Вивчення біохімічних показників в легенях мишей пухлиноносіїв, а саме в метастазах та в легеневій тканині, що межує з ними, надасть інформацію щодо розуміння шляхів, за якими реалізується гальмівний ефект N-стеароїлетаноламіну на розвиток карциноми Льюїс.
Вплив NSE на ліпідний склад та рівень пероксигенації в метастазах та умовно нормальній легеневій тканині.
Практично всі захворювання супроводжуються гіперпродукцією активних форм кисню та розвитком окислювального стресу, внаслідок чого відбувається порушення балансу між прооксидантними та антиоксидантними процесами, що призводить до пошкодження макромолекул клітин, зокрема фосфоліпідів. Ліпіди, як структурні та регуляторні компоненти мембран, беруть участь у підтриманні життєдіяльності клітин, регулюючи процеси транспортування, механізми сигнальної трансдукції і міжклітинні взаємодії. Модифікація ліпідного мікрооточення, що обумовлена активацією процесів пероксидації ліпідів, призводить до змін функціонування клітини і, врешті решт, може сприяти апоптозу чи некрозу клітини. Злоякісна клітина під час свого росту набуває нових ознак, які обумовлюють її захист проти цитотоксичних реакцій організму, а саме експресія каталази та активація синтезу простагландинів E2 забезпечують злоякісні клітини ефективними механізмами захисту проти ефекторів системи імунітету [Popov B.etal, 2003]. В той же час, в органах тварин пухлиноносіїв відбувається зниження антиоксидантної активності ліпідів і підсилення інтенсивності окисних процесів, що призводять до деструкції тканин у хворих тварин. Вільнорадикальні процеси, які в першу чергу впливають на поліненасичені жирні кислоти, порушують стабілізацію біологічних мембран нормальних клітин і призводять до порушень метаболізму.
Вивчення процесів перекисного окислення ліпідів (ПОЛ) показало, що в умовно нормальній легеневій тканині, яка межує з метастазами, підвищується рівень ТБК-реагуючих продуктів (табл.2), що супроводжується зниженням рівня каталазної активності порівняно з цими показниками для тканини легенів інтактних тварин (рис.3).
Введення NSE підвищує активність ферменту та запобігає накопиченню ТБК-реагуючих продуктів. Метастазна тканина характеризується високим рівнем каталазної активності, яка дозозалежно зменшується у разі перорального введення NSE (рис. 4).
Вивчення ліпідного складу досліджуваних тканин показало, що ліпідний склад карциноми Льюїс порівняно з ліпідним складом легенів інтактних тварин характеризується більш низьким рівнем фосфатидилетаноламіну (РЕ) та фосфатидилсерину (PS) (рис.5). Вміст лізофосфатидилхоліну (LPC) в досліджуваних зразках є значно вищим, ніж у легеневій тканині здорових мишей. Відомо, що лізофосфоліпіди беруть участь в стимуляції проліферативних та міграційних процесів ракових клітин [Raynal P, etal, 2005]. У разі перорального введення тваринам NSE підвищується рівень PS, але зменшується концентрація сфінгомієліну (SM), що може бути пов’язано з активацією сфінгомієлінового циклу та утворенням сфінгозину, відомого активатора апоптозу. Відомо, що PS впливає на активність сфінгомієлінази та індукує апоптоз, що є одним із механізмів гальмування проліферації злоякісних клітин [Дятловицкая Э.В., Кандыба А.Г., 2004.].
В легеневій тканині, що межує з метастазами, за умов пухлинного росту спостерігаються зміни у складі фосфоліпідів, а саме зниження вмісту фосфатидилхоліну (PC), PE, PS, підвищення рівня фосфатидилінозитолу (PI), LPC (рис. 6).
Важливо підкреслити, що LPC в концентраціях вищих за фізіологічні здатен викликати перебудову ліпідного бішару, яка призводить до порушення проникливості мембран. Введення тваринам NSE приводить до змін, спрямованих у бік нормалізації показників PC, PS, LPC.
За умов експерименту в досліджуваних тканинах спостерігаються кореляційні зміни кількості фосфатидилхоліну та лізофосфатидилхоліну. Зважаючи на те, що N-ацилетаноламіни з довжиною ланцюгу 12, 16, 18 атомів вуглецю підвищують активність цитозольної фосфоліпази А2, можна припустити, що введення NSE впливає на активність фосфоліпази А2, регулюючи тим самим процеси обміну РС та LPC. Рівень LPC також залежить від активності лецетин-холестерин-ацилтрансферази (ЛХАТ). Субстратом для ЛХАТ може бути і холестерол ліпопротеідів низької та дуже низької щільності.
Нами було показано, що введення NSE сприяє підвищенню рівня вільного холестеролу, який був вірогідно нижчим за умов пухлинного росту як в умовно нормальній легеневій тканині (рис.7, А), так і в метастазах (рис. 7, Б). Це може змінювати текучість мембран, і, тим самим, впливати на адгезивні властивості та інвазивний потенціал метастазуючих клітин, а також порушувати мережу сигналів, що регулюють життєдіяльність неоплазми.
