Винник Ю.А.², Винник А.Ю.², Васильева И.М.¹, Жуков В.И.¹,

Попова Л.Д.¹ , Полозов С.Д.

¹Харьковский национальный медицинский университет

²Харьковская медицинская академия последипломного образования

Состояние антиоксидантной системы у больных гастроканцерогенезом и язвенной болезнью желудка

В настоящее время злокачественные новообразования желудка наиболее распространены в мире среди других локализаций опухолей желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Рак желудка (РЖ) занимает третье место по онкологической смертности, уступив только злокачественным опухолям легких и предстательной железы. Высокие уровни заболеваемости аденокарциномой желудка (АКЖ) наблюдаются в странах Восточной Азии: Япония – 48.8 случая на 100 тыс. населения, Китай – 41.3 случая на 100 тыс. населения, Южная Корея – 62.2 случая на 100 тыс. населения, Монголия – 48.2 случая на 100 тыс. населения (1). По данным национального канцер-реестра заболеваемость в Украине, также находится на высоком уровне – 22.9 случаев на 100 тыс. населения. К областям, которые имеют наиболее высокие показатели заболеваемости населения на РЖ относятся: Сумская – 34.4 случая на 100 тыс. населения, Севастопольская – 28.2 случая на 100 тыс. населения, Кировоградская – 29.8 случая на 100 тыс. населения, Черниговская – 28.3 случая на 100 тыс. населения (2). Предрасполагающими факторами развития гастроканцерогенеза могут быть инфицирование Helicobacter Pylori (HP), употребление пищевых продуктов, содержащих токсические вещества, обладающие канцерогенной активностью, прием алкоголя, курение, недостаточное поступление в организм кофакторов, коферментов, биологически активных нутриентов, наследственность, сопутствующие хронические воспалительные заболевания, неудовлетворительные условия окружающей и производственной среды, гиподинамия, эмоциогенный стресс (3, 4). Исследования свидетельствуют, что патогенез злокачественных новообразований желудка в настоящее время до конца не изучен, хотя имеется ряд гипотез, указывающих на возникновение множественных нарушений со стороны сигнальных систем, которые приводят нормальную клетку к трансформации в малигнизированную, а в дальнейшем к образованию опухолевой ткани.

По мнению многих авторов в патогенезе РЖ огромное значение играет канцерогенное действие НР и воспалительный ответ на внедрение инфекционного агента. В последнее десятилетие было показано, что эта бактерия выделяет ряд факторов клеточной агрессии, которые вызывают атрофические явления в слизистой оболочке желудка. К ним относятся белки садgА семейства, имеющие в своей структуре большое количество аминокислотных остатков тирозина, что позволяет данному протеину легко связываться с тирозинкиназным доменом в рецепторе эпидермального фактора роста и потенцировать необратимые патологические изменения белков кадгерина, катенина, которые являются одними из ведущих компонентов клеточного цитоскелета. Известно, что кадгерин и катенин изменяют свою конформацию под воздействием белков семейства саgА, что приводит к потере адгезивных свойств и способности цитоплазматических мембран к контактному торможению (9). Это может объясняться и нарушениями таких сигнальных систем, как NOTCH, Hedgebog u Wnt Signaling pathway, играющих важную роль в поддержании постоянства пролиферации и дифференциации клеток (7, 8). Следует отметить, что повреждающим действием на слизистую желудка обладает и оксид азота (NO), являющийся неспецифическим фактором защиты, выделяемым иммунными клетками, и в первую очередь, макрофагами. С одной стороны, оксид азота взаимодействует с НР и разрушает ее клеточную мембрану, повреждает генетический аппарат и приводит бактерию к гибели, но с другой стороны – такие же изменения могут происходить и в нормальных клетках слизистой оболочки желудка (5, 6). Было установлено, что наличие хронических воспалительных процессов в организме при действии факторов клеточной агрессии, способствует развитию генетических и регуляторных нарушений, которые приводят ткань к злокачественной трансформации, сопровождающейся активацией свободнорадикальных процессов и перекисного окисления липидов (10). Вместе с тем, в организме имеются факторы естественной защиты, именуемые антиоксидантами, блокирующими повреждающее действие активных форм кислорода (АФК).

Учитывая вышесказанное, целью работы являлось изучение состояния свободнорадикальных процессов, перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у больных гастроканцерогенезом с последующим обоснованием критериально-значимых показателей оценки степени тяжести заболевания.

