Редокс-статус тканин раку шлунка: зв’язок із прогресуванням пухлини

Abstract

Високі рівні швидкості генерування радикалів кисню незворотно змінюють життєдіяльність клітин, виступаючи основним месенджером — модулятором низки внутрішньоклітинних сигнальних каскадів, що призводять до прогресування раку. Відомо, що супероксидні радикали (СР) через вплив на внутрішньоклітинні сигнальні шляхи здійснюють регуляцію деструкції позаклітинного матриксу, зокрема — регуляцію активності желатиназ (матриксних металопротеїназ-2 і -9 (ММП-2 і -9)). Мета: вивчити взаємозалежність рівнів генерування СР, оксиду азоту NO, концентрації активних форм ММП-2 і -9 у пухлинній та прилеглій до неї тканині, зв’язок цих показників із клініко-патологічними параметрами хворих на рак шлунка (РШ) — стадією захворювання, категоріями N і M. Методи: ЕПРспектрометрія (ЕПР — електронний парамагнітний резонанс) при температурі рідкого азоту, зимографія в поліакриламідному гелі. Результати: активність ММП-2 і -9 у тканині РШ корелює зі швидкістю генерування СР і рівнями оксиду азоту (r = 0,48 ÷ 0,67; p < 0,05). Крім того, всі вищевказані показники перебувають у прямій позитивній залежності від стадії захворювання (r = 0,59 ÷ 0,71; p < 0,05). Активності ММП-2 і -9 в пухлині, як і швидкість генерування СР і рівні NO, позитивно корелюють з регіонарним метастазуванням (r = 0,45 і 0,37 відповідно; p < 0,05), але, на відміну від них, активність ММП-2 перебуває в зворотній залежності від рівня віддаленого метастазування РШ (r = 0,58; p < 0,05). Така сама тенденція характерна і для ММП-9. Висновки: клітини пухлини характеризуються перепрограмованим метаболізмом мітохондрій, високим рівнем клітинної гіпоксії, функціонуванням дефектної редокс-системи та нерегульованими рівнями молекул, які формують агресивний фенотип пухлини. Оцінка перебігу захворювання у пацієнтів із РШ шляхом визначення швидкості генерування СР, рівнів NO та активності ММП-2 і -9 дасть додаткову можливість контролювати ефективність протипухлинної терапії, коригувати схеми лікування та підвищити виживаність хворих.

High levels of speed of generation of oxygen radicals irreversibly alter the activity of the cells, acting as the main messenger modulator series of intracellular signaling pathways that lead to progression of cancer. It is known that superoxide radicals (SR) through influence on intracellular signaling pathways are regulated degradation of the extracellular matrix, in particular regulation of activity gelatinase (matrix metalloproteinases-2 and -9 (MMP-2 and -9)). Objective: to study the interdependence levels generation SR, NO, concentration of active forms of MMP-2 and -9 in the tumor and surrounding tissue, the data link indices with clinicopathological parameters of patients with gastric cancer — stage disease, categories N and M. Methods: EPR spectrometry at the temperature of liquid nitrogen, zimographia in polyacrylamide gel. Results: indicators of activity of MMP-2 and MMP-9 in GC tissues correlate with the rate of generation SR and levels of nitric oxide (r = 0.48 to 0.67; p<0.05). In addition, all the indicators mentioned above are in direct positive depending on the stage of the disease (r = 0.59 is up to 0.71, p < 0.05). Activity of MMP-2 and -9 in the tumor, as well as the speed of generating SR and NO, positively correlated with regional metastases (r = 0.45 and 0.37, respectively; p < 0.05), but, unlike them, the activity of MMP-2 is inversely dependent on the level of distant metastasis CS (r = 0,58; p < 0.05), the same tendency is typical for MMP-9. Conclusions: the tumor cells are characterized by preprogramming metabolism of mitochondria, the high level of cell hypoxia, the defective functioning of redox-systems and unregulated levels of molecules that form the aggressive tumor phenotype. Assessment of the disease in patients with GC by determining the speed of generating SR, levels of NO and activity of MMP-2 and -9, will give an additional opportunity to monitor the effectiveness of cancer therapy, correct treatment regimen and improve the survival rates of patients.