ПРИМЕНЕНИЕ  МЕТАЛЛОВ  КАК  ИНГИБИТОРОВ  КАНЦЕРОГЕНЕЗА

Султанов  Руслан  Айратович

студент  4  курса,  кафедра  биологической  химии  Башкирский  Государственный  Медицинский  Университет,  РФ,  республика  Башкортостан,  г.  Уфа

E-mail:  rus 4455@yandex.ru

Насртдинов  Ильмир  Галинурович

студент  4  курса,  кафедра  биологической  химии  Башкирский  Государственный  Медицинский  Университет,  РФ,  республика  Башкортостан,  г.  Уфа

E -mail:  i.nasrtdinov@mail.ru

Ишкинин  Руслан  Эдуардович

студент  4  курса,  кафедра  биологической  химии  Башкирский  Государственный  Медицинский  Университет,  РФ,  республика  Башкортостан,  г.  Уфа

E -mail:  ruslan .9031993@yandex.ru

Князева  Ольга  Александровна

научный  руководитель,  д-р  биол.  наук,  профессор  Башкирский  Государственный  Медицинский  Университет,  РФ,  республика  Башкортостан,  г.  Уфа

Многочисленные  новообразования  относятся  к  числу  самых  страшных  заболеваний  двадцать  первого  века,  которые  являются  главной  причиной  смертности  в  развитых  государствах.  Многие  тысячи  ученых  стремятся  понять  биологическую  роль  канцерогенеза,  найти  пути  к  его  профилактике  и  лечению.  Сотни  институтов  и  десятки  лабораторий  во  всем  мире  трудятся  над  этой  проблемой,  обеспечивая  успех  в  ее  понимании  и  медленный,  но  неизбежный  прогресс  в  поиске  антиканцерогенной  терапии

«Как  остановить  или  хотя  бы  замедлить  рост  опухолевой  клетки?»  В  литературе  описано  много  вариантов  методов  борьбы  с  раком,  от  радикальной  химиотерапии  до  психологического  настроя.  Но  до  сих  пор  проблема  остается  нерешенной,  смертность  растет,  а  пациенты  все  так  же  в  страхе  переживают  течение  этого  страшного  заболевания.

Можно  предположить,  что  наиболее  перспективным  лечением  является  воздействие  на  опухолевые  клетки  ионов  и  наночастиц  (НЧ)  металлов,  это  так  же  подтверждается  литературными  данными.

Так,  в  опытах  на  белых  беспородных  мышах  было  отмечено,  что  преинкубация  в  течение  30  мин  при  37  °С  опухолевых  клеток  саркомы  37  с  НЧ  цинка  и  саркомы  45  с  НЧ  сплава  металлов  (Си,  Zn,  Fe)  перед  перевивкой  полностью  купировало  их  развитие  у  животных,  а  преинкубация  клеток  лимфосаркомы  Плисса  с  НЧ  сплава  приводило  к  торможению  роста  опухоли  и  увеличению  срока  жизни  животных.  Данный  эффект  авторы  связывают  с  локальным  таргетным  действием  наночастиц  металлов  на  опухолевые  клетки  [3].

Обнаружено,  что  цис-дихлордиамминплатины  (II)  модулируют  гибель  клеток  в  культуре  асцитной  аденокарциномы  Эрлиха  in  vitro  и  замедляют  последующее  развитие  опухоли  in  vivo,  что  по  мнению  авторов  связано  со  стимуляцией  соединений  платины  апоптотической  гибели  опухолевых  клеток  [5].

Отмечено  также  воздействие  ионов  Цинка  (Zn²⁺)  на  эритроциты  крови  пациента  с  опухолью  щитовидной  железы  по  сравнению  с  эритроцитами  крови  здорового  человека  (рис.  1),  проявляющиеся  в  связывании  с  низкомолекулярными  протеинами  и  расстройствами  белкового  состава  [1;  4].

Рисунок  1.  Эритрограмма  крови  пациентов  с  опухолью  щитовидной  железы  после  воздействия  НЧ  металлов:  1  —  кровь  пациентов  опухолью  щитовидной  железы;  2  —  Co2+  (10–5  M);  3  —  Zn2+  (10–5  M);  4  —  Pb2+  (10–5  M).  Время  воздействия  30  мин,  P  <  0,4

Металлы,  поступая  в  организм  человека,  связываются  со  специальными  белками-переносчиками.  Так,  например,  трансферрин  переносит  железо,  а  церруплазмин  транспортирует  медь.  Далее  через  кровь  они  поступают  в  клетки,  в  том  числе  и  опухолевые,  и  влияют  на  их  обмен  веществ.