Материалы и методы исследования. Под наблюдением находилось 50 пациентов (мужчин и женщин) в возрасте от 30 до 74 лет, проходивших обследование и лечение на базе Харьковского областного онкологического центра, из которых у 10 больных была диагностирована язвенная болезнь и у 40 больных был клинически и гистологически подтвержден диагноз АКЖ второй, третьей и четвертой стадии заболевания. Группа сравнения была представлена условно-здоровыми пациентами аналогичного возраста и пола не предъявляющих особых жалоб на состояние здоровья (21 пациент). Вторая, третья и четвертая стадии были определены соответственно у 10, 15 и 15 онкологических больных. Все пациенты на момент установления диагноза не получали противоопухолевой терапии.

Программа исследования предусматривала в первые - третьи сутки после госпитализации определение в сыворотке крови таких показателей, как малонового диальдегида (МДА), диеновых коньюгатов (ДК), молекул средней массы (МСМ), нитриты (NO₂), нитраты (NO₃), S-нитрозотиолы, эндотелиальная NO-синтаза (эNOS), индуцибельная NO-синтаза (иNOS), гаптоглобин (ГГ), церулоплазмин (ЦП), глутатионпероксидаза (ГП), супероксиддисмутаза (СОД), альфа-токоферол (Витамин Е), аскорбиновая кислота (Витамин С) и ретинол (витамин А).

Для оценки состояния окислительной модификации белков исследовались в сыворотке крови 2,4-динитрофенилальдогидразоны (2,4-ДНФАГ) и 2,4-динитрофенилкетогидразоны (2,4-ДНФКГ). Определение показателей осуществлялось с использованием методических рекомендаций «Лабораторные методики для изучения состояния антиоксидантной системы организма и уровня перекисного окисления липидов» и методических рекомендаций «Диагностика эндотелиальной функции – оценка вазоактивного пула оксида азота» МЗ Украины 2004г и 2007г. Статистическая обработка полученных результатов осуществлялась с использованием критерия Стьюдента-Фишера при помощи программы BIOSTAT.

Результаты исследования и их обсуждение. Результаты исследования обнаружили повышение в сыворотке крови больных АКЖ и язвенной болезнью желудка содержания МДА, диеновых конъюгатов, МСМ, 2,4-ДНФАГ и 2,4 ДНФКГ (табл. 1). Малоновый диальдегид повышался на 35.4%, 85.6%, 177.7%, 221.7%; диеновые кон’югати на 37.04%, 55.78%, 137.5%, 150.4%; молекулы средней массы на 63.6%, 118.18%, 227.27%, 295.45%; 2,4-динитрофенилальдогидразоны на 22.9%, 43.57%, 70.53%, 97.73%; 2,4-динитрофенилкетогидразоны на 29.25%, 33.08%, 51.31%, 71.73%, соответственно у больных при язвенной болезни желудка, ІІ, ІІІ и ІV стадии гастроканцерогенеза по сравнению с группой условно-здоровых пациентов. Динамика оценочных показателей свидетельствует, что при развитии данных патологических состояний отмечается активация перекисного окисления липидов и повышение окислительной модификации белков, которые сопряжены с формированием эндогенной интоксикации. Анализ показывает, что степень тяжести заболевания имеет высокую корреляционную связь (r=0,78-0,86) с повышением уровня в сыворотке крови исследуемых показателей, и в первую очередь МДА, диенов и МСМ, которые могут быть использованы для диагностики уровней эндогенной интоксикации и мембранной патологии.

Таблица 1

Состояние ПОЛ и окислительной модификации белков у больных АКЖ и язвенной болезнью (М±m)

Показатели	Язвенная болезнь (n=10)	АКЖ, стадия
		II-стадия (n=10)	III-стадия (n=15)	IV-стадия (n=15)	Условно-здоровые (n=21)
МДА (мкмоль/л)	6,23±0,44*	8,54±0,77*	12,5±0,94*	14,8±1,13*	4,6±0,35
ДК (мкмоль/л)	32,48±2,17*	36,92±2,14*	56,3±3,4*	59,35±3,68*	23,7±1,6
МСМ (усл.ед)	0,36±0,04*	0,48±0,03*	0,72±0,06*	0,87±0,09*	0,22±0,03
2,4-ДНФАГ (ед.опт.плот./1г. белка λ=370нм)	27,53±1,26*	32,16±1,45*	38,20±2,34*	43,62±2,68*	22,4±1,7
2,4-ДНФКГ (ед.опт.плот./1г. белка λ=380нм)	36,45±2,37*	37,53±2,18*	42,67±1,96*	48,43±2,15*	28,2±2,1

