вузлів АК й суміжних з пухлиною тканин, до яких додавали молочну кислоту до рН 6,5 та 6,0; як контроль використовували 0,1 н соляну кислоту;

3) оцінку спонтанної міграційної активності лейкоцитів здійснювали на основі мікрометоду реакції гальмування міграції лейкоцитів.

Статистичний аналіз отриманих результатів проводили з використанням статистичного пакету Statistica-6.0 (StatSoft).

Результати досліджень та їх обговорення. Отримані результати свідчать про суттєву зміну активностей вивчених ферментів при порушеннях проліферативних процесів у залозистій тканині молочної залози.

Будь-які порушення проліферативних процесів у молочній залозі супроводжуються статистично значущим підвищенням активності ключового ферменту гліколізу - ЛДГ. Причому у випадках злоякісної трансформації залозистої тканини середні показники активності ЛДГ більш ніж у 2 рази вищі, ніж у ФА, і характеризуються високою міжіндивідуальною варіабельністю. Односпрямована зміна активності ЛДГ як у вузлі ФА, так і у вузлі АК підтверджує участь саме гліколітичного шляху окиснення глюкози в пухлинній трансформації клітини.

Порушення проліферативних процесів у молочній залозі супроводжуються і змінами швидкості ПФШ. У випадках злоякісної трансформації активність Г6ФДГ збільшується майже на 43%, а у вузлах ФА, навпаки, знижується більш ніж на 10% порівняно із суміжними нетрансформованими залозистими тканинами.

Посилення проліферації залозистої тканини супроводжується змінами активності АДА. Як і для Г6ФДГ, у вузлах ФА катаболізм пуринів загальмований, а при злоякісній трансформації - приблизно на 50% збільшений порівняно із суміжними тканинами.

На відміну від ЛДГ, Г6ФДГ і АДА, порушення проліферативних процесів незалежно від його характеру (добро- чи злоякісний) супроводжується значним інгібуванням внутрішньотканинної активності ТФ. Доброякісні й злоякісні пухлини характеризуються приблизно однаковим ступенем зниження активності цього ферменту.

В еритроцитах зміни активностей вивчених ферментів зафіксовано тільки в пацієнток з АК. У групі цих хворих вірогідно збільшена активність обох ферментів вуглеводного обміну. Порівняно з еритроцитами здорових жінок швидкість гліколізу є вищою більш ніж у 4 рази, а ПФШ - приблизно у 2 рази. Причому ступені зростання активності цих ферментів в еритроцитах відповідають таким, які описані для вузлів пухлин. На відміну від отриманих даних щодо тканин АК, активність катаболізму пуринів в еритроцитах виявляється зниженою. Активність ТФ в еритроцитах не визначається в межах нашої методики.

У хворих на рак у лімфоцитах вірогідно збільшена активність і ЛДГ, і Г6ФДГ (p<0,001). Причому ступінь збільшення Г6ФДГ є вищим, ніж ЛДГ, тобто у хворих на рак в еритроцитах відбувається виражене прискорення гліколізу, а в лімфоцитах - реакцій ПФШ. У лімфоцитах хворих з ФА збільшеною є тільки швидкість гліколізу. Як при РМЗ, так і при ФА системний (і в тканинах, і в клітинах крові) характер змін спостерігається тільки для ЛДГ. Активність катаболізму пуринових нуклеотидів знижується в лімфоцитах тільки при злоякісних пухлинах. Показово, що катаболізм піримідинових нуклеотидів посилюється і при доброякісних, і при злоякісних пухлинах.

При злоякісних пухлинах активність ключового ферменту катаболізму пуринових нуклеотидів - АДА і в еритроцитах, і в лімфоцитах є нижчою, ніж при ФА. З літератури відомо, що накопичення аденозину в лімфоцитах, яке може бути зумовлене зниженням активності АДА, спричиняє пригнічення активності Т-кілерів, а це є патогенетичною ланкою імуносупресії при злоякісних новоутвореннях у молочній залозі.

Незалежно від характеру порушення проліферації (клітин доброякісних чи злоякісних пухлин) в молочній залозі сироватка крові хворих характеризується більш високими значеннями активності ферментів вуглеводного обміну. При АК сироваткова активність вивчених ферментів є вищою, імовірно, через великі обсяги деструкції тканин, причому деструкції як пухлинних вузлів, так і інших (непухлинних) тканин та нетрансформованих клітин (наприклад, еритроцитів і лімфоцитів крові), що характеризує системний вплив пухлини на організм.

Показники сироваткової активності всіх вивчених ферментів (ЛДГ, Г6ФДГ, АДА, ТФ) можуть бути використані як критерії злоякісного росту молочної залози. При ФА активність сироваткових ферментів не відображає їх рівень в пухлинному вузлі. При АК кореляція показників активності ЛДГ у сироватці крові й у суміжних з пухлиною тканинах є вищою, ніж з активністю в пухлинному вузлі. Цей факт засвідчує, що активація гліколізу при РМЗ відбувається не тільки в злоякісно трансформованих тканинах.

