Супероксид- та NO-залежні механізми формування метастатичного мікрооточення віддалених сайтів метастазування хворих на колоректальний рак
Мета: дослідити особливості редокс-стану метастазів (М), тканини печінки (ТП), крові та сечі хворих на метастатичний колоректальний рак (мКРР) із ураженням печінки. Об’єкт і методи дослідження: проведено дослідження тканини М; ТП, яка безпосередньо контактує з М; ТП, взятої на відстані 5 с...
Saved in:
| Published in: | Онкологія |
|---|---|
| Date: | 2017 |
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України
2017
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/145376 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Супероксид- та NO-залежні механізми формування метастатичного мікрооточення віддалених сайтів метастазування хворих на колоректальний рак / А.П. Бурлака, А.В. Вовк, І.І. Ганусевич, А.А. Бурлака, С.М. Лукін, С.В. Вірко // Онкологія. — 2017. — Т. 19, № 1. — С. 64-70. — Бібліогр.: 33 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859790358308716544 |
|---|---|
| author | Бурлака, А.П. Вовк, А.В. Ганусевич, І.І. Бурлака, А.А. Лукін, С.М. Вірко, С.В. |
| author_facet | Бурлака, А.П. Вовк, А.В. Ганусевич, І.І. Бурлака, А.А. Лукін, С.М. Вірко, С.В. |
| citation_txt | Супероксид- та NO-залежні механізми формування метастатичного мікрооточення віддалених сайтів метастазування хворих на колоректальний рак / А.П. Бурлака, А.В. Вовк, І.І. Ганусевич, А.А. Бурлака, С.М. Лукін, С.В. Вірко // Онкологія. — 2017. — Т. 19, № 1. — С. 64-70. — Бібліогр.: 33 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Онкологія |
| description | Мета:
дослідити особливості редокс-стану метастазів (М), тканини печінки (ТП), крові та сечі хворих на метастатичний колоректальний рак
(мКРР) із ураженням печінки.
Об’єкт і методи дослідження:
проведено дослідження тканини М; ТП, яка безпосередньо контактує з М; ТП, взятої
на відстані 5 см від М; сечі та крові 25 хворих на мКРР із ураженням печінки. Активність залізо-сірчаних білків N-2 (FeS-білків N-2) електронтранспортного ланцюга (ЕТЛ) мітохондрій, рівні лактоферину (ЛФ), вільного
заліза (ВЗ) визначали методом електронного парамагнітного резонансу
(77 К). Рівні супероксидних радикалів (СР) та оксиду азоту (NO) визначали за допомогою технології спінових уловлювачів (Spin Traps). Активність матриксних металопротеїназ (ММП-2 і -9) реєстрували методом
зимографії в поліакриламідному гелі.
Результати:
при мКРР з М в печінці виявлено порушення функціонування цитохрому Р450 у системі детоксикації гепатоцитів, дефекти в ЕТЛ мітохондрій (комплекси NO з FeS-білками — NOFeS-білки), порушення метаболізму кисню та заліза, зміни ступеня деструкції міжклітинного матриксу. Найбільш вираженими ці порушення були в ТП, яка прилягає до
М (ділянки формування метастатичного мікрооточення), що проявлялося зниженням рівнів цитохрому Р450,
зростанням рівнів комплексів NOFeS -білків, ЛФ, ВЗ, ММП-2, -9 та швидкістю генерування СР і NO порівнянно з ТП на відстані 5 см від М. У крові хворих на мКРР виявлено високі (порівняно з пацієнтами із КРР без метастазів) рівні супероксид- та NO-генеруючої активності нейтрофілів, активних форм желатиназ.
Висновки:
досліджені показники редокс-стану печінки, оперованої з приводу мКРР, можуть бути використані для оцінки функціонального стану органів та тканин віддаленого метастазування, ризиків виникнення рецидивів онкологічних захворювань та удосконалення терапевтичних підходів.
Objective:
to study the peculiarities of the redox state of metastasis (M), liver tissue (LT), blood
and urine of patients with metastatic colorectal cancer (mCRC) in liver.
Object and methods: a study of the tissue M; LT, which is in direct contact with M; LT taken at
a distance of 5 cm from M; urine and blood of 25 mCRC patients with liver damage was carried out. The activity of iron-sulfur protein N-2 (FeS-protein N-2) electrontransport chain (ETC) of mitochondria, the level of lactoferrin (LF), free iron (FI) was determined by the method of electron paramagnetic resonance (77 K). The rate of superoxide radicals (SR) and nitric oxide (NO) were detected according spin trapping technique (Spin Traps). The activity of matrix metalloproteinases (MMP-2
and -9) was registered using method of zymography in polyacrylamide gel.
Results:
in mCRC with liver M functioning of cytochrome P450 in hepatocyte
detoxification system, defects in ETC of mitochondria (NO complexes with FeS-proteins — NOFeS-proteins),
metabolism disorder of oxygen and iron, changing the degree of degradation of extracellular matrix. The most
severe of these violations were in the LT, which is adjacent to M (plot formation of metastatic microenvironment) that manifested decreased levels of cytochrome P450, increasing levels of NOFeS-proteins complexes, LF, FI, MMP-2, -9 and speed generate CP and NO comparable to TP at 5 cm of M. In blood of patients with
mCRC was found high (compared with patients without
M CRC) level superoxyde- and NO-generating activity
of neutrophils, active forms of gelatynases. Conclusion:
the investigated parameters redox state of liver of patients
operated on mCRC can be used to assess the functional
state of organs and tissues distant M, risk of recurrence
cancer and improve therapeutic approaches.
|
| first_indexed | 2025-12-02T10:57:45Z |
| format | Article |
| fulltext |
ОНКОЛОГИЯ • Т. 19 • № 1 • 2017
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
64
ВСТУП
Сучасними дослідженнями доведено, що більшість
хронічних захворювань печінки пов’язані з накопи-
ченням пошкоджень у мітохондріях. Останні є цен-
тром, який об’єднує метаболізм вуглеводів, ліпідів
і білків, а також відіграють важливу роль у виживанні
гепатоцитів, виступаючи медіатором апоптозу і некро-
зу [1–3]. Водночас на фоні дисфункції мітохондрій, яка
призводить до нерегульованого генерування суперок-
сидних радикалів (СР) та активації синтезу оксиду азо-
ту (NO), виникає також і пухлинний процес. Встанов-
лено, що тривале підвищення рівнів СР і NO є одним
з основних факторів ризику розвитку та прогресуван-
ня онкологічного захворювання [4].