Примечание: * различия достоверные, р<0.05

Установленные изменения могут указывать на прогрессирование у больных АКЖ мембранной патологии с развитием степени тяжести заболевания. По мнению некоторых авторов эти нарушения могут быть сопряжены с дисфункцией NO-синтазной окислительной системы (11). Изучение состояния эндотелиальной функции в условиях формирования гастроканцерогенеза и язвенной болезни желудка обнаружило повышение в сыворотке крови содержания нитратов, нитритов, S-нитрозотиолов, активности индуцибельной NOS и снижение активности эндотелиальной NOS (табл. 2). Так, содержание нитритов повышалось на 50.36%, 72.53%, 128.11%, 202.4%; нитратов на 31.59%, 45.48%, 109.11%, 139.94%; S-нитрозотиолов на 42.85%, 53.57%, 85.7%, 142,8%; активность uNOS увеличивалась на 45.8%, 33.3%, 58.3%, 95.8%, соответственно у больных при язвенной болезни желудка и ІІ, ІІІ и ІV стадии АКЖ. Активность эндотелиальной NOS при язвенной болезни желудка повышалась на 22.2% и снижалась на 19.5%, 51.14%, 63.89%, соответственно при ІІ, ІІІ и ІV стадии АКЖ. Данные изменения могут указывать на активацию NOS-окислитеньной системы, эндотелиальную дисфункцию, а с учетом предыдущих результатов позволяют судить о стимуляции свободнорадикальных процессов и накоплении в организме активных форм кислорода, которые являются патогенетическим фактором формирования гастроканцерогенеза и язвенной болезни желудка. Учитывая динамические нарушения ПОЛ, окислительной модификации белков, обмена оксида азота, можно предположить антисистемную реакцию механизмов антирадикальной и антиперекисной защиты организма.

Таблица 2

Состояние NO-синтазной окислительной системы у больных АКЖ и язвенной болезнью

Показатели	Группа наблюдения, М±m, стадия рака
	Условно-здоровые (n=21)	Язвенная болезнь (n=10)	II-стадия (n=10)	III-стадия (n=15)	IV-стадия (n=15)
NO2 (мкмоль/л)	12,45±1,26	18,72±1,44*	21,48±1,36*	28,4±1,43*	37,65±2,17*
NO3 (мкмоль/л)	22,38±1,84	29,45±1,26*	32,56±2,17*	46,8±2,65*	53,7±2,48*
S-нитрозотиол (ммоль/л)	0,28±0,04	0,40±0,05*	0,43±0,05*	0,52±0,04*	0,68±0,05*
эNOS (пмоль/мин·мг белка)	0,72±0,06	0,88±0,09*	0,58±0,07*	0,35±0,05*	0,26±0,03*
иNOS (пмоль/мин·мг белка)	0,24±0,03	0,35±0,04*	0,32±0,03*	0,38±0,03*	0,47±0,04*

Примечание: * различия достоверные, р<0.05

Изучение состояния антиоксидантной системы выявило снижение содержания в сыворотке крови α-токоферола, аскорбиновой кислоты, ретинола и активности глутатионпероксидазы (табл. 3). Так, α-токоферол снижался на 30.75%, 42.03%, 64.07%, 74.83%; витамин С на 32.87%, 56.68%, 72.86%, 87.5%; витамин А на 38.70%, 61.66%, 73.14%, 7.74% на фоне ингибирования активности глутатионпероксидазы на 17.42%, 16.13%, 48.88%, 63.17%, соответственно у больных язвенной болезнью желудка и при ІІ, ІІІ и ІV стадии АКЖ. Активность супероксиддисмутазы повышалась на 111.76%, 467.64%, 705.08%, 864.7%, соответственно при язвенной болезни желудка и гастроканцерогенезе при ІІ, ІІІ и ІV стадии развития патологического процесса. Церулоплазмин повышался в сыворотке крови при язвенной болезни на 41.7%, 89.13%, 115.65%, соответственно у больных страдающих ІІ, ІІІ и ІV стадией развития опухоли. Гаптоглобин был увеличен при язвенной болезни на 33.6%, а при ІІ, ІІІ стадиях АКЖ, соответственно на 125.6% и 176.8%. Вместе с тем, было обнаружено существенное снижение гаптоглобина в сыворотке крови больных при ІV стадии гастроканцерогенеза на 60% по сравнению с группой условно-здоровых пациентов, что указывает на структурно-метаболические нарушения функции печени.

