Жуков В.И., Перепадя С.В., Зайцева О.В.,

Перепадя О.В., Бондаренко М.А., Гордиенко Н.А.

Харьковский национальный медицинский университет, г.Харьков

Прогностическое значение состояния NO-синтазной окислительной системы у больных колоректальным раком

В последние годы в научной литературе появилось большое количество работ, свидетельствующих о важной роли оксида азота (NО) как полифункционального регулятора структурно-метаболических процессов [1,3,4,6]. Согласно современным представлениям, газообразный химический медиатор NО играет универсальную роль модулятора физиологических функций сердечно-сосудистой, нервной, иммунной, мышечной, дыхательной, пищеварительной и других систем организма.

Оксид азота, вместе с тем, – потенциально токсическая молекула, которая может быть губительной как для клеток, включая раковые, так и для внутриклеточных патогенных микроорганизмов. Установлено, что цитотоксичность NО является результатом образования большого количества этих молекул и инициацией апоптоза [5]. Двойственность действия NО проявляется в его способности защищать клетку от апоптозных сигналов и вызывать апоптоз.

Целью работы являлось изучение состояния NO-синтазной окислительной медиаторной системы у больных колоректальным раком и определение содержания в сыворотке крови токсичного продукта окислительного дезаминирования – аммиака.

Материалы и методы исследования

Клинически обследовано 239 больных колоректальным раком в возрасте от 35 до 76 лет, из них 146 мужчин и 93 женщины. В зависимости от формы развития рака толстого кишечника больные распределились следующим образом: рак прямой кишки (РПК) выявлен у 29 мужчин и 25 женщин; сигмовидной (РСК) – у 35 мужчин и 25 женщин; слепой (РСлК) – у 15 мужчин и 12 женщин; поперечно-ободочной (РПОК) – у 48 мужчин и 18 женщин; толстой (РТК) – у 17 мужчин и 13 женщин. Первая стадия опухолевого процесса определена у 6 пациентов (4 мужчин и 2 женщин); вторая – у 34 (18 мужчин и 16 женщин); третья – у 161 (104 мужчины и 57 женщин) и четвертая – у 38 пациентов (20 мужчин и 18 женщин) с неоперабельным течением новообразования. Группа сравнения включала 43-и условно здоровых пациента в возрасте от 40 до 65 лет (23 мужчины и 20 женщин), которые представляли контрольную группу наблюдения.

Программа исследования NО-синтазной окислительной системы предусматривала определение в сыворотке крови как больных, так и условно здоровых пациентов продуктов окисления оксида азота – нитритов (NO₂), нитратов (NO₃), S-нитрозотиола, эндотелиальной (eNOS) и индуцибельной (iNOS) NO-синтазы, а также одного из токсичных субстратов окислительного дезаминирования аминокислот, биогенных моноаминов, амидов аминокислот (L-глутамина и L-аспарагина), пуриновых, азотистых оснований и др. – аммиака (NН₃). Содержание NO₂, NO₃, S-нитрозотиола и активности eNOS, и iNOS определялись в соответствии с методическими рекомендациями [2].

Аммиак в сыворотке крови исследовался методом ионообменной хроматографии на ионитах. После разделения аминокислот на ионитах регистрация их количества и NН₃ осуществлялась на автоматическом анализаторе аминокислот ААА-339 (Чехия). Статистическая обработка полученных результатов исследования проводилась с использованием пакета программ «Биостатистика 4.03».

Результаты и их обсуждение

Учитывая, что первая стадия КРР была установлена только у 6 пациентов (4 мужчины и 2 женщины), средние значения анализируемых показателей были рассчитаны совместно без разделения по полам. Обнаружено повышение содержания в сыворотке крови метаболитов обмена оксида азота – нитритов, нитратов. По сравнению с условно здоровыми мужчинами и женщинами достоверных отличий в содержании S-нитрозотиола, а также активности eNOS и iNOS у больных не выявлено.

При второй и третьей стадиях развития опухолевого процесса отмечалось значительное увеличение содержания в сыворотке крови аммиака, нитритов, нитратов и активности фермента eNOS (таблица). Комплексная оценка окислительной системы оксида азота свидетельствовала о повышении уровня его депонирования в зависимости от стадии формирования патологического процесса и степени тяжести болезни. Так, при третьей стадии заболевания наблюдались высокие уровни в сыворотке крови S-нитрозотиола (как у мужчин, так и у женщин), превышающие таковые у условно здоровых пациентов в 2 раза.

Таблица

Состояние NО-синтазной окислительной системы у больных КРР до лечения в зависимости от стадии опухолевого процесса

Показатели	Пол, M+m (n), стадия болезни (группа наблюдения)
	мужчины				женщины
	2^яст. n=18	3^яст n=104	4^яст. n=20	Условно здоров. n=23	2^яст. n=16	3^яст. n=57	4^яст. n=18	Условно здоров. n=20
NH3 (нмоль/л)	37,21+ 2,60^*	37,21+ 2,61^*	58,70+ 2,32^*	21,62+ 1,38	40,63+ 2,30^*	47,50+ 2,81^*	59,33+ 4,30^*	24,21+ 1,96
NO2 (мкмоль/л)	19,52+ 1,60^*	24,31+ 1,41^*	26,81+ 1,91^*	14,22+ 1,35	21,71+ 1,21^*	28,51+ 2,41^*	31,24+ 1,61^*	15,65+ 1,43
NO3 (мкмоль/л)	32,81+ 1,91^*	40,60+ 1,71^*	53,4+ 2,50^*	25,60+ 1,71	33,61+ 1,50^*	46,42+ 2,13^*	57,21+ 3,60^*	24,31+ 1,60
S-нитрозотиол (ммоль/л)	0,32+ 0,06	0,46+ 0,05^*	0,82+ 0,07^*	0,22+ 0,05	0,35+ 0,07	0,48+ 0,06^*	0,89+ 0,07^*	0,23+ 0,04
eNOS (пмоль/мин ·мг белка)	0,97+ 0,04^*	1,05+ 0,06^*	0,58+ 0,10^*	0,81+ 0,06	0,97+ 0,06^*	1,15+ 0,08^*	0,56+ 0,09^*	0,83+ 0,05
iNOS (пмоль/мин ·мг белка)	0,34+ 0,07	0,43+ 0,05	0,29+ 0,06	0,38+ 0,08	0,38+ 0,05	0,45+ 0,07	0,22+ 0,09^*	0,47+ 0,05

Примечание: * – различия с условно здоровыми достоверные, р < 0,05.

Результаты оценки состояния NОS-окислительной медиаторной системы указывают на развитие при КРР эндотоксемии, степень которой тесно сопряжена со стадией болезни, тяжестью течения патологического процесса и уровнем накопления в сыворотке крови основного продукта окислительного дезаминирования – аммиака. Особенно высокие уровни его обнаруживались при третьей и четвертой стадиях болезни, что может свидетельствовать о нарушении как процессов пищеварения, так и процессов, связанных с обезвреживанием аммиака в организме при развитии онкопатологии.

При четвертой стадии опухолевого процесса, в условиях состояния неоперабельности, наблюдалось значительное увеличение в сыворотке крови содержания аммиака, нитритов, нитратов и S-нитрозотиола на фоне существенного снижения активности ферментов eNOS, iNOS, что может служить прогностически неблагоприятным показателем течения болезни.

Выводы

Таким образом, анализ содержания оксида азота и состояния динамики окислительной NО-синтазной системы выявил сопряженность активации свободнорадикальных процессов и развития эндогенной интоксикации организма, которые сопровождались значительным повышением в сыворотке крови содержания аммиака, NO₂, NO₃, S-нитрозотиола, что может быть использовано при разработке и обосновании комплекса лечебно-оздоровительных и реабилитационных мероприятий для каждой стадии КРР.

Список литературы

1. Гуревич К.Г., Шимановский Н.Л. Оксид азота: биосинтез, механизмы действия, функции// Вопросы биологии медицины и фармакологической химии. – 2000. – №4. – с.16-21.

2. Ковальова О.М., Демиденко Г.В., Горбач Т.В. Діагностика ендотеліальної функції – оцінка вазоактивного пулу оксиду азота// Методичні рекомендації МОЗ України. – Київ. – 2007. – 20с.

3. Малышев И.Ю. Введение в биохимию оксида азота. Роль оксида азота в регуляции основных систем организма// Российский журнал гастроэнтерологии, гапатологии, колопроктологии. – 1997. – №1. – С.49-56.

4. Невзорова В.А., Зуга М.В., Гельцер Б.И. Роль оксида азота в регуляции легочных функций// Терапевтический архив – 1997. – Т.69,№3. – С.68-73.

5. Dawson V.L., Dawson T.M. Nitric oxide neurotoxicity // J. Chem. Neuroanat. – 1996. - №3-4. – P. 179-190.

6. Wang Y., Marsden P.A. Nitric oxide synthases: biochemical and molecular regulation // Curr. Opin. Nephrol. Hypertens. – 1995. – Vol. 4. – P. 12-22.