Активність ферментів вуглеводного обміну залежить від стадії РМЗ, яка визначається за розмірами первинного пухлинного вузла (критерій Т). При великих розмірах пухлини (Т3-4) і злоякісно трансформовані клітини, і суміжні з пухлиною тканини характеризуються більшою інтенсивністю реакцій і гліколізу, і ПФШ окиснення глюкози. Відповідно до виявлених змін у гомогенатах тканин, у сироватці крові хворих також зростають показники активності і ЛДГ, і Г6ФДГ.

Для випадків з великими розмірами пухлинних вузлів характерні більш високі активності АДА в гомогенатах і АК, і суміжних тканин, і більш низькі активності ТФ у тканині пухлинного вузла.

Хворі з різною стадією захворювання, яку оцінювали за наявністю метастазів у регіонарні лімфатичні вузли (критерій N), відрізняються швидкістю окиснення глюкози. Активність ключових ферментів гліколізу (ЛДГ), і ПФШ (Г6ФДГ) є вірогідно вищою у жінок з метастатичними ураженнями (N1-2).

Активність ЛДГ і АДА в пухлинній тканині у хворих з наявністю метастазів у регіонарні лімфатичні вузли збільшується приблизно на 35%, Г6ФДГ - тільки на 12%, а показник активності ТФ, навпаки, знижується на 20%.

Не виявлено вірогідних статистичних зв'язків між ступенем диференційовки пухлинної тканини і стадією захворювання. Швидкості перебігу реакцій гліколізу й ПФШ не пов'язані зі ступенем злоякісної трансформації епітеліальних клітин молочної залози, але пухлини з різним ступенем диференційовки відрізняються за активністю АДА. При високодиференційованих пухлинах швидкість дезамінування аденозину в первинному вузлі є вищою, ніж при низькодиференційованих.

Оскільки відомо, що низькодиференційовані пухлини клінічно характеризуються несприятливим перебігом (часті і ранні рецидиви, метастазування в регіонарні й віддалені лімфовузли), можна припустити, що виявлена нами в таких хворих низька активність АДА може бути одним з факторів, що відповідають за недостатню ефективність роботи клітин імунної системи, які інфільтрують пухлинний вузол. Таке явище досить докладно описане й відоме в науковій літературі як «парадокс Хелстрома».

Пухлини з позитивним рецепторним статусом реєструються приблизно в половині випадків - у 62% - 68% хворих на РМЗ. Рівень експресії ЕР прямо й досить тісно взаємопов'язаний з експресією ПР (r = 0,64, р = 0,02).

Виразна міжіндивідуальна варіабельність показників експресії рецепторів - частка рецептор-позитивних клітин у пухлинному вузлі коливається від 0% до 90%. Ступінь виразності експресії обох типів рецепторів не залежить ні від віку пацієнток, ні від стадії захворювання, ні від гістологічної диференційовки пухлини. У жінок з пухлинами молочної залози не встановлено статистично значущих відмінностей активностей ферментів залежно від віку.

У роботі не виявлено статистично значущих зв'язків між показниками активності ЛДГ, Г6ФДГ, АДА в сироватці крові й рівнем експресії рецепторів до стероїдних гормонів у злоякісно трансформованих клітинах. Встановлено вірогідний прямий взаємозв'язок між активністю ТФ у сироватці крові й рівнем експресії ПР у вузлі пухлинної тканини. Для хворих з ПР-позитивними пухлинами молочної залози середні значення активності ТФ у сироватці крові статистично вірогідно вищі. Звідси випливає припущення, що показник активності ТФ при різному рівні експресії ПР відображає стан метаболізму не в пухлинному вузлі а, швидше за все, у всьому організмі. Ще раз підкреслимо, що цей фермент (ТФ) є тромбоцитарним фактором росту ендотелію судин, тобто фактором ангіогенезу.

У гомогенатах суміжних з пухлинним вузлом залозистих тканинах не виявлено статистично значущих зв'язків між активністю ферментів обміну вуглеводів і нуклеотидів і рівнем експресії ЕР і ПР рецепторів.

У сироватці крові хворих на АК показники активності вивчених ферментів і вуглеводного, і нуклеотидного обмінів взаємопов'язані. Причому ступінь тісноти виявлених зв'язків приблизно однаковий для всіх аналізованих пар показників. Вірогідність відмінностей для максимального (+0,68) та мінімального (+0,54) коефіцієнтів не перевищує 83,6%.

У хворих з ФА статистично значущі кореляційні зв'язки виявлено тільки для показників сироваткової активності ферментів ПФШ й катаболізму піримідинових нуклеотидів.

