The status of lipid peroxidation, antioxidant protection of blood as a diagnostic criterion immunopathology in patients with adenoma and prostate cancer

Abstract

Full Text

В развитии опухолевых пролифератив - ных процессов большую роль играет система иммунной защиты. Недостаточная функция иммунной системы вызывает не только возникновение, но и прогрессирование онкологических заболеваний. Не исключена роль окислительного стресса в развитии иммунной недостаточности при онкологических патологиях, особенно это актуально у лиц преклонного возраста [7]. Аденома предстательной железы (АПЖ) - распространенное заболевание, для которого важна ранняя диагностика. В связи с увеличением продолжительности жизни число мужчин, страдающих АПЖ, с каждым годом растет [1]. По данным отечественных и зарубежных исследователей [2, 3], клинические проявления АПЖ имеют место у 25 - 35% мужчин в возрасте 40 - 50 лет, их частота увеличивается с возрастом и достигает 75 - 80% у мужчин старше 70 лет [8]. При улучшении диагностики и введении в клиническую практику такого теста, как определение простатического специфического антигена (ПСА) в сыворотке крови, стало возмож - 10 Р оссийский Аллергический Журн Состояние перекисного окисления липидов, антиоксидантной защиты крови, как диагностический критерий иммунопатологии у больных аденомой и раком простаты ным выявление аденомы и рака простаты на ранних стадиях [2]. При показателе ПСА 2,5 - 10,0 нг/мл у большинства пациентов (75%) диагностируют АПЖ, при уровне ПСА выше 10 нг/мл наиболее вероятен РПЖ [9]. В то же время у 13,2% мужчин в возрасте 50 - 66 лет с сывороточной концентрацией ПСА 3 - 4 нг/мл при биопсии диагностируют клинически значимый рак простаты (РП) [6]. Перекисное окисление липидов (ПОЛ) - окислительная деградация липидов, происходящая, в основном, под действием свободных радикалов. Последствия перекисного окисления липидов уравновешиваются сложной системой антиоксидантной защиты (АОЗ), при нарушении баланса которой, возникает окислительный стресс, запускающий патологическую модификацию клеток организма. Систему защиты тканей и клеток от токсических метаболитов кислорода и продуктов ПОЛ можно условно разделить на физиологическую (механизмы, осуществляющие регуляцию доставки и поступления кислорода к клеткам) и биохимическую (собственно АОЗ организма, т.е. широкий класс химических соединений, снижающих активность радикальных окислительных процессов). Физиологический компонент системы АОЗ организма обеспечивает равновесие между интенсивностью транспорта кислорода к клеткам и метаболическим процессам по его выгодной и безопасной утилизации. Биохимическую АОЗ организма условно можно разделить на специфическую и неспецифическую. Специфическая система направлена на разрушение АФК и продуктов их дальнейших превращений. Действие неспецифической АОЗ связано с предотвращением условий и возможностей утечки электронов и генерации АФК в ходе окислительно - восстановительных реакций (в рамках окислительного фосфорилирования) или в процессе аутоокисления субстратов (ми - кросомального окисления) [12]. Продукты восстановления кислорода - супероксид - радикал, пероксид водорода и в особенности гидроксид радикал - токсичны для клеток и приводят к модификации аминокислотных остатков и окислению сульфгидрильных групп в белках, разрыву пептидных связей, потере металла в металлопротеинах, деполимеризация нуклеиновых кислот, точечным мутациям, а также к окислению полисахаридов и полинена - сыщенных жирных кислот. Для защиты от этих токсичных и мутагенных соединений у аэробов и факультативных анаэробов имеются ферменты антиокислительной защиты, важнейшими из которых являются супероксиддисмутаза (СОД) и каталаза [9]. Процесс неферментативного перекисного окисления липидов (ПОЛ) представляет собой взаимодействие свободных радикалов с липидными компонентами мембран и липопро - теинов. В живых системах такими радикалами являются АФК, источники которых разнообразны, некоторые из них являются побочными продуктами нормальных физиологических процессов: работа дыхательной цепи митохондрий, действие оксигеназ и некоторых дегидрогеназ; другие - результат патологического влияния извне: ионизирующее излучение, влияние металлов переменной валентности [3]. Исследования процессов ПОЛ и активности антиоксидантной системы у больных аденомой и раком простаты немногочисленны и фрагментарны, в связи с этим целью данной работы было провести изучение процессов ПОЛ и анализ работы ферментативного и не ферментативного звеньев АОЗ у больных