Особливості метаболізму деяких мікроелементів у тканинах молочної залози за умов проліферативної патології icon

Особливості метаболізму деяких мікроелементів у тканинах молочної залози за умов проліферативної патології




Скачати 102.85 Kb.
НазваОсобливості метаболізму деяких мікроелементів у тканинах молочної залози за умов проліферативної патології
Дата15.07.2012
Розмір102.85 Kb.
ТипДокументи

УДК 618.19-008.9-092.18-02:504.75


Особливості метаболізму деяких мікроелементів У тканинах молочної залози за умов проліферативної патології


А.М.Романюк, д-р мед.наук, проф.; Р.О. Москаленко

Сумський державний університет


Вивчено особливості мікроелементного метаболізму у молочній залозі за умов проліферативної патології. Оцінено роль мікроелементів на метаболізм пухлинної тканини. Згідно з результатами досліджень у тканинах злоякісних пухлин молочної залози виявлено підвищення рівня іонів хрому, зниження   іонів міді, цинку, кобальту та нікелю.


Вступ

Проблема вивчення патогенетичних особливостей перебігу гіперпластичних захворювань молочної залози (МЗ) становить значний науковий інтерес, що пов’язується з постійним збільшенням цієї патології. Сучасні дослідження етіопатогенетичних аспектів пухлинного процесу в розвитку онкогенної трансформації клітин, ініціації та прогресуванні пухлини вагому роль відводять мікроелементам (МЕ) та мікроелементозам. Серед МЕ, які пов’язані з канцерогенезом, особливе значення надається іонам важких металів [1, 2, 3 ]. Вирішальне значення при цьому мають рівень концентрації МЕ, форма його сполук, співвідношення з іншими МЕ [4].

Іноді дисбаланс МЕ у тканинах має природне біогеохімічне походження – за умов проживання людини на території з підвищеним вмістом важких металів, селену тощо. У Сумській області біогеохімічною провінцією є територія Полісся (С-Будський, Шосткинський, Ямпільський райони), де спостерігається підвищений вміст важких металів (Zn, Pb, Cu, Cr та інші) [5].

Дефіцит або накопичення деяких хімічних елементів в організмі людини внаслідок техногенного впливу є фактором ризику екологічно залежних хвороб і патологічних станів. На даний час кожні місто, селище, завод, магістральна дорога, теплоцентраль є джерелом поширення підвищених концентрацій різних МЕ і в геохімічному розумінні   неоаномалійним локальним утворенням. Аномалія, утворена відходами індустріальних підприємств, суттєво позначається на відстані до 10-15 км. В ослабленій формі, особливо у напрямі сильних вітрів і водного стоку, дальність забруднення проявляється на відстані 30-50 км [4].

Неопластичні захворювання МЗ безперечно є екологічно залежною патологією, про що свідчить їх стабільне зростання в розвинутих країнах Північної Америки та Західної Європи [6].

Іони металів, особливо важких, тобто з атомною масою більше 50 а. о., знаходячись в дуже незначних кількостях в клітині, можуть змінювати структуру нуклеїнових кислот (НК) і порушувати процеси передачі генетичної інформації (реплікацію, транскрипцію і трансляцію), викликають одно- і двониткові розриви в ДНК, блокують синтез білка і зводять до генетичних аномалій і пухлинного росту [7,8].

Іони МЕ-металів належать до найбільш поширених і активних речовин, які впливають на структуру і функцію ДНК. Молекули нуклеїнових кислот знаходяться у клітині, а також у водних розчинах у вигляді поліаніона, і її нативна структура двониткової спіралі зберігається тільки в присутності певної концентрації катіонів, в основному іонів Na+ і K+ - фактично маємо справу з натрієвими і калієвими солями нуклеїнових кислот. У протилежному разі двоспіральність порушується і ланцюги ДНК відходять один від одного, відбувається перехід в стан вільного клубка одиночних ланцюгів.

Зв’язування іонів металів з різними центрами на ДНК специфічно і сильно залежить від природи іона. Якщо іони лужних (натрій, калій) і лужноземельних (магній, кальцій) металів взаємодіють переважно з фосфатними групами ДНК, то іони перехідних металів (Mn, Zn, Co, Ni, Cd, Cu, Hg, Ag) активно зв’язуються також з азотистими основами. Приєднання іонів до фосфатних груп підвищує стабільність ДНК, в той час як зв’язування з азотистими основами знижує температуру переходу спіраль-клубок. У деяких випадках вже при кімнатній температурі подвійна спіраль ДНК розпадається з переходом у клубкоподібний стан [8].

