*Белевцов Ю.П., Баранников К.В., *Перепадя С.В., Жуков В.И.,

Книгавко В.Г., Бондаренко М.А., Гордиенко Н.А.

Харьковский национальный медицинский университет

*Харьковская медицинская академия последипломного образования

Интенсивность биохемилюминесценции сыворотки крови как прогностический критерий оценки степени тяжести рака толстого кишечника и адекватной патогенетической терапии

Исследование биохемилюминесценции (БХЛ) позволяет получить глубокое представление о структурно-функциональном и метаболическом состоянии различных систем, органов и функций, которые протекают на молекулярном уровне в организме.

Известно, что длительная активация свободнорадикального окисления (СРО) неизбежно приводит к изменениям в составе липидов мембран, их проницаемости, заряда, полярности, текучести, ведущим к нарушениям функций клетки и внутриклеточных структурно-функциональных единиц [1-3]. БХЛ рассматривается как один из важных методов изучения молекулярной энергетики биохимических реакций, которые протекают в организме, обеспечивая анаболические и катаболические процессы, дает важную информацию для дифференцировки заболеваний, позволяет следить за ходом патогенетической терапии. Отмечается высокая корреляционная связь между уровнем интенсивности БХЛ и состоянием антиоксидантов и продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), уровнем обменных процессов в органах и тканях и содержанием в них свободных радикалов [3-5].

Шахбазовым В.Г. [6-8] установлена роль электрокинетических свойств клеточных ядер в метаболической активности клетки, процессах биоэнергетики, определены их связи с генотипом, возрастом, содержанием в ядре РНК, ДНК, кислых белков, АТФ, АДФ, транскрипционной активностью ядерного генома, степенью гетерохроматизации и др.

В связи с вышесказанным, целью работы являлось изучение интенсивности БХЛ сыворотки крови у больных колоректальным раком (КРР) и определение роли сверхслабого свечения для обоснования стадии заболевания, адекватной патогенетической терапии, а также прогноза выздоровления.

Материалы и методы исследования. В группе больных насчитывалось 239 человек в возрасте от 35 до 73 лет (146 мужчин, 93 женщины) с установленным диагнозом колоректальный рак. В зависимости от локализации опухолевого процесса рак прямой кишки (РПК) установлен у 54 больных (29 мужчин, 25 женщин); сигмовидной (РСигК) - у 62 (37 мужчин, 25 женщин); слепой кишки (РСлК) - у 27 (15 мужчин, 12 женщин); поперечно-ободочной (РПОК) - у 66 человек (48 мужчин, 18 женщин); толстой (РТК) - у 30 человек (17 мужчин, 13 женщин). В зависимости от стадии заболевания: первая (I) выявлена у 6 больных, вторая (II) - у 34, третья (III)- у 161; четвертая (IV) - у 38 пациентов.

Группу условно здоровых людей (основная группа сравнения) составили 48 человек в возрасте от 36 до 65 лет (26 мужчин и 22 женщины).

В качестве дополнительного контроля исследования интенсивности БХЛ использовалась сыворотка крови инженерно-технического персонала, который не контактировал с вредными условиями производства и не предъявлял жалобы на состояние здоровья. Эта группа наблюдения включала 265 человек ПО «ХЭМЗ» г. Харьков; 172 инженерно-технических работника (ИТР) ПО «Капролактам» г. Дзержинск, Россия; 184 ИТР НПО «Полимерсинтез» г. Владимир, Россия; 66 ИТР НПО «Синтез ПАВ» г. Шебекино, Россия. Таким образом, дополнительная группа сравнения включала 687 ИТР в возрасте от 20 до 70 лет (384 мужчины, 303 женщины.

Программа исследования предусматривала изучение интенсивности БХЛ сыворотки крови и электрокинетических свойств клеточных ядер буккального эпителия у больных КРР и в двух группах сравнения (основная и дополнительная - ИТР). Интенсивность сверхслабого свечения определяли хемилюминометром ХЛМЦ1-01. В кювету предварительно вносили 50 мкл люминола, затем 1,0 мл сыворотки крови при t 37°С и помещали ее торцом над ФЭУ-37 в светонепроницаемую камеру. После чего наблюдали спонтанную биохемилюминесценцию (СБХЛ) и индуцированную (ИБХЛ) 0,5% раствором Н₂O₂ в количестве 50 мкл. Интенсивность вспышки свечения регистрировали автоматически потенциометром и счетчиком количества фотонов в секунду. (имп/с). Об энергетике биохимических процессов и метаболической активности биосистем судили как по интенсивности БХЛ сыворотки крови, так и по функциональному состоянию клеточных ядер буккального эпителия [6].

Исследование электрокинетических свойств клеточных ядер проводилось методом внутриклеточного микроэлектрофореза в камере с неокисляющимися электродами на приборе Потенциал-1. Наблюдение вели при напряжении на электродах камеры 30 В и силе тока 0,1 А. В мазок клеток буккального эпителия добавляли 0,5 мкл среды для микроэлектрофореза. Оценка биологического возраста осуществлялась по проценту электроотрицательности ядер (ЭОЯ) буккального эпителия и сравнению с эталонной кривой [6,7,8].

Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием методов вариационной статистики и оценкой достоверности различий по критерию Стьюдента-Фишера.

Результаты исследования и их обсуждение. Изучение интенсивности индуцированной H₂O₂ БХЛ сыворотки крови и электроотрицательности ядер клеток буккального эпителия у больных КРР в зависимости от стадии развития опухолевого процесса обнаружило снижение этих показателей и коррелировало с тяжестью развития канцерогенеза (табл. 1). Так, при I стадии заболевания интенсивность H₂O₂ ИБХЛ снижалась в 1,4 раза или на 29,7%; при II - в 1,7 раза или на 42,2%; при III - в 2,2 раза или на 63,4%; при IV - в 3,2 раза или на 69,6% по сравнению с группой условно здоровых пациентов. Сходная динамика падения уровня ЭОЯ наблюдалась при изучении их электрокинетических свойств. При I, II, III и IV стадиях канцерогенеза процент ЭОЯ снижался соответственно на 24,2%, 38%, 49,4% и 65,3% или в 1,3; 1,6; 1,9 и 2,9 раза по сравнению с контрольной группой наблюдения.

Исследования ЭОЯ буккального эпителия показали, что у больных КРР в зависимости от степени тяжести опухолевого процесса происходит повышение уровня биологического возраста по сравнению с паспортными данными. При I стадии заболевания биологический возраст увеличивается более чем на 3 года, при II - на 4,5 года, при III - на 8,5 и при IV стадии - более чем на 12 лет. Эти результаты указывают на усиление процессов, связанных со скоростью старения организма, и на повреждение цитоплазматических мембран у больных, страдающих КРР.

Таблица 1

Состояние индуцированной H₂O₂ БХЛ сыворотки крови и ЭОЯ буккального эпителия у больных КРР в зависимости от стадии канцерогенеза

Показатели	Группа наблюдения, стадии заболевания (М±m)
	условно здоровы	I стадия (n=6)	II стадия (n=34)	III стадия (n=161)	IV стадия (n=38)
H2O2 БХЛ, имп/с	780,3±45,8	548,9±47,3*	451,6±49,2*	З46,8±53,4*	245,7±39,3*
ЭОЯ (%)	65,05±2,6	48,7±2,7*	40,3±2,2*	33,6±2,8*	22,6±2,3*

Примечание: * - различия с группой «условно здоровые» достоверны, р<0,05

Анализ результатов исследования свидетельствует о том, что в условиях развития канцерогенеза отмечается срыв защитно-компенсаторных механизмов, направленных на обеспечение гомеостаза, который происходит в результате длительной активации свободнорадикальных процессов, перекисного окисления липидов и окислительной модификации сложных макромолекул (белки, нуклеиновые кислоты и др.), что неизбежно приводит к нарушению ядерно-цитоплазматических взаимодействий и контроля регуляции внутриклеточного метаболизма.

Одним из ведущих патогенетических механизмов формирования КРР является нарушение энергетики биохимических и метаболических процессов и мембранная патология клетки, которые приводят к ускорению старения организма и потенцируют активацию и индукцию канцерогенеза. Интенсивность индуцированной H₂O₂ БХЛ и показатели электрокинетических свойств клеточных ядер могут быть использованы для диагностики степени тяжести заболевания, обоснования оптимальной патогенетической терапии и составления прогноза выздоровления больных колоректальным раком.

Перспективы дальнейших исследований. Предусматривается в дальнейшем изучить обмен энергетических гормонов: тироксина, трийодтироксина, тиреотропина и глюкокортикоидов у больных КРР в зависимости от стадии развития канцерогенеза и обосновать возможную их патогенетическую роль в формировании опухолевого процесса.

Литература

1. Митрофанов А.И. Некоторые закономерности хемилюминесценции плазмы крови / А.И. Митрофанов, А.И. Журавлев //В сб. 2-й Всесоюзной конференции по биохемилюминесценции.- Новосибирск, 1967. - С. 14-15.

2. Владимиров Ю.А. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах / Ю.А. Владимиров, А.И. Арчаков // 1972.- М: Наука. - 252с.

3. Владимиров Ю.А. Исследования сверслабых свечений в биологических системах / Ю.А. Владимиров, Ф.Ф. Литвин //- Биофизика, 1969.-Т.4.-С.601-605.

4. Владимиров Ю.А. Чем болеют и от чего умирают клетки / Ю.А.Владимиров// Наука в СССР. -1989.- №2.- С. 76-81.

5. Жуков В.И. Детергенты-модуляторы радиомиметических факторов/ В.И.Жуков, В.В. Мясоедов, Ю.И. Козин и др. // Белгород, 2000. - 375с.

6. Шахбазов В.Г. Биоэлектрические потенциалы клетки и их возможные значения в эффекте гетерозиса и других генетических явлениях / В.Г.Шахбазов// Цитология и генетика. - 1967. -Т.1, № 4. - С.74-79.

7. Шахбазов В.Г. Биоэнергетические свойства ядра, ядрышка и хроматина в функциональной активности ядерного генома / В.Г. Шахбазов //I-й Всесоюзный биофиз. съезд. - М.: МГУ.-1987.- Т.2. - С.826-828.

8. Шахбазов В.Г. Активность ядерного генома и биоэлектрические свойства клеточного ядра и хроматина / В.Г. Шахбазов, Ю.Г. Шкорбатов // Структуры и функции клеточного ядра. - Черноголовка. - 1987. - 95с.