Солідні новоутворення, в тому числі первинні
та вторинні злоякісні пухлини печінки, складаються
в основному з пухлинних і стромальних клітин. Стро-
ма пухлини містить фібробласти, ендотеліальні клі-
тини кровоносних судин та імунні клітини. Інфіль-
трація пухлини імунними клітинами (лімфоцитами,
макрофагами і нейтрофілами) зазвичай асоціюється
з пухлинною прогресією [5–7]. Нейтрофіли є най-
більш численними лейкоцитами у крові, вони пер-
шими реагують на пошкодження тканин та інфекції,
в умовах хронічного запалення накопичуються в тка-
нинах, а також інфільтрують пухлини, зокрема їхній
міжклітинний матрикс. У недавніх дослідженнях по-
казано, що нейтрофіли мають здатність до трансмі-
грації, тобто до зворотної міграції з тканин у судинну
мережу. Роль цих клітин у мікрооточенні пухлин за-
лишається неясною щодо їх про- та протипухлинної
дії. Пухлиноасоційовані нейтрофіли (ПАН) можуть
проявляти протипухлинні ефекти, маючи здатність
генерувати СР та NO. Однак на практиці їхня актив-
СУПЕРОКСИД- ТА NO-ЗАЛЕЖНІ
МЕХАНІЗМИ ФОРМУВАННЯ
МЕТАСТАТИЧНОГО
МІКРООТОЧЕННЯ ВІДДАЛЕНИХ
САЙТІВ МЕТАСТАЗУВАННЯ
ХВОРИХ НА КОЛОРЕКТАЛЬНИЙ
РАК
Мета: дослідити особливості редокс-стану метастазів (М), тканини пе-
чінки (ТП), крові та сечі хворих на метастатичний колоректальний рак
(мКРР) із ураженням печінки. Об’єкт і методи дослідження: проведено до-
слідження тканини М; ТП, яка безпосередньо контактує з М; ТП, взятої
на відстані 5 см від М; сечі та крові 25 хворих на мКРР із ураженням печін-
ки. Активність залізо-сірчаних білків N-2 (FeS-білків N-2) електронтранс-
портного ланцюга (ЕТЛ) мітохондрій, рівні лактоферину (ЛФ), вільного
заліза (ВЗ) визначали методом електронного парамагнітного резонансу
(77 К). Рівні супероксидних радикалів (СР) та оксиду азоту (NO) визна-
чали за допомогою технології спінових уловлювачів (Spin Traps). Актив-
ність матриксних металопротеїназ (ММП-2 і -9) реєстрували методом
зимографії в поліакриламідному гелі. Результати: при мКРР з М в печін-
ці виявлено порушення функціонування цитохрому Р450 у системі деток-
сикації гепатоцитів, дефекти в ЕТЛ мітохондрій (комплекси NO з FeS-
білками — NOFeS-білки), порушення метаболізму кисню та заліза, зміни
ступеня деструкції міжклітинного матриксу. Найбільш вираженими ці по-
рушення були в ТП, яка прилягає до М (ділянки формування метастатич-
ного мікрооточення), що проявлялося зниженням рівнів цитохрому Р450,
зростанням рівнів комплексів NOFeS-білків, ЛФ, ВЗ, ММП-2, -9 та швид-
кістю генерування СР і NO порівнянно з ТП на відстані 5 см від М. У крові
хворих на мКРР виявлено високі (порівняно з пацієнтами із КРР без мета-
стазів) рівні супероксид- та NO-генеруючої активності нейтрофілів, ак-
тивних форм желатиназ. Висновки: досліджені показники редокс-стану
печінки, оперованої з приводу мКРР, можуть бути використані для оцін-
ки функціонального стану органів та тканин віддаленого метастазуван-
ня, ризиків виникнення рецидивів онкологічних захворювань та удоскона-
лення терапевтичних підходів.
А.П. Бурлака1
А.В. Вовк1
І.І. Ганусевич1
А.А. Бурлака2
С.М. Лукін3
С.В. Вірко3
1Інститут експериментальної
патології, онкології
і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького
НАН України
2Національний інститут раку
МОЗ України
3Інститут фізики
напівпровідників
ім. В.Є. Лашкарьова
НАН України, Київ, Україна
Ключові слова: метастазуючий
колоректальний рак, печінка,
редокс-стан сайтів віддаленого
метастазування.
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
65ОНКОЛОГИЯ • Т. 19 • № 1 • 2017 65
ність корелює з поганим прогнозом, а наявність у мі-
крооточенні пухлини асоційована з прогресуванням
захворювання [2, 8, 9]. Механізм цього явища лише
починають з’ясовувати, але є всі підстави вважати,
що він пов’язаний з окисно-індукованою геноток-
сичністю СР і NO, їх впливом на процеси ангіогене-
зу та імуносупресії.
Великі резекції печінки з приводу метастатично-
го ураження, зокрема, у хворих на метастатичний
колоректальний рак (мКРР) можуть впливати на по-
ведінку вторинних сайтів метастазування пухлин та
викликати печінкову недостатність [10–14]. Хірур-
гічний стрес може стимулювати інвазію пухлинних
клітин, їхню міграцію та метастазування за раху-
нок активації джерел генерування СР та NO (елек-
тронтранспортний ланцюг (ЕТЛ) мітохондрій, ци-
тохром Р450, НАДФ·Н-оксидаза (NОХ) та індуци-
бельна NO-синтаза (iNOS)) [15–17]. З іншого боку,
ці фактори можуть впливати на перебіг процесу ре-
генерації тканин печінки (ТП), які забезпечують її
пострезекційне відновлення.
Усе вищевикладене зумовлює важливість розроб-
ки нових підходів до контролю функціонального ста-
ну печінки при метастазуванні злоякісних пухлин, зо-
крема, на основі вивчення показників її редокс-стану.
Може бути перспективною оцінка інформативності
цих показників як тригера агресивної поведінки пух-
линних клітин і, відповідно, розвитку рецидиву за-
хворювання, а також для прогнозування регенерації
або деградації ТП після резекції.
Мета дослідження: вивчити особливості редокс-
стану метастазів (М) в печінці, їх мікрооточення,
віддаленої ТП, а також крові та сечі хворих на мКРР
після хірургічного лікування.
ОБ’ЄКТ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ
Проведено дослідження метастатичних вуз-
лів (МВ); ТП, яка безпосередньо контактує з МВ;
ТП, зразки якої взяті на відстані 5 см від МВ; крові
та сечі 25 хворих на мКРР із метахронним ураженням
печінки, яким виконали хірургічне лікування у Наці-
ональному інституті раку. Пацієнти отримували по-
ліхіміотерапію згідно із затвердженими міжнародни-
ми та вітчизняними стандартами, а також клінічними
протоколами на період проведення досліджень із лю-
того 2016 по січень 2017 р. За умовно здорову (конт-
роль) вважали ТП (біопсійний матеріал), взяту у па-
цієнтів із доброякісними новоутвореннями в печінці,
які не отримували хіміотерапії, без гепатиту та інших
захворювань печінки в анамнезі. Крім того, дослідже-
но зразки крові та сечі хворих (n = 12) на КРР кате-
горії М0 (5 хворих з II стадією, 7 — з III стадією, N1–
2), а також практично здорових донорів (n = 11). Гру-
пи обстежених були зіставні за віком — 32–56 років.