Деякі іони металів-МЕ, таких, як Cu, Hg, Cd, навіть при малих концентраціях призводять до локальних ушкоджень ДНК: розпаду подвійної спіралі, зміни її форми, хросомних аберацій (поворот основ на 180˚). У деяких випадках іони металів активують неензиматичний розрив хімічних зв’язків в ланцюгу НК, що приводить до одно- і двониткових розривів ланцюгів ДНК і проявляється хромосомними абераціями, спадковими мутаціями та пухлинним ростом.

Таким чином, іони важких металів проявляють свої мутагенну і канцерогенну дії, що підкріплюється даними наукової літератури. Згідно з експериментальними даними грузинських вчених під керівництвом Є.Л. Андронікашвілі, при надлишковій кількості іонів Mn і Cu в поживному середовищі кількість мутуючих бактерій і бактеріофагів зростає в сотні разів. Дані літератури свідчать про канцерогенність таких дуже поширених металів, як хром і нікель [1,2,4 ].


Мета роботи

Дослідити біохімізм МЕ (Cu, Mn, Co, Ni, Zn, Cr) у тканині МЗ на фоні проліферативної патології за умов несприятливої екологічної ситуації.


Матеріали і методи

Дослідження проводилося на матеріалі, отриманому під час оперативних втручань з приводу злоякісних, доброякісних пухлин та дисгормональних захворювань МЗ, які проводились на базі Сумського обласного клінічного онкологічного диспансеру (СОКОД). Всього було досліджено більше 100 зразків паренхіми МЗ з різною проліферативною патологією.

Хімічний аналіз виконували за загальноприйнятою методикою. На атомному абсорбційному спектрофотометрі SELMI С-115М1 визначали кількість міді (довжина хвилі - 324,7 нм), кобальту (довжина хвилі – 240,0 нм), нікелю (довжина хвилі – 232,7 нм), цинку (довжина хвилі - 213,9 нм), марганцю (довжина хвилі - 279,5 нм), хрому (довжина хвилі – 312,8 нм).


Результати дослідження ТА їх обговорення

Досліджували залежність рівня МЕ від ступеня атипії тканини молочної залози. Отримані результати подані у таблиці 1.

Оскільки інтерпретація отриманих результатів ускладнюється відсутністю стандартів вмісту МЕ в тканині МЗ у нормі і патології та відсутністю аналогічних досліджень і спостережень у науковій літературі, в даній роботі ми порівнюємо вміст хімічних елементів при різних нозологіях.

Вся проліферативна патологія поділена за морфологічними ознаками на 2 групи: патологічні тканини без клітинної атипії (доброякісні пухлинні процеси: фіброаденома, частково-фіброзний фіброаденоматоз, фіброзно-протоковий фіброаденоматоз, листоподібна фіброаденома, кіста) і тканини з вираженою атипією (злоякісні пухлини). Досліджували залежність рівня МЕ від ступеня атипії тканин молочної залози.


Таблиця 1   Вміст хімічних елементів у тканині МЗ при проліферативній патології

Група


Сu,

мг % на попіл

Mn,

мг% на попіл

Co,

мг% на попіл

Ni.

мг% на попіл

Zn,

мг% на попіл

Cr,

мг% на попіл

Доброякісні пухлинні процеси,

n = 53

0,556

0,029

0,124

0,088

4,075

1,746

Пухлини,

n =47

0,457

0,029

0,115

0,068

3,019

2,224


Аналіз результатів дослідження іонів міді показує зниження їх рівня при зростанні злоякісності пухлинного росту. Рівень міді в злоякісній пухлинній тканині знижений на 17,66 %. Дані літератури свідчать, що в певних біогеохімічних провінціях зниження кількості іонів міді сприяє росту ракових захворювань у людей похилого віку [7]. Це можна пояснити тим, що мідь є кофактором супероксиддисмутази (СОД), одним з основних ферментів антиоксидантної системи, який знешкоджує найбільш токсичну форму кисню –супероксид-аніон О2Ї[7].

Зв’язок онкологічних захворювань з дією на організм підвищеної кількості активних радикалів- продуктів перекисного окислення ліпідів (ПОЛ) не викликає сумнівів. Активні радикали (продукти ПОЛ і активні форми кисню – АФК) пошкоджують нуклеотиди, викликаючи мутацію певних ділянок генів, які відповідають за синтез антиракових, антиметастатичних протеїнів і антиоксидантів, що призводить до розвитку злоякісних пухлин. Крім того, продукти ПОЛ і АФК викликають активацію онкогенів через пероксидзалежні фактори транскрипції (NF-kappa B) [3].

