Редокс-зависимая модификация белков у больных раком легкого

Белоногов, Роман Николаевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Редокс-зависимая модификация белков у больных раком легкого
ВАК РФ 03.01.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Редокс-зависимая модификация белков у больных раком легкого"

На правах рукописи

004615722

БЕЛОНОГОВ -Р".

Роман Николаевич

РЕДОКС-ЗАВИСИМАЯ МОДИФИКАЦИЯ БЕЛКОВ У БОЛЬНЫХ РАКОМ ЛЕГКОГО

03.01.04 - биохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

" 2 ДЕК 2010

Новосибирск - 2010

004615722

Работа выполнена в ФГАОУ ВПО г. Красноярск

Научный руководитель

кандидат биологических наук

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук

доктор биологических наук

ибирский федеральный университет,

Титова Надежда Митрофановна.

Некрасова Марина Федоровна Усынин Иван Федорович

Ведущая организация ГОУ ВПО Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск

Защита состоится «14» декабря 2010 г. в__часов на заседании диссертационного совета Д.001.034.01 при Учреждении Российской академии медицинских наук Научно-исследовательском институте биохимии Сибирского отделения РАМН (630117, г. Новосибирск, ул.Тимакова, 2)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии медицинских наук Научно-исследовательского института биохимии Сибирского отделения РАМН

Автореферат разослан «13» ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Русских Г.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЦ

Актуальность проблемы. Рак легкого занимает одно из первых мест по распространенности среди онкологических заболеваний [Имянитов Е. Н., 2006; Spicer J. et al., 2007]. Существенную роль в процессах канцерогенеза играет свободно-радикальное воздействие на клетки, которое рассматривается как универсальный механизм опухолевой трансформации [Pignatelli В. et al., 2001; Lee J. M. et al., 2008; Kirkham P. et al., 2003]. Рост опухоли сопровождается изменением показателей антиоксидантной активности и окислительного стресса в опухолевой ткани, что также отражается на состоянии органов и тканей организма [Меньшикова Е. Б. и др., 2008]. Увеличение интенсивности воздействия активных форм кислорода (АФК) вызывает усиление процессов окисления биологических молекул и может приводить к повреждению клеток и тканей, что играет важную роль в развитии рака легкого [Reszka Е. et al., 2007; Munnia A. et al., 2006]. Помимо прямого повреждающего действия АФК, неблагоприятным фактором также является их способность вмешиваться в работу сигнальных систем [Янковский О. Ю., 2000; Gracanin М., Davies М. J., 2007, Winterbourn С. С., Hampton М. В., 2008]. Изучение процессов свободно-радикального окисления в опухолевых клетках представляет определенный интерес, поскольку они определяют такие процессы, как аигиогенез и апоптоз, распознавание клеток лейкоцитами и др. [Антонеева И. И., 2007, Болдырев А. А., 2001, Скулачев В. П., 2001, Янковский 0.10., 2001]. Для оценки интенсивности окислительного стресса в экспериментальной практике, как правило, проводятся исследования процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ). ПОЛ рассматривается в качестве универсального первичного механизма, обусловливающего возникновение и развитие различных патологических состояний, в том числе через повреждение других биомолекул. Тем не менее, в ряде работ приводятся результаты исследований, свидетельствующие, что в первую очередь окислительной модификации подвергаются молекулы белков [Болдырев А.А. и др. 2006, Дубинина Е. Е. и др., 2007, Du J. et al., 2004]. Белки, подвергшиеся окислительной деструкции, имеют длительный период распада, по сравнению с продуктами перекисного окисления липидов, что делает их перспективным маркером интенсивности свободно-радикального окисления [Дубинина Е. Е. и др., 2007].

Анализ литературных данных об изменении характера окислительной модификации различных биомолекул в организме больных раком легкого свидетельствует об их неполноте и фрагментарности. Действие окислительного стресса на молекулы-мишени - белки и липиды - на различных стадиях и при различных гистологических типах рака легкого может иметь свои особенности, тем не менее, его характер и выраженность при данной патологии практически не изучены. Таким образом, в данной работе впервые было проведено комплексное исследование показателей окислительной модификации белков и ли-пидов в зависимости от гистологического типа и стадии рака легкого.

Цель исследования: Изучить закономерности изменения редокс-зависимой модификации белков и липидов в эритроцитах и в плазме крови у больных раком легкого, а также в опухолевой и немапигнизированной тканях легкого в зависимости от стадии и гистологической структуры заболевания.

Задачи исследования:

1. Установить закономерности изменения окислительной модификации белков и липопероксидации в зависимости от стадии рака легкого.

2. Изучить особенности окислительной модификации белков и перекисного окисления липидов в зависимости от гистологической структуры опухоли.

3. Охарактеризовать взаимодействие продуктов редокс-зависимой модификации белков и липидов при плоскоклеточном раке и аденокарциноме легкого.

Научная новизна: Впервые, на основании комплексного исследования показателей свободно-радикального окисления белков (карбонильных производных белков, битирозина, триптофана, среднемолекулярных пептидов и сульфгидрильных групп белков) и липидов (диеновых конъюгатов и ТБК-активных продуктов) в эритроцитах и в плазме крови при раке легкого были установлены закономерности изменения окислительной модификации биологических молекул в ходе развития и в зависимости от гистологического типа заболевания.

ткани отмечено увеличение уровня продуктов окислительной модификации белков и липопероксидации от 1 стадии к 1П, затем - некоторое снижение их уровня к IV стадии.

Новыми являются данные, что в наибольшей степени белки и липиды подвергаются воздействию окислительного стресса у больных при мелкоклеточном раке легкого, в наименьшей — при плоскоклеточном раке, при этом аде-нокарцинома, в тоже время при аденокарциноме происходит наибольшее возрастание уровня кетонных форм карбонильных производных белков в эритроцитах и тиоловых групп белков в плазме. Впервые установлены особенности взаимосвязей между показателями окислительной модификации белков и ли-пидов в эритроцитах и плазме крови у здоровых людей, при плоскоклеточном раке и аденокарциноме легкого.

Теоретическая п практическая значимость: Исследование уровня продуктов окислительной модификации белков и липопероксидации позволяет оценить степень влияния свободнорадикапьных процессов на организм при наиболее распространенных гистологических вариантах злокачественных новообразований легкого и при развитии заболевания. Полученные данные вносят вклад в понимание механизмов развития окислительного стресса при раке легкого. Характер изменения уровня исследованных показателей редокс-зависимой модификации белков свидетельствует о преобладании процессов ме-талл-катализируемого окисления, которое, вероятно, играет важную роль в процессах инвазии и метастазирования. Полученные изменения свидетельствуют о том, что при плоскоклеточном раке усиление окислительных процессов приводит к усилению конформационных нарушений белков, при аденокарциноме происходит усиление агрегации и фрагментации белковых молекул. Отмечается вкалад продуктов липопероксидации в модификацию белков.

Методы исследований, описанные в диссертации, используются студентами в процессе выполнения курсовых и дипломных работ и включены в разделы большого практикума, на кафедре физико-химической биологии Сибирского федерального университета. Результаты работы используются в лекциях по медицинской биохимии и клеточной сигнализации, а также могут быть рекомендованы для внедрения в деятельность Красноярского краевого онкологического диспансера.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. В эритроцитах и плазме крови интенсивность редокс-зависимой модификации белков в наибольшей степени возрастает на И и IV стадиях рака легкого. В опухолевой ткани изменение уровня редокс-зависимой модификации белков и липидов соотносится с распространенностью опухолевого процесса и возрастает от I стадии к III, затем - снижается к IV стадии.

2. Выраженность окислительных процессов в крови и в опухолевой ткани больных максимальна при мелкоклеточном раке легкого, минимальна - при плоскоклеточном раке.

3. При плоскоклеточном раке усиление окислительных процессов приводит к усилению конформационных нарушений белков, при аденокарциноме происходит усиление агрегации и фрагментации белковых молекул.

Апробация материалов диссертации. Основные положения и результаты исследования доложены и обсуждены на научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные вопросы охраны здоровья населения регионов Сибири», Красноярск, 2007; X международной научной школе-конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий», Абакан, 2008; 72-й итоговой студенческой научно-практической конференции с международным участием имени профессора В. Ф. Войно-Ясенецкого, посвященной 100-летию со дня рождения профессора П. Г. Под-золкова, Красноярск, 2008; всероссийской конференции с международным участием «Молекулярная онкология», Новосибирск, 2008; VI-й всероссийской межвузовской конференции молодых ученых, Санкт-Петербург, 2009; научно-практической конференции «Актуальные вопросы охраны здоровья населения регионов Сибири», Красноярск, 2010; VIII международной конференции «Био-антиоксидант», Москва, 2010.

Публикации: По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ, в том числе 3 статьи и 1 тезисы в журналах, рекомендованных ВАК для публикации материалов кандидатских диссертационных работ.

Структура и объем диссертации: Диссертация изложена на 131 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы «Материалы и методы», главы «Результаты и обсуждение», заключения, выводов, списка литерагуры, включающего 60 отечественных и 158 иностранных

источников. Текст диссертации содержит 20 таблиц и 43 рисунка в виде диаграмм и схем.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

На базе Красноярского краевого онкологического диспансера обследовано 207 больных мужского пола с раком легкого в возрасте 35-70 лет (средний возраст 53,4±2,4 года). В качестве контрольной группы были обследованы 35 здоровых доноров аналогичного возраста. В работе с больными соблюдались этические принципы, предъявляемые Хельсинкской Декларацией Всемирной медицинской ассоциации (World Médical Association Déclaration of Helsinki (1964, 2000 ред.)).

Окончательный диагноз устанавливался после оперативного вмешательства и гистологического исследования образцов опухоли врачами онкологического диспансера. Объектом исследования служили здоровая (N=73) и опухолевая (N=87) ткань легкого, а также эритроциты и плазма (N=120) онкологических больных. Были выделены 4 группы больных в зависимости от стадии заболевания: I стадия (кровь: N=8; ткань: N=9), II стадия (кровь: N=32; ткань: N=26), III стадия (кровь: N=44; ткань: N=35), IV стадия (кровь: N=34; ткань: N=17); и 3 группы больных в зависимости от гистологического типа рака легкого: ПКРЛ (кровь: N=65; ткань: N=35), АКЛ (кровь: N=32; ткань: N=30), МКРЛ (кровь: N=10; ткань: N=22).

Образцы опухолевой ткани были отобраны в процессе хирургического вмешательства. Для измерения контрольных показателей исследовали образцы гомологичной немалигнмзированной ткани легкого этих же больных. Перед исследованием образцы ткани гомогенизировали в физиологическом растворе. Кровь забиралась из вены, утром натощак, на следующий день после поступления больного в стационар. Плазму крови и эритроциты разделяли центрифугированием.

Интенсивность редокс-зависимой модификации белков оценивали по содержанию карбонильных производных белков, битирозина, триптофана, сред-немолекулярных пептидов и тиоловых групп белков.

Об уровне карбонильных производных белков (КГТБ) судили по реакции взаимодействия окисленных аминокислотных остатков белков с 2,4-динитрофенилгидразином с образованием 2,4-динитрофенилгидразонов [Levine L.R. et al., 1994]. Оптическую плотность образовавшихся производных динит-рофенилгидразонов регистрировали спектрофотометрически при различных длинах волн: 356 нм - алифатические кетодинптрофенилгидразоны нейтрального характера; 370 нм - алифатические апьдегиддинитрофенилгидразоны нейтрального характера [Дубинина Е. Е и др., 1995].

О содержании молекул средней массы судили на основании прямой спектрометрии депротеинизированного супернатанта, полученного после осаждения белков раствором трихлоруксусной кислоты при длине волны 254 нм [Габ-риэлян Н. И. и др., 1985].

Содержание битирозина оценивалось спектрофлуориметрически (спек-трофлуориметр Aminco Bowman Series 2 (Thermo Spectronic, USA)) при длине волны возбуждения 325 нм и при длине волны испускания 416 нм в 1/15 М фосфатном буфере, рН 7,4 [Арутюнян А. В. и др., 2000]. Аналогичным образом измеряли триптофановую флуоресценцию, определение проводили при длине волны возбуждения - 297 нм и при длине волны испускания - 336 нм [Арутюнян А. В. и др., 2000].

Метод определения количества свободных тиоловых групп в белках основан на взаимодействии SH-rpynn с 5,5'-дитио-бис-2-нитробензойной кислотой (ДТНБК) [Веревкина И. В. и др., 1977]. В процессе этой реакции, протекающей при рН 8,0, происходит освобождение тионитрофенильного аниона, количество которого пропорционально количеству свободных SH-групп белков, прореагировавших с ДТНБК. Интенсивность окраски регистрировали спектрофотометрически при длине волны 412нм. Для определения быстрореа-гирующих SH-групп оптическую плотность пробы измеряли через две минуты после начала реакции. Для определения медпеннореагирующих SH-групп измерение оптической плотности производили через каждые 5 минут до тех пор, пока ее значение не станет постоянным. Для выявления замаскированных SH-rpynn готовили пробу, в состав которой также входил 8 М раствор мочевины.

О содержании продуктов липидной пероксидации судили по уровню диеновых конъюгатов (ДК) [Каган В.Е. и др., 1986] и ТБК-активных продуктов

(ТБК-АП) [Ко K.M., Godin D.V., 1990]. Для определения ДК липиды экстрагировали гептан-изопропанольной смесью. В гептановом экстракте исследовали содержание сопряженных диенов, которые определяли спектрофотометрически при 233 нм.

Содержание ТБК-АП определяли по реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой, в результате которой образуется окрашенный комплекс с максимумом поглощения при длине волны 532 нм.

Содержание белка в пробах определяли микробиуретовым методом, содержание гемоглобина в эритроцитах - цианметгемоглобиновым методом [Меньшиков В.В., 1987].

По результатам исследования в пакете электронных таблиц MS Excel была сформирована база данных, на основе которой с помощью пакетов прикладных программ Statistica версия 7,0 (StatSoft Inc., 2004) осуществлялся статистический анализ. Для всех данных определяли медиану (Ме) и интерквартальный разброс в виде подсчета 25- (C2s) и 75-процентилей (С75). В связи с тем, что распределение полученных данных не соответствовало нормальному, использовался непараметрический критерий Манна-Уитни при сравнении двух несвязанных выборок и критерий Вилкоксона для связанных выборок. Различия между показателями считали достоверными при значении р<0,05. Для определения наиболее значимых показателей редокс-зависимой модификации белков и липидов у больных раком легкого в зависимости от гистологического типа и стадии заболевания применен дискриминантный анализ. Оценка взаимосвязи исследуемых показателей осуществлялась подсчетом коэффициента ранговой корреляции по Спирману. Результаты статистической обработки сведены в таблицах и использованы в рисунках.

Результаты исследований и их обсуждение.