Усі пацієнти дали інформовану згоду на участь у до-
слідженні та використання їх біологічних матеріалів
у дослідницьких цілях.
Характеристика хворих на мКРР та проведеного
лікування наведена в табл. 1.
Таблиця 1
Характеристика хворих на мКРР та проведеного лікування
Показники Кількість (n)
Локалізація первинної пухлини:
пряма кишка
ободова кишка
7
18
Резекції:
одномоментні
двохетапні
4
21
М іншої локалізації на момент резекції печінки:
легені 5
черевна порожнина 2
Поліхіміотерапія до операції на печінці:
FOLFOX-6 (≤ 3) 7
FOLFOX-6 (> 3) 3
XELOX (≤ 3) 6
XELOX (> 3) 5
FOLFIRI (≤ 3) 3
Стан хворого за шкалою ASA:
I–ІІ 11
III 3
Кількість видалених сегментів печінки:
≤ 3 11
> 3 14
Розмір МВ
< 5 мм 9
> 1 см 16
Активність залізо-сірчаних білків N-2 (FeS-білки
N-2) ЕТЛ, рівень комплексів NO з FeS-білками N-2
(NOFeS-білки) в мітохондріях, рівні лактоферину
(ЛФ), вільного заліза (ВЗ) в тканині визначали мето-
дом електронного парамагнітного резонансу (ЕПР)
при температурі 77 К, для чого формували зразки
за допомогою спеціальної прес-форми, заморожува-
ли в рідкому азоті, після чого проводили реєстрацію
спектрів ЕПР у парамагнітно чистій кварцовій посу-
дині Дьюара [18]. Рівні CР, NO, генерованих у міто-
хондріях клітин, NOX та iNOS нейтрофілів визнача-
ли методом ЕПР із застосуванням технології спінових
уловлювачів (Spin Traps) [8, 19]. Стан міжклітинного
матриксу печінки оцінювали за активністю матрикс-
них металопротеїназ (ММП-2 і -9), яку реєстрували
методом зимографії в поліакриламідному гелі [20].
За умовну одиницю (ум. од.) активності желатиназ
у сироватці крові прийнято активність 1 мкг фермен-
ту в 1 мл вихідного контрольного зразка [21]; в сечі —
1 мкг ферменту на 1 г креатиніну [22]. Статистичний
аналіз виконували за допомогою прикладної ліцен-
зійної програми Origin 7.0. Наведені результати вва-
жали достовірними при р < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
Зміни ЕПР-характеристик у ТП та МВ хворих
на мКРР, яким виконано резекцію печінки, пред-
ставлено на рис. 1 та в табл. 2. На рис. 1, а зазначено
спектри ЕПР ТП на відстані 5 см від МВ. Вважаєть-
ся, що це умовно здорова ТП, але, аналізуючи по-
казники стану відповідних функцій за спектрами
ЕПР, можна дійти висновку про їхні якісні і кіль-
кісні відмінності від норми. Так, у ТП без ознак ци-
розу, гепатозу та іншої супутньої патології, на яку
впливає М зі ступенем диференціювання G2 (див.
рис. 1, а, спектри 1, 2, 3), виявлено зниження ак-
ОНКОЛОГИЯ • Т. 19 • № 1 • 2017
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
66
тивності FeS-білків N-2 в ЕТЛ мітохондрій гепато-
цитів (g = 1,94), що свідчить про порушення спря-
ження окиснення з фосфорилюванням в NADH-
убіхіноноксидоредуктазному комплексі ЕТЛ. У ТП,
якій відповідає спектр 1, зростає рівень убісемі-
хінону (g = 2,00) — переносника електронів в ди-
хальному ланцюгу мітохондрій — в 2 рази порівня-
но з умовно здоровою печінкою; в той же час в ТП,
якій відповідає спектр 2, його рівень не змінюєть-
ся, що, ймовірно, можна пояснити різною триваліс-
тю впливу М та його мікрооточення. У ТП виявлено
також порушення у функціонуванні редокс-циклу
цитохрому Р450 системи детоксикації гепатоцитів,
що проявляється зниженням інтенсивності сигналу
ЕПР (g = 2,25) (рис. 1, а, спектр 1, 2). Для печінки
при розмірі М > 1 см характерна не тільки дисфунк-
ція мітохондрій, а і втрата здатності до детоксикації
(спектр 3). За цих умов спостерігається зростання
рівнів комплексів NOFeS-білків з поступовим пере-
програмуванням метаболізму кисню в мітохондріях
з відповідним рівнем клітинної гіпоксії, що харак-
теризується якісними змінами в ЕТЛ — формуван-
ням триплетного сигналу ЕПР (g = 2,007) (спектр 3).
На рис. 1, б наведено спектри ЕПР ТП, яка від-
препарована із зон контакту з тканиною МВ і відо-
бражає безпосередній вплив клітин пухлини зі сту-
пенем диференціювання G2 на гепатоцити та їхнє
мікрооточення. За розміру МВ < 5 мм (рис. 1, б,
спектри 1, 2) відбувається зниження активності FeS-
білків N-2, зниження рівня убісеміхінону, цито-
хрому Р450 та компенсаторне зростання активності
убіхінон-цитохром с-редуктази і FeS-центру Rieske
(g = 2,10) (спектр 2). МВ розміром > 1 см викликає
в прилеглій до нього печінці (спектри 3, 4) зростан-
ня рівнів маркера клітинної гіпоксії — NOFeS-білків
в І комплексі ЕТЛ мітохондрій, зниження активнос-
ті FeS-білка N-2 та рівня убісеміхінону (g = 2,00)
з формуванням триплетного сигналу; зростання
низькомолекулярних комплексів Mn2+ та Fe2+. Три-
валий вплив М на прилеглу ТП (спектр 3, 4) спри-
чиняє подальше поглиблення процесів перепрогра-
мування метаболізму кисню в мітохондріях та зни-
ження ефективності детоксикації до повної втрати
активної форми редокс-циклу цитохрому Р450.
а
в
б
Рис. 1. Приклади спектрів ЕПР ТП, взятої на відста-
ні 5 см від МВ (а); ТП, яка оточує МВ (б); тканини
МВ (в). Спектри 1, 2 — розмір МВ < 5 мм; 3, 4 — роз-
мір МВ > 1 см
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
67ОНКОЛОГИЯ • Т. 19 • № 1 • 2017 67
На рис. 1, в наведено приклади спектрів ЕПР
тканини МВ. Спектри 1, 2 відображають редокс-
стан, характерний для злоякісно трансформованих
клітин: низький рівень окисного фосфорилювання
та відсутність активності редокс-циклу цитохрому
Р450 у системі детоксикації. Спектр 3 МВ також має
спектральні ознаки злоякісно трансформованих клі-
тин; його відмінність полягає в аномально високій
активності цитохрому Р450 (g = 2,25).