Таблица 3

Состояние антиоксидантной системы у больных АКЖ и язвенной болезнью

Показатели	Группа наблюдения, М±m, стадия рака
	Условно-здоровые (n=21)	Язвенная болезнь (n=10)	II-стадия (n=10)	III-стадия (n=15)	IV-стадия (n=15)
Гаптоглобин (мг/л)сыворотка	1,25±0,17	1,67±0,15*	2,82±0,39*	3,46±0,37*	0,50±0,16*
Церулоплазмин (мкмоль/л) сыворотка	2,3±0,17	2,9±0,22*	3,26±0,18*	4,35±0,43*	4,96±0,53*
α-токоферол (мкмоль/л)сыворотка	24,75±3,26	17,14±1,86*	14,35±1,22*	8,40±1,16*	6,23±2,10*
Витамин С (мкмоль/л)	46,53±9,73	31,24±3,15*	20,16±1,47*	12,63±2,45*	5,82±0,74*
Витамин А (мкг/100мл)сыворотка	68,72±6,4	42,13±4,67*	26,35±1,85*	18,46±1,32*	6,37±0,58*
СОД (мккат/мг Нb)	0,34±0,08	0,72±0,06*	1,93±0,12*	2,74±0,24*	3,28±0,24*
Глутатионпероксидаза (мккат/г Нb) эритроциты	6,20±0,32	5,12±0,43*	4,58±0,36*	3,17±0,28*	2,16±0,22*

Примечание: * различия достоверные, р<0.05

Таким образом, результаты исследования свидетельствуют, что язвенная болезнь желудка и гастроканцерогенез сопровождаются активацией свободнорадикальных процессов, перекисного окисления липидов, окислительной модификации белков на фоне ингибирования системы антирадикальной, антиперекисной защиты и дисфункции печени, которые более выражены при гастроканцерогенезе. Критериально-значимыми показателями оценки степени тяжести заболевания являются МДА, диеновые коньюгаты, МСМ и содержание гаптоглобина в сыворотке крови.

Литература

1. Ferlay J. Estimates of worldwide burden of cancer in 2008. GLOBOCAN 2008/ J. Ferlay, H.R. Shin, F. Bray [et al.] // Int J Cancer. – 2010. - № 127. – P. 2893-2917.

2. Рак в Украине, 2009-2010. Заболеваемость, смертность, показатели деятельности онкологической службы. – Бюл. Национального канцер-реестра Украины. – К.: 2011. – №2. – 108 с.

3. Жунтова Г.В. Оценка влияния радиационных и нерадиационных факторов на заболеваемость раком желудка у работников ПО «Маяк». Москва / Г.В. Жунтова // Медицинская радиология и радиологическая безопасность. – 2009. – Т. 54, № 2. – С. 38-46.

4. Никитина Л.В. рак желудка: факторы риска, диагностика рака и предшествующих заболеваний. МУЗ «Центральная районная больница», г. Николаевск-на-Амуре, 2010. – С. 122-127.

5. Massy Z.A. The of oxidative stress in chronic kidney disease / Z.A. Massy, P. Stenvinkel, T.B. Drueke // Semin. Dial. – 2009. – Vol. 22, № 4. – Р. 405-408.

6. Puchades Montesa M.J. Study of oxidative stress in advanced kidney disease / M.J. Puchades Montesa, M.A. Gonzalez, M.A. Solis [et al.] // Nefrologia. – 2009. – Vol. 29, № 5. – P. 464-473.

7. J.J. Hornberg Cancer: A systems biology disease / J.J. Hornberg, F.J. Brugemann, H.V. Westerhoff. J. Lankela //Bio Centrum. – 2005. – P. 1-10.

8. O’Shea J.J. JAKs and STATs in Immunity, Immunodeficiency, and Cancer / J.J. O’Shea, M.M. Holland, L.M. Straud // N Engl J Med. – 2013. - № 368. – P. 161-170.

9. Шептулин А.А. Инфекция Helicobacter pylori и рак желудка: современное состояние проблемы. / А.А. Шептулин. – М.: РЖГГЖ, 2012. – с. 77-82.

10. Чехун В. Воспаление и рак. / В.Чехун //Онкология. – 2009. – Т.11, №4. – С. 244-245.

11. Коптев В.Д. Функциональное состояние эндотелия сосудов у больных гемобластозами до и после химиотерапии. / В.Д. Коптев, Т.И. Поспелова, Д.Д. Цирендоржиев // Сибирский онкологический журнал. – 2010. - № 4 (40). – С. 20-24.