6.1. Изменение форменных элементов и белков крови

при канцерогенезе

6.1.1. Независимо от используемой экспериментальной модели и локали-зации опухоли у человека в крови опухолевого организма закономерно повы-шается количество так называемых эхиноцитов – эритроцитов с характерно изменёнными формой и внешней поверхностью (Терещенко и др., 1982). Эхиноциты появляются уже в предопухолевом периоде, и с возникновением и развитием опухолей их число увеличивается. Предполагается, что деформация поверхности эритроцитов связана с перестройками в липидном слое клеточной мембраны. На примере различных стадий рака молочной железы показано: глубокие качественные изменения в липидном обмене и свойствах мембран эритроцитов приводят к разобщению регуляторной зависимости между анти-окислительной активностью и составом клеточных липидов в эритроцитах крови больных раком (Кальнова, 1989). При опухолевых заболеваниях наряду с морфологическими наблюдаются и различные физико-химические изменения эритроцитов. Деформируемость эритроцитов играет важную роль в усиленной их агрегации, повышении вязкости крови, в нарушениях микроциркуляции и развитии тромбозов (см. Натадзе, Кипиани, 1987).

Показательно, что полупериод жизни эритроцитов у мышей с опухолями, индуцированными бенз(а)пиреном, значительно уменьшен, тогда как у живот-ных, получавших тот же канцероген, но не имеющих опухоли, он неизменен. Вместе с данными об аналогичном снижении полупериода жизни нормальных эритроцитов, инкубируемых с опухолевым супернатантом, эти факты позволи-ли заключить: указанные изменения в продолжительности жизни эритроцитов вызваны именно опухолями (Ray, Chowdhury, 1984). Снижению количества нормальных двояковыгнутых эритроцитов у больных с опухолями предшес-твует качественная неполноценность этих клеток (возрастание процента пере-ходных, предгемолитических и дегенеративно-изменённых форм), что считают «одним из основных патогенетических звеньев анемических состояний у больных с распространённым опухолевым процессом» (Новицкий и др., 1997). Этими же исследователями показано торможение процессов синтеза гемогло-бина в эритронормобластах костного мозга и соответственно поступление в кровоток дефектных клеток красной крови. Особенно интересен тот факт, что у онкобольных с различными локализациями неоплазм изменения изученных показателей зрелых циркулирующих эритроцитов аналогичны (однонаправ-лены), но степень выраженности их нарушений зависит от расположения опухолевого процесса (Новицкий и др., 1997а, 1999).

Трансформация эритроцитов-дискоцитов в эхиноциты происходит при ак-тивации реакций ПОЛ. Исследованием больных раком прямой кишки III стадии установлено: содержание продуктов ПОЛ в эритроцитах крови увеличено (дие-новых конъюгатов в 3 раза, MDA в 2 раза); после лучевой терапии уровень диеновых конъюгатов снижается на 20 %, а шиффовых оснований – на 41 % (Мухаметжанов и др., 1994). С окислительным стрессом при онкологических заболеваниях связывают уменьшение содержания линолевой и арахидоновой кислот в липидах эритроцитов больных раком молочной железы и кишеч-ника (Hietanen et al., 1992). В эритроцитах и плазме крови раковых больных значительно снижены содержание SH-групп и GSH, и это объясняется изме-ниями в защитной системе крови против активности свободных радикалов (Dellarovere et al., 2000).

Особенно многочисленны факты активизации процессов свободнорадика-льного ПОЛ в мембранах эритроцитов при различных типах лейкозов. О таком изменении свидетельствует повышенный уровень MDA по сравнению с тем же показателем в эритроцитах здоровых людей. Одновременно фиксируются кон-формационные изменения в эритроцитарных мембранах, нарушения в них фос-фолипид-фосфолипидных и фосфолипид-белковых соотношений. Усиление при лейкозах ПОЛ в мембранах эритроцитов, несомненно, снижает жизненный пе-риод этих клеток и ведёт к развитию анемии у больных. При остром лейкозе процессы окисления липидов в аскорбат- и NADPH-зависимых системах ПОЛ мембран эритроцитов превышают аналогичные показатели у здоровых лиц на 65,5 и 60,5 % соответственно. При этом обнаружена обратно пропорциональная зависимость между ростом интенсивности указанных процессов и снижением содержания витамина Е в плазме крови больных. Лечебные мероприятия замет-но ингибируют процесс перекисеобразования в мембранах эритроцитов и вос-станавливают уровень эндогенного витамина Е, нормализуют количество эрит-роцитов в крови и приводят к исчезновению анемии (Карагезян и др., 1985).

Сведения, аналогичные указанным, представлены и в ряде других работ. Так, по данным Кумеровой и соавт. (1996), у больных гемобластозами в период обострения болезни в крови и эритроцитах происходят более глубокие изме-нения антиоксидантной защиты. В частности, значительно ингибируется GPX при разнонаправленности изменений активности SOD и каталазы, повышается уровень MDA и выраженней становится анемия. Развитие ПОЛ в мембранах эритроцитов больных хроническим миелолейкозом ответственно, по-видимому, за нарушение в них асимметрии фосфолипидов, которого нет в мембранах эритроцитов здоровых доноров. Этот факт может быть использован для диаг-ностики лейкоза с помощью флуоресцентного красителя мероцианина 540, ок-рашивающего именно указанные аномальные мембраны эритроцитов больных (Reed et al., 1985). Полезная оценка клинической и прогностической значи-мости состояния процессов ПОЛ, антиоксидантной защиты и дестабилизации мембран эритроцитов у больных с впервые выявленными острыми лейкозами проведена в диссертационной работе Торопыгина (2000).

Характерная для онкологических больных склонность к тромбоэмболиям и геморрагическим осложнениям также хорошо известна. Здесь наряду с возмож-ным синтезом опухолевыми клетками тромбопластических веществ и фибрино-лизом не исключаются другие механизмы индуцирующего влияния опухоли на элементы свёртывающей и противосвёртывающей систем крови, в том числе непосредственно на тромбоциты. При злокачественном росте изменяются мор-фология и функциональная, в частности адгезивно-агрегационная, активность тромбоцитов. Совокупность факторов свёртывания, выделяемых опухолевыми клетками в окружающую среду, обозначают как прокоагулянтную активность, но данные о природе этих факторов и механизме их секреции разноречивы.

Линии клеток меланомы и аденокарциномы молочной железы человека ак-тивировали одновременно взаимодействовавшие с ними тромбоциты человека и систему коагуляции плазмы. Прокоагулянтную активность, происходящую из опухолевых клеток, связывают здесь с превращением протромбина в тромбин (Al-Mondhiry et al., 1983). Совместная инкубация клеток сублинии меланомы В16 мышей и тромбоцитов человека приводила к необратимой агрегации пос-ледних. Простациклин и его синтетический аналог илопрост, ингибируя агрега-цию тромбоцитов, достоверно уменьшали количество метастазов в лёгких у мышей с указанной опухолью по сравнению с контролем. На этом основании сделано заключение о ключевой роли комплексов клеток опухоли и тромбо-цитов в процессе образования метастазов (Constantini et al., 1988).

Любопытны также исследования Руденко с соавт. (1985), показавшие по-вышение агрегационной способности тромбоцитов при раке лёгкого у людей. Такой вывод сделан ими по изменению параметров Т и α, характеризующих скорость развития процесса агрегации (Т – время, сек., в течение которого достигается 50 % максимальной высоты кривой агрегации, для доноров было равно 25±3, а для больных раком лёгкого – всего 14±5; параметр α – угол в градусах, составленный касательной к кривой с осью абсцисс в момент начала агрегации, был соответственно равен 61±2 и 73±5). В этой же работе отме-чается, что введение больным раком препаратов, подавляющих способность тромбоцитов к агрегации, на 65 % снижает образование метастазов, а внутри-венная инъекция экспериментальным животным суспензии опухолевых клеток резко уменьшает количество циркулирующих тромбоцитов.

Механизм влияния растущей неоплазмы на агрегацию тромбоцитов точно пока не известен, но он, как считают многие исследователи, так или иначе связан с интенсификацией в них процессов ПОЛ. Продукты ПОЛ, образую-щиеся при окислительной деструкции PUFAs, могут повреждать мембрану и индуцировать необратимую агрегацию тромбоцитов. Действительно, по мере накопления в тромбоцитах мембранотоксических гидроперекисей липидов ак-тивнее становится и тромботический процесс. Сходное явление происходит при инкубации тромбоцитов с агрегирующими агентами, особенно с тромбином, который значительно повышает в них содержание MDA. Параллельно с инду-цированной тромбином агрегацией тромбоцитов наблюдается хемилюминес-ценция, интенсивность которой коррелирует с накоплением в них гидропереки-сей и MDA. Возможный источник свечения здесь – рекомбинация перекисных радикалов, сопровождающая ферментативный процесс окисления фосфолипи-дов в тромбоцитах (Самаль и др., 1984).

Названные выше давние сведения впоследствии были не только подтвер-ждены, но и дополнены другими исследователями новыми. Согласно одним из них, у мышей с перевитыми опухолями (альвеолярным раком лёгкого и фиб-росаркомой) развивались свёртывание плазмы крови и агрегация тромбоцитов, причём последние содержали эйкозаноиды, образованные COX и LOX. Часть таких метаболитов арахидоновой кислоты высвобождалась тромбоцитами, что было установлено при совместной инкубации их с клетками альвеолярного рака лёгкого (Pasqualini et al., 2000). Указанные эффекты индуцировались, скорее всего, самими злокачественными опухолями путём, с одной стороны, выделе-ния в кровь АФК и перекисных соединений, которые, по кислородно-перекис-ной концепции, продуцируются клетками неоплазмы в избыточном количес-тве, а с другой – мобилизацией в эти клетки антиоксидантов, в том числе и из плазмы крови. Действительно, опухолевые клетки отличаются увеличенной экспрессией в них COXs, особенно COX-2 (см. п. 2.1.11), и продукты COXs, судя по результатам исследований участия рецепторов простациклина и тром-боксана в повреждении сосудов, причастны к развитию атеротромбоза. Антаго-нисты же этих рецепторов и ингибиторы COXs могут рассматриваться как терапевтические средства в борьбе с атеротромбозами (FitzGerald et al., 2000).

Циркулирующие тромбоциты, кроме того, контактируют с другими клет-ками крови, генерирующими свободные радикалы О₂, и высвобождаемым из повреждённых эритроцитов гемоглобином, т. е. находятся в условиях, которые также способствуют их активации и агрегации (Iuliano et al., 1997) и которые характерны для опухолевого организма. Эти и указанные выше данные можно использовать для профилактики и терапии тромбозов с помощью различных

антиоксидантов. Действительно, ряд исследованных жиро- и водорастворимых антиоксидантов обладал отчётливым антиагрегационным действием, причём спектр его был более обширным по сравнению с «классическими» ингибито-рами агрегации. Аналогичные данные представлены и по другим антиоксидан-там. Так, антитромботический и противометастазный эффекты проявляет нафа-затром, реагируя с окисляющими радикалами. Производные 3-оксипиридина, являющиеся ингибиторами свободнорадикального окисления, также тормозят процесс агрегации тромбоцитов (Каган и др., 1984).

Небезынтересно, что cAMP и вещества, повышающие его уровень, тормо-зят агрегацию тромбоцитов. Обратное действие оказывает понижение содержа-ния cAMP в этих клетках. Так, простациклин (простагландин I₂) стимулирует активность аденилатциклазы и увеличивает содержание cAMP, он же – инги-битор агрегации тромбоцитов. Напротив, тромбоксан А₂ подавляет активность аденилатциклазы и уменьшает содержание cAMP, но является стимулятором агрегации тромбоцитов. А эндоперекиси PGs могут вызывать агрегацию тром-боцитов независимо от тромбоксана А₂ (Андреенко, Суворова, 1986). Весьма вероятно, что влияние cAMP на агрегацию тромбоцитов связано с зависимым от того же cAMP состоянием энергетики этих клеток и уровнем пероксидации липидов в их мембранах (см. рис. 8 и п. 6.2.3).

6.1.2. Низкий иммунный ответ опухолевого организма на собственную опу-холь и на возбудителей инфекционных заболеваний свидетельствует о какой-то дефектности иммунокомпетентных клеток, систем защиты организма от ново-образований. Многочисленные факты показывают, что опухолевые клетки in vivo избегают разрушения, противодействуя эффекторным механизмам специ-фического и неспецифического противоопухолевого иммунитета, подавляя функциональную активность, цитотоксическое действие эффекторных клеток (Дейчман, 1988, 2000). Среди возможных способов «ускользать» от иммунного надзора отмечают, в частности, сбрасывание опухолевыми клетками со своей поверхности ганглиозидов, способных ингибировать цитотоксическое действие некоторых иммунокомпетентных клеток, понижать противоопухолевый имму-нитет организма (Кузнецов, 1992; Дятловицкая и др., 1997; Kong et al., 1998).

Ещё один механизм уклонения опухолевых клеток от иммунной атаки со стороны, например, активированных Т-лимфоцитов крови связан с тем, что на последних усиливается экспрессия рецептора Fas как маркёра апоптоза, а сами клетки неоплазмы секретируют Fas-лиганд (FasL). В этом случае продуциру-ющие FasL опухолевые клетки могут «отбивать» атаку несущих Fas-рецеп-тор Т-лимфоцитов и индуцировать апоптоз последних. По такому «сценарию» уменьшается число Т-лимфоцитов у больных раком различной локализации (O′Connell et al., 1999; Donina et al., 2001). Интересно, что тот же механизм задействован для обеспечения в норме иммунологической привилегированно-сти ряда органов (передней камеры глаза, яичка, мозга и др.), клетки которых продуцируют FasL, связывающийся с Fas-рецептором лимфоцитов, и тем са-мым включают программу апоптоза лимфоцитов (Weller et al., 1997; O′Connell et al., 1999; см. Швембергер, Гинкул, 2002).

Т-лимфоциты опухолевого организма обладают более низкой способностью к реакции бласттрансформации на фитогемагглютинин и, наоборот, высокой спонтанной бласттрансформацией по сравнению с лимфоцитами здорового ор-ганизма. Активность естественных Т-киллеров (NK-клеток), например, в лёгких у больных раком этого органа значительно ниже, чем таких же лимфоцитов из нормальных лёгких. Существенно, что это уменьшение отмечается несмотря на достаточно высокий уровень цитотоксической активности лимфоцитов крови от больных. Значит, в районе локализации неоплазм происходит местное подав-ление активности NK-клеток (Weissler et al., 1987). По другим данным (Филь-чаков и др., 1998), активность NK-клеток периферической крови у больных раком лёгкого всё-таки снижена по сравнению с контролем, но после прове-дения лечения цитотоксический индекс NK-клеток увеличивался до нормы.

Инокуляция мышам клеток нейробластомы, размноженных in vitro или in vivo, приводила к развитию опухолей, по мере роста которых активность Т-киллеров постепенно снижалась. Наличие большого количества клеток ней-робластомы in vivo отрицательно влияло на несвязанную с поступлением суп-рессорных клеток активность лимфоцитов-киллеров. В результате опухолевые клетки не подвергались лизису (Leclercq et al., 1987). Существенно также, что в ДНК лимфоцитов, выделенных из крови больных острым лимфоцитарным лейкозом детей, обнаружены типичные изменения азотистых оснований ради-калами ОН˙. В то же время активности GPX, SOD и каталазы в лимфоцитах больных детей были ниже, чем в лимфоцитах здоровых. Важно, что некоторые изменения азотистых оснований носят премутагенный характер и могут, по мнению авторов (Sentürker et al., 1997), играть роль в ходе канцерогенеза. Они же видят связь между окислительным свободнорадикальным повреждением указанных оснований в ДНК и активностью антиоксидантных ферментов.

Наряду с фактами о функциональной дефектности лимфоцитов отмечается снижение концентрации Т-лимфоцитов в крови онкологических больных. Осо-бенно привлекательны с точки зрения эффективности диагностики данные Говалло и соавт. (1987) об уменьшении содержания малых лимфоцитов (диа-метром ≤ 7,5 мкм) в крови опухолевого организма, в том числе у всех больных со злокачественными костными опухолями, по сравнению со здоровыми людь-ми. Преимущественное снижение количества именно этой группы лимфоцитов, представляемой в основном Т-лимфоцитами, может указывать на наличие у них каких-то особенностей и, в частности, на повышенную их чувствительность к развитию ПОЛ мембран. Предположительно, малые лимфоциты являются осо-бой популяцией Т-клеток с высокой функциональной активностью, которые можно выявить пока лишь по морфологическим признакам (Говалло и др., 1987). Подробнее вопрос о возможной причастности малых (нулевых) лимфо-цитов к развитию лимфоцитарных лейкозов рассмотрен в п. 2.5.

Многочисленные данные литературы свидетельствуют, что в опухолях и содержащем их организме подавлена также активность нейтрофилов и макро-фагов. Выделеные из животных-опухоленосителей макрофаги имеют ослаблен-ную противоопухолевую активность (Lejeune et al., 1994; Dinapoli et al., 1996). Значительное угнетение макрофагального звена иммунного ответа в условиях злокачественного роста, особенно химически индуцированного, наблюдали Бахшинян и Белоусова (1998). Ингибирование выражалось в снижении коли-чества и фагоцитарной активности макрофагов, упрощении клеточной поверх-ности, угнетении лизосомального аппарата и др. Эти признаки супрессии макрофагов несколько ослаблялись при введении ретиноидов.

Наряду с форменными элементами у раковых больных модифицируются и белки крови. Так, методом спектрофотометрии установлено, что при канцеро-генезе существенные изменения претерпевает вторичная структура протеинов крови. Эти изменения обнаруживаются уже на ранних стадиях развития зло-качественного процесса, до его клинического проявления. Проведённые иссле-дования привели к разработке нового высокочувствительного способа ранней диагностики онкологического заболевания (Суслов и др., 1999).