Як видно з табл. 2, за наявності МВ у печінці від-
значається достовірне (p < 0,05) зниження рівнів FeS-
білків N-2 і цитохрому P450 порівняно з контро льною
тканиною здорової печінки, незалежно від відстані
дослідженого зразка ТП від МВ та розмірів остан-
нього. За наявності МВ діаметром > 1 см рівні FeS-
білків N-2 і цитохрому P450 були достовірно нижчи-
ми (p < 0,05), ніж за наявності МВ діаметром < 5 мм.
Встановлено кореляційний зв’язок між активністю
цитохрому Р450 в ТП на відстані 5 см від МВ та його
розмірами (r = −0,64; р < 0,05) (рис. 2). Рівні убісе-
міхінону за наявності МВ < 5 мм достовірно зроста-
ли (p < 0,05) у ТП на відстані 5 см від М і знижували-
ся (p < 0,05) у прилеглій до М ТП. Усі описані вище
зміни в редокс-стані ТП під впливом М призводять
до нерегульованого зростання швидкості генеруван-
ня СР у ній. Отримані нами дані свідчать про необхід-
ність використання відповідних терапевтичних втру-
чань для корекції функціонального стану залишко-
вої ТП після резекції з приводу М.
Важливим елементом, який сприяє проліферації
клітин та їхньому росту, є залізо. Крім того, іони ВЗ
беруть участь в окисно-відновних реакціях у клітинах,
формуючи їх редокс-стан. ЛФ є багатофункціональ-
ним залізовмісним глікопротеїном із сімейства транс-
феринів, що продукується залозистими клітинами та
нейтрофілами в інфіковані тканини і кров під час за-
пального процесу. ЛФ є одним з основних компонен-
тів вродженої імунної системи, маючи на своїй поверх-
ні залізо, яке може взаємодіяти з молекулярними і клі-
тинними компонентами організму і патогенів [18, 23,
24]. ЛФ регулює біодоступність заліза при реалізації
метаболічних функцій клітини, зокрема проліфера-
ції. Таким чином, ВЗ і ЛФ можна віднести до важли-
вих чинників росту пухлин, їх мікрооточення та мета-
стазування [25–27]. Як свідчать дані табл. 3, найвищі
рівні ВЗ (g = 2,2–2,4) та ЛФ (g = 4,3) визначали в тка-
нини МВ. У ТП, прилеглій до МВ, рівні обох чинни-
ків також були достовірно (p < 0,05) підвищеними по-
рівняно з такими в ТП, взятій на відстані 5 см від МВ.
Поява в пострезекційній печінці ВЗ може відбувати-
ся за рахунок декомпартменталізації йонів заліза вна-
слідок активації окисних пошкоджень ліпідів, білків,
порушення мембран, деструкції залізовмісних білків,
відновного перетворення трансферину на апотранс-
ферин, а також виходу депонованого заліза із ферити-
ну. ВЗ є ефективним промотором радикальних реак-
цій і каталізує утворення супероксидних та гідроксиль-
них радикалів, підтримуючи окисний фенотип [18,
23–26]. Дослідження рівнів ЛФ у ТП з М КРР вста-
новило, що контакт МВ з ТП викликає в ній досто-
вірне (p < 0,05) зростання вмісту ЛФ порівняно з ТП
на відстані 5 см від МВ. У тканині МВ цей показник
був ще вищим. Слід відзначити, що в здоровій печінці
(контрольна ТП) ЛФ і ВЗ не визначалися. Таким чи-
ном, підвищення рівнів ЛФ і ВЗ у ТП може слугувати
додатковим маркером у віддалених сайтах метастазу-
вання, оскільки їх рівень зростає не тільки в тканині
М, а і в тканині органа-мішені.
Таблиця 3
Рівні ВЗ і ЛФ у ТП і МВ хворих на мКРР
ТП Рівень, відн. од.
ВЗ ЛФ
5 см від МВ 0,08 ± 0,03 0,13 ± 0,02
Прилегла до МВ 0,24 ± 0,05* 0,36 ± 0,05*
МВ 0,34 ± 0,04* 0,41 ± 0,06*
*р < 0,05 порівняно з ТП на відстані 5 см від МВ.
У табл. 4. представлено дані щодо швидкості ге-
нерування СР у ТП і МВ, а також у мітохондріях їх
клітин. У зразках ТП хворих на мКРР (незалежно від
відстані до МВ) та в тканині МВ швидкість генеруван-
ня СР була достовірно вищою, ніж в контрольній ТП
(0,29 ± 0,05 нМ/г сирої тканини·хв; p < 0,05). Тканини
МВ генерували СР з суттєво нижчою швидкістю по-
рівняно з ТП на відстані 5 см від МВ. Різниці в швид-
Таблиця 2
Зміни ЕПР-характеристик ТП залежно від розміру МВ та відстані від нього
ТП
Рівень, відн. од.
FeS-білки N-2 Убісеміхінон Цитохром Р450
< 5 мм > 1 см < 5 мм > 1 см < 5 мм > 1 см
5 см від МВ 0,48 ± 0,06* 0,12 ± 0,02*, # 0,41 ± 0,04* − 0,35 ± 0,05* 0,08 ± 0,04*, #
Прилегла до МВ 0,39 ± 0,04* 0,21 ± 0,03*, # 0,19 ± 0,02* − 0,48 ± 0,05* 0,15 ± 0,02*, #
Здорова печінка (контроль) 1,51 ± 0,10 0,25 ± 0,02 2,56 ± 0,21
*р < 0,05 порівняно з контролем; # р < 0,05 порівняно з МВ < 5 мм.
Рис. 2. Активність цитохрому Р450 в ТП на відстані 5 см
від МВ залежно від його розміру
ОНКОЛОГИЯ • Т. 19 • № 1 • 2017
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
68
кості генерування СР мітохондріями клітин усіх до-
сліджених зразків не встановлено, водночас усі показ-
ники достовірно перевищували значення контролю
(0,15 ± 0,07 нМ/г сирої тканини·хв; p < 0,05). Відмін-
ності в рівнях швидкості генерування СР між ткани-
ною та мітохондріями, можливо, зумовлені пухлино-
асоційованими фагоцитуючими та нефагоцитуючи-
ми лейкоцитами [4, 7, 8]. Таким чином, мітохондрії
клітин ТП, МВ та їх мікрооточення функціонують
в умовах пошкоджувального впливу СР [6].