Іони важких металів відіграють роль токсичних МЕ (сюди відносять есенціальні МЕ в токсичних дозах). Їх дія полягає в ослабленні антиоксидантного захисту клітини (схема 1). Це відбувається в результаті зв’язування іонами металів сульфгідрильних груп глутатіону і ліпоєвої кислоти, тобто сполук, завдяки яким відбувається регенерація і відновлення інших антиоксидантів в організмі (цикл вітамінів Е і С) [3,5]. За винятком Ве і Ва, всі токсичні МЕ утворюють міцні дисульфідні зв’язки [7]. Існує думка, що токсичність деяких МЕ обумовлена антагоністичними відношеннями з іншими МЕ, наприклад, есенціальні МЕ-мідь і цинк   можуть витіснятися Hg, Pb, Be, Cr, Cd, Ni в процесі комплексоутворення з біокомплексів [7].

Рівень марганцю в обох групах в середньому практично не відрізняється, але він на 0,67 % вищий в атипічних тканинах. Участь даного МЕ в канцерогенезі і прогресуванні пухлинного процесу на нашу думку, сумнівна.

Повідомлення про канцерогенну дію кобальту [4] в наших дослідженнях не знайшло підтвердження: рівень кобальту вищий у тканинах доброякісних пухлинних процесів на 7,38 %.

Нікель широко застосовується у промисловості (нержавіючі сталі, каталізатори, батареї, електронікелювання), що обумовлює поширення його сполук як забруднюючих агентів. В експерименті внутрішньом’язове, інтратрахеальне, внутрішньоплевральне введення піддослідним тваринам металічного нікеля та його сполук (сульфід, гідроксид, монооксид) викликало утворення різноманітних злоякісних пухлин – аденокарцином, сарком, плоскоклітинного раку. Але в наших дослідженнях накопичення нікелю в пухлинних тканинах не спостерігається. Навпаки, вміст нікелю в тканинах без атипових змін вище на 22,57 %. На нашу думку, значення цього МЕ в канцерогенезі перебільшується.

Вміст цинку в атипових злоякісних тканинах нижче на 25,93 %, що свідчить про значні зрушення в біохімізмі пухлинних клітин, оскільки цинк належить до есенціальних МЕ.





^

Глутатіон, ліпоєва кислота




Рисунок 1 - Порушення регенерації системи антиоксидантів


Аналіз вмісту хрому показує його надлишкове накопичення в атипових тканинах в порівнянні з доброякісними пухлинами – різниця складає 21,49 %. Така залежність свідчить про можливі канцерогенні властивості хрому, що підтверджується даними наукової літератури [3].

Найбільш вірогідною причиною коливання рівнів хімічних елементів ми вважаємо зміну загального метаболізму, пов’язану з клітинною атипією і онкогенною трансформацією. У тканині, яка зазнала таких змін, відбувається біохімічна зміна пріоритетів – активуються інші метаболічні шляхи, які повинні забезпечувати швидкий поділ клітин. Зміни торкаються метаболізму вуглеводів, білків, нуклеотидів і нуклеїнових кислот (НК). Швидкий ріст пухлинних клітин визначає високу потребу в енергії АТФ, що приводить до інтенсифікації аеробного гліколізу. Але внаслідок посиленого окислення глюкози виникає недостатність коферментів НАД+, КоА-SH, ТПФ, що перешкоджає аеробному розпаду глюкози у пухлинній клітині і виключає роботу циклу Кребса.

Високий проліферативний потенціал пухлинних клітин вимагає підвищеної кількості нуклеотидів і НК, для синтезу яких необхідний рибозо-5-фосфат. Ця сполука є продуктом обміну глюкози по пентозофосфатному шляху, активність якого підвищується в кілька разів [9]. Прискорений синтез і реплікація ДНК активують синтез структурних білків, особливо ядерних – гістонів. Одним з перших проявів злоякісної трансформації є експресія генів, які відповідають за кодування ключових ферментів анаболізму і катаболізму нуклеотидів і НК, причому процеси синтезу переважають над розпадом [9].

Все вищезазначене призводить до підвищення рівня певних ферментів, до складу яких входять мікроелементи в ролі коферментів. Таким чином, відбуваються зрушення у хімічному складі тканин.


Висновки

При підвищеному надходженні МЕ в організм спостерігається їх накопичення в тканинах. Особливо це спостерігають в органах з пухлинними процесами. Така кореляція між підвищенням рівня МЕ і посиленням пухлинного росту свідчить про роль окремих МЕ в канцерогенезі.

Зрушення в хімічному складі обумовлено також зміною метаболізму пухлинної тканини, яке викликало підвищення рівня певних ферментів, що приводить до дисбалансу МЕ- підвищення вмісту одних і зниження вмісту інших.


Перспективи подальших дослідженнь

Для з’ясування запропонованої гіпотези – її підтвердження або скасування   потрібно провести подальше дослідження стосовно вивчення метаболізму МЕ та їх біохімізму у пухлинних та здорових тканинах.