В  обмене  веществ  опухолевых  клеток  прослеживается  несколько  характерных  особенностей,  которые  значительно  отличают  их  от  здоровых.  Так,  в  опухолевых  клетках  происходит  следующее: 

·     Повышается  активность  рибонуклеотидредуктазы  и  понижается  распад  пиримидинов,  увеличивается  образование  ДНК  и  РНК; 

·     Увеличивается  скорость  гликолиза,  и  возрастает  синтез  лактата.  Характерная  для  многих  новообразований  повышенная  секреция  лактата  имеет  термин  «эффект  Варбурга». 

·     Меняется  соотношение  изоферментного  спектра.  Так,  в  обмене  углеводов  —  это  фосфофруктокиназа,  не  ингибирующаяся  АТФ  и  цитратом,  изофермент  III  гексокиназы,  характеризующийся  весьма  высоким  сродством  к  глюкозе,  и  очень  активная  ЛДГ.  В  следствии  опухолевая  клетка  приобретает  чрезвычайно  высокое  сродство  к  глюкозе  и  способность  усваивать  ее  даже  при  очень  низких  концентрациях  в  крови.  Аналогичные  сдвиги  в  спектре  изоферментов  наблюдаются  и  в  других  обменах.  Это  позволяет  бластным  клеткам  с  успехом  конкурировать  с  окружающими

·     Изменяются  состав  и  структура  олигосахаридных  цепей:  гликопротеинов  и  гликосфинголипидов  цитоплазматической  мембраны  и  в  результате  ее  проницаемость  и  заряд.

·     Не  способность  или  почти  не  способность  к  индуцированному  образованию  энзимов  в  ответ  на  появление  субстрата  или  другого  индуктора.

·     Повышается  скорость  образования  и  выделение  гормонов  и  некоторых  факторов  роста.  Новообразования  получают  способность  к  автономному  росту  благодаря  переходу  на  пара-  или  аутокринный  механизмы  регуляции  цитогенеза

·     Высокая  активность  в  динамичном  концентрировании  аминокислот  и  углеводов  из  окружающей  среды  и  т.  д.

Большинство  ученых  считает,  что  эти  сбои  в  метаболизме  имеют  эпигенетический  характер,  т.  е.  не  затрагивают  структуры  молекул  ДНК,  а  скорее  обязаны  нарушениям  в  строении  белка  или  других  веществах  в  ядре,  выполняющих  регуляторную  функцию.  НЧ  металлов,  возможно,  оказывают  влияние  на  конформацию  белковых  структур  опухолевой  клетки,  которое  в  свою  очередь  запускает  каскад  реакций,  приводящий  к  апоптозу.

Исследования  в  области  биохимии  опухолей  необходимы  для  выработки  рациональных  путей  химиотерапии  рака,  т.  к.  противоопухолевые  препараты,  применяемые  и  испытываемые  для  лечения  новообразований,  как  правило,  вызывают  разносторонние  метаболические  изменения,  механизмы  которых  могут  быть  раскрыты  лишь  с  помощью  биологической  химии.

Список  литературы:

1.Большой  Д.В.  Изучение  распределения  металлов  между  различнымифракциями  крови  при  экспозиции  Zn,Cd,  Mn  и Pb  in  vitro  //  Актуальные  проблемы  транcпортной  медицины.  —  2009.  —  Т.  18,  —  №  4.  —  С.  71—75.

2.Златник  Е.Ю.,  Передреева  Л.В.  Влияние  наночасгиц  металлов  на  рост  опухолевой  и  лимфоидной  тканей  в  диффузионных  камерах  //  Аллергология  и  иммунология.  —  2011.  —  №  4.  —  С.  360—363.

3.Кит  О.И.,  Златник  Е.Ю.,  Передреева  Л.В.  Антипролиферативное  действие  наночастиц  цинка  и  сплава  металлов  на  моделях  перевиваемых  сарком  //  Бюллетень  экспериментальной  биологии  и  медицины.  —  2013.  —  №  9.  —  С.  367—370.

4.Новицкий  В.В.,  Молекулярные  нарушения  мембраны  эритроцитов  при  патологии  разного  генеза  являются  типовой  реакцией  организма  контуры  проблемы  /  отсосе  //  Бюллетень  Сибирской  медицины.  —  2006.  —  Т.  5,  —  №  2.  —  С.  62—69.

5.Разин  Б.В.,  Инжеваткин  Е.В.,  Нефедова  В.В.,  Егорова  А.Б.,  Казбанов  В.И.,  Нефедов  В.П.  Влияние  различных  концентраций  цис-  дихлородиамминплатины  (II)  в  начальный  период  воздействия  на  опухолевую  прогрессию  и  программируемую  клеточную  гибель  асцитной  карциномы  Эрлиха  //  Бюллетень  экспериментальной  биологии  и  медицины.  —  2001.  —  №  6.  —  С.  673—675.