Таблиця 4
Рівні СР та NO у ТП та МВ
ТП СР (нМ/г сирої тканини·хв) NO (нМ/г сирої
тканини)
Тканина Мітохондрії Тканина
5 см від МВ 1,10 ± 0,12 0,69 ± 0,09 1,45 ± 0,13
Прилегла до МВ 1,31 ± 0,15 0,75 ± 0,07 2,56 ± 0,36*
МВ 0,83 ± 0,09* 0,79 ± 0,09 1,77 ± 0,22
*р < 0,05 порівняно з ТП на відстані 5 см від МВ.
Рівні NO в МВ та ТП на відстані 5 см від МВ до-
стовірно не відрізнялися від контрольних показників
умовно здорової печінки (1,51 ± 0,18 нМ/г сирої тка-
нини), тоді як в ТП, прилеглій до МВ, цей показник
статистично суттєво зростав (р < 0,05) (див. табл. 4).
Виявлено, що рівні NO в ТП, прилеглої до МВ, пря-
мо корелюють з кількістю видалених сегментів, тобто
кількістю сформованих М (r = 0,68; р = 0,05) (рис. 3).
Встановленим фактом є те, що NO відіграє важливу
роль в ангіогенезі/лімфоангіогенезі [2, 28]. Зокре-
ма, NO, генерований iNOS, яка функціонує в ней-
трофілах, є посередником для VEGF-індукованого
лімфоангіогенезу. Це свідчить, що NO бере участь
на ранніх етапах метастазування, а підвищені рівні
NO можуть асоціюватися з прогресуванням злоякіс-
ного процесу. Усі три ізоформи NO-синтази (nNOS,
iNOS та eNOS) експресуються при пухлинах шлун-
ково-кишкового тракту; високі рівні експресії iNOS
та eNOS виявлено у хворих на КРР. Пухлинний ан-
гіогенез відіграє важливу роль у прогресуванні пух-
линного процесу, призводить до метастазування, зу-
мовлює проліферацію за рахунок розвитку кровонос-
них судин у пухлині через активацію VEGF [28]. Нами
розглянуто також механізми, пов’язані з супероксид-
та NO-генеруючою активністю нейтрофілів не тільки
в мікрооточенні МВ, але і в периферичній крові хво-
рих на мКРР. Встановлено, що у цих пацієнтів ней-
трофіли генерують СР і NO зі швидкістю, яка відпо-
відно у 6 та 15 разів перевищує контрольні значен-
ня (р < 0,001) (рис. 4). Це свідчить, що за наявності
М КРР у печінці нейтрофіли в крові активовані, що
може забезпечувати їх суттєву участь у прогресуван-
ні пухлинного процесу, опосередковану через вплив
на ангіо генез та імуносупресію.
Активність ММП визначали в МВ, а також у без-
посередньо прилеглій ТП та ТП на відстані 5 см,
в сироватці периферичної крові та сечі пацієнтів
з мКРР (табл. 5). Важливо відмітити, що актив-
ність ММП-2 та -9 виявлено в усіх зразках, включ-
но зі зразками ТП, препарованими на відстані 5 см
від МВ, тобто умовно здорової ТП. Активність
ММП-2 у МВ в 1,7 раза, а в прилеглій до нього ТП —
у 1,8 раза вища за активність ферменту в ТП на від-
стані 5 см (р < 0,05). Активність ММП-9 в МВ май-
же у 2 рази перевищує цей показник у ТП на відстані
5 см, а в прилеглій до МВ печінці дещо нижча і пере-
вищує таку в умовно здоровій ТП в 1,5 раза при не-
достовірній різниці (р > 0,05). Таким чином, найви-
щі показники деструкції позаклітинного матриксу
(ПКМ) фіксували в МВ та на межі його інвазії в при-
леглу ТП. Разом з тим навіть на відстані 5 см від МВ
відмічено достатньо високі рівні протеолітичної ак-
тивності, що свідчить про значні зміни в реоргані-
зації ПКМ, які відбуваються в умовно здоровій ТП
при метастатичному ураженні органа. Такі зрушен-
Рис. 3. Рівні NO в ТП, яка оточує МВ, залежно від кіль-
кості видалених сегментів печінки (≤ 3 або > 3)
Рис. 4. Супероксид- (нМ/105 клітин·хв) та NO- (нМ/105 клі-
тин) генеруюча активність нейтрофілів крові у хворих
на мККР: 1 — рівень СР; 2 — рівень NO
Таблиця 5
Активність ММП у ТП, МВ, крові та сечі хворих на мККР
Дослідженні зразки Активність, ум. од.
ММП-2 ММП-9
ТП, 5 см від МВ 3,7 ± 0,9 6,6 ± 1,7
ТП, прилегла до МВ 6,8 ± 1,8* 9,9 ± 2,9*
МВ 6,2 ± 1,9* 12,7 ± 2,3*
Кров 0,84 ± 0,10# 0,62 ±0,12#
Сеча 312 ± 48# 364 ± 63#
*р < 0,05 порівняно з печінкою на відстані 5 см від МВ.
#р < 0,05 порівняно з хворими категорії М0.
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
69ОНКОЛОГИЯ • Т. 19 • № 1 • 2017 69
ня демонструють пропухлинні характеристики мі-
крооточення сайтів вторинного метастазування, де
первинна пухлина через відповідні сигнальні шля-
хи створює умови для свого розповсюдження [15].
У сироватці крові та сечі здорових донорів ак-
тивність обох ММП не виявлялася або визначалася
на рівні значень, наближених до нульових. Активність
ММП-2 у сироватці крові та сечі хворих на мКРР від-
повідно у 2,0 та 1,7 раза нижча за такі показники у паці-
єнтів із КРР категорії М0 (відповідно 1,71 ± 0,20 і 530 ±
65 ум. од.; р < 0,05). Активність ММП-9 у сироватці
крові та сечі хворих на мКРР майже не відрізняється
від цих показників у пацієнтів категорії М0 (p > 0,1).
Раніше нами показано, що активність ММП-2 у пух-
линній тканині хворих на рак шлунка з віддаленими
М також значно нижча за активність ферменту в пух-
линах хворих без М [29]. Можливо припустити, що
ММП-2 первинної пухлини відіграє важливу роль
на ранніх етапах метастазування, тобто при супроводі
дисемінації пухлинних клітин, що знаходить відобра-
ження в інтегральних для організму показниках сиро-
ватки крові та сечі (див. табл. 5).
Роль СР та NO у печінці може бути пояснена їхні-
ми унікальними біохімічними і регуляторними влас-
тивостями, впливом на широке коло прямих і непря-
мих молекулярних мішеней в якості як інгібіторів, так
і агоністів клітинних функцій. Вони є потенційними
медіаторами пошкодження тканин і розвитку недо-
статності, що може виникати в печінці після її резек-
ції. Крім того, процеси, пов’язані зі зростанням мігра-
ції лейкоцитів із мікросудин, також можуть вносити
вклад у підвищення рівнів СР і NO. CР, які генеру-
ються в ЕТЛ мітохондрій та NOХ нейтрофілів, від-
повідають за пряме пошкодження компонентів клі-
тин печінки та можуть викликати апоптоз/некроз,
тоді як СР, NO, генеровані NOХ, iNOS нейтрофілів/
фагоцитів, відповідають за редокс залежну трансдук-
цію сигналу, який іні ціює проліферацію [3, 30–32].
