Перепадя С.В.
Харківська медична академія післядипломної освіти
Особливості метаболічного стану сполучної
тканини в умовах розвитку колоректального раку
і їх клінічне значення
Вступ
Сполучна тканина складає
близько 50% від маси тіла. Вона виконує опорну, механічну, комунікативну,
захисну, дренажну, пластичну і багато інших функцій в організмі [1, 2, 3, 4].
Її особливостями є: мала кількість видів клітин (фібробласти, хондробласти,
кератобласти), міжклітинного матриксу, глікозаміногліканів (ГАГ) і протеогліканів
(протеоглікани вміщують 5% білка і 95% ГАГ) [1]. Глікозаміноглікани сполучної
тканини представлені: гіалуроновою кислотою, хондріотинсульфатами,
кератансульфатами і дерматансульфатами. Основним білком сполучної тканини є
фібрилярний білок колаген, який продукується фібробластами і має особливу
амінокислотну послідовність [1]. При старінні в
колагені утворюється велика кількість поперекових сшивок, внаслідок чого він
стає більш жорстким. Важливим білком сполучної тканини є також фібрилярний
білок еластин, продукуємий фібробластами. Цей білок здатний до зворотного
розтягування в різних напрямках [3]. Відомо, що багато патологічних станів і хвороб
поєднані із структурно-метаболічними порушеннями сполучної тканини. До них
можуть бути віднесені пневмофіброз, ревматоїдний артрит, ревматизм,
дерматоміозит, хронічні захворювання внутрішніх органів і тканин, вібраційна хвороба, вузловий періартрит та
ін. [2,
4, 5].
Метою роботи було вивчення стану обміну сполучної тканини у
хворих на КРР і обгрунтування критеріїв оцінки ступеня тяжкості захворювання і
розповсюдженості патологічного процесу.
Матеріали та методи дослідження
Програма дослідження
передбачала вивчення особливостей обміну сполучної тканини у хворих
колоректальним раком з різною локалізацією патологічного процесу в товстій
кишці. Під наглядом перебувало 81 пацієнт у віці від 40 до 68 років, які мали
підтверджений гістологічно і клінічно діагноз раку товстої кишки та знаходились
на лікуванні у Харківському обласному онкологічному центрі. Групу порівняння складали умовно-здорові пацієнти аналогічногі
віку і статі (18 осіб). Відповідно до
локалізації патологічного процесу рак прямої кишки (РПК) було діагностовано у
37, попереково-ободової (РПОК) у 14, рак
сліпої (РслК) у 16 і рак сигмоподібної (РСигК) у 14 пацієнтів. Серед хворих РПК ІІ, ІІІ і ІV стадію було виявлено
відповідно у 8, 21 і 8 пацієнтів. У 6 і 8 хворих визначено РПОК, у 9 і 7 РСлК,
у 8 і 6 РсигК, відповідно при ІІІ і ІV стадіях розвитку патологічного процесу. Оцінку стану
сполучної тканини у хворих КРР проводили по визначенню глікозаміногліканів,
активності ферменту еластази, колагенолітичній активності сироватки крові, які
здатні надати цінну інформацію про стан структурно-метаболічних і обмінних
процесів в сполучній тканині при онкопатології. Джерелом колагенолітичної
активності (КЛА) можуть бути фермент колагеназа і ін. протеази тканин, органів
травлення і форменних елементів крові. Було показано, що колагеназа відіграє
пускову роль у ферментативному розщепленні колагену. Оцінку КЛА плазми крові
здійснювали по сумарній кількості (при ферментативному гідролізі) вільного і
пептидно-зв'язаного оксипроліна в діагностуємій пробі. Для цього знаходили по
калібровочній кривій відповідне оптичній густині значення кількості оксипроліна
при довжині хвилі λзб=570нм. Значення КЛА сироватки крові
виражали в мікромолях оксипроліна на 1 л плазми крові за 1 час (мкмоль/л·час).
Сумарні глікозаміноглікани (кислі мукополісахариди) визначали в сироватці крові
з використанням трихлороцтової кислоти і відомої карбозольної реакції, яка
забезпечує фіолетово-рожеве забарвлення. Фотометрування дослідних проб здійснювали при довжені хвилі
λзб =530нм. Вміст ГАГ виражали через гексуронові кислоти в
мкмоль/л. Еластаза в сироватці крові досліджувалась імуноферментним методом за
допомогою моноклональних антитіл та набору реагентів (Human PMN Elastasa Elisa RD 191021100) «Biovendor» Німеччина. Статистична
обробка результатів дослідження виконана за допомогою пакету прикладних програм
STATISTIKA 6.0 і оцінки вірогідності різниці по Стьюденту-Фішеру.