Summary


In this work are represented the results of study of morphological changes and features of a metabolism of some microelements in tissues of the mammaries by proliferative processes

^

Список літератури


  1. Мудрый И.В., Короленко Т.К. Тяжелые металлы в окружающей среде и их влияние на организм / / Врачебное дело. – 2002.   № 5-6. – С. 6-9.

  2. Гильденскиольд Р.С., Новиков Ю.В., Хамидулин Р.С. и др. Тяжелые металлы в окружающей среде и их влияние на организм // Гигиена и санитария.   1992.   №5-6. – С. 6-9.

  3. Воронцова Л.Л., Каширин В.А. Состояние оксидантно - антиоксидантной системы организма у больных раком гортани // Вісник СумДУ. – 2005.   № 3 (75). – С. 184-189.

  4. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А. и др. Микроэлементозы человека. – М.: Медицина, 1991. –496 с.

  5. Балаболкин М.И., Клебанова Е.М. Роль окислительного стресса
    в патогенезе сосудистых осложнений диабета //Проблемы эндокринологии.   2000.   №6.– С. 29-34.

  6. Зотов А.С., Белик Е.О. Мастопатии и рак молочной железы. – М.: Медпресс – информ, 2005. –111 с..

  7. Жолнин А.В. Химические элементы в окружающей среде и в организме человека.   Челябинск: ЧГМА, 2000.   30 с.

  8. Андроникашвили Э.Л. Малигнизация и изменение некоторых физико-химических свойств биомакромолекул и надмолекулярных структур // Биофизика.- 1987.-№5.   С.782-790.

  9. Ордженикидзе К.А., Рощин А.В. Кобальт – токсичность, биологический контроль //Гигиена труда и профессиональные заболевания.   1991.   №12.   С. 5-8.


Надійшла до редакції 20 квітня 2006 р.

Схожі:

Особливості метаболізму деяких мікроелементів у тканинах молочної залози за умов проліферативної патології iconМолоді та спорту україни
«вплив променевої терапії на результати лікування раку молочної залози залежно від екологічних умов регіону»
Особливості метаболізму деяких мікроелементів у тканинах молочної залози за умов проліферативної патології iconМорфологічні особливості структурних змін щитовидної залози при різних видах її патології а. М. Романюк, д-р мед наук, проф.; Л.І. Карпенко, канд мед наук
Погіршення екологічної ситуації після аварії на чаес викликало збільшення частоти виникнення вузлових захворювань щитовидної залози...
Особливості метаболізму деяких мікроелементів у тканинах молочної залози за умов проліферативної патології iconВивчення вмісту мікроелементів в міокарді щурів за умов хронічної ниркової недостатності лось Л. О., асист.; Гарбузова В. Ю., доц
Вивчення вмісту мікроелементів в міокарді щурів за умов хронічної ниркової недостатності
Особливості метаболізму деяких мікроелементів у тканинах молочної залози за умов проліферативної патології iconВікові особливості ростових процесів кісток скелета за умов дії на організм мікроелементозів к. А. Романюк Науковий керівник – проф. Сікора В. З
Найбільш виражені зміни виявлені у тварин молодого віку: пригнічення росту, зниження проліферативної активності хрящових та кісткових...
Особливості метаболізму деяких мікроелементів у тканинах молочної залози за умов проліферативної патології icon’’затверджую’’
Змістовий модуль Загальна онкологія. Організація онкологічної служби. Рак молочної залози
Особливості метаболізму деяких мікроелементів у тканинах молочної залози за умов проліферативної патології icon’’затверджую’’ Завідувач кафедри
Змістовий модуль Загальна онкологія. Організація онкологічної служби. Рак молочної залози
Особливості метаболізму деяких мікроелементів у тканинах молочної залози за умов проліферативної патології iconТематичний план
Захворювання молочної залози (дисгормональні, пухлинні) Мастит. Артерiальнi тромбози I емболiї. Тромбоемболія легеневої артерії....
Особливості метаболізму деяких мікроелементів у тканинах молочної залози за умов проліферативної патології iconІнформація з державної програми «Здоров’я нації» «Рак молочної залози»
Аблицова Н. В. Клиника и лечение мультицентрического рака молочной железы /Н. В. Аблицова, Д. Д. Пак, Г. А. Франк //Российский онкологический...
Особливості метаболізму деяких мікроелементів у тканинах молочної залози за умов проліферативної патології iconВ. Е. СумДУ, кафедра педіатрії з курсом медичної генетики
Цілком очевидно, що комбінована недостатність мікроелементів погіршує перебіг залізодефіцитного стану (здс), однак ступінь дефіциту...
Особливості метаболізму деяких мікроелементів у тканинах молочної залози за умов проліферативної патології icon"гнійні захворювання залозистих органів"
Науково-методичне обгрунтування теми: Мастит- запалення паренхіми та інтерстиціальної тканини молочної залози в 80-95% виникає в...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи