Редоксзалежні механізми взаємодії пухлини з кістковим мозком

• Published in: Онкологія
• Date: 2013
• Main Authors: Бурлака, А.П., Ганусевич, І.І., Лукін, С.М., Сидорик, Є.П.
• Format: Article
• Language: Ukrainian
• Published: Iнститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р. Є. Кавецького 2013
• Subjects: Оригинальные исследования
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134959
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Редоксзалежні механізми взаємодії пухлини з кістковим мозком / А.П. Бурлака, І.І. Ганусевич, С.М. Лукін, Є.П. Сидорик // Онкологія. — 2013. — Т. 15, № 3. — С. 197-203. — Бібліогр.: 26 назв. — укр.

Активація систем генерування супероксидних радикалів комплексами «вільного
 заліза» в кістковому мозку (КМ) є одним з механізмів, який шляхом
 активації матриксних металопротеїназ (ММП) забезпечує розповсюдження
 пухлинних клітин (ПК) в організмі — інвазію і метастазування.
 Мета: порівняльне вивчення показників вмісту комплексів «вільного заліза»
 в КМ пацієнтів без онкологічної патології та хворих на рак молочної
 залози (РМЗ) з метастазами і без них, а також експериментальна перевірка
 на моделях in vitro та in vivo взаємозв’язку між рівнем комплексів
 «вільного заліза», генеруванням супероксидних радикалів і NO та активністю
 ММП (зокрема ММП-2 та -9). Об’єкт і методи: досліджено зразки
 КМ 18 хворих на РМЗ (T2–4N1–2M0–1) (основна група) та 5 пацієнтів
 з політравмою (контрольна група). Дослідження in vivo проведено на
 безпородних щурах-самцях з перещепленою карциномою Герена (20 тварин,
 основна група) та інтактних (10 тварин, контрольна група). Взаємодію
 ПК і клітин КМ інтактних щурів і тварин з карциномою Герена вивчали
 в системі in vitro, кокультивуючи клітини протягом 24 год. Використано
 метод електронно-парамагнітного резонансу (ЕПР), спінові уловлювачі,
 зимографію. Результати: виявлено аналогічні відмінності спектрів ЕПР
 КМ пацієнтів основної та контрольної груп, а також тварин з карциномою
 Герена та інтактних, які вказують на накопичення в КМ як хворих
 на РМЗ (особливо з М1), так і щурів з пухлиною комплексів «вільного заліза»
 з прооксидантними властивостями. У пухлинній тканині (карцинома
 Герена) виявлено підвищені порівняно з КМ вихідні показники рівня залізовмісних
 комплексів, генерування супероксидних радикалів, активності желатиназ
 ММП-2, -9. Після кокультивування ПК і клітин КМ in vitro наведені
 показники в клітинах КМ (як інтактних щурів, так і тварин з пухлиною)
 зростали як на межі контакту з ПК, так і на відстані від нього.
 Висновки: вплив пухлини на КМ (як in vivo, так in vitro, можна охарактеризувати
 як накопичення в останньому її метаболітів («вільного заліза»),
 які можуть ініціювати нерегульоване генерування супероксидних радикалів
 і активацію ММП, що створює сприятливі умови для дисемінованих ПК.
 Тому визначення рівнів генерування супероксидних радикалів та активності
 ММП в нормальних тканинах хворих на рак може бути корисним при
 розробці методів оцінки ризику раннього метастазування. Activation of the generation systems of super oxide
 radicals with «free iron» complexes in the bone marrow (BM)
 is one of the mechanisms by which activation of matrix metalloproteinases
 (MMP) ensure dissemination of tumor cells
 (TC) in the organism — invasion and metastasis. Objective:
 comparative study of indexes content of «free iron» complex
 in BM of patients without oncological disease and patients
 with breast cancer (BC) with or without metastases, and experimental
 verification in vitro or in vivo of interrelation between
 the level of «free iron» complexes, gene ration of superoxide
 radicals and NO and MMP activity (especially MMP2
 and -9). Object and methods: the BM samples in 18 patients
 with breast cancer (T2–4N1–2M0–1) (study group) and
 5 patients with polytrauma (control group) were investigated.
 In vivo studies were conduc ted in outbred male rats with
 transplanted Guerin carcinoma (20 animals, study group)
 and intact (10 animals, control group). Interaction of TC
 and BM cells of intact rats and animals with carcinoma was
 studied in a in vitro system cocultivating cells for 24 h. The
 used methods were: electron paramagnetic resonance (EPR)
 spin traps, zymography. Results: we found similar differences
 in the EPR spectra of BM patients and control group and
 animals with Guerin carcinoma and intact one, indicating
 accumulation in the BM as patients with breast cancer (especially
 M1) and rat tumor «free iron» complexes from prooxidant
 properties. In tumor tissue (Guerin carcinoma) was
 revealed increased output indicators of iron complexes compared
 with the BM, generation of superoxide radicals, activity
 of gelatinase MMP-2, -9. After cocultivating TC and
 BM cells in vitro in the cells of the BM (both intact rats and
 animals with tumor) the values increased as the limits contact
 with the TC as well as from it. Conclusions: effect on tumor
 BM (both in vivo, as in vitro, can be described as the accumulation
 of metabolites in the latter («free iron») that can
 trigger unregulated generation of superoxide radicals and activation
 of matrix metalloproteinases, which creates favorable
 conditions for dissemination TC. Therefore the determination
 of levels of generating superoxide radicals and MMP activity
 in normal tissues of cancer patients may be useful in developing
 methods for assessing the risk of early metastasis.