Хімічна модифікація біомолекул СР і NO може
призвести до їх функціональної інактивації, загибе-
лі клітин або адаптивної клітинної відповіді. Попри
свої потужні антиоксидантні ресурси, гепатоцити
«страждають» від цитотоксичних ефектів СР і NO,
що призводить до їх загибелі. У печінці запальні клі-
тини, холангіоцити і клітини Купфера є основ ними
джерелами TNF-α, який разом з іншими запальни-
ми цитокінами спричинює дисфункцію ЕТЛ міто-
хондрій та посилення генерування СР [6, 33]. Важ-
ливо зазначити, що роль TNF-α у розвитку мітохон-
дріальної дисфункції полягає у впливі на посилення
синтезу NO внаслідок індукції iNOS. NО може функ-
ціонально інактивувати FeS-білки ЕТЛ мітохондрій
та потік електронів у ньому, що викликає нерегульо-
ване генерування СР у мітохондріях [15, 17, 28]. Ці
дані свідчать, що порушення функціонування ди-
хального ланцюга є ключовою подією, яка сприяє
формуванню клітинної гіпоксії та формуванню окис-
ного фенотипу в печінці як органі віддаленого мета-
стазування. Молекулярні порушення редокс-стану
в печінці можуть призвести до синдрому поліорган-
ної недостатності у хворих на мКРР, яка є результа-
том супероксид- та NO-залежних пошкоджувальних
реакцій при відповіді органа на резекцію. Встанов-
лено кореляційні зв’язки між пошкодженням орга-
на (кількістю видалених сегментів печінки) та рів-
нем NO ТП, прилеглої до МВ, з одного боку, та між
активністю цитохрому Р450 в ТП на відстані 5 см від
М і його розміром, з іншого. Досліджені маркери мо-
жуть бути ефективними для моніторингу стану печін-
ки при її пошкодженні під час оперативних втручань
та її трансплантації.
ВИСНОВКИ
1. У тканині МВ, а також у прилеглій та на від-
стані 5 см ТП виявлено дефекти ЕТЛ, що є результа-
том дисфункції мітохондрій, порушення транспор-
ту електронів з утворенням СР.
2. Встановлено, що тканини МВ та ТП, що його
оточує, характеризується активацією джерел гене-
рування редокс-молекул: високі рівні СР, NO та ак-
тивності ММП-2, -9 порівняно з такими самими по-
казниками в ТП на відстані 5 см.
3. Формування метастатичного мікрооточення в пе-
чінці забезпечується СР- та NO-активацією ММП і ре-
моделюванням ПКМ, з одного боку, та підвищенням
рівня ЛФ і накопиченням ВЗ, які є сигналом для акти-
вації проліферативних процесів в клітинах, з іншого.
4. Досліджені показники редокс-стану печін-
ки, оперованої з приводу М КРР, можуть бути ви-
користані для оцінки функціонального стану орга-
нів та тканин віддаленого метастазування, ризиків
виникнення рецидивів онкологічних захворювань
та удосконалення терапевтичних підходів.
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Jaeschke H. Reactive oxygen and mechanisms of inflam-
matory liver injury: Present concepts. J Gastroenterol Hepatol
2011; 26: 173–9.
2. Sainz RM, Lombo F, Mayo JC. Radical decisions in cancer: re-
dox control of cell growth and death. Cancers (Basel) 2012; 4: 442–73.
3. Cichoż-Lach H, Michalak A. Oxidative stress as a crucial
factor in liver diseases. World J Gastroenterol 2014; 20: 8082–91.
4. Бурлака АП, Сидорик ЕП. Редоксзависимые сигнальные
молекулы в механизмах опухолевого процесса. Київ: Наукова
думка, 2014. 255 с.
5. Sionov RV, Fridlender ZG, Granot Z. The multifaceted roles
neutrophils play in the tumor microenvironment. Cancer Micro-
environ 2015; 8: 125–58.
6. Vidal-Vanaclocha F. The prometastatic microenvironment
of the liver. Cancer Microenviron 2008; 1: 113–29.
7. Liang W, Ferrara N. The complex role of neutrophils in tumor
angiogenesis and metastasis. Cancer Immunol Res 2016; 4: 83–91.
8. Бурлака АП, Ганусевич ІІ, Голотюк ВВ та ін. Взаємозв’язок
супероксид- та NO-генеруючої активності нейтрофілів
хворих на рак прямої кишки з клінічними характеристиками
та вплив на віддалені результати комбінованого лікування.
Онкологія 2016; 4: 283–7.
9. Peiris-Pagès M, Martinez-Outschoorn UE, Sotgia F, et al.
Metastasis and oxidative stress: are antioxidants a metabolic dri-
ver of progression? Cell Metab 2015; 22: 956–8.
10. Golse N, Bucur PO, Adam R, et al. New paradigms in post-
hepatectomy liver failure. J Gastrointest Surg 2013; 17: 593–605.
ОНКОЛОГИЯ • Т. 19 • № 1 • 2017
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
70
11. Lintoiu-Ursut B, Tulin A, Constantinoiu S. Recurrence af-
ter hepatic resection in colorectal cancer liver metastasis. J Med
Life 2015; 8: 12–4.
12. Hammond JS, Guha IN, Beckingham IJ, et al. Prediction,
prevention and management of postresection liver failure. Br J
Surg 2011; 98: 1188–200.
13. Ozaki M, Todo S. Surgical stress and tumor behavior: im-
pact of ischemia-reperfusion and hepatic resection on tumor pro-
gression. Liver Transpl 2007; 13: 1623–6.
14. Kauffmann R, Fong Y. Post-hepatectomy liver failure. Hep-
atobiliary Surg Nutr 2014; 3: 238–46.
15. Ortega ÁL, Mena S, Estrela JM. Oxidative and nitrosative
stress in the metastatic microenvironment. Cancers 2010; 2: 274–304.
16. Shi JH, Line PD. Effect of liver regeneration on malig-
nant hepatic tumors. World J Gastroenterol 2014; 20: 16167–77.
17. Бурлака АП, Сидорик ЄП. Радикальні форми кисню
та оксиду азоту при пухлинному процесі. К.: Наукова думка,
2006. 227 с.
18. Бурлака АП, Голотюк ВВ, Вовк АВ та ін. Маркери
редокс-стану пухлин хворих на рак прямої кишки. Медична
та клінічна хімія 2016; 18: 39–44.
