Особенности метаболизма аминотиолов и прогрессирование рака молочной железы

Особенности метаболизма аминотиолов и прогрессирование рака молочной железы

Автор: Марковский А.В.

Журнал: Сибирский онкологический журнал @siboncoj

Рубрика: Обзоры

Статья в выпуске: 4 т.22, 2023 года.

Бесплатный доступ

Введение. Дисбаланс аминотиолового обмена - потенциальный фактор риска злокачественной трансформации клеток и развития онкологических заболеваний, в том числе опухоли молочной железы с лидирующей мировой позицией в структуре онкологической заболеваемости. Цель исследования - обобщение имеющихся данных об особенностях метаболизма тиолов как одной из причин, способствующих развитию и прогрессированию рака молочной железы. материал и методы. По базам данных Web of Science, Scopus, MedLine, The Cochrane Library, PubMed производился поиск литературных источников, опубликованных с 1999 по 2022 г., содержащих сведения по данной проблеме и дающих возможность оценить роль тиолзависимых метаболических нарушений регуляции тканевого окислительно-восстановительного равновесия в онкогенезе рака молочной железы. Результаты. В обзоре рассмотрены результаты как собственных, так и международных исследований по раку молочной железы, которые свидетельствуют о том, что дисбаланс тиоловых соединений, необходимых для поддержания умеренно восстановительной клеточной среды, противодействующей окислительному стрессу в ходе клеточного метаболизма и детоксикации, в условиях опухолевого прогрессирования может спровоцировать перепрограммирование ведущих звеньев антибластомной резистентности, способствующих онкопрогрессированию. заключение. Более детальное исследование механизмов метаболизма аминотиолов в условиях рака молочной железы подчеркивает их особое значение для стабилизации клеточного генома и обеспечения антитоксической защиты клетки, а также понимания важной роли тиолов как координационного центра в окислительно-восстановительной сигнализации. Нарушения на любом этапе метаболизма тиолов могут играть этиологическую роль в онкогенетических патологиях, при этом роль тиолов как сигнальных молекул и особенности регуляции их метаболизма не стоит обобщать в отношении всей группы заболеваний. Определение сывороточных маркеров редокс-состояния у больных раком молочной железы, особенно при проведении противоопухолевой терапии, может служить для объективной оценки эффективности лечения и адаптационных возможностей организма, а также прогнозирования опухолевого роста и оптимизации программы скрининга и профилактики онкологических заболеваний.

Еще

Рак молочной железы, метаболизм аминотиолов, окислительный стресс, пролиферация, канцерогенез

Короткий адрес: https://sciup.org/140302016

IDR: 140302016   |   DOI: 10.21294/1814-4861-2023-22-4-128-134

Список литературы Особенности метаболизма аминотиолов и прогрессирование рака молочной железы

  • 1. Siegel R.L., Miller K.D., Jemal A. Cancer statistics, 2020. CA Cancer J Clin. 2020; 70(1): 7–30. doi:10.3322/caac.21590.
  • Злокачественные новообразования в России в 2019 году (заболеваемость и смертность). Под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, Г.В. Петровой. М., 2020. 250 с. [Malignant tumors in Russia in 2019 (morbidity and mortality). Ed. by A.D. Kaprin, V.V. Starinsky, G.V. Petrova. Moscow, 2020. 250 p. (in Russian)].
  • Ramírez-Expósito M.J., Sánchez-López E., Cueto-Ureña C., Dueñas B., Carrera-González P., Navarro-Cecilia J., Mayas M.D., Arias de Saavedra J.M., Sánchez-Agesta R., Martínez-Martos J.M. Circulating oxidative stress parameters in pre- and post-menopausal healthy women and in women suffering from breast cancer treated or not with neoadjuvant chemotherapy. Exp Gerontol. 2014; 58: 34–42. doi: 10.1016/j.exger.2014.07.006.
  • Jelic M.D., Mandic A.D., Maricic S.M., Srdjenovic B.U. Oxidative stress and its role in cancer. J Cancer Res Ther. 2021; 17(1): 22–8. doi: 10.4103/jcrt.JCRT_862_16.
  • Alpay M., Backman L.R., Cheng X., Dukel M., Kim W.J., Ai L., Brown K.D. Oxidative stress shapes breast cancer phenotype through chronic activation of ATM-dependent signaling. Breast Cancer Res Treat. 2015; 151(1): 75–87. doi: 10.1007/s10549-015-3368-5.
  • Sönmez M.G., Kozanhan B., Deniz Ç.D., Gögˇer Y.E., Kilinç M.T., Neşeliogˇlu S., Ere Ö. Is oxidative stress measured by thiol/disulphide homeostasis status associated with prostate adenocarcinoma? Cent Eur J Immunol. 2018; 43(2): 174–9. doi:10.5114/ceji.2017.72285.
  • Turell L., Radi R., Alvarez B. The thiol pool in human plasma: The central contribution of albumin to redox processes. Free Radic Biol Med. 2013; 65: 244–53. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2013.05.050.
  • Wang P., Li C.G., Qi Z., Cui D., Ding S. Acute exercise stress promotes Ref1/Nrf2 signalling and increases mitochondrial antioxidant activity in skeletal muscle. Exp Physiol. 2016; 101(3): 410–20. doi: 10.1113/EP085493.
  • Cremers C.M., Jakob U. Oxidant sensing by reversible disulfide bond formation. J Biol Chem. 2013; 288(37): 26489–96. doi: 10.1074/jbc.R113.462929.
  • Watson W.H., Greenwell J.C., Zheng Y., Furmanek S., Torres-Gonzalez E., Ritzenthaler J.D., Roman J. Impact of sex, age and diet on the cysteine/cystine and glutathione/glutathione disulfide plasma redox couples in mice. J Nutr Biochem. 2020; 84. doi: 10.1016/j.jnutbio.2020.108431.
  • Hampton M.B., O’Connor K.M. Peroxiredoxins and the Regulation of Cell Death. Mol Cells. 2016; 39(1): 72–6. doi: 10.14348/molcells.2016.2351.
  • Jîtcă G., Ősz B.E., Tero-Vescan A., Miklos A.P., Rusz C.M., Bătrînu M.G., Vari C.E. Positive Aspects of Oxidative Stress at Different Levels of the Human Body: A Review. Antioxidants (Basel). 2022; 11(3): 572. doi: 10.3390/antiox11030572.
  • Demirseren D.D., Cicek C., Alisik M., Demirseren M.E., Aktaş A., Erel O. Dynamic thiol/disulphide homeostasis in patients with basal cell carcinoma. Cutan Ocul Toxicol. 2017; 36(3): 278–82. doi: 10.1080/15569527.2016.1268150.
  • Kayacan Y., Çetinkaya A., Yazar H., Makaracı Y. Oxidative stress response to different exercise intensity with an automated assay: thiol/ disulphide homeostasis. Arch Physiol Biochem. 2021; 127(6): 504–8. doi: 10.1080/13813455.2019.1651868.
  • Oliveira P.V.S, Laurindo F.R.M. Implications of plasma thiol redox in disease. Clin Sci (Lond). 2018; 132(12): 1257–80. doi: 10.1042/CS20180157.
  • Rajendran P., Abdelsalam S.A., Renu K., Veeraraghavan V., Ben Ammar R., Ahmed E.A. Polyphenols as Potent Epigenetics Agents for Cancer. Int J Mol Sci. 2022; 23(19): 11712. doi: 10.3390/ijms231911712.
  • Kedzierska M., Olas B., Wachowicz B., Jeziorski A., Piekarski J. Relationship between thiol, tyrosine nitration and carbonyl formation as biomarkers of oxidative stress and changes of hemostatic function of plasma from breast cancer patients before surgery. Clin Biochem. 2012; 45(3): 231–6. doi: 10.1016/j.clinbiochem.2011.12.002.
  • Ray P.D., Huang B.W., Tsuji Y. Reactive oxygen species (ROS) homeostasis and redox regulation in cellular signaling. Cell Signal. 2012; 24(5): 981–90. doi: 10.1016/j.cellsig.2012.01.008.
  • Bachhawat A.K., Yadav S. The glutathione cycle: Glutathione metabolism beyond the γ-glutamyl cycle. IUBMB Life. 2018; 70(7): 585–92. doi: 10.1002/iub.1756.
  • Sateesh R., Rao Bitla A.R., Budugu S.R., Mutheeswariah Y., Narendra H., Phaneedra B.V., Lakshmi A.Y. Oxidative stress in relation to obesity in breast cancer. Indian J Cancer. 2019; 56(1): 41–4. doi: 10.4103/ijc.IJC_247_18.
  • Lu M.C., Ji J.A., Jiang Y.L., Chen Z.Y., Yuan Z.W., You Q.D., Jiang Z.Y. An inhibitor of the Keap1-Nrf2 protein-protein interaction protects NCM460 colonic cells and alleviates experimental colitis. Sci Rep. 2016; 6. doi: 10.1038/srep26585.
  • Li B., Qiu B., Lee D.S.M., Walton Z.E., Ochocki J.D., Mathew L.K., Mancuso A., Gade T.P.F., Keith B., Nissim I., Simon M.C. Fructose-1,6- bisphosphatase opposes renal carcinoma progression. Nature. 2014; 513: 251–5. doi: 10.1038/nature13557.
  • Zhang Z.Z., Lee E.E., Sudderth J., Yue Y., Zia A., Glass D., Deberardinis R.J., Wang R.C. Glutathione depletion, pentose phosphate pathway activation, and hemolysis in erythrocytes protecting cancer cells from vitamin C-induced oxidative stress. J Biol Chem. 2016; 291: 22861–7. doi: 10.1074/jbc.C116.748848.
  • Traverso N., Ricciarelli R., Nitti M., Marengo B., Furfaro A.L., Pronzato M.A., Marinari U.M., Domenicotti C. Role of glutathione in cancer progression and chemoresistance. Oxid Med Cell Longev. 2013. doi: 10.1155/2013/972913.
  • Калинина Е.В., Гаврилюк Л.А. Синтез глутатиона в опухолевых клетках. Биохимия. 2020; 85(8): 1051–65. [Kalinina E.V., Gavriliuk L.A. Glutathione synthesis in cancer cells. Biochemistry. 2020; 85(8): 1051–65. (in Russian)]. doi: 10.31857/S0320972520080059.
  • Alanazi A.M., Mostafa G.A.E., Al-Badr A.A. Glutathione. Profiles Drug Subst. Excip Relat Methodol. 2015; 40: 43–158. doi: 10.1016/bs.podrm.2015.02.001.
  • Cancer Genome Atlas Research Network. Comprehensive molecular characterization of clear cell renal cell carcinoma. Nature. 2013; 499(7456): 43–9. doi: 10.1038/nature12222.
  • Hofbauer S.L., Stangl K.I., M. de Martino, Lucca I., Haitel A., Shariat S.F., Klatte T. Pretherapeutic gamma-glutamyltransferase is an independent prognostic factor for patients with renal cell carcinoma. Br J Cancer. 2014; 111(8): 1526–31. doi: 10.1038/bjc.2014.450.
  • Pompella A., Corti A., Visvikis A. Redox Mechanisms in Cisplatin Resistance of Cancer Cells: The Twofold Role of Gamma- Glutamyltransferase 1 (GGT1). Front Oncol. 2022; 12. doi: 10.3389/fonc.2022.920316.
  • Corti A., Franzini M., Paolicchi A., Pompella A. Gamma-glutamyltransferase of cancer cells at the crossroads of tumor progression, drug resistance and drug targeting. Anticancer Res. 2010; 30(4): 1169–81.
  • Hecht F., Pessoa C.F., Gentile L.B., Rosenthal D., Carvalho D.P, Fortunato R.S. The role of oxidative stress on breast cancer development and therapy. Tumour Biol. 2016; 37(4): 4281–91. doi: 10.1007/s13277-016-4873-9.
  • Gurer-Orhan H., Ince E., Konyar D., Saso L., Suzen S. The Role of Oxidative Stress Modulators in Breast Cancer. Curr Med Chem. 2018; 25(33): 4084–101. doi: 10.2174/0929867324666170711114336.
  • Шахристова Е.В., Степовая Е.А., Рудиков Е.В., Сушицкая О.С., Родионова Д.О., Новицкий В.В. Участие редокс-белков в блокировании пролиферации клеток эпителия молочной железы в условиях окисли-тельного стресса. Вестник Российской академии медицинских наук. 2018; 73(5): 289–93. [Shakhristova E.V., Stepovaya E.A., Rudikov E.V., Sushitskaya O.S., Rodionova D.O., Novitsky V.V. The Role of Redox Proteins in Arresting Proliferation of Breast Epithelial Cells Under Oxidative Stress. Annals of the Russian Academy of Medical Sciences. 2018; 73(5): 289–93. (in Russian)]. doi: 10.15690/vramn1030.