Результати дослідження та їх обговорення
Вивчення структурно-метаболічного
стану сполучної тканини виявило дуже високу активність еластази у хворих на рак
прямої і сліпої кишки, перевищуючи рівні умовно-здорових пацієнтів в 3-6 разів.
При РПОК і РСигК різниця вірогідних показників була меншою (табл. 1) між
хворими і
Таблиця 1
Склад глікозаміногліканів та
активність еластази в плазмі крові хворих на колоректальний рак в залежності
від локалізації пухлинного процесу
|
Локалізація патологічного
процесу (n=81) |
Показники, М±m |
|
|
еластаза (пг/мл) |
глікозаміноглікани (мкмоль/л) |
|
|
рак прямої кишки (n=37) |
184,3±35,6* |
59,6±4,3* |
|
рак попереково-ободової
кишки(n=14) |
63,4±3,7* |
108,5±5,4* |
|
рак сліпої кишки (n=16) |
82,6±4,2* |
44,1±2,5* |
|
рак сигмовидної кишки(n=14) |
61,7±4,8* |
46,7±2,4* |
|
умовно здорові (n=18) |
27,3±1,8 |
35,8±1,2 |
Примітка: * - різниця вірогідна, p<0,05.
групою порівняння. Так,
активність еластази в сироватці крові у хворих на РПК була 184,3±35,6 пг/мл,
тоді як у групі порівняння цей показник дорівнював 59,6±4,3 пг/мл. При РСлК
активність еластази відповідала 82,6±4,2 пг/мл, у групі порівняння 44,1±2,5
пг/мл. У хворих на РПОК эластаза підвищувалась у 2,1 рази, а при РСигК в 2,2
рази. Поміж тим, слід відмітити, що рівень ГАГ в більшій мірі був підвищений в
плазмі крові хворих на рак попереково-ободової кишки і прямої кишки (108,5±5,4
і 59,6±4,3 мкмоль/л), що в 3 і 1,7 рази перевершувало відповідні значення групи
порівняння. Рівні ГАГ у хворих РСигК і РСлК підвищувались не так суттєво, хоча
і були вірогідними в порівнянні з групою умовно здорових пацієнтів (p<0,05).Колагенолітична
активність (КЛА) плазми крові мала подібну динаміку і не залежала від статі та
добре корелювала з активністю еластази (табл. 2). Найбільш високі значення КЛА
виявлялись у пацієнтів на
Таблиця 2
Колагенолітична активність плазми
крові у хворих на колоректальний рак в залежності від локалізації пухлинного
процесу і статі
|
Локалізація
патологічного процесу |
КЛА крові, М±m (мкмоль
оксипроліна/(л·год)) |
|
|
чоловіки (n=45) |
жінки (n=36) |
|
|
РПК (n=37) |
74,3±3,6* (n=20) |
72,8±6,3* (n=17) |
|
РПОК (n=14) |
32,4±3,5* (n=8) |
35,4±3,7* (n=6) |
|
РСлК (n=16) |
51,8±4,3* (n=9) |
53,6±5,4* (n=7) |
|
РСигК (n=14) |
27,6±2,1* (n=8) |
29,3±2,8*(n=6) |
|
Умовно-здорові (n=18) |
7,3±0,5 (n=10) |
7,6±0,4 (n=8) |
Примітка: * - різниця вірогідна, p<0,05.
РПК і РСлК (74,3±3,6 і 51,8±4,3
мкмоль оксипроліна л/год). Рівні КЛА плазми крові в цих групах перевершували
дані умовно-здорових пацієнтів більше чим в 7 разів, що забезпечує цьому
показнику важливе діагностичне і прогностичне значення при виявленні ступеня
тяжкості і локалізації пухлини. Колагенолітична активність плазми крові у
хворих на РСигК і РПОК була підвищена в 3 рази, однак ці рівні були значно
нижчими за показники при РПК і РСлК. В залежності від стадії розвитку
пухлинного процесу відмічалась суттєва зміна активності еластази, КЛА плазми
крові і вмісту глікозаміногліканів. Найбільш високі рівні цих показників
спостерігались при четвертій стадії розвитку пухлини у хворих РПК і РПОК (табл.
3).
Таблиця 3
Динаміка метаболічних
прогностично-значимих показників у хворих на КРР в залежності від стадії
патологічного процесу
|
Локалізація патологічного процесу |
Стадія захворювання та кількість хворих |
Показники, М±m |
||
|
Еластаза (пг/мл) |
ГАГ (мкмоль/л) |
КЛА(мкмоль оксипроліна/(л·год)) |
||
|
РПК (n=37) |
II (n=8) |
148,4±48,3* |
54,8±2,1* |
66,3±4,8* |
|
III (n=21) |
205,6±21,7* |
61,8±2,6* |
72,5±6,1* |
|
|
IV(n=8) |
237,4±15,2* |
65,2±3,7* |
81,6±5,7* |
|
|
РПОК (n=14) |
II |
- |
- |
- |
|
III (n=6) |
57,4±3,8* |
98,4±5,8* |
31,7±3,5* |
|
|
IV (n=8) |
68,2±4,3 |
112,7±6,3* |
39,6±4,2* |
|
|
РСлК (n=16) |
II |
- |
- |
- |
|
III (n=9) |
76,9±4,8* |
41,5±1,9* |
47,2±3,6* |
|
|
IV (n=7) |
87,1±5,2* |
47,3±3,4* |
57,4±5,3* |
|
|
РСигК (n=14) |
II |
- |
- |
- |
|
III (n=8) |
57,5±3,6* |
38,8±2,3* |
26,4±3,2* |
|
|
IV (n=6) |
66,3±4,7* |
43,4±2,9* |
33,7±2,5* |
|
|
умовно здорові (n=18) |
|
27,3±1,8 |
35,8±1,2 |
чол.– 7,3±0,5 жін.– 7,6±0,4 |
Примітка: * - різниця вірогідна, p<0,05.
Суттєво нижчими були
значення результатів цих показників при третій і другій стадіях КРР, однак в
будь-якому випадку вони в 2 і більше разів завжди перевищували рівні показників
умовно-здорових пацієнтів.
Таким чином, аналіз
результатів структурно-метаболічного стану сполучної тканини у хворих на КРР
дозволяє стверджувати, що рак товстого кишечника супроводжується порушеннями
системи міжклітинних, міжорганних і міжтканинних комунікативних зв’язків,які
лежать в основі швидкості метастазування пухлинного процесу. Ці зміни
характеризуються суттєвим підвищенням активності еластази, колагенолітичної
активності сироватки крові і вмісту глікозаміногліканів. Дослідження свідчать
про накопичення в сироватці крові продуктів гідролітичного розщеплення основних
білків сполучної тканини – проліна і гідроксипроліна, що в комплексі вказує про
її дезорганізацію. Показники активності еластази можуть бути прогностично
значимими критеріями для діагностики раку прямої і сліпої кишки, стадії
захворювання і прогнозу метастазування. Глюкозаміноглікани
можуть виступати як прогностичні критерії для раку попереко-ободової кишки.
Високий кореляційний зв’язок поміж динамікою активності еластази і
колагенолітичною активністю плазми крові (r≥0,87) при різних по
ступеню тяжкості і локалізації пухлини, дозволяють використовувати ці показники
в якості моніторингових критеріїв метастазування, оцінки ефективності лікування
і прогнозу виживання хворих на КРР.
Література:
1. Афанасьев Ю.И. Соедини тельная ткань./ Афанасьев Ю.И. - М.:
Медицина, 1971. – 320 с.
2. Гонський Я.І. Біохімія людини.
/ Я.І. Гонський, Т.П. Максимчук
–Тернопіль: Укрмедкнига, 2001. – С. 655-668.
3. Дядюшко
Г.Ф. Система соединительной ткани и злокачественные опухоли /Г.Ф. Дядюшко, Э.П.
Булкина - Киев: Наукова думка, 1978. – 310с.
4. Канунго
М. Биохимия старения. / Канунго М. – М.:
Мир, 1982. – 238 с.
5. Пустовалова
Л.М. Практикум по биохимии./ Пустовалова Л.М.
–Ростов-на –Дону:Феникс, 1999. - с. 429-441.