Аминокислоты и их дериваты как показатели метаболического дисбаланса при злокачественных новообразованиях

Глазев А.А., Нефёдов Л.И.

НИЛ биохимии биологически активных веществ ГрГУ им. Я. Купалы, г.Гродно, Республика Беларусь

Возникновению и развитию злокачественных новообразований сопутствуют выраженные нарушения в промежуточном обмене и метаболизме аминокислот и их производных, проявляющиеся на тканевом, клеточном и субклеточном уровнях [1, 2, 3, 4, 5].

Особенности превращений аминокислот в разнообразных типах опухолей исследованы довольно широко и подробно [6] по сравнению с аминокислотным пулом тканей и биологических жидкостей опухоленосителя. При этом продемонстрировано, что вовлечение аминокислот в патогенез онкологических заболеваний и во взаимоотношения опухоль — организм хозяина реализуется на нескольких уровнях.

Во-первых, показано, что снижение активности специфических ферментов катаболизма аминокислот в злокачественных новообразованиях является причиной использования последними эндогенного фонда аминокислот хозяина для собственного роста, что приводит к возникновению отрицательного азотистого баланса [7]. Одновременно формирующийся на этом фоне аминокислотный дисбаланс усугубляется изменениями активности реакций протеолиза и транспорта аминокислот.

Во-вторых, в последние годы убедительно доказано, что L-аминокислоты или их производные являются эндогенными регуляторами активности процессов пролиферации и дифференцировки злокачественных клеток, а антиметаболиты этих соединений способны индуцировать репрограммирование “дефектных” клеток и апоптоз [8, 9].

Одновременно, существующие методы терапии злокачественных заболеваний (хирургический, лучевой, химиотерапевтический) не только не устраняют аминокислотный дисбаланс в организме больного, но чаще всего усугубляют его, что, по мнению ряда исследователей, является одной из значимых причин их недостаточной эффективности [10].

Метаболический контроль и коррекция моделируемых или возникающих естественным путем патологических состояний основаны на наличии адекватных биохимических критериев и их рациональном анализе. Информативность последних во многом определяется не только биологической значимостью, но и уровнем интеграции процессов обмена веществ, отражением которых являются эти показатели.

Указанным требованиям в первую очередь отвечает аминокислотный фонд физиологических жидкостей: достаточно широкий спектр определяемых показателей, взаимосвязанных в стандартных условиях, ключевое значение аминокислот в процессах биосинтеза белка, биологически активных соединений, их связующая функция между различными метаболическими потоками, реализуемая унифицированный по основным субстратам лимоннокислого цикла синтез и распад [1].

Информация, получаемая при анализе аминокислотного спектра физиологических жидкостей, имеет не только сугубо теоретическое, но и практическое значение. Продемонстрировано, что аминокислотный спектр плазмы крови больных злокачественными новообразованиями различных локализаций (лёгкие, желудок, мочевой пузырь) является достаточно информативным критерием степени тяжести и стадии заболевания.

В целом ряде исследований установлено, что относительная нормализация аминокислотного фонда в организме опухоленосителя является одним из достоверных критериев эффективности проводимого лечения и коррелирует с клиническими показателями. Последнее является особенно актуальным с точки зрения исследования механизмов канцеростатического действия применяемых фармакологических средств и поиска путей целенаправленной метаболической коррекции на этапах предоперационной подготовки и послеоперационной реабилитации больных злокачественными новообразованиями [11].

Очевидно, что аминокислотный дисбаланс является одним из наиболее характерных признаков онкопатологии. Так, значительное число исследований посвящено изучению изменений содержания свободных аминокислот и их дериватов в плазме крови (дисаминоацидемиям) и опухолевой ткани при злокачественном росте. Однако, информативность изменений уровней отдельных аминокислот в организме онкологических больных, определяющая значимость эндогенных концентраций этого класса соединений в сравнении с другими клинико-биохимическими критериями для диагностики, лечения, а также направленной метаболической коррекции аминокислотного дисбаланса при злокачественном росте остается до настоящего времени практически нерешенной задачей.

Таким образом, аминокислоты и их производные являются универсальными биологическими модификаторами и регуляторами важнейших метаболических реакций в организме человека и животных, а изменения их эндогенных концентраций служат достоверными показателями метаболического дисбаланса как важнейшего биохимического критерия происхождения и развития патологических процессов (в том числе онкологических заболеваний).

Литература:

1. Березов Т.Т. Метаболизм аминокислот и злокачественный рост. // Вестник АМН СССР. – 1982. – №9. – С. 19–24.

2. Amino Acids (Chemistry, Biology, Medicine) / Ed. Lubec C., Rosental J.A. - N.Y.: Escom, 1990. – 1196 p.

3. Nylan W.L. Abnormalies in Amino ACid Metabolism in Clinical Medicine. - Connecticut: Nerevalk, 1984. – 250 p.

4. Free amino acids / Kohno M., Hori K., Hoshino U., Ikuta Y. et al. // Nippon Rinsho. – 1995. – Vol.53, №1. – P.481–485.

5. Sasaki T. New anti-cancer drugs for gastrointestinal cancers / Can. To. Kagaku. Ryoho. – 1997. – Vol.13, №24. – P.1925–1931.

6. Березов Т.Т. Обмен аминокислот нормальных тканей и злокачественных опухолей. - М.: Медицина. 1969. – 224с.

7. Вретлинд А., Суджян А. Клиническое питание. - Стокгольм - Москва: Каби-Витрум. 1990. – 355с.

8. Нефедов Л.И. Результаты и перспективы применения аминокислот и их производных в качестве универсальных природных регуляторов обмена веществ и новых лекарственных препаратов // Мед. нов. – 2000. – №7. – С.9–13.

9. Bender D.A. Amino acid metabolism. – N.Y.: J. Willey & Sons, 1975. – 234 p.

10. Западнюк В.И., Купраш Л.П., Заика М.С. Аминокислоты в медицине. - Киев: Здоров'я. 1982. – 200с.

11. Нефёдов Л.И. Формирование фонда свободных аминокислот и их производных в условиях метаболического дисбаланса//Автореф. дис. докт. мед. наук. Мн. – 1993. – 34с.