Показово, що у всіх обстежених хворих активність ТФ у сироватці крові негативно корелює з показниками активності інших вивчених ферментів. Відомо, що чим більше виражені порушення цілісності плазматичних мембран, тим більше внутрішньоклітинних ферментів надходять в кров, тому виявлений позитивний кореляційний зв'язок є цілком логічним. Однак установлений нами при РМЗ негативний кореляційний зв'язок між ЛДГ, Г6ФДГ, АДА і ТФ суперечить сказаному вище. Отже, показники сироваткової активності внутрішньоклітинних білків відображають не тільки цілісність мембран, а ще раз доводять плейотропну функцію досліджуваних ферментів.

У гомогенатах пухлинних тканин АК існують значущі кореляційні зв'язки для показників активності вивчених ферментів вуглеводного й нуклеотидного обмінів. У суміжних з пухлинними вузлами нетрансформованих тканинах статистично вірогідні зв'язки виявлено тільки між АДА і ферментами обміну вуглеводів.

На відміну від цього, при доброякісній проліферації в молочній залозі (хворі з ФА) вірогідно взаємопов'язані тільки показники активності ЛДГ і АДА в тканинах пухлинних вузлів (r = +0,591, р = 0,026).

При будь-якому характері порушень проліферації епітелію молочної залози і в гомогенатах пухлинних вузлів, і в суміжних тканинах існують прямі кореляційні зв'язки між показниками активності АДА і ЛДГ. Виявлений нами виразний (r = +0,68) взаємозв'язок активностей ЛДГ і АДА в сироватці крові і тканинах хворих з АК (як пухлинних, так і суміжних), і тканинах хворих з ФА дає підставу припустити, що лактат може модулювати активність АДА.

У нормі у здорових обстежених жінок у форменних елементах крові статистично вірогідно й тісно взаємопов'язані показники активностей ЛДГ еритроцитів і АДА лімфоцитів. При доброякісній і при злоякісній проліферації в молочній залозі виявлений зв'язок «ЛДГ еритроцитів - АДА лімфоцитів» відсутній, що у свою чергу засвідчує «системний» характер перебудови метаболізму не тільки при АК, а й при ФА молочної залози.

У хворих з ФА існує статистично вірогідний зв'язок між активністю ТФ і Г6ФДГ у лімфоцитах периферійної крові. У хворих з АК не виявлено статистично значущих взаємозв'язків у форменних елементах крові між активністю ферментів обміну вуглеводів і нуклеотидів.

Вивчивши взаємозв'язок активностей ферментів обміну вуглеводів і нуклеотидів, ми отримали, що ЛДГ і АДА тісно взаємопов'язані в усіх досліджених зразках тканин і клітин, максимальний зв'язок зафіксовано у вузлі АК. На підставі отриманих даних й у зв'язку з новими уявленнями про роль гліколізу й лактату нами було зроблено припущення, що однією зі сполучних ланок між обміном нуклеїнових кислот і обміном вуглеводів може бути аніон молочної кислоти - лактат. Ми припустили, що лактат здатен прямо взаємодіяти з ферментами нуклеотидного обміну й регулювати їхню активність.

При постановці модельних експериментів виявили, що зниження показника рН у гомогенатах вивчених тканин, індуковане додаванням соляної кислоти, спричиняє закономірне зниження активності АДА (рис.1).

А	Б
В	Г

Рис.1. Активність АДА в гомогенаті: А - суміжної тканини при додаванні соляної кислоти, Б - пухлинної тканини при додаванні соляної кислоти, В - суміжної тканини при додаванні молочної кислоти, Г - пухлинної тканини при додаванні молочної кислоти

Причому в пухлинній тканині АДА виявляється більш чутливою до такого солянокислого ацидозу. При додаванні соляної кислоти до гомогенату АК до досягнення рівня рН = 6,0 активність АДА практично не визначається.

Можливо, це пов'язано з тим, що у вузлі пухлини гіперпродукція лактату і так викликає зміни рН у кислий бік. Також це можна пояснити наявністю пухлино-специфічних ферментів, для яких може бути інший оптимум рН.

Установлено, що лактатацидоз і солянокислий ацидоз по-різному впливають на активність АДА в гомогенатах тканин. Крім того, напрямок і вираженість впливу добавок лактату до гомогенату тканин істотно залежить від того, гомогенат якої саме тканини тестується - АК або суміжної нетрансформованої тканини.

У суміжній тканині при додаванні лактату до рН = 6,5 активність ферменту статистично вірогідно не змінюється.

При незначному зниженні рН до 6,5 (додавання молочної кислоти) гомогенатів АК показник активності АДА знижується до нуля.

