ЭПИТЕЛИАЛЬНО-МЕЗЕНХИМАЛЬНЫЙ ПЕРЕХОД ОПУХОЛИ:  МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПАТОГЕНЕЗА

Е. М. Бакурова; И. И. Пацкань

Е. М. Бакурова ГОО ВПО «Донецкий национальный медицинский университет имени М. Горького», Донецк
И. И. Пацкань ГОО ВПО «Донецкий национальный медицинский университет имени М. Горького», Донецк

Аннотация

Цель работы – в опухолях различных локализаций исследовать особенности активности ферментов-антиоксидантов, содержание железа, определить возможную взаимосвязь особенностей метаболизма с развитием эпителиально-мезенхимального перехода (ЭМП).
Материал и методы. Нами исследованы 25 случаев немелкоклеточного рака легких, 10 случаев рака желудка и 12 – рака кишечника, соответствовавших T3N0-хM0 стадии. Активность ферментов определяли в сопоставлении с индивидуальным контролем – тканями края резекции. Спектрофотометрически в гомогенатах опухолей были исследованы особенности активности ферментов антиоксидантной системы – супероксиддисмутазы (СОД) и глутатионпероксидазы (ГПО). Параллельно методом атомно-эмиссионной спектрометрии проводили сравнительное определение содержания железа в тканях и эритроцитах крови.
Результаты. Для опухолей немелкоклеточного рака легких, аденокарцином желудка и кишечника установлена их метаболическая неоднородность. По результатам анализа в морфологически однородных опухолях одной локализации выделены кластеры, характеризовавшиеся повышением активности СОД, снижением активности глутатионпероксидазы (для неё установлена отрицательная связь с патологией (ρ = – 0,47, р <0,05)). Для опухолей изученных локализаций, реализующих ЭМП, характерен дисбаланс активности СОД и ГПО, который ведет к повышению уровней пероксида водорода и реализации его стимулирующих переход эффектов. Формированию агрессивного фенотипа карцином также способствует повышение уровней железа в тканях опухоли по сравнению с нетрансформированными тканями (р = 0,03). Установлена обратная связь между повышением содержания железа в опухоли и снижением его содержания в эритроцитах крови, оттекающей от пораженного органа (показатель корреляции Спирмена ρ = -0,66).
Заключение. Молекулярными особенностями патогенеза ЭМП может быть сочетанное повышение уровней пероксида водорода и ионов железа в опухоли. Поскольку пероксид водорода стимулирует способность белков высвобождать ионизированное железо, допускаем, что эритроциты могут стать источником железа для тканей опухоли.

Литература

1. Vasilenko I.V., Kondratyk R.B., Grekov I.S., Yarkov A.M. Epithelial-mesenchymal transition in main types of gastric carcinoma. Clin. exp. Morphology. 2021; 10 (2): 13-20. doi: 10.31088/ CEM2021.10.2.13-20
2. Zeng J., Li M., Xu J-Y. Aberrant ROS mediate cell cycle and motility in colorectal cancer cells through an oncogenic CXCL14 signaling pathway. Front. in Pharmacol. 2021; 12: 764015. doi: 10.3389/fphar.2021.764015
3. Kumari S., Badana A.K., G M. M. Reactive Oxygen Species: A Key Constituent in Cancer Survival. Biomark. Insights. 2018; 13: 1-9. doi: 10.1177/1177271918755391
4. Tabata S., Yamamoto M., Goto H. Thymidine catabolism promotes NADPH oxidase-derived reactive oxygen species (ROS) signalling in KB and Yumoto cells. Scientific Reports 2018; 8: 6760. doi: 10.1038/s41598-018-25189-y
5. Snezhkina A.V., Kudryavtseva A.V., Kardymon O.L. et al. ROS Generation and Antioxidant Defense Systems in Normal and Malignant Cells. Oxid Med Cell Longev. 2019; 2019: 6175804. doi: 10.1155/2019/6175804
6. Yu Q., Zhou B.P., Wu Y. The regulation of snail: on the ubiquitin edge. Cancer Cell Microenviron. 2017; 4 (2): e1567.
7. Vara D., Watt J. M., Fortunato T. M. Direct Activation of NADPH Oxidase 2 by 2-Deoxyribose-1-Phosphate Triggers Nuclear Factor Kappa B-Dependent Angiogenesis. Antioxid Redox Signal. 2018; 28 (2): 110-30. doi: 10.1089/ars.2016.6869
8. Li W., Cao L., Han L. Superoxide dismutase promotes the epithelial-mesenchymal transition of pancreatic cancer cells via activation of the H2O2/ERK/NF-κB axis. Int. J. Oncol 2015; 46 (6) : 2613-20. doi: 10.3892/ijo.2015.2938.
9. Ursini F., Maiorino M. Lipid peroxidation and ferroptosis: The role of GSH and GPx4. Free Radical Biology and Medicine. 2020; 152: 175-185.
10. Zuikov S.A., Borzenko B.G., Shatova O.P., Barurova E.M. Correlation of nucleotides and carbohydrates metabolism with pro-oxidant and antioxidant systems of erythrocytes depending on age in patients with colorectal cancer. Experimental Oncology. 2014; 36 (2): 117-20.
11. Сучков М.Ю., Степанов Г.О., Осипов А.Н. Молекулярные механизмы инициации ферроптотических процессов при действии комплексов цитохрома С с фосфатидной кислотой. Актуальные вопросы биологической физики и химии. БФФХ-2022: материалы XVII международной научно-технич. конференции. 19-23 сентября 2022.Севастополь; 2022: 173-174.