Зміни ненасиченості жирних кислот, що входять до складу фосфоліпідів, як і зміни вмісту холестеролу, можуть впливати на текучість мембрани і порушувати різні метаболічні процеси та функції клітин.
Вивчення жирнокислотного складу сумарних фосфоліпідів за умов досліду показало, що NSE змінює співвідношення насичених / ненасичених жирних кислот і в метастазах і в умовно нормальній тканині легенів, що межує з ними (табл. 3, табл.4).
В умовно нормальній легеневій тканині за умов присутності метастазів спостерігаються зміни жирнокислотного складу в бік підвищення ненасиченості сумарних фосфоліпідів. NSE сприяє нормалізації цього показника у мишей в групі „Пухлина + NSE 1 мг”.
Цікаво, що в злоякісних клітинах карциноми рівень насиченості жирних кислот сумарних фосфоліпідів майже однаковий з цим показником в інтактних легенях. Введення NSE підвищує рівень ненасичених жирних кислот, що в подальшому може спонукати до порушень функціонування злоякісних клітин.
Проаналізувавши дані щодо рівню жирних кислот та кількості холестеролу в досліджуваних тканинах, можна припустити, що за умов введення NSE відбуваються компенсаторні явища, можливо для зберігання (або для відтворення) фізико-хімічних властивостей мембран, характерних здоровим клітинам.
Вплив N-стеароїлетаноламіну на вміст метаболітів перетворення
L-аргініну в печінцімишей з карциномою Льюїс.
Ендоканабіноїдна система в організмі тісно співпрацює з багатьма іншими механізмами, що беруть участь у регуляції низки фізіологічних процесів, зокрема з системою оксиду азоту (NO). Показано, що NO впливає на транспортування NAE крізь плазматичну мембрану клітин, регулюючи активність специфічних мембранних транспортерів [Maccarrone M, etal., 2000]. Доведено також, що анандамід та деякі інші ендогенні канабіноїди беруть участь у модуляції відповіді організму на запальні процеси, шляхом інгібування активності індуцибельної ізоформи NO-синтази [Stefano GB, etal., 1998]. Відомо, що метаболізм аргініну, а саме певний баланс між ферментами його перетворення відіграють ключову роль в прогресії пухлини. Підвищення рівня експресії індуцибельної NO-синтази призводить до генерації у великих кількостях оксиду азоту, який в такій ситуації виявляє цитотоксичну дію і індукує пошкодження ДНК. Активація аргінази призводить до продукції орнітина та поліамінів, відомих промоторів клітинної проліферації. Тому доцільно було дослідити вплив N-стеароїлетаноламіну на вміст метаболітів перетворення аргініну за умов розвитку пухлини invivo. Результати досліджень показали, що в печінці мишей, яким було перещеплено карциному Люїс, спостерігається активація неокисного перетворення L-аргініну, що призводить до утворення поліамінів, відомих регуляторів проліфераційних процесів (рис. 8). Введення NSE з 4 дня після перещеплення пухлини сприяло зниженню вдвічі вмісту поліамінів і зростанню вмісту нітрит (NO2-) та нітрат (NO3- ) аніонів в печінці у мишей пухлиноносіїв (табл. 5), а з 21 дня викликало нормалізацію вмісту стабільних метаболітів оксиду азоту та поліамінів (див. рис.8 і табл.5).
Отримані результати дають можливість припустити, що ефекти N-стеароїлетаноламіну можуть бути обумовлені його регуляторним впливом на активність ізоформ NO-синтази.
Дослідження інтенсивності фрагментації ДНК в тканинах надниркових залоз людини при інкубації з N-стеароїлетаноламіном.
В результаті досліджень ліпідного складу тканин мишей виникло припущення, що зменшення вмісту сфінгомієліну в метастазах за перорального введення NSE може сприяти індукції проапоптотичних сигналів. Аналіз впливу N-стеароїлетаноламіну на розвиток пухлини ми продовжили на пухлинній тканині надниркових залоз людини. Вивчали інтенсивність фрагментації ДНК, вміст сфінгозину та склад фосфоліпідів при інкубації пухлинної тканини з NSE.
В результаті роботи було показано, що N-стеароїлетаноламін не посилює рівень апоптозу в пухлинних тканинах надниркових залоз людини invitro(дані не представлені).
Дослідження дії NSE в комбінованій терапії з Цисплатином.
Для лікування багатьох злоякісних пухлин використовується Цисплатин. Порушення функціонування нирок є основним фактором токсичності цього препарату. Тому необхідно підкреслити важливість застосування в лікуванні онкозахворювань супровідної терапії, що передбачає використання засобів, які гальмують пухлинний ріст та сприяють поліпшенню стану організму, послаблюючи дію токсичних речовин. Посилаючись на мембранопротекторні та антиоксидантні властивості N-ацилетаноламінів, доцільним було дослідити вплив N-стеароїлетаноламіну на розвиток пухлини у мишей з карциномою Льюїс на фоні цитотоксичної терапії Цисплатином. В таблиці 6 показано, що введення Цисплатину гальмує ріст основного вузла і зменшує кількість метастазів в легенях та об’єм метастатичного ураження легеневої тканини у мишей, порівняно з тваринами пухлиноносіями в групі „Контроль”. Введення NSE не впливає на ефект Цисплатину.