19. Burlaka AP, Ganusevich II, Golotiuk VV, et al. Superox-
ide- and NO-dependent mechanisms of antitumor and antime-
tastatic effect of L-arginine hydrochloride and coenzyme Q10. Exp
Oncol 2016; 38: 31–5.
20. Бурлака АП, Ганусевич ІІ, Лук’янчук ЄВ та ін. Міто-
хондріальний редокс-контроль матриксних металопротеїназ
та метастазування у хворих на рак молочної залози. Онколо-
гія 2010; 4: 377–82.
21. Ганусевич ІІ, Мамонтова ЛА, Меренцев СП та ін. Же-
латинази сироватки крові як маркери контролю клінічного
перебігу раку шлунка. Онкологія 2015; 2: 85–9.
22. Бурлака АП, Ганусевич ІІ, Сидорик ЄП та ін. Молеку-
лярні механізми розвитку діабетичної мікроангіопатії. Ендо-
кринологія 2012; 1: 52–60.
23. Torti SV, Torti FM. Iron and cancer: more ore to be mined.
Nat Rev Cancer 2013; 13: 342–55.
24. Muñoz M, García-Erce JA, Remacha ÁF. Disorders of
iron metabolism. Part II: iron deficiency and iron overload. J Clin
Pathol 2011; 64: 287–96.
25. Xue Х, Shah YM. Intestinal iron homeostasis and colon
tumorigenesis. Nutrients 2013; 5 (7): 2333–51.
26. Pusatcioglu CK, Nemeth E, Fantuzzi G, et al. Systemic and
tumor level iron regulation in men with colorectal cancer: a case
control study. Nutr Metab (Lond) 2014; 11: 21.
27. Тsuda H, Kozu T, Iinuma G, et al. Cancer prevention by
bovine lactoferrin: from animal studies to human trial. Biome tals
2010; 23: 399–409.
28. Choudhari SK, Chaudhary M, Bagde S, et al. Nitric ox-
ide and cancer: a review. World J Surg Oncol 2013; 11: 118–27.
29. Burlaka AP, Ganusevich II, Gafurov MR, et al. Sto mach cancer:
interconnection between the redox state, activity of MMP-2, MMP-
9 and stage of tumor growth. Cancer Microenviron 2016; 9: 27–32.
30. Degli Esposti D, Hamelin J, Bosselut N, et al. Mitochon-
drial roles and cytoprotection in chronic liver injury. Biochem Res
Int 2012; 2012: 387626.
31. Lee DJ, Kang SW. Reactive oxygen species and tumor me-
tastasis. Mol Cells 2013; 35: 93–8.
32. Panieri E, Santoro MM. ROS homeostasis and metabolism:
a dangerous liason in cancer cells. Cell Death Dis 2016; 7: e2253.
33. Marı М, Colell А, Morales А, et al. Redox control of liv-
er function in health and disease. Antioxid Redox Signal 2010;
12: 1295–331.
SUPEROXIDE- AND NO-DEPENDENT
MECHANISMS OF FORMATION
OF METASTATIC MICROENVIRONMENT
DISTANT SITES OF METASTASIS
IN PATIENTS WITH COLORECTAL CANCER
A.P. Burlaka, A.V. Vovk, I.I. Ganusevych,
A.A. Burlaka, S.M. Lukin, S.V. Virko
Summary. Objective: to study the peculiarities of the
redox state of metastasis (M), liver tissue (LT), blood
and urine of patients with metastatic colorectal cancer
(mCRC) in liver. Object and methods: a study of the tis-
sue M; LT, which is in direct contact with M; LT taken at
a distance of 5 cm from M; urine and blood of 25 mCRC
patients with liver damage was carried out. The acti-
vity of iron-sulfur protein N-2 (FeS-protein N-2) elec-
trontransport chain (ETC) of mitochondria, the le vel
of lactoferrin (LF), free iron (FI) was determined by
the me thod of electron paramagnetic resonance (77 K).
The rate of superoxide radicals (SR) and nitric oxide
(NO) were detected according spin trapping technique
(Spin Traps). The activity of matrix metalloproteina-
ses (MMP-2 and -9) was registered using method of zy-
mography in polyacrylamide gel. Results: in mCRC with
liver M functioning of cytochrome P450 in hepatocyte
detoxification system, defects in ETC of mitochondria
(NO complexes with FeS-proteins — NOFeS-proteins),
metabolism disorder of oxygen and iron, changing the
degree of degradation of extracellular matrix. The most
severe of these violations were in the LT, which is adja-
cent to M (plot formation of metastatic microenviron-
ment) that manifested decreased levels of cytochrome
P450, increasing levels of NOFeS-proteins complexes,
LF, FI, MMP-2, -9 and speed generate CP and NO
comparable to TP at 5 cm of M. In blood of patients with
mCRC was found high (compared with patients without
M CRC) level superoxyde- and NO-generating acti vity
of neutrophils, active forms of gelatynases. Conclusion:
the investigated parameters redox state of liver of patients
operated on mCRC can be used to assess the functional
state of organs and tissues distant M, risk of recurrence
cancer and improve therapeutic approaches.
Key Words: metastatic colorectal cancer, liver,
redox state of distance metastasis sites.
Адреса для листування:
Бурлака А.П.
03022, Київ, вул. Васильківська, 45
Інститут експериментальної патології,
онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України
E-mail: apburlaka@gmail.com
Одержано: 01.03.2017
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-145376 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-1774 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-02T10:57:45Z |
| publishDate | 2017 |
| publisher | Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Бурлака, А.П. Вовк, А.В. Ганусевич, І.І. Бурлака, А.А. Лукін, С.М. Вірко, С.В. 2019-01-21T08:39:50Z 2019-01-21T08:39:50Z 2017 Супероксид- та NO-залежні механізми формування метастатичного мікрооточення віддалених сайтів метастазування хворих на колоректальний рак / А.П. Бурлака, А.В. Вовк, І.І. Ганусевич, А.А. Бурлака, С.М. Лукін, С.В. Вірко // Онкологія. — 2017. — Т. 19, № 1. — С. 64-70. — Бібліогр.: 33 назв. — укр. 1562-1774 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/145376 Мета: дослідити особливості редокс-стану метастазів (М), тканини печінки (ТП), крові та сечі хворих на метастатичний колоректальний рак (мКРР) із ураженням печінки. Об’єкт і методи дослідження: проведено дослідження тканини М; ТП, яка безпосередньо контактує з М; ТП, взятої на відстані 5 см від М; сечі та крові 25 хворих на мКРР із ураженням печінки. Активність залізо-сірчаних білків N-2 (FeS-білків N-2) електронтранспортного ланцюга (ЕТЛ) мітохондрій, рівні лактоферину (ЛФ), вільного заліза (ВЗ) визначали методом електронного парамагнітного резонансу (77 К). Рівні супероксидних радикалів (СР) та оксиду азоту (NO) визначали за допомогою технології спінових уловлювачів (Spin Traps). Активність матриксних металопротеїназ (ММП-2 і -9) реєстрували методом зимографії в поліакриламідному гелі. Результати: при мКРР з М в печінці виявлено порушення функціонування цитохрому Р450 у системі детоксикації гепатоцитів, дефекти в ЕТЛ мітохондрій (комплекси NO з FeS-білками — NOFeS-білки), порушення метаболізму кисню та заліза, зміни ступеня деструкції міжклітинного матриксу. Найбільш вираженими ці порушення були в ТП, яка прилягає до М (ділянки формування метастатичного мікрооточення), що проявлялося зниженням рівнів цитохрому Р450, зростанням рівнів комплексів NOFeS -білків, ЛФ, ВЗ, ММП-2, -9 та швидкістю генерування СР і NO порівнянно з ТП на відстані 5 см від М. У крові хворих на мКРР виявлено високі (порівняно з пацієнтами із КРР без метастазів) рівні супероксид- та NO-генеруючої активності нейтрофілів, активних форм желатиназ. Висновки: досліджені показники редокс-стану печінки, оперованої з приводу мКРР, можуть бути використані для оцінки функціонального стану органів та тканин віддаленого метастазування, ризиків виникнення рецидивів онкологічних захворювань та удосконалення терапевтичних підходів. Objective: to study the peculiarities of the redox state of metastasis (M), liver tissue (LT), blood and urine of patients with metastatic colorectal cancer (mCRC) in liver. Object and methods: a study of the tissue M; LT, which is in direct contact with M; LT taken at a distance of 5 cm from M; urine and blood of 25 mCRC patients with liver damage was carried out. The activity of iron-sulfur protein N-2 (FeS-protein N-2) electrontransport chain (ETC) of mitochondria, the level of lactoferrin (LF), free iron (FI) was determined by the method of electron paramagnetic resonance (77 K). The rate of superoxide radicals (SR) and nitric oxide (NO) were detected according spin trapping technique (Spin Traps). The activity of matrix metalloproteinases (MMP-2 and -9) was registered using method of zymography in polyacrylamide gel. Results: in mCRC with liver M functioning of cytochrome P450 in hepatocyte detoxification system, defects in ETC of mitochondria (NO complexes with FeS-proteins — NOFeS-proteins), metabolism disorder of oxygen and iron, changing the degree of degradation of extracellular matrix. The most severe of these violations were in the LT, which is adjacent to M (plot formation of metastatic microenvironment) that manifested decreased levels of cytochrome P450, increasing levels of NOFeS-proteins complexes, LF, FI, MMP-2, -9 and speed generate CP and NO comparable to TP at 5 cm of M. In blood of patients with mCRC was found high (compared with patients without M CRC) level superoxyde- and NO-generating activity of neutrophils, active forms of gelatynases. Conclusion: the investigated parameters redox state of liver of patients operated on mCRC can be used to assess the functional state of organs and tissues distant M, risk of recurrence cancer and improve therapeutic approaches. uk Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України Онкологія Оригинальные исследования Супероксид- та NO-залежні механізми формування метастатичного мікрооточення віддалених сайтів метастазування хворих на колоректальний рак Superoxide- and NO-dependent mechanisms of formation of metastatic microenvironment distant sites of metastasis in patients with colorectal cancer Article published earlier |
| spellingShingle | Супероксид- та NO-залежні механізми формування метастатичного мікрооточення віддалених сайтів метастазування хворих на колоректальний рак Бурлака, А.П. Вовк, А.В. Ганусевич, І.І. Бурлака, А.А. Лукін, С.М. Вірко, С.В. Оригинальные исследования |
| title | Супероксид- та NO-залежні механізми формування метастатичного мікрооточення віддалених сайтів метастазування хворих на колоректальний рак |
| title_alt | Superoxide- and NO-dependent mechanisms of formation of metastatic microenvironment distant sites of metastasis in patients with colorectal cancer |
| title_full | Супероксид- та NO-залежні механізми формування метастатичного мікрооточення віддалених сайтів метастазування хворих на колоректальний рак |
| title_fullStr | Супероксид- та NO-залежні механізми формування метастатичного мікрооточення віддалених сайтів метастазування хворих на колоректальний рак |
| title_full_unstemmed | Супероксид- та NO-залежні механізми формування метастатичного мікрооточення віддалених сайтів метастазування хворих на колоректальний рак |
| title_short | Супероксид- та NO-залежні механізми формування метастатичного мікрооточення віддалених сайтів метастазування хворих на колоректальний рак |
| title_sort | супероксид- та no-залежні механізми формування метастатичного мікрооточення віддалених сайтів метастазування хворих на колоректальний рак |
| topic | Оригинальные исследования |
| topic_facet | Оригинальные исследования |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/145376 |
| work_keys_str_mv | AT burlakaap superoksidtanozaležnímehanízmiformuvannâmetastatičnogomíkrootočennâvíddalenihsaitívmetastazuvannâhvorihnakolorektalʹniirak AT vovkav superoksidtanozaležnímehanízmiformuvannâmetastatičnogomíkrootočennâvíddalenihsaitívmetastazuvannâhvorihnakolorektalʹniirak AT ganusevičíí superoksidtanozaležnímehanízmiformuvannâmetastatičnogomíkrootočennâvíddalenihsaitívmetastazuvannâhvorihnakolorektalʹniirak AT burlakaaa superoksidtanozaležnímehanízmiformuvannâmetastatičnogomíkrootočennâvíddalenihsaitívmetastazuvannâhvorihnakolorektalʹniirak AT lukínsm superoksidtanozaležnímehanízmiformuvannâmetastatičnogomíkrootočennâvíddalenihsaitívmetastazuvannâhvorihnakolorektalʹniirak AT vírkosv superoksidtanozaležnímehanízmiformuvannâmetastatičnogomíkrootočennâvíddalenihsaitívmetastazuvannâhvorihnakolorektalʹniirak AT burlakaap superoxideandnodependentmechanismsofformationofmetastaticmicroenvironmentdistantsitesofmetastasisinpatientswithcolorectalcancer AT vovkav superoxideandnodependentmechanismsofformationofmetastaticmicroenvironmentdistantsitesofmetastasisinpatientswithcolorectalcancer AT ganusevičíí superoxideandnodependentmechanismsofformationofmetastaticmicroenvironmentdistantsitesofmetastasisinpatientswithcolorectalcancer AT burlakaaa superoxideandnodependentmechanismsofformationofmetastaticmicroenvironmentdistantsitesofmetastasisinpatientswithcolorectalcancer AT lukínsm superoxideandnodependentmechanismsofformationofmetastaticmicroenvironmentdistantsitesofmetastasisinpatientswithcolorectalcancer AT vírkosv superoxideandnodependentmechanismsofformationofmetastaticmicroenvironmentdistantsitesofmetastasisinpatientswithcolorectalcancer |