Отже, виявлені різні ефекти на активність АДА при тестуванні з соляною і молочною кислотою виключають вплив ацидозу, а опосередковані впливом аніонів. Тому в подальших експериментах ми використовували солі молочної кислоти - лактат літію і лактат натрію, які не змінювали концентрацію іонів водню в інкубаційному середовищі і відповідно не змінювали рН. Моделлю для дослідження впливу солей лактату були обрані еритроцити, оскільки ці клітини не мають ядра і в них не можливі процеси транскрипції і трансляції, що дозволяє зробити висновок про вплив лактату на активність ферменту, а не на його експресію.

З'ясовано, що лактат дозозалежно збільшує активність АДА в гемолізаті еритроцитів як здорових, так і хворих на РМЗ; максимальний активувальний ефект виявлений у пробі, де концентрація лактату становила 20 мМ (табл. 1).

З одного боку, встановлене нами дозозалежне збільшення активності АДА при додаванні лактату до гемолізатів може спричиняти зниження вмісту аденозину і зменшення аденозин-опосередкованого апоптозу. Таким чином характерна для пухлинного росту активація гліколізу поєднується з інгібуванням апоптозу. Слід зазначити, що еритроцити, як і пухлинні клітини, характеризуються відсутністю апоптозу, хоча і за інших причин. Можливо, що пригнічення важливих програм апоптозу та некрозу може досягатися в пухлинах через ті механізми, які зумовлюють ефект Варбурга, а відома з літератури здатність пірувата гальмувати «запуск» некрозу, можливо, притаманна і для лактату. З іншого боку, гіперекспресія й активація ферментів гліколізу, які супроводжуються надлишковим утворенням лактату, виявляють активувальний вплив на АДА, що може бути механізмом захисту. Активуючи дезамінування аденозину, лактат позитивно впливає на функцію Т-кілерів, які відповідають за знищення пухлинних клітин, тобто утворення надлишку лактату (до певної концентрації - 20 мМ) може мати адаптивний захисний характер.

Таблиця 1 Активність АДА в гемолізаті еритроцитів у нормі й у хворих на РМЗ при різних концентраціях лактату натрію (М±у)

Концентрація лактату натрія, мМ	Норма	РМЗ	р*
без доданого лактату	7,33±0,43	5,50±1,84	0,020
7,5 мМ	8,74±0,39	8,19±0,27	0,006
10 мМ	9,58±1,49	9,61±0,41	0,956
15 мМ	16,05±0,71	11,76±0,36	0,001
20 мМ	23,37±1,46	20,85±1,59	0,005
25 мМ	13,58±1,02	13,47±0,33	0,783
30 мМ	11,29±0,71	8,13±2,48	0,003

Примітка. * - імовірність нульової гіпотези для порівняння показників у нормі й у хворих на РМЗ.

Для вивчення впливу лактату на функціональну активність лейкоцитів нами було проведено тест гальмування міграції лейкоцитів. У пробах на ізольованих клітинах крові показана здатність лактату в концентраціях до 32 мМ дозозалежно стимулювати міграційну активність лейкоцитів периферійної крові, що побічно може вказувати на те, що лактат збільшує активність аденозиндезамінази, яка і є маркером функціональної активності лімфоцитів.

У якості можливого механізму виявлених нами впливів іонів лактату на міграційну активність лейкоцитів цілком логічно припустити посилений його транспорт усередину клітин і далі - у мітохондрії через вбудовані в мембрани транспортери монокарбонових кислот. У цьому випадку високі концентрації лактату в інкубаційному середовищі можуть покращувати енергетичне забезпечення життєдіяльності білих клітин крові.

Не можна виключити і здатність лактату впливати на певні функції лейкоцитів і поза його участі у енергозабезпеченні. Це припущення видається цілком реальним, якщо врахувати доведену здатність лактату впливати на спектр продукованих клітинами цитокінів, гіпоксія-індукованого фактора, факторів ангіогенезу, модулювати активність ферментів, у тому числі й не задіяних у реакціях обміну вуглеводів.

Виявлений ефект лактату на міграційну активність лейкоцитів може мати патогенетичне значення. Наприклад, лактат може виступати як атрактант лейкоцитів в ділянці деструкції тканини, ранового ушкодження, пухлинного росту, для яких, як відомо, характерним є локальне підвищення концентрації протонів, у тому числі й за рахунок накопичення молочної кислоти.

Висновки

У дисертації викладено клініко-експериментальне й теоретичне обґрунтування зв'язку особливостей обміну вуглеводів і нуклеотидів з характером порушень проліферації в молочній залозі; доведено роль молочної кислоти в регуляції обміну пуринових нуклеотидів.

1. При пухлинному рості зміни метаболізму вуглеводів і нуклеотидів пов'язані з характером порушень проліферації: у вузлі фіброаденоми швидкість гліколізу збільшена на 33 %, а активність ПФШ й катаболізму нуклеотидів знижені на 11 % (р=0,056) і на 50-53 %, відповідно; у вузлі аденокарциноми швидкість катаболізму піримідинів знижена на 42 %, а показники швидкостей інших вивчених обмінів перевищують такі для суміжних тканин у 2,7 рази для гліколізу, на 26 % для ПФШ й майже на 50 % - для катаболізму пуринових нуклеотидів.