В эритроцитах возрастает содержание КПБк и суммарных тиоловых групп белков на II и IV стадиях рака легкого (табл. 1).

Таблица 1

Показатели редокс-зависимой модификации белков и липидов в эритроцитах в

зависимости от стадии рака легкого, Ме(С25;С75)

Показатель Контроль N=35 1 I стадия N=8 2 II стадия N=32 3 III стадия N=44 4 IV стадия N=34 5

КПБа (у.е./г НЬ) ' 2,65 (1,70; 4,39) 5,79 (2,22; 8,55) Р|<0,05 5,44 (2,03; 6,31) Р)<0,05 2,73 (2,01-9,13)

КПБк (у.е./г НЬ) 1,84 (1,39; 2,95) 8,84 (5,62; 11,23) Р,<0,05 2,53 (1,51; 3,56) Рз<0,05 5,47 (2,93; 7,99) Ри<0,05

МСМ (у.е./г НЬ) 2,96 (2,78; 3,25) 3,67 (2,64; 4,00) 3,62 (3,16; 4,37) Р,<0,05 3,43 (2,88; 4,19)

Быстро-реагирующие гиоловые группы (мкмоль/мг НЬ) 16,79 (11,78; 21,23) 19,98 (17,50; 22,15) 20,31 (16,70; 25,58) 19,77 (16,52; 27,46) 22,31 (12,50; 26,90)

Медленно-реагирующие гиоловые группы (мкмоль/мг НЬ) 7,08 (3,85; 9,91) 5,12 (3,97; 7,79) 6,46 (4,57; 12,73) 6,19 (4,91; 11,79) 8,19 (5,98; 12,18)

Замаскированные тиоло-вые фуппы (мкмоль/мг НЬ) 12,82 (10,14; 19,28) 13,35 (9,13; 17,43) 14,58 (12,02; 23,28) 16,17 (11,30; 18,95) 15,83 (13,54; 17,54)

Суммарные гиоловые группы (мкмоль/мг НЬ) 37,66 (29,07; 52,16) 40,90 (34,57; 45,86) 49,38 (43,64; 54,60) Р,<0,05 43,11 (39,30; 56,62) 51,22 (38,71; 57,56) Р,<0,05

ДК (мкмоль/мг НЬ) 41,60 (34,46; 61,871 8,33 (7,67; 17,42) Р|<0,05 14,39 (10,15;25,81) Р|<0,05 19,33 (9,31; 34,91) Р]<0,05 10,52 (6,56; 19,69) Р]<0,05

ТБК-АП (мкмоль/мг НЬ) 1,39 (1,02; 2,01) 1,86 (1,53; 2,02) 0,90 (0,64; 2,07) 1,09 (0,64; 1,36) Р,<0,05 1,58 (0,51; 2,49)

Примечание: Р| - статистически достоверные различия по сравнению с контро-

лем; Р2- по сравнению с I стадией; Р3 - по сравнению со II стадией; Р4- по сравнению с III стадией

В плазме происходит увеличение содержания на II и IV стадиях рака легкого КПБа и триптофана. Содержание КПБк, битирозина и тиоловых групп достоверно возрастает на II стадии, на IV стадии наблюдается тенденция к его увеличению (табл. 2).

Таблица 2

Показатели редокс-зависимой модификации белков и липидов в плазме крови в

зависимости от стадии рака легкого, Ме(С25;С75)

Показатель Контроль N=35 1 1 стадия N=8 2 II стадия N=32 "1 о III стадия N=46 4 IV стадия N=34 5

КПБа (у.е./г белка) 1,74 (1,48; 4,08) 2,88 (2,35; 3,40) 3,65 (1,69; 10,00) Р|<0,05 2,82 (1,39; 6,28) 4,08 (2,50; 5,85) Р,<0,05

КПБк (у.е./г белка) 2,13 (1,63; 2,83) 2,36 (0,80; 3,92) 3,48 (1,91; 8,74) Р,<0,05 2,12 (1,37; 3,73) 2,88 (1,82; 4,12)

Битирозин (у.е./мг белка) 0,089 (0,082; 0,098) 0,094 (0,089; 0,108) 0,134 (0,104; 0,145) Р]<0,05 0,090 (0,073; 0,124) 0,093 (0,076; 0,104) Рз<0,05

Триптофан (у.е./мг белка) 1,02 (0,77; 1,18) 1,18 (1,16; 1,27) Р,<0,05 1,50 (1,23; 1,75) Р, 2<0,05 1,34 (1,14; 1,58) Р,<0,05 1,46 (1,31; 1,73) Р,.2<0,05

МСМ (у.е./г белка) 3,85 (3,15; 4,00) 4,60 (4,10; 5,58) Р,<0,05 4,90 (4,00; 6,13) Р|<0,05 4,95 (4,28; 5,68) Р,<0,05 4,35 (3,71; 5,55)

Б ыстрореагирующи е тиоловые группы (мкмоль/мг белка) 4,87 (2,80; 7,16) 4,51 (3,92; 5,66) 7,71 (5,09; 11,25) Р|<0,05 5,20 (2,70; 9,70) 5,26 (2,35; 5,97)

Медленнореагирующие тиоловые группы (мкмоль/мг белка) 2,54 (2,17; 4,50) 5 37 (2,22; 8,45) Р|<0,05 2,99 (2,50; 4,64) 2,32 (1,91; 3,67) 2,73 (1,32; 3,92)

Замаскированные тиоловые группы (мкмоль/мг белка) 4,78 (2,50; 6,98) 4,33 (3,67; 5,50) 6,42 (5,73; 7,44) Р|<0,05 3,84 (2,83; 5,84) 4,05 (2,15; 6,11)

Суммарные тиоловые группы (мкмоль/мг белка) 11,44 (9,33; 15,48) 14,81 (12,79; 17,22) 18,09 (15,72; 21,80) Р,<0,05 12,08 (8,38; 17,47) 13,57 (10,19; 15,66)

дк (мкмоль/мг белка) 4,00 (3,50; 5,14) 7,75 (7,06; 8,75) Р,<0,05 6,14 (3,26; 10,75) Р,<0,05 4,57 (2,67; 8,82) 3,49 (2,58; 7,03) Р2<0,05

ТБК-АП (мкмоль/мг белка) 0,17 (0,10; 0,21) 0,21 (0,14; 0,26) 0,20 (0,12; 0,39) 0,22 (0,13; 0,32) 0,14 (0,09; 0,28)

Примечание: см. табл. 1

Возникновение злокачественных новообразований легких связано с системными нарушениями в организме, сопровождающимися усилением свободно-радикальных процессов [Тюляндин С. А., 2000; Lee J. М. et al., 2008; Syrkina О. et al., 2008]. На 11 стадии рака легкого, растущая опухоль, развивающиеся под ее влиянием изменения структуры легкого, прогрессивно нарастающие изменениями в регионарных лимфатических узлах легких, воспалительная реакция, приводят к истощению антиоксидантов и усилению интенсивности процессов окисления белков на данной стадии. На Ш стадии рака легкого происходит усиление общей гипоксии организма, за счет нарушения функций легкою, также возможно возрастание активности антиоксидантных процессов, которые, в частности могут быть обусловлены усилением образования низкомолекулярных продуктов фрагментации макромолекул, обладающих антиоксидантными свойствами, что приводит к снижению интенсивности процессов свободно-радикального окисления в организме онкобольного. На IV стадии происходит развитие отдаленных метастазов. По мере роста метастаза, происходит деструкция сосудистой стенки и выход опухоли в окружающие ткани с их прогрессирующим поражением и развитием воспалительных процессов. Данные нарушения приводят к выраженному усилению окислительных процессов в эритроцитах и плазме [Esme Н. et al., 2008; Hernandes-Hernandes A. et al., 2006].

В плазме крови была выявлена отрицательная корреляция между стадией заболевания и содержанием диеновых конъюгатов, битирозина и быстрореаги-рующих тиоловых групп белков.

В ходе исследования было также обнаружено, что характер изменения некоторых показателей отличался от ожидаемого. Так, в эритроцитах, как и в плазме, наблюдается повышение уровня сульфгидрильных групп белков. Это может происходить в результате увеличения активности тиол-зависимых защитных механизмов. Возможно, возрастание в белках содержания сульфгидрильных групп при раке легкого является также компенсаторным механизмом, когда, вследствие окислительной модификации одних белков, происходит восстановление других.

Помимо этого, одновременное увеличение уровня таких показателей, как тиоловые группы, битирозин и карбонильные производные может свидетельствовать о преобладании процессов металл-катализируемого окисления, что свя-

зано с тем, что при металл - катал из и ру е м ос окисление, в отличие от действия других окислителей, является сайт-специфическим процессом и, в связи с этим, не приводит к окислению тиолов.

В зависимости от стадии заболевания содержание КПБ, ДК и ТБК-АП в опухолевой ткани минимально на первой и второй стадиях, затем возрастает на третьей стадии, после чего, на четвертой стадии, вновь происходит некоторое снижение уровня данных показателей (табл. 3).

Таблица 3

Показатели редокс-зависимой модификации белков и липидов в опухолевой ткани легкого в зависимости от стадии заболевания, Ме(С25;С75)

Показатель Контроль N=73 1 I стадия N=9 2 II стадия N=26 -> j III стадия N=35 4 IV стадия N=17 5

КПБ (мкмоль/мг белка) 23,00 (20,40; 26,00) 11,12 (10,82; 12,34) Pi<0,05 17,00 (15,60; 19,75) Р, з<0,05 11,88 (11,26; 12,30) PI.4<0,05

ДК (мкмоль/мг белка) 3,32 (3,11; 3,56) 1,77 (1,66; 1,86) Pi <0,05 1,94 (1,88; 1,99) Pi 2<0,05 2,89 (2,69; 2,99) Pi2 3<0,05 2,44 (2,40; 2,69) Р,.2 3 4<0,05

ТБК-АП (мкмоль/мг белка) 3,90 (3,70; 4,01) 2,10 (1,90; 2,60) Pi<0,05 2,13 (1,97; 2,30) Р[<0,05 3,22 (2,72; 3,75) Pi ,<0,05 2,95 (2,70; 3,00) Р[23<0,05

Примечание: см. табл. 1

В исследованных литературных источниках различия показателей в опухолевых клетках в зависимости от стадии онкологического заболевания связывались главным образом с размерами опухоли и способностью опухолевых клеток активно поглощать низкомолекулярные антиоксиданты из окружающей среды [Долгих В.Т., 2007; Меньицикова Е.Б. и др., 2008]. Соответственно, можно сделать предположение, о снижении доступности антиоксидантов для клеток опухоли в связи с увеличением ее размеров от I стадии к Ш. На основании этого можно предположить, что в процессе роста опухоли повышается ее чувствительность к цитотоксическому действию активных форм кислорода.

В зависимости от гистологического варианта опухоли наиболее выраженные процессы окисления биомолекул наблюдаются у больных мелкоклеточным

раком легкого, наименее - при плоскоклеточном раке, при этом аденокарцино-ма, как правило, занимает промежуточное значение по их уровню, в тоже время при аденокарциноме происходит наибольшее возрастание уровня КПБк в эритроцитах (табл. 4).

Таблица 4

Показатели редокс-зависимой модификации белков и липидов в эритроцитах в

зависимости от гистологического варианта рака легкого, Ме(С;5;С7;)

Показатель Контроль N=35 1 ПКРЛ N=62 2 АКЛ N=32 и 3 МКРЛ N=10 4

КПБа (у.е./г НЬ) 2,65 (1,70; 4,39) 4,34 (2,13; 8,59) 4,98 (2,23; 8,45) Р,<0,05 6,20 (5,43; 6,97) ' Р|<0,05

КПБк (у.е./г НЬ) 1,84 (1,39; 2,95) 3,15 (1Д9; 7,12) 11,40 (3,36; 12,79) Р]<0,05 4,30 (3,18; 8,15) Р|<0,05

МСМ (у.е./г НЬ) 2,96 (2,78; 3,25) (2,32; 4,08) 3,63 (2,93; 4,23) Р,<0,05 5,63 (4,13; 5,85) Р|.2з<0,05

Быстрореагирующие тиоловые группы (мкмоль/мг НЬ) 16,79 (11,78; 21,23) 22,31 (17,77; 25,99) 21,23 (15,38; 25,88) 26,90 (20,31; 32,49) Р|<0,05

Медленнореагирующие тиоловые группы (мкмоль/мг НЬ) 7,08 (3,85; 9,91) 6,53 (4,97; 12,06) 5,98 (4,47; 8,49) 8,19 (8,14; 13,97)

Замаскированные тиоловые группы (мкмоль/мг НЬ) 12,82 (10,14; 19,28) 12,78 (8,26; 17,16) 17,10 (15,83; 23,28) Р|<0,05 ¡8.25 (17,54; 18,95)

Суммарные тиоловые группы (мкмоль/мг НЬ) 37,66 (29,07; 52,16) 47,43 (39,52; 54,74) 46,60 (39,26; 54,60) 56,10 (54,36; 57,83) Р,<0,05

ДК (мкмоль/мг НЬ) 41,60 (34,46; 61,87) 14,76 (7,44; 32,15) Р[<0,05 15,55 (12,23; 20,80) Р]<0,05 6,57 (4,80; 16,66) Р|<0,05

ТБК-АП (мкмоль/мг НЬ) 1,39 (1,02; 2,01) 1,31 (0,94; 2,43) 0,99 (0,61; 1,58) 0,53 (0,44; 0,57) Р|<0,05

Примечание: Р| - статистически достоверные различия по сравнению с контролем; Р2 - статистически достоверные различия по сравнению с ПКРЛ; Р3 - ста-

тистически достоверные различия по сравнению с АКЛ

В плазме также происходит усиление окислительных процессов. При аденокарциноме происходит наибольшее возрастание уровня БН-групп белков по сравнению с другими гистологическими вариантами рака легкого (табл. 5).

Таблица 5

Показатели редокс-зависимой модификации белков и липидов в плазме крови в

зависимости от гистологического типа рака легкого, Ме(С25;С75)

Показатель Контроль N=35 1 ПКРЛ N=62 2 АКЛ N=32 3 МКРЛ N=10 4

КПБа (у.е./г белка) 1,74 (1,48; 4,08) 2,98 (1,77; 6,44) Р|<0,05 4,09 (1,61; 7,50) Рт <0,05 5,85 (2,00; 5,96) Р,<0,05

КПБк (у.е./г белка) 2,13 (1,63; 2,83) 2,74 (0,97; 4,56) 3,31 (2,08; 5,00) Р]<0,05 3,40 (1,67; 3,90)

Битирозин (у.е./мг белка) 0,089 (0,082; 0,098) 0,093 (0,074; 0,136) 0,103 (0,076; 0,120) 0,145 (0,104; 0,147) Р,<0,05

Триптофан (у.е./мг белка) 1,02 (0,77; 1,18) 1,37 (1,20; 1,57) Р] <0,05 1,35 (1,21; 1,59) Р,<0,05 1,73 (1,55; 2,19) Р, 2з<0,05

мсм (у.е./г белка) 3,85 (3,15; 4,00) 4,60 (4,00; 5,78) Р,<0,05 4,85 (4,00; 6,73) Р|<0,05 5,40 (4,70; 5,54) Р|<0,05

Быстрореагирующие гиоловые группы (мкмоль/мг белка) 4,87 (2,80; 7,16) 5,09 (2,60; 8,90) 5,85 (5,14; 8,17) Р!<0,05 6,85 (5,85; 7,31) Р| <0,05

Медлепнореагирующие гиоловые группы (мкмоль/мг белка) 2,54 (2,17; 4,50) 2,49 (1,95; 3,74) 2,54 (2,15; 4,41) 3,48 (2,58; 4,82) Р,<0,05

Замаскированные тиоловые группы (мкмоль/мг белка) 4,78 (2,50; 6,98) 4,44 (3,61; 5,97) 6,72 (2,70; 7,46) 5,34 (4,98; 5,71)

Суммарные гиоловые группы (мкмоль/мг белка) 11,44 (9,33; 15,48) 13,25 (9,98; 17,47) 17,06 (14,38; 20,89) Р,<0,05 12,86 (12,15; 13,56) Р3<0,05

ДК (мкмоль/мг белка) 4,00 (3,50; 5,14) 5,27 (2,87; 8,59) 4,78 (2,65; 9,85) 6,03 (3,09; 8,54) Р(<0,05

ТБК-АП (мкмоль/мг белка) 0,17 (0,10; 0,21) 0,23 (0,15; 0,35) 0,13 (0,09; 0,28) 0,10 (0,06; 0,15) Р, 2<0,05

Примечание: см. табл. 4

В опухолевой ткани наименьшее снижение степени окислительного повреждения белков и липидов происходит при МКРЛ, характеризующегося наибольшей злокачественностью, быстрым ростом и относительно более высокой чувствительностью к химио- и радиотерапии [Имянитов E.H., 2005] (табл. 6).

Таблица 6

Показатели редокс-зависимой модификации белков и липидов в опухолевой

ткани легкого в зависимости от гистологического варианта заболевания, ___Me(C2s;C75)

Показатель Контроль N=73 1 ПКРЛ N=35 2 АКЛ N=30 'У . J МКРЛ N=22 4

КПБ (мкмоль/мг белка) 23,00 (20,40; 26,00) 13,82 (11,46; 19,88) Р,<0,05 11,95 (10,97; 14,26) Pi<0,05 16,60 (15,60; 17,00) Р, 3<0,05

дк (мкмоль/мг белка) 3,32 (3,11; 3,56) 2,41 (1,90; 2,79) Р,<0,05 2,40 (2,00; 2,76) Pi <0,05 2,49 (2,34; 2,92) Р,<0,05

ТБК-АП (мкмоль/мг белка) 3,90 (3,70; 4,01) 2,44 (2,19; 2,99) Pi<0,05 2,70 (2,15; 2,98) Р,<0,05 2,93 (2,60; 3,54) Р,<0,05

Примечание: см. табл. 4

Корреляционные взаимосвязи между показателями редокс-зависимой модификации биомолекул в норме и при различных гистологических вариантах рака легкого могут отражать изменения окислительного гомеостаза в организме играющие важную роль.

В контрольной группе были отмечены взаимосвязи между содержанием альдегидных и кетонных форм карбонильных производных белков (г=0,67; р<0,01), КПБк и молекул средней массы (г=0,64; р<0,05), уровень быстрореаги-рующих БН-групп белков коррелирует с уровнем медленнореагирующих (г=0,42; р<0,05) и замаскированных (г=0,44; р<0,01) БН-групп. Отмечена взаимосвязь между содержанием быстрореагирующих БН-групп и ТБК-активных продуктов (г=-0,47; р<0,01). Отрицательная корреляционная взаимосвязь уровня быстрореагирующих БН-групп с содержанием ТБК-АП может быть обу-

словлена способностью тиолов взаимодействовать с альдегидами, что может говорить об их роли в процессах детоксикации данных соединений.

При ПКРЛ сохраняется только корреляция между содержанием КПБа и КПБк (г=0,61; р<0,05) и уровнем быстро- и медлеинореагирующих БН-групп (г=0,67; р<0,001).

При АКЛ сохраняется корреляция между уровнем быстрореагирующих и замаскированных тиоловых групп (г=0,58; р<0,05). Появляется корреляция между содержанием замаскированных тиоловых групп и молекул средней массы (г=0,93; р<0,01) и между содержанием МСМ и ДК (г=-0,76; р<0,01). Отрицательная корреляция между МСМ и диеновыми конъюгатами может быть связана с проявлением антиоксидантного действия МСМ, в результате чего снижается интенсивность процессов ПОЛ.

В контрольной группе, в плазме отмечаются положительные взаимосвязи между уровнем битирозина и триптофана (г=0,42; р<0,05), между содержанием КПБк и ТБК-АП (г=0,57; р<0,01), между содержанием быстрореагирующих 8Н-групп белков и уровнем молекул средней массы (г=0,58; р<0,01). Уровень ТБК-АП коррелирует с содержанием быстрореагирующих БН-групп белков (г=-0,43; р<0,05). Изменение флуоресценции триптофана может являться следствием изменения конформации белковых молекул. Битирозин является маркером для протеолитических ферментов, расщепляющих окисленные белки, в результате чего снижается экранированность остатков триптофана и повышается интенсивность его флуоресценции. ТБК-АП могут образовывать аддукты с белками, приводя к образованию КПБ, быстрореагирующие БН-группы белков, в свою очередь также взаимодействуют с ТБК-АП, выполняя функцию их детоксикации.

При ПКРЛ сохраняется взаимосвязь между содержанием битирозина и триптофана (г=0,52; р<0,01) и возникает корреляция между уровнем быстрореагирующих и замаскированных тиоловых групп белков (г=0,50; р<0,05).

При АКЛ также происходит существенное изменение корреляционных взаимосвязей между изученными показателями. Уровень битирозина коррелирует с содержанием КПБа (г=0,77; р<0,05), уровень триптофана - с уровнем молекул средней массы (г=0,66; р<0,01), а уровень быстрореагирующих БН-групп с уровнем замаскированных (г=0,63; р<0,05).

Изменения, происходящие в плазме и в эритроцитах могут быть взаимозависимыми. В контрольной группе были установлены взаимосвязи между содержанием молекул средней массы в плазме и эритроцитах (г=-0,56; р<0,05), уровнем медленнореагирующих БН-групп белков плазмы с ДК (г=0,5б; р<0,05) и альдегидными формами КПБ в эритроцитах (г=0,82; р<0,01), а также уровня триптофана в плазме с медленнореагирующими БН-группами белков эритроцитов (г=-0,38; р<0,05). Также коррелировало содержание суммарных БН-групп белков в плазме и в эритроцитах (г=-0,56; р<0,05). Можно предположить, что БН-группы белков плазмы участвуют поддержании функциональной активности эритроцитов, за счет взаимодействия с ДК и альдегидными формами КПБ, благодаря способности БН-групп реагировать с альдегидными группами и двойными связями.

При ГТКРЛ наблюдается существенное изменение взаимосвязей между показателями в плазме и эритроцитах. Уровень суммарных ¡-групп в эритроцитах коррелирует с уровнем ТБК-АП (г = 0,46; р<0,03) в плазме. Быстрореаги-рующие 1-группы белков эритроцитов также коррелируют с ТБК-АП в плазме (г = 0,46; р<0,01). Это может говорить о модификации БН-групп белков эритроцитов, в результате взаимодействия с низкомолекулярными альдегидами (ТБК-АП) образующимися в плазме крови.

При аденокарциноме содержание медленнореагирующих БН-групп белков в эритроцитах отрицательно коррелирует с ДК в плазме крови (г = -0,46; р<0,05). Уровень ТБК-активных продуктов в эритроцитах коррелирует с уровнем медленнореагирующих БН-групп белков (г = 0,55; р<0,05) и ДК плазмы (г = -0,49; р<0,05). В отличие от плоскоклеточного рака, сохраняются детоксикаци-онные возможности тиолов белков плазмы по отношению к продуктам пере-кисных процессов в мембране эритроцитов, и происходят обратные процессы, в результате которых продукты ПОЛ плазмы оказывают влияние на процессы окисления белков и липидов в эритроцитах.

Особенности изменения изучаемых параметров при различных гистологических вариантах опухоли могут быть связаны с особенностями метаболизма, скоростью роста и др. Так развитию плоскоклеточного рака предшествует метаплазия эпителия бронхов, возникающая как защитная реакция на длительное воздействие на слизистую оболочку экзогенных канцерогенов, при аденокар-

циноме большое значение придают гормональным факторам, генетической предрасположенности и способности к метаболической активации канцерогенов внутри организма [Имянитов Е.Н., 2006; Тюляндин С. А., 2000; Lewis S. J., et al., 2002; Wang J., et al., 2003]. Кроме того, одним из характерных признаков ПКРЛ является сопутствующая воспалительная клеточная реакция, которая, как правило, не характерна для аденокарциномы [Grossi F., et al., 2008; Panani A. D., et al., 2006; Spicer J„ et al., 2007].

По результатам дискриминантного анализа, наиболее значимыми показателями окислительной модификации белков и липидов в эритроцитах больных раком легкого в зависимости от гистологического типа заболевания оказались уровни диеновых конъюгатов и быстрореагирующих SH-групп белков, и в зависимости от стадии заболевания - уровни диеновых конъюгатов и суммарных тиоловых групп белков. Наиболее значимыми параметрами редокс-зависимой модификации белков и липидов в плазме крови больных раком легкого в зависимости от стадии заболевания и гистологического типа опухоли в дискрими-нантной модели явились уровни триптофана, битирозина, малонового диальде-гида, диеновых конъюгатов и среднемолекулярных пептидов.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что при раке легкого большое значение играют нарушения редокс-зависимой модификации биологических молекул в организме носителя опухоли. Организм больного находится в состоянии постоянного стресса, вызванного развитием опухоли, что приводит к его ослаблению, снижению защитных возможностей и способствует прогресси-рованию роста злокачественной опухоли. Таким образом, определение различных показателей ОМБ и ПОЛ, позволяет более полноценно охарактеризовать состояние окислительного стресса в организме больных раком легкого, что может являться эффективным и целесообразным дополнением других диагностических процедур при определении тяжести заболевания, гистологической структуры, в качестве прогностических критериев и др.

ВЫВОДЫ

1) В эритроцитах и в плазме происходит увеличение содержания продуктов редокс-зависимой модификации белков на II и IV стадиях рака легкого. В эритро-

цитах такие изменения характерны для кетонных форм карбонильных производных белков и суммарных тиоловых групп белков, в плазме крови - для альдегидных и кетонных форм карбонильных производных белков, триптофана, битирозина и тиоловых групп белков.

2) В малигнизированных тканях возрастает содержание продуктов окислительной модификации белков и липопероксидации от I стадии к III, затем происходит некоторое снижение их уровня к IV стадии.

3) При злокачественных новообразованиях легких в плазме крови наблюдается усиление процессов окисления липидов и белков. Содержание продуктов окислительной модификации белков в меньшей степени возрастает при плоскоклеточном раке и в наибольшей - при мелкоклеточном, аденокарцинома занимает промежуточное значение по их уровню.

4) При плоскоклеточном раке легкого возрастает выраженность конформаци-онных модификаций белковых молекул, усиливается вклад продуктов липопероксидации плазмы в окисление белков в эритроцитах.

5) При аденокарциноме легкого усиливается агрегация и фрагментация белков, в наибольшей степени возрастает уровень тиоловых групп белков, усиливается вклад продуктов липопероксидации в окисление белков в эритроцитах и плазме.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Белоногов Р.Н. Маркеры свободно-радикального повреждения биомолекул и активность антиоксидантных ферментов у больных раком легкого/ Р.Н. Белоногов, Н.М. Титова, Е.В. Кудряшова, H.A. Бородина, Я.Ю. Шандрова //Естествознание и гуманизм: сборник научных работ, современный мир, природа и человек. - Томск. - 2006. - С. 23-24.

2. Белоногов Р.Н. Степень окисления белковых молекул и активность анти-оксидантых ферментов в эритроцитах больных раком легкого/ Р.Н. Белоногов, Е.В. Кудряшова, H.A. Бородина //Материалы Итоговой научно-практической конференции ГУ НИИ медицинских проблем Севера СО РАМН за 2006 год «Вопросы сохранения и развития здоровья населения Севера и Сибири» и научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные вопросы охра-

ны здоровья населения регионов Сибири». Вып. 6. Красноярск. - 2007. - С.144-146.

3. Белоногов Р.Н. Содержание продуктов свободнорадикального окисления в крови больных раком легкого / Р.Н. Белоногов, П.В. Лапешин, Ю.Р. Иванова, A.A. Покровский, А.О. Шевцова//Естествознание и гуманизм: межвузовский сборник научных трудов «Современный мир, природа и человек». - Томск. -2007. - С. 27-29.

4. Белоногов Р.Н. Окислительная модификация белков на различных стадиях рака легкого/ Белоногов Р.Н. //Материалы XLV Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс»: Биология. Новосибирск. - 2007. - С. 104-105.

5. Белоногов Р.Н. Изменение содержания карбонильных производных белков у больных раком легкого/ Р.Н. Белоногов, Н.М. Титова //Сибирский онкологический журнал. — 2007. - Приложение №2. - С. 20-21.

6. Белоногов Р.Н. Роль окислительной модификации белков при патологических состояниях, старении и окислительном стрессе (Обзор литературы)/ Р.Н. Белоногов, Н.М. Титова //Институт естественных и гуманитарных наук. -Красноярск, 2007. - 16 с. - Деп. в ВИНИТИ, №320-В2007.

7. Шевцова А. О. Содержание тиоловых групп белков и среднемолекуляр-иых пептидов в эритроцитах больных раком легкого/ А. О. Шевцова, Л. Н. Ханнанова, Р. Н. Белоногов //Экология южной Сибири и сопредельных территорий. Абакан. - 2008. - С. 140-141.

8. Шевцова А. О. Содержание белковых тиоловых групп и среднемолеку-лярных пептидов в эритроцитах крови больных раком легкого/ А. О. Шевцова, Р. Н. Белоногов //Сборник материалов 72-й итоговой студенческой научн-практической конференции с международным участием имени профессора В. Ф. Войно-Ясенецкого, посвященной 100-летию со дня рождения профессора П. Г. Подзолкова. Красноярск. - 2008. - С. 628 - .630.

9. Шевцова А. О. Содержание тиоловых групп белков и среднемолекуляр-ных пептидов в эритроцитах больных раком легкого/ А. О. Шевцова, Р. Н. Белоногов //Материалы XLVI Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс»: Биология. Новосибирск. - 2008. -С. 32-33.

10. Покровский А. А. Степень окисления белковых молекул в плазме больных раком легкого/ А. А. Покровский, Р. Н. Белоногов //Актуальные вопросы охраны здоровья населения регионов Сибири: Материалы научно-практической конференции молодых ученых. Красноярск. - 2008. - С. 102 - 104.

11. Белоногов Р. Н. Модификация белков и липидов активными формами кислорода у больных раком легкого/ Р. Н. Белоногов, Н. М. Титова, П. В. Лапе-шин, Ю. Р. Иванова, А. О. Шевцова, А. А. Покровский // IV съезд Российского общества биохимиков и молекулярных биологов. Новосибирск. - 2008. - С. 420.

12. Белоногов Р. Н. Содержание продуктов окисления белков и липидов в опухолевой ткани в динамике развития рака легкого/ Р. Н. Белоногов, Н. М. Титова //Всероссийская конференция с международным участием «Молекулярная онкология». Новосибирск. - 2008. - С. 81 - 82.

13. Белоногов Р. Н. Содержание битирозина и триптофана в плазме крови при немелкоклеточном раке легкого/ Р. Н. Белоногов //Биология - наука XXI века: 12-я Пущинская международная школа - конференция молодых ученых. Пущино. - 2008. - С. 121-122.

[4. Белоногов Р. Н. Интенсивность окисления белков и липидов в опухолевой ткани при мелкоклеточном и немелкоклеточном раке легкого/ Р. Н. Белоногов //Материалы докладов XVI Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов». [Электронный ресурс] —Режим доступа: http://www.lomonosov-msu.ru/2009/.

15. Белоногов Р. Н. Оценка содержания флуоресцентных маркеров окисления белков в плазме крови больных раком легкого / Р. I I. Белоногов //Сборник трудов конференции молодых ученых. Вып. 2. - Биомедицинские технологии, ме-хатроника и робототехника. Санкт-Петербург. - 2009. - С. 109-112.

16. Белоногов Р.Н. Изменение содержания продуктов окислительной модификации белков и липидов в опухолевой ткани на разных стадиях рака легкого/ Р.Н. Белоногов, Н.М. Титова, П.В. Лапешин, Ю.Р. Иванова, А.О. Шевцова, A.A. Покровский // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2009 г. - Т. 147, № 5. - С. 562 - 564.

17. Белоногов Р. Н. Окислительная модификация белков и липидов плазмы крови при различных гистологических типах рака легкого/ Р. Н.

Белоногов, Н. М. Титова, Ю. А. Дыхно, А. А. Савченко II Сибирское медицинское обозрение. - 2009 г. - №5. - С. 42-45.

18. Белоногов Р. Н. Окислительная модификация белков и липидов плазмы крови больных раком легкого/ Р. Н. Белоногов, Н. М. Титова, А. А. Савченко, П. В. Лапешии, Е. В. Кудряшова, Ю. А. Дыхно II Сибирский онкологический журнал. - 2009 г. - №4. - С. 48-52.

19. Белоногов Р. Н. Особенности окислительной модификации белков эритроцитов при плоскоклеточном раке и аденокарциноме легкого/ Р. Н. Белоногов, Н. М. Титова, А. А. Савченко // Тезисы докладов VIII Международной конференции «Биоантиоксидант». -М.: РУДН, 2010. - С. 52-53

20. Белоногов Р. Н. Содержание альдегидных и кетонных форм карбонильных производных белков в эритроцитах в зависимости от стадии рака легкого/ Р. Н. Белоногов, Н. М. Титова, А. А. Савченко// Материалы научно-практической конференции молодых ученых «Акуальные вопросы охраны здоровья населения регионов Сибири». Вып. 8. - Красноярск, 2010. - С. 4-5

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

НЬ - гемоглобин AKJ1 - аденокарцинома легкого АФК - активные формы кислорода ДК - диеновые конъюгаты

ДТНБК - 5,5'-дитио-бис-2-нитробензойная кислота

КПБ - карбонильные производные белков

КПБа - альдегидные формы карбонильных производных белков

КПБк - кетонные формы карбонильных производных белков

МКРЛ - мелкоклеточный рак легкого

МСМ - молекулы средней массы

ОМБ - окислительная модификация белков

ПКРЛ - плоскоклеточный рак легкого

Г10Л - перекисное окисление липидов

ТБК-АП - активные продукты перекисного окисления липидов, реагирующие с тиобарбитуровой кислотой

Подписано в печать 12.11.2010 г. Формат 60x84/16, объем 1,5п.л., 1,4 усл.п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 2089 ООО «Издательство «Гротеск» 660021, г. Красноярск, ул. Декабристов, 26

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Белоногов, Роман Николаевич

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Активные формы кислорода и механизмы их образования

1.2. Перекисное окисление липидов

1.3. Окислительная модификация белков

1.4. Клинико-гистологическая характеристика рака легкого

1.5. Роль антиоксидантной системы и окислительного стресса в пато- 30 генезе рака легкого

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Клиническая характеристика обследованных больных

2.2. Объект исследования

2.3. Метод определения содержания карбонильных групп в белках

2.4. Метод определения молекул средней массы

2.5. Метод определения флуоресценции битирозина

2.6. Метод определения флуоресценции триптофана

2.7. Метод определения тиоловых групп в белках

2.8. Метод определения содержания диеновых конъюгатов

2.9. Метод определения содержания ТБК-активных продуктов

2.10. Микробиуретовый метод определения белка

2.11. Определение содержания гемоглобина цианметгемоглобиновым 45 методом

2.12. Статистическая обработка результатов

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 47 3.1. Особенности изменения содержания продуктов окисления белков 47 и липидов в зависимости от стадии рака легкого

3.1.1. Изменение содержания продуктов окисления белков и липидов 47 в эритроцитах больных раком легкого в зависимости от стадии заболевания

3.1.2. Изменение содержания продуктов окисления белков и липидов 53 в плазме крови больных раком легкого в зависимости от стадии заболевания

3.1.3. Изменение содержания продуктов окисления белков и липидов 63 в здоровой и опухолевой ткани легкого в зависимости от стадии заболевания

3.2. Особенности изменения редокс-зависимой модификации белков 66 и липидов в зависимости от гистологического варианта рака легкого

3.2.1. Изменение редокс-зависимой модификации белков и липидов в 66 эритроцитах в зависимости от гистологического варианта рака легкого

3.2.2. Изменение редокс-зависимой модификации белков и липидов в 72 плазме крови больных раком легкого в зависимости от гистологической структуры опухоли

3.2.3. Изменение редокс-зависимой модификации белков и липидов в 80 немалигнизированной и опухолевой ткани легкого в зависимости от гистологического строения опухоли

3.3. Взаимосвязь между показателями окислительной модификации 83 белков и липидов в плазме и эритроцитах больных раком легкого

Введение Диссертация по биологии, на тему "Редокс-зависимая модификация белков у больных раком легкого"

Рак легкого занимает одно из первых мест по распространенности среди онкологических заболеваний [34, 198]. На сегодняшний день объяснение механизмов возникновения, функционирования опухоли и ее взаимодействия с организмом является основной целью исследований рака легкого и онкологических заболеваний в целом [43].

Существенную роль в инициации процессов канцерогенеза играет хроническое воспаление и воздействие атмосферных загрязнителей. Вдыхание атмосферных поллютантов, как правило, приводит к образованию свободных радикалов, обладающих генотоксическим эффектом и способствующих ма-лигнизации эпителия бронхов и легкого. Повышенная продукция активных форм кислорода макрофагами и нейтрофилами при хроническом воспалении в бронхах и легких также может привести к развитию бронхолегочной дис-плазии с последующей злокачественной трансформацией [145, 182]. В связи с этим свободно-радикальное воздействие на клетки рассматривается как универсальный механизм злокачественного перерождения клеток [138]. Рост опухоли сопровождается изменением показателей антиокислительной активности и окислительного стресса в опухоли, что также отражается на состоянии органов и тканей организма [47]. Увеличение интенсивности воздействия активных форм кислорода (АФК) вызывает усиление процессов окисления биологических молекул и может приводить к повреждению клеток и тканей, что играет важную роль в развитии рака легкого [169, 185]. Помимо прямого повреждающего действия АФК, неблагоприятным фактором также является их способность вмешиваться в работу сигнальных систем [60, 116, 215]. Изучение процессов свободно-радикального окисления в опухолевых клетках представляет определенный интерес, поскольку они определяют такие процессы, как ангиогенез, апоптоз, распознавание клеток лейкоцитами и др. [4, 13, 50, 60]. Для оценки интенсивности окислительного стресса, как правило, производятся исследования процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ). ПОЛ рассматривается в качестве универсального первичного механизма, обусловливающего возникновение и развитие различных патологических состояний, в том числе, через повреждение других биомолекул и инициацию свободно-радикальных процессов. Тем не менее, в ряде работ приводятся результаты исследований, свидетельствующие, что в первую очередь окислительной модификации подвергаются молекулы белков [14, 31, 102]. Окислительной модификации могут подвергаться почти все аминокислотные остатки, в результате чего страдают все уровни структурной организации различных белков. Окисление свободными радикалами аминокислотных остатков, которые расположены в областях, близких к активному центру фермента, может изменять его активность. Белки, подвергшиеся окислительной деструкции, имеют длительный период распада по сравнению с продуктами перекисного окисления липидов, что делает их перспективным маркером интенсивности свободнорадикального окисления [31].

Анализ литературных данных об изменении- характера окислительной модификации различных биомолекул в организме больных раком легкого свидетельствует об их неполноте и фрагментарности. В настоящее время имеются работы, касающиеся исследования состояния антиоксидантной системы у больных различными онкологическими заболеваниями, в том числе и раком легкого, но, как правило, в них рассматриваются отдельные параметры без дифференциации по стадиям и гистологическим вариантам заболевания [104]. Состояние окислительного стресса у больных, обычно, оценивается по активности некоторых антиоксидантных ферментов (супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза) и содержанию низкомолекулярных антиоксидантов (Витамины С, Е) и продуктов ПОЛ (малоновый диальдегид) [61, 115, 136]. Действие окислительного стресса на молекулы-мишени - белки и липиды -на различных стадиях и в зависимости от гистологической структуры рака легкого может иметь свои особенности, тем не менее, его характер и выраженность при данной патологии практически не изучены. Между тем исследования такого рода необходимы, поскольку определение параметров окислительного стресса в перспективе может быть использовано в качестве дополнительных параметров при оценке тяжести патологического процесса, прогноза течения заболевания и выживаемости, улучшения качества диагностики заболевания, а адекватная и эффективная коррекция работы соответствующих защитных систем может способствовать нормализации общего состояния больного.

Цель исследования: Изучить закономерности изменения редокс-зависимой модификации белков и липидов в эритроцитах и в плазме крови у больных раком легкого, а также в опухолевой и немалигнизированной тканях легкого в зависимости от стадии и гистологической структуры заболевания.

Задачи исследования:

2. Изучить особенности окислительной модификации белков и перекис-ного окисления липидов в зависимости от гистологической структуры опухоли.

Научная новизна. Впервые, на основании комплексного исследования показателей свободно-радикального окисления белков (карбонильных производных белков, битирозина, триптофана, среднемолекулярных пептидов и сульфгидрильных групп белков) и липидов (диеновых конъюгатов и ТБК-активных продуктов) в эритроцитах и в плазме крови при раке легкого были установлены закономерности изменения окислительной модификации биологических молекул в ходе развития и в зависимости от гистологического типа заболевания.

Впервые показано, что наиболее выраженное возрастание интенсивности процессов редокс-зависимой модификации белков в эритроцитах и плазме крови происходит на II и IV стадиях рака легкого. Впервые установлены изменения содержания продуктов окисления белков и липидов в опухолевой и немалигнизированной тканях легкого в зависимости от стадии заболевания. В опухолевой ткани отмечено увеличение уровня продуктов окислительной модификации белков и липопероксидации от I стадии к III, затем — некоторое снижение их уровня к IV стадии.

Новыми являются данные, что в наибольшей степени белки и липиды подвергаются воздействию окислительного стресса у больных при мелкоклеточном раке легкого, в наименьшей - при плоскоклеточном раке, при этом аденокарцинома, как правило, занимает промежуточное значение по их уровню, в тоже время при аденокарциноме происходит наибольшее возрастание уровня кетонных форм карбонильных производных белков в эритроцитах и тиоловых групп белков в плазме. Впервые установлены особенности взаимосвязей между показателями окислительной модификации белков и липидов в эритроцитах и плазме крови у здоровых людей, при плоскоклеточном раке и аденокарциноме легкого.

Теоретическая и практическая значимость. Исследование уровня продуктов окислительной модификации белков и липопероксидации позволяет оценить степень влияния свободнорадикальных процессов на организм при наиболее распространенных гистологических вариантах злокачественных новообразований легкого и при развитии заболевания. Полученные данные вносят вклад в понимание механизмов развития окислительного стресса при раке легкого. Характер изменения уровня исследованных показателей редокс-зависимой модификации белков свидетельствует о преобладании процессов металл-катализируемого окисления, которое, вероятно, играет важную роль в процессах инвазии и метастазирования. Полученные изменения свидетельствуют о том, что при плоскоклеточном раке усиление окислительных процессов приводит к усилению конформационных нарушений белков, при аденокарциноме происходит усиление агрегации и фрагментации белковых молекул. Отмечается, вклад продуктов липопероксидации в модификацию белков.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. В эритроцитах и плазме крови интенсивность редокс-зависимой модификации белков в наибольшей степени возрастает на II и IV стадиях рака легкого. В опухолевой ткани изменение уровня редокс-зависимой модификации белков и липидов соотносится с распространенностью опухолевого процесса и возрастает от I стадии к III, затем - снижается к IV стадии.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследования доложены и обсуждены на научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные вопросы охраны здоровья населения регионов Сибири», Красноярск, 2007; X международной научной школе-конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий», Абакан,. 2008; 72-й итоговой студенческой научно-практической конференции с международным участием имени профессора В. Ф. Войно-Ясенецкого, посвященной 100-летию со дня рождения профессора П. Г. Подзолкова, Красноярск, 2008; всероссийской конференции с международным участием «Молекулярная онкология», Новосибирск, 2008; VI-й всероссийской межвузовской конференции молодых ученых, Санкт-Петербург, 2009; научно-практической конференции «Актуальные вопросы охраны здоровья населения регионов Сибири», Красноярск, 2010; VIII международной конференции «Биоантиоксидант», Москва, 2010.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ, в том числе 3 статьи и 1 тезисы в журналах, рекомендованных ВАК для публикации материалов кандидатских диссертационных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 131 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы «Материалы и методы», главы «Результаты и обсуждение», заключения, выводов, списка литературы, включающего 60 отечественных и 158 иностранных источников. Текст диссертации содержит 20 таблиц и 43 рисунка в виде диаграмм и схем.

Заключение Диссертация по теме "Биохимия", Белоногов, Роман Николаевич

выводы

1) В эритроцитах и в плазме происходит увеличение содержания продуктов редокс-зависимой модификации белков на II и IV стадиях рака легкого. В эритроцитах такие изменения характерны для кетонных форм карбонильных производных белков и суммарных тиоловых групп белков, в плазме крови -для альдегидных и кетонных форм карбонильных производных белков, триптофана, битирозина и тиоловых групп белков.

3) При злокачественных новообразованиях легких в плазме крови наблюдается усиление процессов окисления липидов и белков. Содержание продуктов окислительной модификации белков в меньшей степени возрастает при плоскоклеточном раке и в наибольшей - при мелкоклеточном, аденокарци-нома занимает промежуточное значение по их уровню.

4) При плоскоклеточном раке легкого возрастает выраженность конформа-ционных модификаций белковых молекул, усиливается вклад продуктов липопероксидации плазмы в окисление белков в эритроцитах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Злокачественные новообразования легкого занимают лидирующие позиции по распространенности среди онкологических заболеваний по всему миру [34, 198]. Существенную роль в процессах канцерогенеза играет свободно-радикальное воздействие на клетки, которое рассматривается как универсальный механизм опухолевой трансформации [138, 145, 182]. В процессе злокачественного роста происходит изменение показателей антиокислительной активности и окислительного стресса в опухоли, что также отражается на органах и тканях организма.

Анализ данных литературы касающейся исследований окислительного стресса в организме больных раком легкого свидетельствует об их неполноте и фрагментарности. Как правило, в различных источниках оценивается содержание продукта перекисного окисления липидов - малонового диальде-гида, активность некоторых антиоксидантных ферментов и уровень низкомолекулярных антиоксидантов. Действие окислительного стресса на молекулы-мишени - белки и липиды - при раке легкого может иметь свои особенности. Тем не менее, его характер и выраженность при данной патологии практически не изучены. Таким образом, в данной работе впервые было проведено комплексное исследование показателей окислительной модификации белков и липидов в зависимости от гистологической структуры и стадии рака легкого.

В связи с этим, целью исследования явилось изучение особенностей изменения редокс-зависимой модификации белков и липидов в эритроцитах и в плазме крови у больных раком легкого, а также в опухолевой и немалиг-низированной тканях легкого в зависимости от стадии и гистологической структуры заболевания.

Для достижения цели на базе Красноярского краевого онкологического диспансера нами было обследовано 207 больных мужского пола,с раком легкого в возрасте 35-70 лет. Больные были разделены на 4 группы в зависимости от стадии заболевания (I - IV стадии) и на 3 группы в зависимости от гистологического варианта рака легкого (плоскоклеточный рак, аденокарци-нома и мелкоклеточный рак). В качестве контрольной группы обследовано 35 условно здоровых людей аналогичного возраста. Объектом исследования данной работы служили немалигнизированная и опухолевая ткань легкого, а также эритроциты и плазма онкологических больных.

Исследовали содержание продуктов перекисного окисления липидов (диеновые конъюгаты и ТБК-активные продукты) и показателей редокс-зависимой модификации белков (карбонильные производные белков, бити-розин, триптофан, молекулы средней массы, тиоловые группы белков). Результаты экспериментов подвергали статистической обработке. Все серии опытов сравнивали по непараметрическим критериям Уилкоксона и Манна-Уитни. Для исследования силы взаимосвязей показателей вычислялся коэффициент ранговой корреляции по Спирмену.

В данной работе были использованы различные маркеры окислительной модификации белков и липидов, позволяющие более полноценно охарактеризовать влияние окислительного стресса на биологические молекулы при раке легкого.

Наиболее часто детектируемыми маркерами перекисного окисления липидов являются диеновые конъюгаты и ТБК-активные продукты, которые во многих случаях используются как основные показатели интенсивности окислительного стресса. Учитывая, что процессы липопероксидации сопровождаются образованием токсичных интермедиатов, можно предположить, что именно активация процессов перекисного окисления липидов, наряду с другими механизмами, играет существенную роль в развитии неспецифического синдрома эндогенной интоксикации.

Ранее, в большинстве исследований, процессы ПОЛ рассматривались в качестве универсального первичного механизма, обусловливающего возникновение и развитие различных патологических состояний, в том числе через повреждение других биомолекул и инициацию свободно-радикальных процессов [10, 210]. Тем не менее, в ряде работ приводятся результаты исследований, свидетельствующие о том, что в первую очередь окислительной модификации подвергаются молекулы белков [14, 31, 102]. Белки, подвергшиеся окислительной деструкции, имеют длительный период распада по сравнению с продуктами перекисного окисления липидов, что делает их перспективным маркером интенсивности свободнорадикального окисления [31].

Для того, что бы оценить значение различных типов ОМБ нами были проведены исследования по определению содержания карбонильных производных белков, молекул средней массы, битирозина, триптофана, БН-групп белков у больных раком легкого.

Образование карбонильных производных белков может осуществляться как путем прямого окисления аминокислотных остатков, так и при взаимодействии с продуктами липопероксидации и гликооксидации. Их содержание служит показателем общего окислительного стресса [114, 218]. В отличие от карбонильных производных, окисление остатков тирозина происходит непосредственно при воздействии АФК. Наиболее характерным продуктом окислительной модификации тирозина, является битирозин, обладающий характерной флуоресценцией. Окисление белков, приводящее к конформа-ционным изменениям молекулы, сопровождается изменением экранирован-ности остатков триптофана, что проявляется в снижении или увеличении интенсивности его флуоресценции в биологическом материале.

Отражением степени фрагментации белковых молекул, происходящей либо в результате непосредственного действия АФК, либо в результате повышения их чувствительности к протеолизу в условиях окислительного стресса, может служить содержание молекул средней массы [30].

Тиоловые группы белков при окислении способны подвергаться репарации, благодаря существованию механизмов, способных обратить окисление, например, глутатионовой и тиоредоксиновой редокс-систем. Обратимое окисление/восстановление может служить фактором антиоксидантной защиты и защищать белки от других, более сильных повреждающих форм окислительной модификации, например образования карбонильных производных.

Можно отметить следующую направленность изменений редокс-зависимой модификации белков и липидов при наличии опухоли в организме. В самой опухоли происходит снижение интенсивности процессов ПОЛ и ОМБ. В тоже время в плазме и эритроцитах окислительная модификация белков и липидов в целом усиливается. Полученные результаты согласуются с данными литературы, в которых сообщается о возрастании антиоксидант-ного статуса опухоли и усилении образования свободных радикалов в крови. Одной из основных причин таких разнонаправленных изменений можно назвать поглощение опухолевыми клетками антиоксидантов из окружающей среды, что приводит к увеличению их уровня в опухоли и снижению в организме. Помимо этого, в различных исследованиях сообщается об увеличении активности антиоксидантных ферментов в опухолевых клетках [136, 137, 159]. Снижение интенсивности свободнорадикального окисления в ткани опухоли увеличивает неспецифическую резистентность опухоли к действию АФК. Поскольку активные формы кислорода играют определенную роль в развитии апоптоза, можно предположить, что снижение их уровня является одним из вероятных механизмов избегания апоптоза у раковых клеток. Поскольку липоперекиси способны положительно влиять на хемотаксис фагоцитирующих клеток и распознаваться их скевенджер-рецепторами, пониженная интенсивность процессов перекисного окисления липидов может также приводить к уменьшению способности макрофагов и нейтрофилов находить и поглощать опухолевые клетки [14, 60].

На интенсивность процессов свободно-радикального окисления в крови при опухолевом росте, помимо дефицита низкомолекулярных антоксидантов, может влиять множество факторов: сопутствующие воспалительные процессы, гиповентиляция, активность макрофагов и нейтрофилов, различные биологически активные вещества, секретируемые опухолью, продукты распада опухоли и др. Особое место в развитии окислительных процессов при раке легкого может играть повышенный уровень фактора некроза опухоли а, содержание которого положительно коррелирует с уровнем АФК и играет важную роль в развитии паранеопластических синдромов, в особенности кахексии [42, 147]. Усиление продукции АФК, в свою очередь приводит к окислительной модификации биологических молекул. Тем не менее, характер изменения некоторых показателей отличался от ожидаемого. Так, в эритроцитах происходит снижение содержания диеновых конъюгатов. В результате корреляционного анализа было установлено, что при аденокарциноме их уровень отрицательно коррелирует с уровнем молекул средней массы. Вероятно, адсорбция МСМ на поверхности эритроцитов экранирует липиды и способствует снижению интенсивности первичных процессов, липопероксидации. Содержание ТБК-активных продуктов, на фоне резкого снижения ДК в целом меняется несущественно, что косвенно может свидетельствовать о снижении активности ферментов глутатионового звена в эритроцитах участвующих в устранении промежуточных продуктов липопероксидации. Повышение уровня молекул средней массы в эритроцитах, предположительно свидетельствует об их способности адсорбироваться на поверхности эритроцитов из плазмы, о чем свидетельствует корреляционная взаимосвязь между их уровнем в эритроцитах и плазме. Также, в эритроцитах, как, и в плазме, необычным является повышение уровня сульфгидрильных групп белков. Это может происходить в результате увеличения активности тиол-зависимых защитных механизмов, в частности тиоредоксиновой системы, что отмечается некоторыми исследователями при раке легкого. Поскольку тиоловые группы белков могут выполнять антиоксидантную функцию вследствие наличия механизмов способных обратить окисление, повышение их уровня, вероятно, происходит с целью компенсации недостатка низкомолекулярных антиокси-дантов.

В плазме также происходит усиление окислительной модификации белков и липидов. В отличие от эритроцитов, в плазме происходит усиление образования диеновых конъюгатов, в остальном изменения имеют такую же направленность, что и в эритроцитах.

Изменения, происходящие в плазме, могут непосредственно сказываться на показателях эритроцитов, о чем свидетельствуют разнообразные корреляционные взаимосвязи между ними.

Гематологические нарушения при злокачественном росте - частые проявления паранеопластических синдромов, которые сами по себе являются выражением дизрегуляционной патологии, результатом системного действия опухоли на организм. В ряде клинических ситуаций патогенез паранеопластических синдромов известен, прежде всего, это касается гормонально-активных веществ, продуцируемых опухолевыми клетками. Однако механизм развития большей части паранеопластических реакций так и остается неясным. Можно предположить, что развитие окислительного стресса играет немаловажную роль в происхождении многих из них.

В исследованных литературных источниках не было обнаружено каких-либо сведений касающихся изменений исследованных нами показателей в зависимости от стадии или гистологической структуры опухоли. Как правило, различными исследователями рассматриваются изменения на поздних стадиях и при немелкоклеточном раке легкого. Таким образом, в данной работе впервые было проведено комплексное исследование показателей окислительной модификации белков и липидов в зависимости от гистологического варианта и стадии рака легкого.

Особенности изменения изучаемых параметров при различных гистологических вариантах опухоли могут быть связаны с особенностями метаболизма, скоростью роста и др. На основании корреляционного анализа, нами был установлен ряд отличий в характере взаимодействий продуктов редокс-зависимой модификации белков и липидов при плоскоклеточном раке и аде-нокарциноме легкого (Рис 42).

Плоскоклеточный рак легкого Аденокарцинома легкого

Рис. 42 Схема изменений окислительной модификации белков и липидов в крови при плоскоклеточном раке и аденокарциноме легкого.

Данные различия могут быть объяснены особенностями возникновения и развития данных гистологических вариантов рака легкого. Так развитию плоскоклеточного рака предшествует метаплазия эпителия бронхов, возникающая как защитная реакция на длительное воздействие на слизистую оболочку экзогенных канцерогенов, при аденокарциноме большое значение придают гормональным факторам, генетической предрасположенности и способности к метаболической активации канцерогенов внутри организма [34, 56, 152, 213]. Кроме того, одним из характерных признаков ПКРЛ является сопутствующая воспалительная клеточная реакция, которая, как правило, не характерна для аденокарциномы [118, 177, 198].

Мелкоклеточный рак легкого, в отличие от других гистологических вариантов отличается очень высокой скоростью роста опухоли, интенсивным метастазированием и высокой метаболической активностью. Вероятно, при ПКРЛ и АКЛ, в связи с относительно медленным ростом опухоли окислительный стресс, как и общая стрессорная реакция организма, носит хронический характер, что приводит к менее выраженному накоплению продуктов окисления липидов и белков. При МКРЛ также происходит еще большее усиление окислительных процессов, которое вызвано значительно более резко выраженным стрессорным воздействием. Помимо агрессивного течения для МКРЛ характерны многие черты нейроэндокринных опухолей, в частности способность секретировать биологически активные вещества, которые также могут оказывать влияние на образование АФК в организме и активность ферментов антиоксидантной системы.

Можно предположить, что зависимость изменений от стадии связана с размерами опухоли, поражением лимфатических узлов и наличием метастазов. Различная степень выраженности заболевания может объяснить широкий диапазон отклонений в уровне многих показателей.

В эритроцитах не было обнаружено четкой взаимосвязи изменений уровня исследуемых параметров в зависимости от стадии рака легкого. В плазме крови была выявлена отрицательная корреляция между стадией заболевания и уровнем диеновых конъюгатов, битрозина и быстрореагирующих тиоловых групп белков. Повышенный уровень этих показателей окислительного стресса на ранних стадиях, вероятно, связан с тем, что рак легкого, как правило, развивается на фоне уже имеющегося хронического воспалительного процесса. Снижение их уровня можно объяснить наличием гиповентиля-ции, выраженность которой возрастает к более поздним стадиям.

Для некоторых показателей окислительной модификации белков, как в эритроцитах, так и в плазме наблюдается увеличение содержания на II и IV стадиях рака легкого. В эритроцитах такие изменения достоверны для КПБк и суммарных тиоловых групп белков, в плазме — для КПБа и триптофана. Содержание КПБк, битирозина и тиоловых групп достоверно возрастает на II стадии, на IV стадии наблюдается тенденция к его увеличению. Возникновение злокачественных новообразований легких связано с определенными системными нарушениями в организме, сопровождающимися усилением свободно-радикальных процессов [56, 145, 203]. На II стадии рака легкого, растущая опухоль, развивающиеся под ее влиянием изменения структуры и нарушение гомеостаза легкого, а также прогрессивно нарастающие изменениями в регионарных лимфатических узлах легких, воспалительная реакция, приводят к истощению антиоксидантов и усилению интенсивности процессов окислительной модификации белков на данной стадии. На III стадии рака легкого главным образом происходит увеличение размеров опухоли, прорастанием ее в близлежащие ткани и дальнейшее распространение лимфогенных метастазов. Происходит усиление общей гипоксии организма за счет нарушения функций легкого, также возможно возрастание активности антиокси-дантных процессов, которые, в частности, могут быть обусловлены усилением образования низкомолекулярных продуктов фрагментации макромолекул, обладающих антиоксидантными свойствами, что приводит к снижению интенсивности процессов свободно-радикального окисления- в организме онкобольного. На IV стадии происходит развитие отдаленных метастазов, чему сопутствуют многочисленные изменения в организме больного раком легкого. По мере роста метастаза, происходит деструкция сосудистой стенки и выход опухоли в окружающие ткани с их прогрессирующим поражением и развитием воспалительных процессов. Данные нарушения приводят к выраженному усилению окислительных процессов в эритроцитах и плазме [104, 125] (Рис. 43).

Рис. 43 Схема изменений окислительной модификации белков плазмы крови и в эритроцитах в ходе опухолевой прогрессии при раке легкого.

Примечание: сплошная линия - положительное влияние; прерывистая линия — отрицательное влияние; жирным шрифтом и курсивом выделены собственные данные и выводы, обычным шрифтом — данные литературы.

Одновременное увеличение уровня таких показателей, как тиоловые группы, битирозин и карбонильные производные может свидетельствовать о преобладании процессов металл-катализируемого окисления, что связано с тем, что металл-катализируемое окисление, в отличие от действия других окислителей, является сайт-специфическим процессом и, в связи с этим, не приводит к окислению тиолов.

По результатам дискриминантного анализа, наиболее значимыми показателями окислительной модификации белков и липидов в эритроцитах больных раком легкого в зависимости от гистологического варианта заболевания оказались уровни диеновых конъюгатов и быстрореагирующих 8Н-групп белков, и в зависимости от стадии заболевания - уровни диеновых конъюгатов и суммарных тиоловых групп белков. Наиболее значимыми параметрами редокс-зависимой модификации белков и липидов в плазме крови больных раком легкого в зависимости от стадии заболевания и гистологической структуры опухоли в дискриминантной модели явились уровни триптофана, битирозина, ТБК-активных продуктов, диеновых конъюгатов и молекул средней массы.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что в ходе развития рака легкого большое значение играют нарушения редокс-зависимой модификации биологических молекул в организме носителя опухоли. Организм больного находится в состоянии постоянного стресса, вызванного развитием опухоли, что приводит к его ослаблению, снижению защитных возможностей и способствует прогрессированию роста злокачественной опухоли. Таким образом, определение различных показателей. ОМБ и ПОЛ, позволяет более полноценно охарактеризовать состояние окислительного стресса в организме больных раком легкого, что может являться эффективным и целесообразным дополнением других диагностических процедур при определении тяжести заболевания, гистологической структуры, в качестве прогностических критериев и др.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Белоногов, Роман Николаевич, Новосибирск

1. Абрамова Ж. И. Человек и противоокислительные вещества/Ж. И. Абрамова, Г. И. Оксенгендлер. — Л.:Наука, 1985. — 230с.

2. Алексеев Л. П. Белки и пептиды./ Л. П. Алексеев, А. Е. Алешин, Н. С. Андреева и др. М.: Наука, 1995. - Т. 1. - 448 с.

3. Антонеева И. И. Фенотип опухоли в динамике ее прогрессии при раке яичников в репродуктивном периоде и постменопаузе/ И. И. Антонее-ва//Клиническая геронтология. 2007. - №10. - С. 7-11.

4. Антонеева И. И. Метаболизм кислорода в эпителиальной опухолевой ткани яичников/ И. И. Антонеева, Т. П. Генинг //Вестник СамГУ — Естественнонаучная серия. 2005. - №6. - С. 58-165.

5. Арутюнян А. В. Методы оценки свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы организма./ А. В. Арутюнян, Е. Е. Дубинина, Н. Н. Зыбина. СПб.: Фолиант, 2000. - 103 с.

6. Арчаков, А.И. Модификация белков активным кислородом и их распад / А.И. Арчаков, И.М. Мохосеев // Биохимия. 1989. - Т.54, №2. -С.179-185.

7. Ашмарин И. П. Патологическая физиология и биохимия/ И. П. Ашмарин, Е. П. Каразеева, М. А. Карабасова и др. М.: Экзамен, 2005. - 480 с.

8. Барабой В.А. Перекисное окисление и стресс/В.А. Барабой, И.И. Брехман, В.Г. Голоткин, Ю.Б. Кудряшов. СПб.: Наука, 1992. - С. 121-133.

9. Бобырева JI.E. Свободнорадикальное окисление, антиоксиданты и диабетическая ангиопатия/ JI.E. Бобырева //Проблемы эндокринологии. -1996. Т.42, №6. - С. 14-20.

10. Болдырев A.A. Карнозин и защита тканей от окислительного стресса/А.А. Болдырев.-М.: Диалог МГУ, 1999-С. 134-176.

11. Болдырев А. А. Окислительный стресс и мозг/ А. А. Болдырев //Соросовский образовательный журнал. 2001. - Т. 7, №4. - С. 21-28.

12. Болдырев A.A. Биомембранология./ A.A. Болдырев, Е.И. Кяйвя-ряйнен, В.А. Илюха. Петрозаводск: Издательство Кар НЦ РАН, 2006.- 226 с.1. S >

13. Бондарева JI. А. Внутрклеточная Ca -зависимая протеолитиче-ская система животных / JI. А. Бондарева, Н. Н. Немова, Е. И. Кяйвяряйнен. -М.: Наука, 2006. 294 с.

14. Булгакова Е.Б. Перекисное окисление липидов мембран и природные антиоксиданты/ Е.Б. Булгакова// Успехи химии. 2006. - № 9. - С. 105-110.

15. Веревкина И. В. Колориметрический метод определения SH-групп и — S-S-связей в белках при помощи 5,5'-дитиобио(2-нитробензойной)кислоты)/ И. В. Веревкина, А. И. Точилкин, Н. А. Попова// Современные методы в биохимии. М.: Медицина, 1977 - С. 223-231.

16. Владимиров, Ю. А. Свободные радикалы в живых системах/ Ю. А. Владимиров, О. А. Азизова, А. И. Деев и др. // Итоги науки и техники: Биофизика. 1992. - Т 29. - С. 3-250.

17. Владимиров, Ю.А. Свободные радикалы и биоантиоксиданты / Ю.А. Владимиров // Вестник РАМН. 1998. - №7. - С.43-51.

18. Воейков B.JL Благотворная роль активных форм кислорода/ B.JI. Воейков// Биохимия. 2004. - № 1. - С. 27-38.

19. Вуд М. Э. Секреты гематологии и онкологии/ М. Э. Вуд, П. А. Банн. М.: Бином, 1997. - 560 с.

20. Габриэлян Н.И. Средние молекулы и уровень эндогенной интоксикации у реанимационных больных./ Н.И. Габриэлян, A.A. Дмитриев, O.A. Савостьянова и др.// Анестезиол. и реаниматол. 1985. - №1. - С.36-38.

21. Горошинская И.А. Изменение микровязкости мембран лимфоцитов и эритроцитов у онкологических больных/ И.А. Горошинская, Л.Ю. Го-лотина, Е.И. Горло, Т.А. Ровда, Ю.Н. Бордюшков // Вопросы медицинской химии. 1999. - Том 45, № 1. с 53-58.

22. Долгих В.Т. Опухолевый рост/ В.Т. Долгих. М.: Феникс, 2007. - 160 с.

23. Дубинина Е.Е. Биологическая роль супероксидного анион-радикала и супероксиддисмутазы в тканях организма / Е.Е. Дубинина //Успехи современной биологии. 1989. - Т.108, №1. — С.3-17.

24. Дубинина Е. Е. Продукты метаболизма кислорода в функциональной активности клеток./ Е. Е. Дубинина. СПб.: Медицинская пресса, 2006.-400 с.

25. Дубинина Е.Е. Окислительная модификация белков сыворотки крови человека, метод ее определения/ Е.Е. Дубинина, С.О. Бурмистров, Д.А. Ходов и др.//Вопр. мед. химии-1995—№1.-с.24-26.

26. Дубинина Е.Е. Окислительная модификация белков: окисление триптофана и образование битирозина в очищенных белках с использованием системы Фентона/Е.Е. Дубинина, C.B. Гавровская, Е.В.Кузьмич и др.// Биохимия. 2002. -Т.67, вып.З. -С.413-421.

27. Дубинина Е.Е. Окислительная модификация белков плазмы крови больных психическими расстройствами (депрессия, деперсонализация)/ Е.Е. Дубинина, М.Г. Морозова, Н.В. Леонова и др. // Вопросы медицинской химии. 2000. - Т. 46, №4. - С. 398-409.

28. Дубинина Е. Е. Свободнорадикальные процессы при старении, нейродегенеративных заболеваниях и других патологических состояниях/ Е. Е. Дубинина, А. В. Пустыгина // Биомедицинская химия. 2007. - Т. 53, №4. -С. 351-372.

29. Журкина О. В. Лактатдегидрогеназа крови и мочи при доброкачественных и злокачественных новообразованиях почки / О. В. Журкина //Сибирский онкологический журнал. 2008. - №1. - С. 103-105.

30. Зенков Н.К. Окислительный стресс: Биохимический и патофизиологический аспекты/Н.К. Зенков. М.: МАИК наука/интерпериодика, 2001. - С.8-293.

31. Имянитов E.H. Молекулярная патология рака лёгкого: Клинические аспекты/ Е. Н. Имянитов// Практич. онкол. 2006. — Т. 7, № 3. - С. 131136.

32. Имянитов E.H. Эпидемиология и биология нейроэндокринных опухолей / E.H. Имянитов //Практическая онкология. 2005. - Т.6, № 4. - С. 202-205.

33. Каган, В.Е. Проблема эндогенных продуктов перекисного окисления липидов / В.Е. Каган, О.Н. Орлова, Л.Л. Прилипко // Биофизика. Итоги науки и техники / ВИНИТИ АН СССР. М., 1986. - Т. 18. - 136 с.

34. Колесникова Л.И. Состояние гормонально-метаболических процессов у женщин с поликистозом яичников и бесплодием/ Л.И. Колесникова,

35. H.B. Корнакова, A.B. Лабыгина, B.A. Петрова, Л.Ф. Шолохов, М.И. Долгих, Н.В. Завьялова/УБюллетень СО РАМН. 2008 г. - № 1. - с. 21-25.

36. Копнин Б. П. Мишени действия онкогенов и опухолевых супрес-соров: ключ к пониманию базовых механизмов канцерогенеза/ Б. П. Копнин // Биохимия. 2000. - Т 65, №1. - С. 5-33.

37. Кочетов Г.А. Практическое руководство по энзимологии./Г.А. Кочетов. М.: Высшая школа, 1971. — 272 с.

38. Кулинский В.И. Активные формы кислорода и оксидативная модификация макромолекул: польза, вред и защита/В .И. Кулинский // Соросов-ский образовательный журнал. —1999. — №1. — С.2-7.

39. Литвицкий П. Ф. Патофизиология/ П. Ф. Литвицкий. М.: ГЭО-ТАР-Медиа, 2007. - 496 с.

40. Лихтенштейн A.B. Канцерогенез: эволюция представлений/А.В. Лихтенштейн// Биохимия. 2009. - Т. 74, №4. - с. 437-447.

41. Меньшиков В.В. Справочник по клиническим лабораторным методам исследования/ В.В. Меньшиков. М.: Медицина, 1987. - 460 с.

42. Меныцикова Е. Б. Окислительный стресс. Прооксиданты и анти-оксиданты/ Е.Б. Меныцикова, В.З. Ланкин, Н.К.Зенков, И.А.Бондарь, Н.Ф.Круговых, В.А. Труфакин. М.: Слово, 2006. - 556с.

43. Меныцикова Е. Б. Окислительный стресс: Патологические состояния и заболевания / Е. Б. Меныцикова, Н. К. Зенков, В. 3. Панкин, И. А. Бондарь, В. А. Труфакин. Новосибирск: APTA, 2008. - 284 с.

44. Метелица Д.И. Активация кислорода ферментными система-ми./Д.И. Метелица. М.: Наука, 1982. - 255с.

45. Скулачев В. П. Явления запрограммированной смерти. Митохондрии, клетки и органы: роль активных форм кислорода / В. П. Скулачев //Соросовский образовательный журнал. 2001. - Т. 7, №6. - С.4-10.

46. Смирнова Л. П. Зависимость активности антиоксиданных ферментов от митотического индекса опухолей молочной железы/ Л. П. Смирнова, И. В. Кондакова, Е. М. Слонимская, С. А. Глущенко, М. Ф. Ялова //Сибирский онкологический журнал. 2002. - №2. - С. 47-51.

47. Спирина Л. В. Металлопотеиназы как регуляторы неоангиогене-за в злокачественных новообразованиях/ Л. В. Спирина, И. В. Кондакова, Е. В. Клишо, Г. В. Какурина, Д. А. Шишкин //Сибирский онкологический журнал. 2007. - №1. - С. 67-71.

48. Стальная И. Д. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты/ И. Д. Стальная, Т. Г. Гаришвили // Современные методы в биохимии. М.: Медицина, 1977. - С. 66-68

49. Торчинский Ю. М. Сера в белках/ Ю. М. Торчинский М.: Наука, 1977.-303 с.

50. Тутельян В. А. Селен в организме человека: метаболизм, антиок-сидантные свойства, роль в канцерогенезе./ В. А. Тутельян, В. А. Княжев, С. А. Хотимченко и др. М.: Издательство РАМН, 2002. - 224 с.

51. Тюляндин С. А. Молекулярная патология рака легкого: новые терапевтические возможности / С. А. Тюляндин //Практическая онкология. -2000. -№3. С. 43-48.

52. Хавинсон В.Х. Свободно-радикальное окисление и старе-ние./В.Х. Хавинсон, В.А.Баринов, А.В. Арутюнян, В.В. Малинин. СПб.: Наука, 2003.-327 с.

53. Шапот B.C. Биохимические аспекты опухолевого роста/ B.C. Шапот. М.: Медицина, 1975. - 304 с.

54. Шаронов Б.П. Антиокислительные свойства и деградация белков сыворотки активными формами кислорода, генерируемыми стимулированными нейтрофилами/Б.П. Шаронов, Н.Ю. Говорова, С.Н. Лызло-ва//Биохимия. 1988. -Т.53, №5. - С. 816-824.

55. Янковский О. Ю. Токсичность кислорода и биологические системы/ О. Ю. Янковский СПб: Игра, 2000. - 294 с.

56. Ahmad R. Oxidative stress and antioxidant status in patients with chronic myeloid leukemia/ R. Ahmad, A. K. Tripathi, P. Tripathi, R. Singh, S. Singh, R. K. Singh //Indian Journal of Clinical Biochemistry. 2008. - Vol. 23, № 4.-P. 328-333.

57. Akiyama N. Involvement of H202 and Ог"1 — in the cytotoxicity of N-P-alanyl-5-S-glutathionyl-3,4- dihydroxyphenylalanine (5-S-GAD), a novel insect-derived anti-tumor compound/ N. Akiyama, S. Natori // Cancer Sci. 2003. -Vol. 94, № 4. - P. 400-404.

58. Aybek H. Determination of malondialdehyde, reduced glutathione levels and APOE4 allele frequency in late-onset Alzheimer's disease in Denizli, Turkey/ H. Aybek, F. Ercan, D. Asian, T. §ahiner //Clinical Biochemistry. 2007. -Vol. 40.-P. 172-176.

59. Azzia A. Free radical biology terminology and critical thinking/ A. Azzia, K. J. A. Davies, F. Kelly //FEBS Letters. 2004. - Vol. 558. - P. 3-6.

60. Balwant R. Lipid Peroxidation Product Malonaldehyde in Pre-Cancer and Cancer/ R. Balwant, D.S. Kharb, S. C. Anand//Advances in Medical Sciences. 2008.-Vol. 2, № 1.-P. 7-8.

61. Bartsch H. Chronic inflammation and oxidative stress in the genesis and perpetuation of cancer: role of lipid peroxidation, DNA damage, and repair/ H. Bartsch, J. Nair// Langenbecks Arch. Surg. 2006. - Vol. 391. - P. 499-510.

62. Bast A. Oxidants and Antioxidants: State of the Art/A. Bast //Amer. J. Med. 1991. - Vol. 91. - P. 25-135.

63. Baty J. W. Detection of oxidant sensitive thiol proteins by fluorescence labeling and two-dimensional electrophoresis/ J. W. Baty, M. B. Hampton, C. C. Winterbourn //Proteomics. 2002. - Vol. 2. - P. 1261-1266.

64. Beal M. F. Oxidatively modified proteins in aging and disease/ M. F. Beal //Free Radical Biology & Medicine. 2002. - Vol. 32, № 9. - P. 797-803.

65. Beckman J.S. Nitric oxide superoxide and peroxynitrate. The good, the bad, the ugly ./J.S. Beckman, W.H. Koppenol //Am .J.Physiol. 1996. - Vol. 271.-P. 1424-1437.

66. Beilomo G. Oxidative Stress-Mechanisms of Cytotoxity/G. Beilomo, H. Thor//Chem. Scr. 1987. -Vol. 27.-P.l 17-120.

67. Berlett B.S. Protein oxidation in aging, disease, and oxidative stress/B.S. Berlett, E.R. Stadtman//JBC. -1997. Vol.272, № 33. - P.20313-20316.

68. Blake D. R. Free Radicals in Biological Systems a Review Orientated to inflammatory Processes/ D. R. Blake, R. E. Alien, J. Lunec//British Medical Bulletin. 1987. - Vol. 43, №2. - P. 371-385.

69. Bloomer R. J. Blood Oxidative Stress Biomarkers: Influence of Sex, Training Status, and Dietary Intake/ R. J. Bloomer, K. H. Fisher-Wellman //Gender Medicine. 2008 Vol. 5, № 3. - P. 218-228.

70. Bordin L. Band 3 tyr-phosphorylation in human erythrocytes from non-pregnant and pregnant women/ L. Bordin, S. Quartesan, F. Zen, F. Vianello, G. Clari // Biochimica et Biophysica Acta:.Biomembranes. 2006. - Vol. 1758, № 5.-P. 611-619.

71. Boschi-Muller S. The enzymology and biochemistry of methionine sulfoxide reductases/ S. Boschi-Muller, A. Olry, M. Antoine, G. Branlant //Biochimica et Biophysica Acta. 2005. - Vol. 1703. - P. 231- 238.

72. Bounous G. The Antioxidant System/ G. Bounous, J. H. Molson , //Anticancer research. 2003. - Vol. 23. - P. 1411-1416.

73. Brookes P. S. Mitochondrial FT leak and ROS generation: An odd couple/ P. S. Brookes// Free Radical Biol. Med. 2005. - Vol. 38. - P. 12-23.

74. Buck I. Linking anemia to inflammation and cancer: The crucial role of TNFa/ I. Buck, F. Morceau, C. Grigorakaki, M. Dicato, M. Diederich //Biochemical pharmacology. 2009. - Vol. 77. - P. 1572 - 1579.

75. Cabiscol E. Oxidative Stress Promotes Specific Protein Damage in Saccharomyces cerevisiae / E. Cabiscol, E. Piulats , P. Echave , E. Herrero, J. Ros// JBC. 2000. - Vol.275, №35. - P.27393-27398.

76. Cardenas E. Biochemistry of Oxygen Toxity/E. Cardenas //Annu: Rev. Biochem. 1989. - Vol. 58. - P.79-110.

77. Carr A. Does vitamin C act as a pro-oxidant under physiological conditions? /A. Carr, B. Frei// The FASEB Journal. 1999. - Vol.13. - P.1007-1024.

78. Colakogullari M. Higher serum nitrate levels are associated with poor survival in lung cancer patients/ M. Colakogullari, E. Ulukaya, A. Yilmaztepe, G. Ocakoglu, M. Yilmaz, M. Karadag, A. Tokullugil //Clinical Biochemistry. 2006. -Vol. 39.-P. 898-903.

79. Crimi E. The role of oxidative stress in adult critical care/ E. Crimi, V. Sica, S. Williams-Ignarro, H. Zhang, A. S. Slutsky, L. J. Ignarro, C. Napoli //Free Radical Biology & Medicine. 2006. - Vol. 40. - P. 398 - 406.

80. Cutler R. G. Oxidative Stress Profiling. Part II. Theory, Technology, and Practice/ R. G. Cutler, J. Plummer, K. Chowdhury, C. Heward //Ann. N.Y. Acad. Sci.-2005.-Vol. 1055.-P. 136-158.

81. Dalle-Donne I. Protein carbonylation in human diseases/ I. Dalle-Donne, D. Giustarini, R. Colombo, R. Rossi, A. Milzani //TRENDS in Molecular Medicine. 2003. - Vol.9, №4. - P. 169-176.

82. Dalle-Donne I. Biomarkers of Oxidative Damage in Human Disease/ I. Dalle-Donne, R. Rossi, R. Colombo, D. Giustarini, A. Milzani //Clinical Chemistry. 2006. - Vol. 52, № 4. - P. 601-623.

83. Dalle-Donne I. Protein carbonyl groups as biomarkers of oxidative stress/ I. Dalle-Donne, R. Rossi, D. Giustarini, A. Milzania, R. Colombo //Clinica Chimica Acta. 2003. - Vol. 329. - P. 23-38.

84. Davies K. J. A. Oxygen radicals stimulate intracellular proteolysis and lipid peroxidation by independent mechanisms in erythrocytes/ K.J.A. Davies, A.L. Goldberg//The Journal Of Biological Chemistry. 1987. - Vol. 262, №17. -P.8220-8226.

85. Davies, K. J. A. Protein damage and degradation by oxygen radical / J. Biol. Chem. 1987. - Vol. 262, № 20. - P. 9895-9901.

86. Davies K. J. A. Protein damage and degradation by oxygen radicals/K. J. A. Davies//The Journal Of Biological Chemistry. 1987. - Vol. 262, №20. -P. 9895-9901.

87. Davies M. J. Singlet oxygen-mediated damage to proteins and its consequences / M. J. Davies //Biochemical and Biophysical Research Communications. 2003. - Vol. 305. - P. 761-770.

88. Davies M. J. The oxidative environment and protein damage/ M. J. Davies //Biochimica et Biophysica Acta. 2005. - Vol. 1703. - P. 93- 109.

89. Dix T. A. Mechanisms and biological significance of lipid peroxidation initiation/ T.A. Dix, J. Aikens// Chem. Res. Toxicol. 2005. - Vol. 6. -P. 2-18.

90. Dotan Y. Lipid peroxidation cannot be used as a universal criterion of oxidative stress/ Y. Dotan, D. Lichtenberg, L. Pinchuk// Prog. Lipid Res. 2004. -Vol. 43.-P. 200-227.

91. Dunlop R.A. Recent Developments in the Intracellular Degradation of Oxidized Proteins/ R.A. Dunlop, K.J. Rodgers, R.T. Dean//Free Radical Biology & Medicine. 2002. - Vol.33, №7. - P.894-906.

92. Du J., Gebicki J. M. Proteins are major initial cell targets of hydroxyl free radicals / J. Du, J. M. Gebicki //The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. 2004. - Vol. 36. - P. 2334-2343.

93. Esme H. High levels of oxidative stress in patients with advanced lung cancer / H. Esme, M. Cemek, M. Sezer, H. Saglam, A. Demir, H. Melek, M. Unlu //Respirology. 2008. - Vol. 13. - P. 112-116.

94. Evans C. R. Oxidative effects of iron on erythrocytes./C. R. Evans, E. Boysal, C.A. Kontoghiorghes, D.M. Flynn, A.V. Hoffbrand//Free Rad. Res. Comm. 1985.-Vol.1, № l.-P. 55-62.

95. Evans P. Measurement of protein carbonyls in human brain tissue/ P. Evans, L. Lyras, B. Halliwell/ZMethods in enzymology. 1999. - Vol.300. - P. 145-156.

96. Fava G. Molecular pathology of biliary tract cancers/ G. Fava, M. Marzioni, A. Benedetti, S. Glaser, S. DeMorrow, H. Francis, G. Alpini //Cancer Letters. 2007. - Vol. 250. - P. 155-167.

97. Finotti P. The oxidative mechanism of heparin interferes with radical production by glucose and reduces the degree of glycooxidative modifications on human serum albumin/P. Finotti, A. Pagetta T. Ashton//Eur. J. Biochem. 2001. -Vol.268.-P.2193-2200.

98. Friguet B. Oxidized protein degradation and repair in ageing and oxidative stress / B. Friguet //FEBS Letters. 2006. - Vol. 580. - P. 2910-2916.

99. Gago-Dominguez M. Lipid peroxidation and renal cell carcinoma: Further supportive evidence and new mechanistic insights/ M. Gago-Dominguez, J. E. Castelao //Free Radical Biology & Medicine. 2006. - Vol. 40. - P. 721 -733.

100. Galijasevic S. Potential role of tryptophan and chloride in the inhibition of human myeloperoxidase/ S. Galijasevic, I. Abdulhamid, H. M. Abu-Soud //Free Radical Biology & Medicine. 2008. - Vol. 44. - P. 1570-1577.

101. Girotti A. W. Lipid hydroperoxide generation, turnover, and effector action in biological systems/ A. W. Girotti // Journal of Lipid Research. 1998. — Vol. 39.-P. 1529- 1542.

102. Giulivi C. Tyrosine oxidation products: analysis and biological relevance/ C. Giulivi, N. J. Traaseth, K. J. A. Davies //Amino acids. 2003. - Vol. 25. -P. 227-232.

103. Gonenc A. Plasma malondialdehyde (MDA) levels in breast and lung cancer patients/ A. Gonenc, Y. Ozkan, M. Torun, B. Simsek //Journal of Clinical Pharmacy and Therapeutics. 2001. - Vol. 26. - P. 141-144.

104. Grander D.N. Role of xanthine oxidase and granulocytes in ischemia-reperfution injury/D.N. Grander //Am. J. Physiol. 1988. - Vol. 255. - P. 12691275.

105. Grossi F. Identifying an optimum treatment strategy for patients with advanced non-small cell lung cancer/ F. Grossi, C. Gridelli, M. Aita, F. D. Marinis //Critical Reviews in Oncology/Hematology. 2008. - Vol. 67. - P. 16-26.

106. Grune T. Degradation of oxidized proteins in mammalian cells/ T. Grune, T. Reinheckel, K.L A. Davies// FASEB Journal. 1997. - Vol.11. - P.526-534.

107. Gutteridge J.M.C. Lipid peroxidation and antioxidation as biomarkers of tissues damage/ J.M.C. Gutteridge// Clinical Chemistry. 2005. - Vol. 41, №12.-P. 1819-1828.

108. Halliwell, B. Oxigen toxicity, oxigen radicals, transition metals and disease./ B. Halliwell //Biochem. J. 1984. - Vol.219, №1. - P. 1-14.

109. Halliwell B. Free radicals in biology and medicine/ B. Halliwell, J. M. C. Gutteridge — New York.: Oxford University Press. 1999. - 936 p.

110. Hawkins C. L. Generation and propagation of radical reactions on proteins/ C. L. Hawkins, M. J. Davies //Biochimica et Biophysica Acta. 2001. -Vol. 1504.-P. 196-219.

111. Headlam H.A. Markers of protein Oxidation: Different Oxidants Give Rise to Variable Yields of Bound and Released Carbonyl Products/ H.A. Headlam, M.J. Davies//Free Radical Biology & Medicine. 2004. - Vol.36, №9. - P.l 175 -1184.

112. Hoffman A. Ramifications of a redox switch within a normal cell: Its absence in a cancer cell/ A. Hoffman, L. M. Spetner, M. Burke //Free Radical Biology & Medicine. 2008. - Vol. 45. - P. 265-268.

113. Jelski W. Alcohol dehydrogenase (ADH) and aldehyde dehydrogenase (ALDH) in the cancer diseases/ W. Jelski, M. Szmitkowski //Clinica Chimica Acta. 2008. - Vol. 395. - Pi 1-5.

114. John S. Protective effect of vitamin E in dimethoate and malathion induced oxidative stress in rat erythrocytes/ S. John, M. Kale, N. Rathore, D. Bhat-nagar //Journal of Nutritional Biochemistry. 2001. - Vol. 12. - P. 500-504.

115. Kaimul A. M. Thioredoxin and thioredoxin-binding protein-2 in cancer and metabolic syndrome/ A. M. Kaimul, H. Nakamura, H. Masutani, J. Yodoi //Free Radical Biology & Medicine. 2007. - Vol. 43. - P. 861-868.

116. Kanba O. Mitochondrial Lipid Peroxides and Antioxidant Enzymes in Colorectal Adenocarcinoma Tissues / O. Kanba, G. Ozdemirler, T. Bulut, S. Ya-maner, G. Ayka?-Toker, M. Uysal // Jpn. J. Cancer Res. 2000. - Vol. 91. - P. 1258-1263.

117. Karihtala P. Reactive oxygen species and antioxidant mechanisms in human tissues and their relation to malignancies/ P. Karihtala, Y. Soini //APMIS. -2007.-Vol. 115.-P. 81-103.

118. Kemp M. Nonequilibrium thermodynamics of thiol/disulfide redox systems: A perspective on redox systems biology/ M. Kemp, Y. Go, D. P. Jones //Free Radical Biology & Medicine. 2008. - Vol. 44. - P. 921-937.

119. Kinnulla V. L. Superoxide dismutases in malignant cells and human tumors/ V. L. Kinulla, J. D. Crapo //Free Radical Biology & Medicine. 2004. -Vol. 36, №6.-P. 718-744.

120. Kinnula V. L. Antioxidant enzymes and redox regulating thiol proteins in malignancies of human lung/ V. L. Kinnula, P. Pââkkô, Y. Soini //FEBS Letters. 2004. - Vol. 569. - P. 1-6.

121. Klebanoff S.J. Myeloperoxidase: role in neutrophil mediated toxicity/ S.J. Klebanoff// Molecular Biologi and Infectious Diseases. - 2006. - Vol. 24. -P. 283-289.

122. Klein E. A. Selenium and Vitamin E Cancer Prevention Trial/ E. A. Klein //Ann. N.Y. Acad. Sci. 2004. - Vol. 1031. - P. 234-241.

123. Ko, K. M. Ferric ion-induced lipid peroxidation in erythrocyte membranes: effects of phytic acid and butylated hydroxytoluene / K.M. Ko, D.V. Godin //Mol. Cell. Biochem. 1990. - Vol. 95, № 2. - P. 125-131.

124. Kumari S. Plasma MDA and antioxidant vitamins in diabetic retinopathy/ S. Kumari, S. Panda, M. Mangaraj, M. K. Mandai, P. C. Mahapatra //Indian Journal of Clinical Biochemistry. 2008. - Vol. 23, № 2. - P. 158-162.

125. Laguerrea M. Evaluation of the ability of antioxidants to counteract lipid oxidation: Existing methods, new trends and challenges/ M. Laguerrea, J. Le-comtea, P. Villeneuve// Progress in Lipid Research. 2007. - Vol. 46, №5. - P. 244-282.

126. Lee J. M. Inflammation in lung carcinogenesis: New targets for lung cancer chemoprevention and treatment/ J. M. Lee, J. Yanagawa, K. A. Peebles, S.

127. Sharma, J. T. Mao, S. M. Dubinett //Critical Reviews in Oncology/Hematology. -2008. Vol. 66. - P. 208-217.

128. Levine R. L. Carbonyl modified proteins in cellular regulation, aging, and disease / R. L. Levine //Free Radical Biology & Medicine. 2002. - Vol. 32, № 9. - P. 790-796.

129. Levine R.L. Methionine residues as endogenous antioxidants in proteins / R.L. Levine, L. Mosoni, B.S. Berlett, E.R. Stadtman//PNAS. 1996. -Vol.93.-P.15036-15040.

130. Levine R. L. Oxidative modification of proteins during aging / R. L. Levine, E. R. Stadtman //Experimental Gerontology. 2001. - Vol. 36. - P. 14951502.

131. Levine L.R. Carbonyl assay for determination of oxidatively modified proteins/ L.R. Levine, J.A. Williams, E.R.Stadtman, E. Shacter// Methods in en-zymology. 1994. - Vol.233. - P.346 - 357.

132. Lewis S. J. GSTM1, GSTT1 and GSTP1 polymorphisms and lung cancer risk/ S. J. Lewis, N. M. Cherry, R. M. Niven, P. V. Barber, A. C. Povey //Cancer Letters.-2002.-Vol. 180.-Vol. 165-171.

133. Li D. Reactive oxygen species (ROS) control the expression of Bcl-2 family proteins by regulating their phosphorylation and ubiquitination/ D. Li, E. Ueta, T. Kimura, T. Yamamoto, T. Osaki // Cancer Sci. 2004. - Vol. 95, № 8. -P. 644-650.

134. Liu T. Z. Free radical and oxidative damage in human blood cells/ T. Z. Liu, D. T. Y. Chie // Journal of Biomedical Science. 1997. - Vol.4, №5. - P. 256-259.

135. Lopez-Lazaro M. Dual role of hydrogen peroxide in cancer: Possible relevance to cancer chemoprevention and therapy / M. Lopez-Lazaro //Cancer Letters. 2007. - Vol. 252. - P. 1-8.

136. Maiorino M. Prooxidant role of vitamin E in copper induced lipid peroxidation/ M. Maiorino, A. Zamburlini, A. Roveri// FEBS Lett. 2005. - Vol. 330.-P. 174-176.

137. Malati T. Tumor markers/ T. Malati //Indian Journal of Clinical Biochemistry. 2007. - Vol. 22, № 2. - P. 17-31.

138. Michiels C. Cytotoxicity of linoleic acid peroxide, malondialdehyde and 4-hydroxynonenal towards human fibroblast/ C. Michiels, J. Remacle// Toxicology. 2004. - Vol. 66, №2. - P. 225-234.

139. Mittal R. D. Correlation of serum retinol and its relation with lipid profile in Indian cancer patients/ R. D. Mittal, B. Mittal //Indian Journal of Clinical Biochemistry. 2004. - Vol. 19, № 1. - P. 36-39.

140. Montine K. S. Membrane lipid peroxidation / K. S. Montine, J. F. Quinn, T. J. Montine //Advances in Cell Aging and Gerontology. 2003. - Vol. 12.-P. 11-26.

141. Moreno-Sanchez R. Energy metabolism in tumor cells/ R Moreno-Sanchez., S. Rodriguez-Enriquez, A. Marin-Hernandez, E. Saavedra //FEBS Journal. 2007. - Vol. 274. - P. 1393-1418.

142. Morgan P.E. Protective Mechanisms Against Peptide and Protein Peroxides Generated by Singlet Oxygen/ P.E. Morgan, R.T. Dean, M.J. Davies// Free Radical Biology and Medicine. 2004. - Vol. 36, № 4. - P.484 - 496.

143. Munnia A. Bronchial malondialdehyde DNA adducts, tobacco smoking, and*lung cancer/ A. Munnia, S. Bonassi, A. Verna, R. Quaglia, D. Pelucco, M.

144. Ceppi, M. Neri, M. Buratti, E. Taioli, S. Garte, M. Peluso //Free Radical Biology & Medicine. 2006. - Vol. 41. - P. 1499-1505.

145. Obuchowski N. A. Estimating sample size for a randomized clinical trial of lung cancer screening/ N. A. Obuchowski //Contemporary Clinical Trials. -2008. Vol. 29. - P. 466-477.

146. Oliver C.N. Age-related changes in oxidized proteins/ C.N. Oliver, B.W. Ahn, E.J. Moerman, S. Goldstein, E.R. Stadtman // JBC. -1987. Vol.262, №12. — P.5488-5491.

147. Panani A. D. Cytogenetic and molecular aspects of lung cancer / A. D. Panani, C. Roussos //Cancer Letters. 2006. - Vol. 239. - P. 1-9.

148. Patel S. P. A comparative study of reactive oxygen species (ROS) related parameters in rat tissues/ S. P. Patel, S. S. Katyare // Indian Journal of Clinical Biochemistry. 2006. - Vol. 21, № 1. - P. 48-53.

149. Peterhans E. Oxidants and antioxidants in viral diseases: disease mechanisms and metabolic regulation./E. Peterhans//J. Nutr. 1997. - Vol. 127. - P. 963-965.

150. Ramazarma T. Generation of H202 in biomembranes / T. Ramazarma //Biochim. biophys. Acta. 1982. - №1. - P.69-93.

151. Refsgaard H.H.F. Modifications of proteins by polyunsaturated fatty acid peroxidation products/ H.H.F. Refsgaard, L. Tsai, E.R. Stadtman//PNAS. -2000.-Vol.97.-P.611-616.

152. Reszka E. Antioxidant defense markers modulated by glutathione S-transferase genetic polymorphism: results of lung cancer case-control study/ E.

153. Reszka, W. Wasowicz, J. Gromadzinska //Genes Nutr. 2007. - Vol. 3, №2. - P. 287-294.

154. Requena J. R. Glutamic and aminoadipic semialdehydes are the main carbonyl products of metal-catalyzed oxidation of proteins / J.R. Requena^ C.C. Chao, R.L. Levine, E.R. Stadtman/ZPNAS. 2001. - Vol.98, №1. - P. 69-74.

155. Reznick A.Z. Oxidative damage to proteins: spectrofotometric method for carbonil assay/A.Z. Reznick, L. Packer//Methods in enzymology. 1994. -Vol. 233.-P. 357-363.

156. Ritz-Timme S. Racemization of aspartic acid in human proteins / S. Ritz-Timme, M. J. Collins //Ageing Research Reviews. Vol. 1, №1. - 2002. - P. 43-59.

157. Roche M. The antioxidant properties of serum albumin/ M. Roche, P. Rondeau, N. R. Singh, E. Tarnus, E. Bourdon //FEBS Letters. 2008. - Vol. 582. -P. 1783-1787.

158. Rodgers K. J. Biosynthetic incorporation of oxidized amino acids into proteins and their cellular proteolysis/ K. J. Rodgers, H. Wang, S. Fu, R. T. Dean //Free Radical Biology & Medicine. 2002. - Vol. 32, № 8. - P. 766-775.

159. Serdar Z. Lipid and protein oxidation and antioxidant status in-patients with angiographically proven coronary artery disease/ Z. Serdar, K. Asian, M. Dirican, E. Sarandol, D. Ye§ilbursa, A. Serdar //Clinical Biochemistry. 2006. - Vol. 39.-P. 794-803.

160. Shringarpure R. Protein turnover by the proteasome in aging and disease / R. Shringarpure, K. J. A. Davies //Free Radical Biology & Medicine. -2002.-Vol. 32, № 11.-P. 1084-1089.

161. Singh N. Apoptosis in health and disease and modulation of apoptosis for therapy / N. Singh //Indian Journal of Clinical Biochemistry. 2007. - Vol. 22, №2.-P. 6-16.

162. Sobue T. Sesitivity and Specificity of Lung Cancer Screening in Osaka, Japan/ T. Sobue, T. Suzuki, M. Matsuda, T. Horai, A. Kajita, K. Kuriyama, M. Fukuoka, Y. Kusunoki, M. Kikui, S. Ryu, I. Fujimoto //Jpn. J. Cancer Res. 1991. -Vol. 82.-P. 1069-1076.

163. Sohal R. S. Role of oxidative stress and protein oxidation in the aging process / R. S. Sohal //Free Radical Biology & Medicine. 2002. - Vol. 33, № l.-P. 37-44.

164. Spicer J. Targeting novel and established therapies for non-small cell lung cancer/ J. Spicer, S. Chowdhury, P. Harper //Cancer Letters. 2007. - Vol. 250.-P. 9-16.

165. Srivastava O.P. Characterization of Covalent Multimers of Crystallins in Aging Human Lenses/ O.P. Srivastava, M.C. Kirk, K. Srivastava// JBC. 2004. -Vol. 279, № 12. - P.10901-10909.

166. Stadtman E.R. Protein oxidation / E.R. Stadtman, R.L. Levine // Annals ofN.Y. Academy of Sciences. -2000. Vol. 899. - P. 191-208.

167. Starke P.E. Modification of hepatic proteins in rats exposed to high oxygen concentration / P.E. Starke, C.N. Oliver, E.R. Stadtman //The FASEB Journal. 1987. - Vol. 1, №1. - P.36-39.

168. Stavrides J. C. Lung carcinogenesis: Pivotal role of metals in tobacco smoke / J. C. Stavrides //Free Radical Biology & Medicine. 2006. - Vol. 41. - P. 1017-1030.

169. Syrkina O. Oxidant stress mediates inflammation and apoptosis in ventilator-induced lung injury/ O. Syrkina, B. Jafari, C. A. Hales, D. A. Quinn //Respirology. 2008. - Vol. 13. - P. 333-340.

170. Tamarit J. Identification of the Major Oxidatively Damaged Proteins in Escherichia coli Cells Exposed to Oxidative Stress/ J. Tamarit, E. Cabiscol, J. Ros// JBC. 1998. - Vol.273, №5. - P.3027-3032.

171. Toyokuni S. Pathological investigation of oxidative stress in the post-genomic era/ S. Toyokuni, S. Akatsuka //Pathology International. 2007. - Vol. 57.-P. 461-473.

172. Toyokuni S. Persistent oxidative stress in cancer / S. Toyokuni, K. Okamoto, J. Yodoi, H. Hiai //FEBS Letters. 1995. - Vol. 358. - P. 1-3.

173. Tsimikas S. In Vivo Markers of Oxidative Stress and Therapeutic Interventions / S. Tsimikas //The American Journal of Cardiology. 2008. - Vol. 101.-P 34-42.

174. Uchida K. A novel mechanism for oxidative cleavage of prolyl peptides induced by the hydroxyl radical./ K. Uchida, Y. Kato, S. Kawakishi// Bio-chemBiophys Res Commun. 1990. - Vol.169, №1. -P.265-271.

175. Uchida K. Covalent attachment of 4-hydroxynonenal to glyceralde-hyde-3-phosphate dehydrogenase. A possible involvement of intra- and intermolecular cross-linking reaction/ K. Uchida, E.R. Stadtman// JBC. 1993. - Vol. 268, №9.-P. 6388-6393.

176. Ursini, F. The role of selenium peroxidases in the protection against oxidative damage of membranes/ F. Ursini, A. Bindoli// Chem. Phys. Lipids. -2005. Vol. 44. - P. 255-276.

177. Vahalkar G. S. RBC membrane composition in insulin dependent diabetes mellitus in context of oxidative stress/ G. S. Vahalkar, V. A. Haldankar //Indian Journal of Clinical Biochemistry. 2008. - Vol. 23, № 3. - P. 223-226.

178. Wang J. GST genetic polymorphisms and lung adenocarcinoma susceptibility in a Chinese population/ J. Wang, Y. Deng, J. Cheng, J. Ding, S. Toku-dome//Cancer Letters.-2003.-Vol. 201.-P. 185-193.

179. Wang Y. Molecular Diagnostic Markers for Lung Cancer in Sputum and Plasma/ Y. Wang, H. Hsu, T. Chen, J. Chen //Ann. N.Y. Acad. Sci. 2006. -Vol. 1075.-P. 179-184.

180. Winterbourn C. C. Thiol chemistry and specificity in redox signaling / C. C. Winterbourn, M. B. Hampton // Free Radical Biology & Medicine. 2008. -Vol. 45.-P. 549-561.

181. XueX. Circulating DNA and Lung Cancer/X. Xue, Y. M. Zhu, P. J. Woll //Ann. N.Y. Acad. Sci. 2006. - Vol. 1075. - P. 154-164.V

182. Zitnanova I. Protein carbonyls as a biomarker of foetal-neonatal hypoxic stress/ I. Zitnanova, K. Sumegova, M. Simko, A. Maruniakova, Z. Chovanova, M. Chavko, Z. Durackova //Clinical Biochemistry. 2007. - Vol. 40. - P. 567-570.

Информация о работе

Белоногов, Роман Николаевич
кандидата биологических наук
Новосибирск, 2010
ВАК 03.01.04

Диссертация

Редокс-зависимая модификация белков у больных раком легкого - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы