Содержание производных оксида азота в крови онкологических больных с церебральными метастазами с различной степенью эндогенной интоксикации

В настоящее время несомненно значение оксида азота (NO) как универсального регулятора клеточного и тканевого метаболизма при опухолевом росте. По современным представлениям, система оксида азота реализует свое действие не только через NO-радикал, но и через молекулы NO-производных [8]. Формой стабильного существования NO в крови являются S-нитрозотиолы (S-нитрозоглутатион, S-нитрозоальбумин), динитрозильные комплексы с Fe, комплекс NO с гемоглобином. Эти соединения являются важными компонентами системы депонирования и транспортировки NO [1, 3, 11, 13]. Интересным представляется исследование системы оксида азота в условиях нарастающей гипоксии тканей при опухолевой прогрессии. Усиление при этом тканевой СИБИРСКИЙ ОНКОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ. 2009. №6 (36)

деструкции приводит к развитию эндогенной интоксикации (ЭИ), при которой происходит стимуляция образующимися метаболитами, биологически активными веществами различных эффекторных клеток, усиление синтеза цитокинов. Важную роль в процессах ЭИ играют фактор некроза опухоли, интерлейкины, приводящие, в свою очередь, к усилению синтеза NO и увеличению содержания NO-производных в крови [18].

Материал и методы

Проведена оценка следующих показателей эндогенной интоксикации – общей (ОКА) и эффективной (ЭКА) концентрации альбумина, связывающей способности альбумина (ССА), уровня содержания молекул средней массы МСМ254 и МСМ280 [2, 7] и содержания NO-производных – NO-гемоглобина, NO-глутатиона, NO-тирозина, пероксинитрита [4, 12] в плазме крови 19 пациентов с метастатическим поражением головного мозга. Среди них были 7 больных раком молочной железы, 6 - раком легкого, 4 – меланомой кожи, 2 – раком почки. Одиночный церебральный метастаз имел место у 7, множественные церебральные и множественные метастазы в другие органы - у 12 больных. Контрольную группу составили 15 человек без онкопатологии.

Результаты и обсуждение

В среднем в группе больных с метастатическим поражением головного мозга отмечалось значительное снижение эффективной концентрации альбумина и его связывающей способности на 54 % и 57 % соответственно по сравнению с ответствующими показателями у здоровых людей при неизменной общей концентрации альбумина. Содержание молекул средней массы в плазме крови возрастало на 19 % и 29 % соответственно для МСМ254 и МСМ280 (табл. 1).

При индивидуальном анализе полученных результатов оказалось, что в группе больных с одиночными метастазами эффективная концентрация альбумина и связывающая способность альбумина были достоверно снижены на 32 % и 34 % соответственно по сравнению с уровнем в группе доноров. В группе больных с множественными метастазами эти показатели снижаются в ещё большей степени по сравнению с нормой – на 62 % и 67 % и по сравнению с первой группой – на 44 % и 50% соответственно. При этом общая концентрация альбумина в плазме крови онкологических больных обеих групп не изменяется и остается на уровне здоровых людей.

В настоящее время существует представление о новом типе реакции организма на патологический процесс, заключающейся в изменении конформации молекулы альбумина [5]. Эта реакция проявляется в снижении величины эффективной концентрации альбумина. В результате нарушается связывание метаболитов, ухудшается их выведение из тканей, то есть нарушается детоксикационная функция альбумина. По нашим данным, у онкологических больных с увеличением распространенности метастатического поражения головного мозга происходит значительное снижение эффективной концентрации альбумина. В связи с этим в обеих группах больных возрастал индекс токсичности (ИТ), величина которого пропорциональна концентрации выведенных из тканей метаболитов. В группе с одиночным метастазом он вырос в 13 раз, а в группе с множественными метастазами – в 34 раза по сравнению с контролем и почти в 3 раза по сравнению с первой группой.

Таблица 1

Показатели эндогенной интоксикации в крови больных с церебральными метастазами

Примечание: р - достоверность различий по сравнению со значениями у доноров; р₁ – достоверность различий между группами больных с одиночным и множественными церебральными метастазами.

Таблица 2

Содержание производных оксида азота в крови больных с церебральными метастазами при разной степени эндогенной интоксикации

Примечание: р - достоверность различий по сравнению со значениями у доноров; р₁ – достоверность различий между группами больных с одиночным и множественными церебральными метастазами.

Отмечали увеличение уровня молекул средней массы: содержание среднемолекулярных пептидов МСМ280 было достоверно выше у больных с одиночными метастазами и ещё более повышено в группе с множественными метастазами – на 40 %. Содержание МСМ254 было достоверно увеличено по сравнению с контролем только во второй группе – на 27 %. В связи с этим коэффициент интоксикации (КИ) в группе с одиночным метастазом был на 58 % выше, чем у здоровых людей, а в группе с множественными метастазами возрастал в 4 раза по сравнению с контролем и в 2,6 раза по сравнению с первой группой. Таким образом, у больных с церебральными метастазами усиленные процессы эндогенной интоксикации были связаны с нарушением детоксикационной функции альбумина, причем в группе больных с множественными метастазами эти изменения были гораздо более выражены по сравнению с пациентами с солитарными метастазами.

В группе больных с одиночными метастазами и относительно невысокой степенью эндогенной интоксикации (КИ в 1,5 раза выше уровня доноров) не было отмечено достоверных изменений в содержании NO-гемоглобина, NO-глутатиона, NO-тирозина. Однако наблюдалось увеличение содержания пероксинитрита на 37 % по сравнению с контрольным уровнем (табл. 2).

В группе больных с множественными метастазами и высокой степенью эндогенной интоксикации (КИ в 4 раза выше уровня доноров) мы отмечали достоверное увеличение содержания всех исследованных NO-производных. Выросло содержание при обоих пиках NO-гемоглобина СИБИРСКИЙ ОНКОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ. 2009. №6 (36)

на 83 % и 74 % по сравнению с уровнем у доноров и на 124 % и 54 % соответственно при 418 и 545 нм по сравнению с группой с солитарным поражением головного мозга. Содержание NO-глутатиона увеличилось на 51 % по сравнению с контролем и на 31 % по сравнению с первой группой. Содержание NO-тирозина было выше на 40 % по сравнению с первой группой. Уровень пероксинитрита был выше на 112 % по сравнению с контролем и на 55 % по сравнению с группой с одиночным метастазом.

Существующая в организме-опухоленосителе тканевая гипоксия возникает вследствие нарушения баланса поступления и потребления кислорода. Диссеминация опухоли в организме (множественное метастазирование) сопровождается увеличением потребности в кислороде. Учитывая наличие взаимосвязи между уровнем NO и рО2 в ткани мозга, кислородзависимый характер регуляции механизма образования NO и системное влияние опухоли на организм [9, 15, 20], возможно, что усиление синтеза NO важно для обеспечения потребности опухолевой ткани в кислороде. Реализация этой потребности связана с релаксирующим действием NO-радикала на сосудистую стенку, усилением ангиогенеза [14, 16]. По мнению ряда авторов, NO-гемоглобин играет важную роль в процессах газообмена в капиллярной сети [3, 19]. Показано, что NO, высвобождаемый из эндотелиальных клеток, диффундирует прежде всего в кровь, а не в ткань, где взаимодействует с молекулой гемоглобина с образованием ни-трозилгемоглобина или S-нитрозогемоглобина [3, 17]. Предполагается, что эти производные модулируют сродство гемоглобина к кислороду, что в совокупности с вышеперечисленными фактами может влиять на оксигенацию ткани опухоли (метастаза).

Пероксинитрит (продукт взаимодействия NO• и супероксидного анион-радикала), способствуя окислительному повреждению клеток, является важным фактором эндогенной интоксикации при некоторых патологических состояниях [10]. Цитотоксичность пероксинитрита проявляется в окислении прежде всего SH- и NH2-групп белков, протеолипидов, ДНК [8]. В результате окислительной модификации белков происходит в том числе увеличение степени фрагментации молекул, приводящее к увеличению показателей МСМ. Повышение содержания пероксинитрита в плазме крови больных с церебральными метастазами согласуется с данными об участии пероксинитрита в процессе опухолевой инвазии через влияние на функционирование некоторых матриксных металлопротеаз (ММП). При этом активация ММП, деструкция матрикса происходит с участием S-нитроглутатиона. Предполагается, что данный эффект пероксинитрита может быть опосредован через увеличение концентрации АФК, например при инактивации пероксинитритом цитохромоксидазы и митохондриальной Mn-СОД [6].

Таким образом, при диссеминации опухоли в организме наблюдается значительное снижение связывающей способности альбумина (что проявляется в уменьшении величин ЭКА и ССА), приводящее к ухудшению детоксикации ткани и нарастанию эндогенной интоксикации. При этом с увеличением распространенности опухолевого поражения мозга наблюдается увеличение содержания NO-производных в крови, играющих определенную роль в развитии процессов эндогенной интоксикации и обеспечении дальнейшей диссеминации опухоли.