2. При проліферації клітин злоякісних пухлин молочної залози зміни метаболізму вуглеводів і нуклеотидів мають системний характер: і в лімфоцитах, і в еритроцитах збільшуються швидкості і гліколізу - на 52 % і в 4,7 рази, і ПФШ - у 3,6 рази й на 83%, а швидкість катаболізму пуринових нуклеотидів знижується на 70 % і на 30 % відповідно; катаболізм піримідинових нуклеотидів у лімфоцитах знижується на 64 %; активності ключових ферментів обміну вуглеводів і нуклеотидів у вузлі пухлини корелюють з такими в суміжних тканинах: для ЛДГ r= 0,80, для Г6ФДГ r= 0,43 і для АДА r= 0,46; для ТФ такого зв'язку не виявлено.

3. Швидкості вуглеводного й нуклеотидного обмінів залежать від клінічної стадії РМЗ: при більших розмірах вузлів - Т₃-Т₄ (за наявності метастазів у лімфатичних вузлах - N₁-N₂) у пухлині активність гліколізу, пентозо-фосфатного шляху й катаболізму пуринових нуклеотидів є відповідно на 34% (26%), 13% (12%) і 32% (35%) вищою, а активність катаболізму піримідинових нуклеотидів - на 14% (20%) нижчою, ніж у хворих з Т₁-Т₂ і з відсутністю метастазів - N₀.

4. В аденокарциномі швидкість вуглеводного обміну не залежить від ступеня диференційовки пухлини й рівня експресії в ній естрогенових і прогестинових рецепторів; випадки з низькодиференційованими (G3) пухлинами характеризуються меншою швидкістю катаболізму пуринових нуклеотидів у вузлі пухлини і високою швидкістю катаболізму піримідинів у суміжних залозистих тканинах; рівень експресії e пухлинних клітинах прогестинових рецепторів прямо пов'язаний (r=0,53) з активністю ТФ в сироватці крові - у хворих з прогестерон-позитивними аденокарциномами активність ТФ у сироватці крові є на 70% вищою.

5. При будь-якому характері порушень проліферації епітелію молочної залози існують кореляційні зв'язки між швидкістю гліколізу й катаболізму пуринових нуклеотидів: показники активностей АДА й ЛДГ корелюють і в суміжних тканинах (r=0,53), і в гомогенатах пухлинних вузлів r=0,59 для фіброаденом і r=0,3 для аденокарцином.

6. Показано у модельному досліді, що АДА в аденокарциномі, порівняно з ферментом із суміжних з пухлиною тканин, є більш чутливою до інгібуючого впливу ацидозу; при цьому чутливість до ацидозу АДА із суміжних тканин залежить від причин його розвитку: молочнокислий ацидоз в інтервалі рН до 6,0 не виявляє впливу на активність ферменту, а соляна кислота гальмує АДА на 18% при зниженні рН до 6,5 і на 33% при рН=6,0.

7. Іони лактату в концентраціях від 7,5 мМ до 20 мМ дозозалежно в 1,2 - 3,2 рази активують аденозиндезаміназу з еритроцитів і в 5,5-7,2 рази стимулюють міграційну здатність лейкоцитів периферійної крові; виявлені ефекти лактату не залежать від концентрації протонів в інкубаційному середовищі.

Список наукових праць, що опубліковані за темою дисертації

1.Обмен углеводов и нуклеотидов при аденокарциномах с разной экспрессией стероидных рецепторов / В. Я. Уманский, О. П. Шатова, Д. А. Хилько, И. Е. Седаков, И. И. Зинкович // Загальна патологія та патологічна фізіологія. _ 2010. _ Т. 5, № 3. _ С. 267_271. (Особисто здобувачем проведено огляд літературних джерел, дослідження активності ферментів, статистичну обробку отриманих результатів, написання статті).

2.Седаков И. Е. Экспрессия рецепторов эстрогенов и особенности клинических проявлений рака молочной желез / И. Е. Седаков, И. И. Зинкович, О. П. Шатова // Онкология. _ 2010. _ Т. 12, № 2. _ С. 160_163. (Особисто здобувачем проведено дослідження активності ферментів, статистичну обробку отриманих результатів, зіставлення біохімічних тестів з даними імуногістохімічних досліджень, написання статті).

3.Шатова О. П. влияние лактата на миграционную активность лейкоцитов периферической крови / О. П. Шатова, О. А. Трунова, И. И. Зинкович // Університетська клініка. - 2010. _ Т. 6, № 1_2. _ С. 49_51. (Особисто здобувачем проведено біохімічне дослідження).

4.Влияние эндолимфальной полихимиотерапии на обмен углеводов и нуклеотидов у больных раком молочной железы / Д. А. Хилько, О. П. Шатова, И. Е. Седаков, Е. В. Хомутов // Вестник неотложной и восстановительной медицины. - 2009. - Т. 10, № 1. - С. 26_28. (Здобувач провела біохімічні дослідження та статистичний аналіз).

5.Вплив лактату літію на гемоліз еритроцитів / О. П. Шатова, Е. В. Хомутов, Т. А. Журавель, Е. В. Богатырева, З. М. Скоробогатова, И. И. Зинкович // Медична хімія. - 2009. _ Т. 11, № 4. - С. 86_88. (Здобувачем розроблено експеримент, виконано та проведено статистичний аналіз, написано статтю).

6.Влияние 5-фторурацила на активность аденозиндезаминазы / Е. В. Хомутов, О. П. Шатова, И. Е. Седаков, И. И. Зинкович // Новоутворення. _ 2009. _ № 3_4. _ С. 189_191. (Здобувач провела біохімічні дослідження та статистичний аналіз).

7.Шатова О. П. Влияние лактата на активность аденозиндезаминазы / О. П. Шатова, Е. В. Хомутов, И. И. Зинкович // Актуальні проблеми сучасної медицини: Вісник Української медичної стоматологічної академії. - 2009. _ Т. 9, № 4. _ С. 163_166. (Особисто здобувачем здійснено дослідження активності АДА на моделях тканин, статистичну обробку отриманих результатів, написання статті).

8.Швидкість різних шляхів окислення глюкози при проліферативних процесах у молочній залозі / В. М. Єльський, О. П. Шатова, Б. Г. Борзенко, І. І. Зінкович, І. Є. Сєдаков. // Архив клинической и экспериментальной медицины. - 2009. _ Т. 18, № 1. _ С. 73_75. (Особисто здобувачем проведено дослідження активності ЛДГ, Г6ФДГ, АДА, ТФ, статистичну обробку отриманих результатів, написання статті).

9.Шатова О. П. Роль тимідинфосфорілази в патогенезі доброякісної та злоякісної проліферації в тканині молочної залози / О. П. Шатова // Науковий вісник Ужгородського університету. - 2008. _ № 34. _ С. 43_45.

10.Активность лактатдегидрогеназы при раке молочной железы / О. П. Шатова, Б. Г. Борзенко, Д. А. Хилько, И. Е. Седаков, Е. В. Хомутов, И. И. Зинкович // Питання експериментальної та клінічної медицини. - 2008. - Вип. 12, Т. 1. - С. 197_203. (Автор виконала біохімічний тест).

11.Исследование транспорта 5-фторурацила лимфоцитами и эритроцитами при эндолимфатическом введении / Е. В. Хомутов, О. П. Шатова, П. В. Лифарь, Ю. А. Попович // Питання експериментальної та клінічної медицини. - 2006. _ Т. 1, № 10. _ С. 118_122. (Автор провела підготовку матеріалу дослідження).

12.Лактатдегидрогеназная, аденозиндезаминазная и тимидинфосфорилазная активность крови и тканей при опухолях молочной железы / О. П. Шатова, Б. Г. Борзенко, И. И. Зинкович, И. Е. Седаков // Український біохімічний журнал. _ 2009. _ Т. 81, № 4. _ С. 88_93. (Особисто здобувачем проведено дослідження активності ЛДГ, Г6ФДГ, АДА, ТФ, статистичну обробку отриманих результатів, написання статті).

13.The use of DNA metabolism enzyme activity dynamics as a test-system in breast cancer management and treatment / B. Borzenko, O. Shatova, T. Zhuravel, O. Verchova, I. Sedakov, I. Zinkovich // Annales Universitatis Mariae Curie-Sklodovska. _ 2008. V. 21, № 2. _ Р. 179_181. (Здобувач здійснила аналіз результатів статистичної обробки, написала статтю).

14. Шатова О. П. Влияние лактата на скорость катаболизма пуриновых нуклеотидов / О. П. Шатова, Е. В. Хомутов // Актуальные проблемы патофизиологии : XVI межгородская конференция молодых учены, 21_22 апреля 2010 г. : материалы. _ Санкт-Петербург, 2010. - С. 185_186.

15. Influence of sodium lactate on migratory activity of leukocytes / I. Zinkovych, V. Elskyi, O. Shatova, Eu. Khomutov, O. Trunova // 6 International congress of pathophysiology, 22_25 of September 2010 : book of abstracts. - Montreal, 2010. _ P. 62.

16. Sensitivity of cancers adenosine deaminase to lactic acid / O. Shatova, E. Yakubenko, B. Borzenko, V. Umanskii, I. Sedakov, I. Zinkovych // 6 International congress of pathophysiology, 22_25 of September 2010 : book of abstracts. - Montreal, 2010. _ P. 63.

17. Does lactate have impact on enzyme activity? / O. Shatova, E. Khomutov, I. Zyncovich, Z. Skorobogatova, O. Bogaturova // Joint ECCO 15_34 ESMO: multidisciplinary congress, 20-24 of September 2009 : book of abstracts. - Berlin, 2009. _ P. 100.

18. Лактатдегидрогеназа в диагностике стадий опухолевого роста / О. П. Шатова, Д. А. Хилько, Б. Г. Борзенко, И. И. Зинкович, Е. В. Хомутов // V съезд онкологов и радиологов стан СНГ, 14_16 мая 2008 г. : материалы - Ташкент, 2008. - С. 50.

19. Метаболические изменения при доброкачественной пролиферации в молочной железе / О. П. Шатова, Д. А. Хилько, Е. В. Хомутов, И. И. Зинкович // Бюлетень VII читань ім. В. В. Підвисоцького, 22_23 травня 2008 р. : матеріали конференції. _ Одеса, 2008. _ С. 100.

20. Шатова О. П. Особенности гликолиза при раке молочной железы / О. П. Шатова, И. И. Зинкович, Б. Г. Борзенко // Патологія (матеріали V національного Конгресу патофізіологів України «Сучасні проблеми патофізіології: від молекулярно-генетичних до інтегративних аспектів», Запоріжжя, 2008 р.). - 2008. - Т. 5, № 3. _ С. 133.

21. Хомутов Е. В. Влияние лактоацидоза на активность ферментов нуклеотидного обмена / Е. В. Хомутов, О. П. Шатова, С. А. Зуйков // Патологія (матеріали V національного Конгресу патофізіологів України «Сучасні проблеми патофізіології: від молекулярно-генетичних до інтегративних аспектів», Запоріжжя, 2008 р.). - 2008. _ Т. 5, № 3. _ С. 79.

Анотація

Шатова О.П. Відмінності метаболізму вуглеводів та нуклеотидів при пухлинах молочної залози. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.04 - патологічна фізіологія. - Донецький національний медичний університет ім. М. Горького МОЗ України, Донецьк, 2011.

У дослідженні встановлено, що інтенсифікація гліколізу, відома як «ефект Варбурга», спостерігається не тільки при злоякісному рості, а й у доброякісній пухлині молочної залози. ПФШ окиснення глюкози посилюється тільки при злоякісному рості. Для хворих на РМЗ характерне системне прискорення гліколізу й ПФШ, тоді як для хворих з фіброаденомою також характерна системна зміна метаболізму, а саме гліколізу. Швидкість катаболізму пуринових нуклеотидів у пухлинній тканині аденокарциноми збільшується, а у вузлі фіброаденоми знижується. Показово, що в аденокарциномі швидкість розпаду аденозину залежить від ступеня диференціювання, при низькодиференційованих пухлинах активність АДА знижується. Статистично значущі взаємозв'язки виявлено між ключовим ферментом гліколізу - ЛДГ і ключовим ферментом катаболізму пуринів - АДА як у нормі, так і при проліферації клітин доброякісних і злоякісних пухлин. Лактат як сигнальна молекула може бути інтермедіатом між обміном глюкози й аденозину. У модельних експериментах показано, що лактат дозозалежно збільшує активність АДА і функціональну активність лейкоцитів. Активація гліколітичних ферментів і гіперпродукція лактату відіграють важливу роль у регуляції швидкості розпаду аденозину як у пухлинних тканинах, так і в лімфоцитах.

Ключові слова: метаболізм вуглеводів і нуклеотидів, пухлина молочної залози, лактат.

Аннотация

Шатова О.П. Особенности метаболизма углеводов и нуклеотидов при опухолях молочной железы. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.04 - патологическая физиология. - Донецкий национальный медицинский университет им. М.Горького МЗ Украины, Донецк, 2011.

В исследовании установлено, что активация гликолиза, в особенности аэробного, известная как «эффект Варбурга», наблюдается не только при злокачественном росте, а имеет место и в доброкачественной опухоли молочной железы.

Пентозо-фосфатный путь окисления глюкозы усиливается только при злокачественной росте. Для больных раком молочной железы характерно системное ускорение гликолиза и пентозо-фосфатного пути, тогда как для больных с фиброаденомой также характерно системное изменение метаболизма, а именно ускорение гликолиза.

Скорость катаболизма пуриновых нуклеотидов в ткани аденокарциномы увеличивается, а в узле фиброаденомы снижается по сравнению со смежными тканями. Примечательно, что в аденокарциноме скорость распада аденозина зависит от степени дифференцировки, в низкодифференцированных опухолях активность аденозиндезаминазы (АДА) снижается.

Соответственно, низкодифференцированные опухоли характеризуються накоплением аденозина и выраженной аденозинергической иммуносупрессией.

Рецепторному статусу (при классификации на 2 группы: до и больше 10% клеток с экспрессией рецепторов к эстрогенам и /или прогестинам) опухоли не существует «метаболического эквивалента», исключение только для пары: «сывороточная тимидинфосфорилаза - прогестиновые рецепторы», что отражает перестройку метаболизма во всем организме. Статистически значимые взаимосвязи обнаружены между ключевым ферментом гликолиза - лактатдегидрогеназою и ключевым ферментом катаболизма пуринов - АДА как в норме, так и при пролиферации клеток доброкачественных опухолей; особенно тесная взаимосвязь данных ферментов установлена при злокачественном росте.

Лактат, являясь сигнальной молекулой, может быть интермедиатом между обменом глюкозы и аденозина. Обнаружено, что лактатацидоз и солянокислый (контроль) ацидоз по-разному влияют на активность АДА в гомогенатах тканей.

Направление и выраженность влияния добавок лактата к гомогенату тканей существенно зависит от того, гомогенат какой именно ткани тестируется - аденокарциномы или смежной, нетрансформированной железистой ткани. В смежной ткани при добавлении лактата до рН=6,5, активность фермента статистически достоверно не изменяется.

При незначительном снижении рН (до 6,5) гомогенатов аденокарциномы (путем добавления молочной кислоты) расчетный показатель активности АДА снижается до нуля.

Снижение показателя рН в гомогенатах изученных тканей, вызванное добавлением соляной кислоты, приводит к закономерному снижению активности АДА.

В опухолевой ткани АДА оказывается более чувствительной к такому, «солянокислому ацидозу». При добавлении соляной кислоты к гомогенатам ткани аденокарциномы до достижения уровня рН = 6,0, активность АДА практически не определяется.

Обнаруженные различные эффекты на активность АДА при тестировании с соляной и молочной кислотами исключают влияние ацидоза, а опосредованы влиянием анионов.

В модельных экспериментах на клетках крови показано, что лактат дозозависимо увеличивает активность АДА эритроцитов и функциональную активность лейкоцитов.

Возможно, интенсификация гликолиза имеет важное патогенетическое значение в реализации программ антиаденозинергической иммуносупрессии, которая имеет место при злокачественном росте.

Активация гликолитических ферментов и гиперпродукция лактата играют важную роль в регуляции скорости распада аденозина как в опухолевых тканях, так и в лимфоцитах, а как известно, концентрация данного нуклеозида внутри опухоли отвечает за иммунологический надзор и соответственно противоопухолевый иммунитет.

Ключевые слова: метаболизм углеводов и нуклеотидов, опухоль молочной железы, лактат.

Annotation

Shatova O.P. - Peculiarities of carbohydrates and nucleotides metabolism under breast tumor. - The manuscript.

Dissertation for the Candidate of Medical science degree on speciality 14.03.04 - pathological physiology. - Maxim Gorky National Medical University, Ministry of Health of Ukraine, Donetsk 2011.

It was established that the intensification of glycolysis "Warburg effect" is observed not only upon malignant growth, but also occurs in benign breast tumors. Pentose-phosphate pathway of glucose oxidation increases only upon malignant cell proliferation. Systemic acceleration of glycolysis and pentose-phosphate pathway are inherent for patients with breast cancer, whereas the patients with fibroadenoma are also characterized by the systemic changes in metabolism, in particular glycolysis. The rate of catabolism of purine nucleotides in adenocarcinoma increases compared with adjacent tissues but it decreases in the node of fibroadenomas. It is noteworthy that the rate of adenosine degradation in adenocarcinoma depends on the degree of differentiation; the activity of adenosine deaminase is reduced in the poorly differentiated tumors. Statistically significant relationships were found between the key enzyme of glycolysis - LDH and the key enzyme of catabolism of purines - ADA in both normal and tumor tissues. Lactate, as a signaling molecule may be the intermediate between the glucose and adenosine metabolisms. As it was shown in the model experiments lactate increases the adenosine deaminase activity and functional activity of leukocytes by dose-dependent manner. Activation of glycolytic enzymes and lactate hyperproduction plays an important role in regulation of the degradation rate of adenosine, both in tumor tissues and lymphocytes.

Key words: metabolism of carbohydrates and nucleotides, breast tumor, lactate.

Перелік умовних скорочень

АДА - аденозиндезаміназа

АК - аденокарцинома

Г6ФДГ - глюкозо-6-фосфатдегідрогеназа

ЕР - естрогенові рецептори

ЛДГ - лактатдегідрогеназа

ПР - прогестинові рецептори

ПФ - Шпентозо-фосфатний шлях

РМЗ - рак молочної залози

ТФ - тимідинфосфорилаза

ФА - фіброаденома

Размещено на Allbest.ru