аденомой и раком простаты по сравнению с практически здоровыми лицами. Материалы и методы. Материалом исследования служила сыворотка относительно здоровых (38 человек), больных аденомой простаты II стадии (27 человек), и больных, раком предстательной железы III стадии (10 человек). Использовались спектрофотометрические методы определения показателей ПОЛ - АОЗ. Содержание продукта перекисного окисления липидов - малонового диальдегида определяли по методу взаимодействия МДА с 2 - тиобарбитуровой кислотой, что приводит к образованию хромогена с максимумом поглощения в красной области видимого спектра при длине волны 532 нм [10]. Активность су - пероксиддисмутазы (SОD) оценивали по степени ингибирования реакции аутоокисления адреналина в щелочной среде [11]. Мочевую кислоту измеряли уриказа - пероксидазным методом с помощью биохимического анализатора Р оссийский Аллергический Журнал 11 Алымова Е.В., Смирнова О.В., Каспаров Э.В., Титова Н.М., Акимов В.В. BiosystemsA - 15 на базе больницы КНЦ СО РАН. Метод определения церулоплазмина основан на окислении р - фенилендиамина при участии це - рулоплазмина (ЦП) (Камышников, 2000) [4]. Статистическую обработку результатов осуществляли с помощью пакета прикладных программ Statistica 6.0. Проверку гипотезы о статистической достоверности полученных результатов проводили согласно критерию Манна - Уитни. Результаты исследований. Мы изучили процессы ПОЛ и работу ферментативного и неферментативного звеньев АОЗ у больных аденомой и раком простаты по сравнению с практически здоровыми лицами. Исходя из проведенных нами исследований, было выявлено значительное увеличение малонового диальдегида у больных по сравнению с контрольной группой АПЖ (на 18%) и РП (на 67%), что может свидетельствовать об увеличении уровня активных форм кислорода, запускающих не только процессы ПОЛ, но и оксидатив - ную модификацию других биомолекул. Активность ферментативного звена проявлялась разнонаправленно: высокая активность каталазы в сыворотке крови больных АПЖ, вероятно участвует в декомпенсировании окислительного стресса, с другой стороны, при РП происходит снижение активности данного фермента, что может быть обусловлено истощением АОЗ. Активность супероксиддисмута - зы - фермента, устраняющего супероксидный анион - радикал, может быть представлена двумя формами: клеточной и внеклеточной, увеличивается при АПЖ и снижается при РП по сравнению с практически здоровой группой людей. Наряду с эСОД в сыворотке крови функционирует церулоплазмин, также дисмутирующий супероксидные радикалы. Церулоплазмин - многофункциональный белок, участвующий в метаболизме меди и железа, является одним из основных белковых антиоксидантов сыворотки крови. В проведенном нами исследовании прослеживается тенденция в снижении содержания ЦП в сыворотке крови. Поскольку особенностью этого белка является высокая стабильность к токсическому действию АФК, что позволяет ему сохранять биологическую активность в условиях интенсивной генерации АФК, снижение содержания ЦП у больных АДПЖ и РП, по - видимому, обусловлено нарушением его биосинтеза в печени. Мочевая кислота в норме присутствует в крови в достаточных количествах, чтобы эффективно акцептировать синглетный кислород и гидроксильный радикал. Нами установлено снижение содержания мочевой кислоты в сыворотке крови по сравнению с показателем в контрольной группе. Возможные причины уменьшения уровня мочевой кислоты - нарушение катаболизма пуриновых нуклеотидов, в частности недостаточная активность ксантиноксида - зы, нарушение реабсорбции мочевой кислоты в почечных канальцах, а также влияние препаратов, способствующих экскреции мочевой кислоты с мочой [5]. Таким образом, у больных с АПЖ выявлено повышение уровня МДА и активности ферментов - CAT, SOD, снижение компонентов, таких как мочевая кислота и церулоплазмин по сравнению с контрольной группой, что указывает на наличие окислительного стресса, активацию ферментативного и угнетение неферментативного звеньев АОЗ. У больных с РП на фоне усиления ПОЛ, происходит угнетение обеих звеньев АОЗ: ферментативного и неферментативного. Окислительный стресс с декомпенсирован - ной системой антиоксидантной защиты, вероятно, способствует перерождению клеток простаты с развитием злокачественного опухолевого роста. Нарушение баланса ПОЛ - АОЗ, очевидно, способствует развитию недостаточности иммунной системы, вызывая прогрессирование онкологического заболевания, и может использоваться в качестве диагностического критерия иммупатологии при онкологических заболеваниях.