  • Барскова Л.С., Виткина Т.И. Регуляция тиол-дисульфидными антиоксидантными системами окислительного стресса, индуцированного атмосферными взвешенными частицами. Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2019; 73: 112–24. [Barskova L.S., Vitkina T.I. Regulation by thiol disulfide and antioxidant systems of oxidative stress induced by atmospheric suspended particles. Bulletin Physiology and Pathology of Respiration. 2019; 73: 112–24. (in Russian)]. doi: 10.36604/1998-5029-2019-73-112-124.
  • Марковский А.В., Страмбовская Н.Н., Терешков П.П. Молекулярно-генетические и сывороточные маркеры нарушений фолатного обмена у больных пролиферативными заболеваниями и раком молочной железы. Сибирский онкологический журнал. 2017; 16(2): 50–5. [Markovsky A.V., Strambovskaya N.N., Tereshkov P.P. Moleculargenetic and serum markers of folate metabolism deficiency in patients with proliferative breast disease and breast cancer. Siberian Journal of Oncology. 2017; 16(2): 50–5. (in Russian)]. doi: 10.21294/18144861-2017-16-2-50-55.
  • Марковский А.В. Аминотиолы и рак молочной железы. Забайкальский медицинский вестник. 2020; 4: 162–70. [Markovsky A.V. Aminothiols and breast cancer. Transbaikal Medical Bulletin. 2020; 4: 162–70. (in Russian)]. doi: 10.52485/19986173_2020_4_162.
  • Марковский А.В. Роль полиморфизма генов фолатного метаболизма и сывороточных аминотиолов в формировании различных гистологических типов рака молочной железы. Забайкальский медицинский вестник. 2019; 2: 40–7. [Markovsky A.V. The role of folate metabolism genes polymorphism and serum aminotiols in the formation of various histological types of breast cancer. Transbaikalian Medical Bulletin. 2019; 2: 40–7. (in Russian)]. doi: 10.52485/19986173_2019_2_40.
  • Марковский А.В. Полиморфизм генов фолатного обмена и злокачественные новообразования. Забайкальский медицинский вестник. 2018; 1: 164–71. [Markovsky A.V. Polymorphism of folate metabolism genes and malignant diseases. Transbaikal Medical Bulletin. 2018; 1: 164–71. (in Russian)]. doi: 10.52485/19986173_2018_1_164.
  • Farhood B., Najafi M., Salehi E., Hashemi Goradel N., Nashtaei M.S., Khanlarkhani N., Mortezaee K. Disruption of the redox balance with either oxidative or anti-oxidative overloading as a promising target for cancer therapy. J Cell Biochem. 2019; 120(1): 71–6. doi: 10.1002/jcb.27594.
  • Daher B., Vučetić M., Pouysségur J. Cysteine Depletion, a Key Action to Challenge Cancer Cells to Ferroptotic Cell Death. Front Oncol. 2020; 10: 723. doi: 10.3389/fonc.2020.00723.
  • Hampton M.B., Vick K.A., Skoko J.J., Neumann C.A. Peroxiredoxin Involvement in the Initiation and Progression of Human Cancer. Antioxid Redox Signal. 2018; 28(7): 591–608. doi: 10.1089/ars.2017.7422.
  • Bratt D., Vaghela Kh., Patel S., Zaveri M. Role of oxidative stress in breast cancer. Pharmacy and pharmaceutical sciences. 2016; 5(11): 366–79.
  • Зенков Н.К., Меньщикова Е.Б., Ткачев В.О. Редокс-чувствительная сигнальная система Kеар1/Nrf2/ARE как фармакологическая мишень. Биохимия. 2013; 78(1): 27–47. [Zenkov N.K., Menshchikova E.B., Tkachev V.O. Kep1/Nrf2/ARE redox sensitive signaling system as a pharmacological target. Biochemistry. 2013; 78(1): 27–47. (in Russian)].
  • Yalcin S., Kurt O., Cifci A., Erel O. Is Thiol-Disulphide Homeostasis an Indicative Marker in Prediction of Metastasis in Lung Cancer Patients. Clin Lab. 2020; 66(8). doi: 10.7754/Clin.Lab.2020.200418.
  • Ergin M., Cendek B.D., Neselioglu S., Avsar A.F., Erel O. Dynamic thiol-disulfide homeostasis in hyperemesis gravidarum. J Perinatol. 2015; 35(10): 788–92. doi: 10.1038/jp.2015.81.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp