2 курс / Нормальная физиология / ТЕХНОЛОГИИ_ДИАГНОСТИКИ_И_КОРРЕКЦИИ_ИММУНОМЕТАБОЛИЧЕСКИХ_НАРУШЕНИЙ

МЕТАБОЛИЗМ

Рис. 77. Активность никотинамидадениндинуклеотидфосфат-зависимых дегидрогеназ в лимфоцитах крови у больных раком легкого в зависимости от гистологического типа опухоли:1 — контроль; 2 — плоскоклеточный рак легкого; 3 — аденокарцинома; 4 — мелкоклеточный рак

лимфоцитах крови больных аденокарциномой и мелкоклеточным раком легкого (МРЛ) (рис. 77 А). При этом у больных МРЛ достоверность снижения активности фермента проявляется по отношению как к контролю, так и к диапазону, выявляемому у больных плоскоклеточным раком легкого (ПКР). Независимо от гистологического типа опухоли у больных мужчин в лимфоцитах крови снижена активность НАДФ-зависимой декарбоксилирующей малатдегидрогеназы (ма- лик-фермента) (НАДФМДГ) (рис. 77 Б), НАДФГДГ (рис. 77 В) и НАДФИЦГ (рис. 77 Г). Однако минимальный уровень активности НАДФМДГ выявляется в лимфоцитах крови у больных МРЛ. В то же время минимальная активность НАДФГДГ выявляется в клетках иммунной системы у больных

190

https://t.me/medicina_free

МЕТАБОЛИЗМ

аденокарциномой и МРЛ. Только у больных аденокарциномой в лимфоцитах крови повышена активность ГР, причем достоверность различия проявляется по отношению как к контрольному уровню, так и к диапазонам активности, выявляемых у больных ПКР и МРЛ (рис. 77 Д). Кроме того, обнаружено, что активность НАДФН-ГДГ повышена у больных ПКР и аденокарциномой относительно контрольного диапазона и уровня активности больных МРЛ (рис. 77 Е).

Состояние уровней активности НАД-зависимых дегидрогеназ в лимфоцитах крови у больных раком легкого в зависимости от гистологического типа опухоли представлено на рисунке (рис. 78).

А Б

В Г

Д

Рис. 78. Активность никотинамидадениндинуклеотид-зависимых дегидрогеназ в лимфоцитах крови у больных раком легкого в зависимости от гистологического типа опухоли. (обозначения см. рис. 69)

191

https://t.me/medicina_free

МЕТАБОЛИЗМ

Установлено, что у больных ПКР, аденокарциномой и МРЛ в клетках иммунной системы снижена активность Г3ФДГ (рис. 78 А). Однако минимальная активность ферментов выявляется у больных МРЛ. Соответствующим образом относительно контрольного диапазона изменяется активность ЛДГ и МДГ (рис. 78 Б и В): уровни ферментов снижены независимо от гистологического типа опухоли, но у больных МРЛ активность фермента достоверно ниже и по сравнению с диапазоном, выявленным у пациентов с немелкоклеточным раком легкого (НМРЛ). Активность НАДГДГ снижена в лимфоцитах крови у больных ПКР и МРЛ (рис. 78 Г), в то время как уровень НАДИЦДГ у больных данных групп повышен (рис. 78 Д). При этом активность НАДИЦДГ в лимфоцитах крови больных НМРЛ максимальна.

Только у больных ПКР и МРЛ в лимфоцитах крови снижена активность НАДН-ЛДГ (рис. 79 А). При этом активность НАДН-ЛДГ в лимфоцитах крови больных МРЛ минимальна и статистически достоверно отличается от уровней, выявляемых у больных ПКР и аденокарциномой. Независимо от гистологического типа опухоли в лимфоцитах крови больных раком легкого снижена активность НАДН-МДГ (рис. 79 Б).

А Б

Рис. 79. Активность никотинамидадениндинуклеотидфосфат--зависимых реакций лактатдегидрогеназы и малатдегидрогеназы в лимфоцитах крови у больных раком легкого в зависимости от гистологического типа ухоли. (обозначения см. рис. 69)

С помощью корреляционного анализа установлено, что взаимосвязь метаболических показателей клеток иммунной системы крови с размером опухоли зависит от гистологического типа опухоли. Так, выявляются многочисленные корреляционные связи размера опухоли с активностью ферментов в лимфоцитах крови у больных ПКР: с Г6ФДГ (r = –0,32, р = 0,032), ЛДГ (r = –0,42, р=0,005), НАДФМДГ (r = –0,35, р=0,006), НАДФГДГ (r = –0,42, р = 0,008), МДГ (r = –0,37, р = 0,007), НАДГДГ (r = -0,33, р = 0,024), ГР (r = –0,32, р = 0,041), НАДН-ГДГ (r = 0,40, р = 0,006) и НАДФН-ГДГ (r = –0,52, р <0,001). В то же время у больных

192

https://t.me/medicina_free

МЕТАБОЛИЗМ

аденокарциномой уровни активности НАД- и НАДФ-зависимых дегидрогеназ в лимфоцитах крови не взаимосвязаны с размером опухоли. У больных МРЛ выявляется единственная взаимосвязь: с НАДН-ЛДГ (r=–0,75, р <0,001).

Сравнительный анализ уровней активности НАД- и НАДФ-зависимых дегидрогеназ в лимфоцитах крови у больных раком легкого в зависимости от гистологического типа опухоли позволяет отметить, что ферментативный статус клеток иммунной системы больных МРЛ значительно отличается от особенностей внутриклеточного метаболизма больных ПКР и аденокарциномой. Так, на основании установленной активности НАД- и НАДФ-зависимых дегидрогеназ у больных ПКР и аденокарциномой метаболизм лимфоцитов крови можно характеризовать следующим образом.

Снижение активности Г3ФДГ определяет пониженный уровень переноса продуктов липидного катаболизма на окислительно-восстановительные реакции гликолиза, что, соответственно, отражается на интенсивности анаэробного окисления глюкозы ([Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1998; Ishijima S. et al., 2008; Tsang W.Y. et al., 2008; Yeh J.I. et al., 2008; Kota V. et al., 2010; Saheki T. et al., 2011; de la Roche M. et al., 2012]. Сниженный уровень гликолиза в лимфоцитах крови больных ПКР и аденокарциномой характеризуется понижением активности анаэробной реакции ЛДГ и НАДН-зависимой реакции МДГ. Особенностью метаболического состояния цитоплазматического компартмента клеток иммунной системы у больных НМРЛ является снижение активности НАДФМДГ, что может привести к ингибированию реакций липидного анаболизма. Кроме того, у больных аденокарциномой снижена активность ключевой и инициализирующей реакции пентозофосфатного цикла — Г6ФДГ, а активность ГР повышена. Следовательно, в клетках иммунной системы крови у больных аденокарциномой значительно снижены реакции пластического обмена, но при повышении активности глутатион-зависимой антиоксидантной системы.

Состояние митохондриального компартмента клеток иммунной системы крови у больных ПКР и аденокарциномой характеризуется разнонаправленным изменением активности оксидоредуктаз цикла трикарбоновых кислот, снижением активности вспомогательных дегидрогеназных реакций и повышенным уровнем оттока интермедиатов цикла Кребса на реакции аминокислотного обмена через НАДФ-зависимую глутаматдегидрогеназу. Установлено, что у больных ПКР, в отличие от пациентов с аденокарциномой, повышена активность НАДИЦДГ — одной из начальных реакций цикла трикарбоновых кислот [Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1998; Wise D.R. et al., 2011]. Однако за счет повышенного уровня оттока субстратов уровень МДГ у больных ПКР и аденокарциномой понижен. Кроме того, в лимфоцитах крови больных НМРЛ снижен уровень притока субстратов на окислительно-восстановительные реакции лимонного цикла. Однако в этом случае выявляются особенности, определяемые гистологическим

193

https://t.me/medicina_free

МЕТАБОЛИЗМ

типом опухоли. Так, у больных ПКР при снижении активности НАДГДГ менее выраженно снижается активность НАДФГДГ. В то же время у больных аденокарциномой активность НАДГДГ находится на контрольном уровне, тогда как активность НАДФГДГ снижена до минимума, который может быть определен биолюминесцентным методом.

Метаболизм лимфоцитов крови больных МРЛ также характеризуется ингибированием анаэробных реакций пластического обмена, анаэробного окисления глюкозы и цикла трикарбоновых кислот. Однако снижение активности данных метаболических процессов более выражено, чем в лимфоцитах больных НМРЛ. При этом установлено, что максимальный уровень НАДИЦДГ в лимфоцитах крови больных МРЛ совпадает с минимальным уровнем МДГ, активность которой характеризует терминальные реакции цикла трикарбоновых кислот. Причем ингибирование реакций цикла Кребса не связано с оттоком субстратов на реакции аминокислотного обмена, что определяется нормальным уровнем НАДФН-ГДГ.

Значительно различаются регуляторные особенности метаболизма клеток иммунной системы крови у больных раком легкого с различным гистологическим типом опухоли, что определяется взаимосвязями активности метаболических ферментов лимфоцитов с размером опухоли. Так, максимальное количество взаимосвязей выявляется у больных ПКР. С ростом опухоли снижается интенсивность пластических процессов, определяемых продуктами пентозофосфатного цикла, а также активность реакций липидного анаболизма и аэробного дыхания. В то же время у больных аденокарциномой метаболизм лимфоцитов крови не зависит от размера опухоли, что отражает отсутствие регуляторных взаимосвязей опухоли и клеток иммунной системы крови. У больных МРЛ с помощью корреляционного анализа установлено, что с ростом опухоли снижается активность анаэробной реакции ЛДГ, характеризующей интенсивность терминальных стадий гликолиза.

Взаимоотношения злокачественной опухоли и организма-носителя многообразны. С одной стороны, организм создает опухоли необходимые условия для существования и роста, с другой — противодействует развитию рака [Долгих В.Т., 2001; Барышников А.Ю., 2003]. В динамике роста и развития опухоли меняются ее взаимоотношения с иммунной системой, что характеризуется и в том числе изменением интенсивности метаболических процессов в лимфоцитах.

Обнаружено, что уже при I стадии заболевания снижены уровни активности Г6ФДГ, НАДФМДГ, НАДФГДГ и НАДФИЦДГ (рис. 80). Активность Г6ФДГ в клетках иммунной системы крови у больных с II стадией рака легкого остается сниженной, при этом на III стадии заболевания повышается, превалируя

194

https://t.me/medicina_free

В Г

Д Е

Рис. 80. Активность никотинамидадениндинуклеотидфосфат-зависимых дегидрогеназ лимфоцитов крови у больных немелкоклеточным раком легкого в зависимости от стадии заболевания:1 — контроль; 2 — I стадия; 3 — II стадия; 4 — III стадия; 5 — IV стадия

контрольный уровень (рис. 80 А). В то же время при IV стадии заболевания активность Г6ФДГ снижается относительно уровня, выявленного на III стадии НМРЛ, достигая контрольного диапазона. Пониженная активность НАДФМДГ в лимфоцитах крови при I стадии рака легкого на II и последующих стадиях повышается, достигая контрольного диапазона на IV стадии заболевания (рис. 80 Б). Активность НАДФГДГ в лимфоцитах крови изменяется в

195

https://t.me/medicina_free

МЕТАБОЛИЗМ

зависимости от стадии заболевания, но при этом постоянно остается достоверно ниже контрольного диапазона (рис. 80 В). Активность НАДФИЦДГ независимо от стадии НМРЛ также остается ниже контрольного уровня (рис. 80 Г). Активность ГР в клетках иммунной системы повышается при II стадии заболевания, но уже при III стадии снижается до контрольного уровня, сохраняясь в диапазоне нормы (рис. 80 Д). Уровень активности НАДФН-ГДГ в лимфоцитах больных с II стадией патологического процесса повышается. При IV стадии заболевания он резко повышается относительно как контрольного диапазона, так и уровней, выявленных у больных с I, II и III стадиями рака легкого.

Уровни активности НАД-зависимых дегидрогеназ в лимфоцитах крови у больных НМРЛ в зависимости от стадии заболевания представлены на рис. 81.

Рис. 81. Активность никотинамидадениндинуклеотид-зависимых дегидрогеназ в лимфоцитах крови у больных немелкоклеточным раком легкого в зависимости от стадии заболевания. (обозначения см. рис. 69)

196

https://t.me/medicina_free

МЕТАБОЛИЗМ

Установлено, что уже на I стадии заболевания в лимфоцитах периферической крови снижена активность Г3ФДГ, МДГ, НАДГДГ и НАДИЦДГ. Активность Г3ФДГ в клетках иммунной системы крови у больных с II стадией рака легкого нормализуется, однако на III стадии снова статистически достоверно понижается с повышением до контрольного диапазона на IV стадии (рис. 81 А). Активность ЛДГ в лимфоцитах крови у больных с II стадией заболевания снижается в 4,4 и 3,7 раза соответственно относительно контрольного диапазона и уровня, выявленного у мужчин на I стадии рака легкого (рис. 81 Б). При III стадии патологического процесса активность данного фермента несколько повышается, не достигая при этом контрольного и исходного уровней. На IV стадии заболевания она снова снижается. Активность МДГ в лимфоцитах крови больных НМРЛ снижена относительно контрольного уровня независимо от стадии заболевания (рис. 81 В). Активность НАДГДГ, сниженная в лимфоцитах крови больных с I стадией заболевания, при II стадии повышается до контрольного диапазона и остается на данном уровне при III и IV стадиях (рис. 81 Г). Сниженная активность НАДИЦДГ в лимфоцитах крови у больных с I стадией НМРЛ значительно повышается на II стадии патологического процесса, при III стадии снижается, оставаясь при этом повышенной относительно как исходного уровня, так и контрольного диапазона (рис. 81 Д). При IV стадии заболевания внутриклеточная активность данного фермента снижается уже до уровня контрольного диапазона.

Активность анаэробной реакции ЛДГ в лимфоцитах периферической крови снижена уже у больных с I стадией НМРЛ (рис. 82 А).

На II стадии заболевания она повышается, но контрольного диапазона достигает лишь на III стадии. У больных с IV стадией активность НАДН-ЛДГ вновь резко снижается. Активность НАДН-МДГ в лимфоцитах крови у больных с I стадией НМРЛ также понижена (рис. 82 Б). При II стадии она восстанавливается до контрольного диапазона, а при III и IV стадиях прогрессивно снижается, достигая на терминальной стадии уровня, выявленного при I стадии патологического процесса. Аналогично в зависимости от стадии НМРЛ изменяется активность НАДН-ГДГ (рис. 82 В). При I стадии заболевания обнаружено ее значительное снижение, тогда как при II стадии уровень фермента восстанавливается, вновь снижаясь к IV стадии рака легкого.

С помощью корреляционного анализа выявлены особенности во взаимосвязи уровней активности НАД- и НАДФ-зависимых дегидрогеназ лимфоцитов крови с размером опухоли в зависимости от стадии НМРЛ. Установлено, что при I стадии заболевания с размером опухоли коррелирует только активность ЛДГ (r = –0,75, р = 0,028). При II стадии не обнаружены взаимосвязи между размером опухоли и уровнями активности метаболических ферментов в лимфоцитах крови. У больных с III стадией рака легкого с размером опухоли взаимосвязаны

197

https://t.me/medicina_free

МЕТАБОЛИЗМ

В

Рис. 82. Активность никотинамидадениндинуклеотид-зависимых реакций лактатдегидрогеназы, малатдегидрогеназы и никотинамидаденин- дину-клеотид-зависимой глутаматдегидрогеназы в лимфоцитах крови у больных немелкоклеточным раком легкого в зависимости от стадии заболевания. (обозначения см. рис. 69)

уровни активности НАДФМДГ (r = –0,44, р = 0,005), НАДФГДГ (r = –0,43,

р= 0,006), МДГ (r = –0,43, р = 0,006), НАДГДГ (r = –0,44, р = 0,005) и НАДФНГДГ (r = –0,44, р = 0,005). При IV стадии заболевания также выявлены отрицательные взаимосвязи размера опухоли и уровней активности Г6ФДГ (r = –0,62,

р= 0,012), ЛДГ (r = –0,67, р = 0,003), НАДФГДГ (r = –0,67, р = 0,002) и МДГ (r = 0,53, р = 0,031).

Анализ уровней активности НАД- и НАДФ-зависимых дегидрогеназ в лимфоцитах периферической крови в зависимости от стадии НМРЛ позволил установить, что уже при I стадии заболевания в клетках иммунной системы крови снижены пластические процессы, определяемые реакциями Г6ФДГ и НАДФМДГ. Пониженный уровень активности Г3ФДГ характеризует снижение интенсивности переноса продуктов липидного катаболизма на окислительновосстановительные реакции гликолиза [Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1998; Ishijima S. et al., 2008; Tsang W.Y. et al., 2008; Yeh J.I. et al., 2008; Kota V. et al., 2010; Saheki T. et al., 2011; de la Roche M. et al., 2012]. Подобное состояние реакций, стимулирующих анаэробное окисление глюкозы, соответственно, может

198

https://t.me/medicina_free

МЕТАБОЛИЗМ

привести к ингибированию гликолиза, что подтверждается сниженной активностью анаэробной реакции ЛДГ и НАДН-зависимой реакции МДГ. При этом можно предположить, что ингибирование ферментативных реакций гликолиза в лимфоцитах крови больных с I стадией рака легкого осуществляется не только на терминальных реакциях (характеризуется уровнями активности НАДН-ЛДГ и НАДН-МДГ), но и на начальных (характеризуется активностью Г6ФДГ). Снижение наработки пирувата в гликолизе может быть компенсировано уровнем активности аэробной реакции ЛДГ. Однако в лимфоцитах крови активность аэробной реакции ЛДГ не отличается от контроля, в результате чего в митохондриальный компартмент может поступать пониженное количество данного субстрата, что, соответственно, приведет к ингибированию ферментативных реакций цикла трикарбоновых кислот. Действительно, пониженные уровни активности НАДИЦДГ и МДГ отражают снижение интенсивности субстратного потока по лимонному циклу [Matsuda T. et al., 2010; Shi Q., Alexander B.M., Mehta M.P., 2011; Gibson G.E., 2011; Robbins D. et al., 2012]. Метаболическая значимость аэробной реакции ЛДГ характеризуется наличием отрицательной корреляционной взаимосвязи между ЛДГ и размером опухоли: у больных с I стадией заболевания именно при снижении активности ЛДГ увеличивается размер опухоли. Недостаточность метаболических реакций митохондриального компартмента также определяется снижением активности вспомогательных дегидрогеназных реакций (НАДФИЦДГ и НАДФГДГ) и нарушением взаимосвязей между реакциями цикла Кребса и процессами аминокислотного обмена (понижение активности НАДГДГ и НАДН-ГДГ).

При II стадии НМРЛ в лимфоцитах крови сохраняется пониженная активность Г6ФДГ и НАДФМДГ, что позволяет предположить пониженную наработку ряда интермедиатов для реакций макромолекулярного синтеза и ингибирование процессов липидного анаболизма. При этом выявляется повышение активности ГР, что характеризует активацию глутатион-зависимой антиоксидантной системы [Сафонова О.А. и др.,2011; Ефременко Е.С. и др., 2012; Waggiallah H., Alzohairy M., 2011; Djukic M.M. et al., 2012; Niedźwiedź A. et al., 2012; Yan J. et al., 2012]. Между тем активность Г3ФДГ в клетках иммунной системы крови у больных раком легкого с II стадией заболевания восстанавливается до контрольного уровня, что, соответственно, стимулирует окислительно-восстанови- тельные реакции гликолиза за счет продуктов липидного катаболизма. По-види- мому, сохранение активности Г3ФДГ в уровне контрольного диапазона можно определить как компенсаторную реакцию, так как уровень анаэробной реакции ЛДГ в лимфоцитах крови у больных с II стадией заболевания значительно выше, чем при I стадии, а активность НАДН-зависимой реакции МДГ достигает контрольного диапазона. Можно отметить, что наработка пирувата в цитоплазматическом компартменте лимфоцитов, по-видимому, даже несмотря на сниженный

199

https://t.me/medicina_free