Цитокіновий профіль і концентрація С-реактивного білку на різних стадіях канцерогенезу і при запаленні

Размещено на http://allbest.ru

ХЕРСОНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

УДК 616-002-006-092:612.017.1

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

ЦИТОКІНОВИЙ ПРОФІЛЬ І КОНЦЕНТРАЦІЯ С-РЕАКТИВНОГО БІЛКУ НА РІЗНИХ СТАДІЯХ КАНЦЕРОГЕНЕЗУ ТА ПРИ ЗАПАЛЕННІ

03.00.04 - біохімія

Кармазіна Ірина Станіславівна

Херсон - 2009

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Херсонському державному університеті Міністерство освіти і науки України (м. Херсон).

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор Зав'ялов Володимир Петрович, Херсонський державний університет Міністерства освіти і науки України, професор кафедри фізіології людини та тварин

Офіційні опоненти: - доктор біологічних наук, професор Тимошенко Ольга Павлівна Харківська державна ветеринарна академія Міністерства аграрної політики України, професор кафедри діагностики та клінічної біохімії

- доктор хімічних наук, професор Земляков Олександр Євгенович Таврійський національний університет ім. В.І. Вернадського Міністерства освіти і науки України, м. Сімферополь професор кафедри органічної і біологічної хімії

Захист відбудеться „_10_„ квітня___ 2009 р. о __13⁰⁰_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 67.051.01 Херсонського державного університету Міністерства освіти і науки України (73000, м. Херсон, вул. 40 років Жовтня, 27).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Херсонського державного університету Міністерства освіти і науки України (7300, м. Херсон, вул. 40 років Жовтня, 27).

Автореферат розісланий «_ 6__» березня 2009 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Полещук С.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Трансформація нормальної клітини в злоякісну супроводжується змінами всіх видів обміну речовин, насамперед, білкового: починається продукція специфічних пухлинних антигенів, які експресуються на поверхні клітин, потрапляють у кров та стимулюють синтез антитіл імунною системою пухлиноносія (Пальцев М.А. и др., 1995; Бережная Н.М. и др., 2005; Дранник Г.Н., 2005).

Динаміка пухлинного росту визначається рівновагою між антибластомними чинниками імунного нагляду та пробластомними, які сприяють пухлинній прогресії. Останнім часом в якості таких факторів розглядаються цитокіни, серед яких інтерлейкіни (ІЛ): ІЛ-1, ІЛ-4, ІЛ-6, фактор некрозу пухлин-б (ФНП-б) та ін. (McCormic С. et al., 2000; Васильева Т.И., 2001; Кадагидзе З.Г., 2003). Інтенсивно досліджується роль антагоніста рецептору ІЛ-1 (ІЛ-1РА), трансдуцерного рецептору gp130 цитокінів родини ІЛ-6 та його антагоністів (Rutkowski P. et al., 2003; Hong D.S. et al., 2007), екстра целюлярного матриксу та адгезивних молекул (Bellahcene A., 2008, Zav'yalov V.P., 1995). В якості антибластомних факторів вивчаються протизапальні цитокіни, насамперед ІЛ-4, ІЛ-10 та ін. (Kleinrath T. et al., 2007). Інтерес дослідників обумовлений можливостями імунотерапевтичних підходів до лікування пухлин, які ґрунтуються на блокаді біологічної активності пробластомних цитокінів та їх рецепторів (Lakour S. et al., 2001; Portielje J.E.A. et al., 2003).

Проводяться дослідження ролі інших білків у розвитку злоякісних пухлин. Так, встановлено, що С-реактивний білок є не тільки маркером гострої фази запалення, але й предиктором серцево-судинних захворювань, а також злоякісних пухлин (Erlinger Т., 2004; Lehrer S., 2005; Вельков В.В., 2006). Показано, що цитокіни, які утворюються безпосередньо у центрі запалення, виступають первинними активаторами генів, які включаються при запаленні та пухлинній трансформації. Підвищення синтезу ІЛ-6 клітинами пухлин призводить до зростання концентрації С-реактивного білка у крові та розцінюється як несприятлива прогностична ознака (Ramsey S. et al., 2006). На думку В.В. Велькова (2006), S. Zhang (2005) питання про неспецифічну маркерність злоякісних пухлин потребує подальших досліджень.

Згідно даних Бюлетеня Національного канцер-реєстру України плоскоклітинний рак гортані входить до десяти найбільш розповсюджених злоякісних пухлин. Не зважаючи на те, що анатомічною особливістю гортані є її відносна доступність для огляду, пухлини цієї локалізації виявляються у багатьох випадках на стадії метастазування, що значно погіршує ефективність лікування та прогноз. Дослідження, присвячені вивченню ролі цитокінів у виникненні та перебігу злоякісних пухлин цієї локалізації, є нечисленними (Sparano A. et al., 2004; Jebreel A. et al., 2007; Hoffman T.K. et al., 2007). Вивчення концентрацій прозапальних цитокінів та їх опозиційних пулів у сироватці крові, оцінка дефектів цитокінового каскаду порівняно з концентрацією С-реактивного білка та іншими показниками білкового обміну при злоякісних та запальних процесах ЛОР-органів є актуальним і перспективним.

Зв'язок роботи з науковими програмами. Дисертаційна робота виконана згідно державної програми «Онкологія» (постанова Кабінету Міністрів України № 392 від 29.03.2002 р.), Міжгалузевої комплексної програми “Здоров'я нації” на 2002-2011 роки (постанова Кабінету Міністрів України № 14 від 10 січня 2002 р.), науково-дослідної теми кафедри фізіології людини і тварин Інституту природознавства Херсонського державного університету «Дослідження фізіологічних показників функціональних систем людей з особливими потребами» (№ державної реєстрації 0105U007479).

Мета та завдання дослідження. Мета роботи - з'ясувати динаміку цитокінів та С-реактивного білка на різних стадіях канцерогенезу та при запаленні.

Для досягнення мети були поставлені наступні завдання:

1. Вивчити рівень цитокінів (ФНП-б, ІЛ-1в, ІЛ-4, ІЛ-6, ІЛ-1РА) у сироватці крові на різних стадіях канцерогенезу та при запаленні.

2. Дослідити концентрацію С-реактивного білка, загального білка та його фракцій, загального фібриногену та активований частковий тромбопластиновий час (АЧТЧ) на різних стадіях канцерогенезу та при запаленні.

3. Оцінити роль цитокінів та С-реактивного білка у розвитку та прогресуванні злоякісної пухлини на основі кореляційних зв'язків та кластерного аналізу.

4. Розробити біохімічні критерії діагностики та прогнозування перебігу плоскоклітинного раку гортані.

5. Обґрунтувати практичні рекомендації щодо оцінки ступеню ризику розвитку канцерогенезу та прогнозування його перебігу.

Об'єкт дослідження: канцерогенез та запальний процес у гортані.

Предмет дослідження: динаміка цитокінів та С-реактивного білка на різних стадіях плоскоклітинного раку гортані та паратонзилярного абсцесу.

Методи дослідження: етапи канцерогенезу та ознаки запалення визначалися за допомогою цитологічного та гістологічного методів; визначення концентрації цитокінів (ФНП-б, ІЛ-1, ІЛ-4, ІЛ-6, ІЛ-1РА) здійснювали методом імуноферментного аналізу; концентрацію С-реактивного білка визначали за імунотурбідиметричним методом; загальний білок визначали біуретовим методом; розділення білкових фракцій сироватки крові проводили методом електрофорезу в агарозному гелі; концентрацію загального фібриногену визначали за методом Клауса, АЧТЧ - з використанням у якості контактної фази єлагової кислоти.

Отримані результати обробляли статистично за допомогою програми STATISTICA 7.0. for Windows.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше проведено порівняльний аналіз рівнів прозапальних, протизапальних цитокінів та С-реактивного білку при запаленні (паратонзилярний абсцес) та злоякісній пухлині (плоскоклітинний рак гортані). Вперше виявлено стадієзалежний характер зміни цитокінового каскаду та концентрації С-реактивного білка при злоякісному пухлинному рості, що супроводжується: 1) переважно підвищенням рівня ФНП-б, С-реактивного білка на ранніх етапах; 2) значним зростанням рівнів прозапальних, протизапальних цитокінів та С-реактивного білка на стадії прогресування; 3) зниженням вмісту протизапальних цитокінів ІЛ-4 та ІЛ-1РА при розвитку метастазів.

Вперше показано, що С-реактивний білок бере участь у цитокіновому каскаді, який реалізує прогресування злоякісної пухлини, і може бути самостійним маркером канцерогенезу.

Вперше встановлена участь протизапальних антибластомних цитокінів ІЛ-4 та ІЛ-1РА у гемостазі.

Удосконалено біохімічні діагностичні критерії, які в сукупності дозволяють визначати етапи розвитку і прогресування плоскоклітинного раку гортані.

Отримані результати поглиблюють уявлення про значення цитокінів, С-реактивного білка, інших показників білкового обміну у канцерогенезі та запаленні.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані в роботі результати вивчення цитокінового профілю та концентрації С-реактивного білка при канцерогенезі та запаленні можуть бути використані як додаткові діагностичні критерії в онкології та при патологічних станах, пов'язаних з запальними процесами.

Розроблені практичні рекомендації щодо оцінки ризику розвитку пухлинного процесу та встановлення стадій канцерогенезу перспективно впровадити в діяльність клінічних лабораторій медичних установ відповідного профілю. Доцільним вважається ввести виявлені критерії моніторингу канцерогенезу в зміст навчальних дисциплін «Біохімія», «Імунологія», «Фізіологія людини і тварин» для студентів медичних та біологічних спеціальностей.

Особистий внесок здобувача. Автор самостійно проаналізував наукову літературу, здійснив відбір та обстеження хворих, виконав цитологічні, біохімічні та імуноферментні дослідження, проаналізував отримані результати, виконав їх статистичну обробку. Автором написаний текст дисертації, сформульовані висновки, практичні рекомендації, забезпечено їх впровадження та відображення у надрукованих роботах.

Апробація результатів дисертації. Основні положення, результати та висновки дисертаційної роботи були представлені на Міжнародній науковій конференції: щорічній традиційній конференції наукового медичного товариства оториноларингологів «Стандарти діагностики та лікування в оториноларингології» (Черкаси, 2008); на регіональних конференціях: науково-практичній конференції, присвяченій 55-річчю Харківського товариства клінічної лабораторної діагностики (Харків, 2007); на засіданні Харківського товариства клінічної лабораторної діагностики (Харків, 2007), на засіданні Харківського товариства оториноларингологів (Харків, 2008), на звітних конференціях та семінарах Міської клінічної лікарні № 30 (Харків, 2007 - 2008).

Публікації. За темою дисертації надруковано 10 наукових праць, серед них 4 наукових статті, з них 3 - у виданнях, що входять до переліку наукових фахових видань ВАК України, та 6 - тези доповідей матеріалів конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 108 сторінках друкованого тексту та складається зі вступу, огляду літератури, матеріалів і методів дослідження, 3 розділів власних спостережень, обговорення отриманих результатів, висновків, практичних рекомендацій та списку використаних літературних джерел, який містить 175 джерел (55 кирилицею та 120 англомовних). Текст ілюстрований 12 таблицями, 19 малюнками.

цитокін біохімічний пухлина імунотерапевтичний

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

В огляді літератури представлені сучасні дані щодо ролі цитокінів і С-реактивного білку у регуляції фізіологічних і патологічних процесів, зокрема, у запаленні та канцерогенезі, висвітлені основні аспекти прогресування злоякісних пухлин.

Матеріали та методи дослідження. Матеріалами дослідження були зразки сироватки крові людини та мазки-відбитки зі слизової оболонки мигдаликів та гортані. Розглянуто 2 типи патологічного процесу: гостре запалення (23 зразки, І серія) та злоякісний пухлинний ріст (61 зразок, ІІ серія). В якості моделі запалення був обраний паратонзилярний абсцес, в якості моделі злоякісного пухлинного росту - плоскоклітинний рак гортані. Контрольну групу склали зразки сироватки крові 18 умовно здорових осіб, які поступали до стаціонару для проведення реконструктивних операцій на носовій перетинці.

Цитологічне дослідження мазків-відбитків при гострому запаленні включало підрахування кількості нейтрофільних лейкоцитів у 100 полях зору.

Цитологічне і гістологічне дослідження мазків-відбитків при злоякісному пухлинному рості дозволяло оцінити патологічні зміни морфології плоского епітелію, взаємне розташування епітеліальних клітин. На підставі патоморфологічного дослідження були сформовані 3 групи зразків сироваток крові ІІ серії: до 1 групи ввійшли 14 зразків крові хворих із передпухлинними станами і початковими стадіями канцерогенезу; 2 групу склали 26 зразків сироваток крові хворих із ознаками пухлинної прогресії (інфільтрація прилеглих тканин, перифокальне запалення); до 3 групи включено 21 зразок сироваток крові хворих із метастазами злоякісної пухлини до реґіонарних лімфатичних вузлів та віддалених органів.

При патоморфологічному дослідженні використовували біопсійний матеріал, отриманий під час клінічного обстеження хворих та оперативного втручання. Для цитологічного дослідження з біопсійного матеріалу готували мазки-відбитки, які фарбували за методом Паппенгейма. Мазки фіксували фарбою-фіксатором Май-Грюнвальда, фарбували розчином азур-еозину за Романовським-Гімзе. Цитологічні препарати вивчали під світловим мікроскопом при збільшенні 1000 (Якимова Т.П. и др., 2000).

Біопсійний матеріал для гістологічних досліджень фіксували у 10% розчині формальдегіду, зневоднювали в етиловому спирті зростаючої концентрації і заливали у парафін.

Виготовлення напівтонких зрізів і фарбування препаратів виконували за загальноприйнятою методикою. Препарати досліджували під світловим мікроскопом при збільшенні 400 та 600 (Пальцев М.А., 2005).

Концентрацію загального білка у сироватці крові визначали біуретовим методом із використанням діагностичних наборів фірми Cormay, Польща. Оптичну щільність проб вимірювали при довжині хвилі 546 нм на спектрофотометрі PV 1251 C фірми Solar (Білорусь).

Розділення білкових фракцій сироватки крові здійснювали методом електрофорезу в агарозному гелі (Карпищенко А.И., 1997) за допомогою діагностичних наборів Cormay Gel Protein 100 (Cormay, Польща). Кількісне визначення фракцій проводили на скануючому денситометрі dm 2120 Solar (Білорусь) із використанням спеціалізованого програмного забезпечення dm 2120.

Визначення показників системи гемостазу здійснювали за допомогою напівавтоматичного гемокоагулометра CGL 2110 фірми Solar (Білорусь) із використанням діагностичних наборів ТОВ «Технология стандарт» (Барнаул, Росія). У бідній на тромбоцити цитратній плазмі досліджували вміст загального фібриногену за методом Клауса; для визначення АЧТЧ використовували у якості контактної фази єлагову кислоту (Ткачук В.А., 2004).

Концентрацію С-реактивного білка визначали імунотурбідиметричним методом. Метод ґрунтується на тому, що С-реактивний білок формує імунні комплекси з поліклональними антитілами. Оптична щільність суспензії, яка утворюється, вимірювалася на спектрофотометрі PV 1251 C Solar за допомогою діагностичних наборів «С-реактивный белок - 11/31» фірми «Витал Диагностикс СПб» (Санкт-Петербург, Росія).

Концентрацію цитокінів ІЛ-1, ІЛ-4, ІЛ-6, ФНП-, ІЛ-1РА у сироватці крові визначали методом імуноферментного аналізу (Рябичева Т.Г. и др., 2004) за допомогою діагностичних наборів фірми ТОВ «Вектор-бест» (Новосибірськ, Росія). Вимірювання виконували на імуноферментному аналізаторі Statfax 303 (США).

Статистична обробка результатів дослідження здійснювалася за допомогою комп'ютерної програми STATISTICA 7.0: використано дисперсійний аналіз, однофакторний аналіз модулю ANOVA, кореляційний та кластерний аналіз, для графічного відображення яких будували кореляційні плеяди та дерева об'єднання (Гланц С., 1998).

Основні результати дослідження та їх обговорення. Аналіз отриманих результатів показав, що при запальному процесі, який у наших дослідженнях представлено паратонзилярним абсцесом, підвищується рівень усіх досліджених цитокінів.

Так, у порівнянні з показниками контрольної групи рівень ключового прозапального цитокіну ФНП- був підвищеним в 3,6 рази, рівень ІЛ-1 ? в 2,8 рази, рівень ІЛ-6, який завершує запальний цитокіновий каскад, перевищував показник контрольної групи в 2,5 рази. Спостерігалося також підвищення вмісту протизапальних цитокінів: показник ІЛ-4 перевищував показник контрольної групи в 2,5 рази, ІЛ-1РА ? 4,4 рази, що відбиває захисну реакцію імунної системи, спрямовану на обмеження запального процесу (табл. 1).

Таблиця 1

Цитокіновий профіль при запальному процесі

Показники, пг/мл	Контрольна група (здорові особи) n=18	Серія I (запалення) n=23
ФНП-б	3,11±1,23	11,35±1,73*
ІЛ-1в	4,37±1,84	12,41±2,88*
ІЛ-6	3,89±1,81	9,99±1,76*
ІЛ-4	7,04±2,66	17,45±2,45*
ІЛ-1РА	521,8±180,6	2306±628,1*

Примітка. * ? вірогідність відмінностей з контрольною групою при р<0,01.

Виявлено помірне підвищення концентрації С-реактивного білка у сироватках крові І серії зразків; який перевищував показник контрольної групи у 2 рази (табл. 2). Підвищеним був вміст загального фібриногену, який є білком «гострої фази» запалення і, водночас, бере участь у кінцевих етапах гемостазу.

Таблиця 2

Показники білкового обміну при запальному процесі

Показники	Контрольна група (здорові особи) n=18	Серия I (запалення) n=23
Загальний білок, г/л	71,82±5,13	76,44±4,01
Білкові фракції	альбумін, %	60,97±2,06	56,57±2,05*
	б1-глобуліни, %	2,91±0,51	5,63±1,13*
	б2-глобуліни, %	8,22±0,95	13,59±1,18*
	в-глобуліни, %	10,51±1,51	7,55±1,31*
	г-глобуліни, %	17,39±1,72	16,67±1,95
СРБ, мг/л	2,78±0,38	5,55±0,63*
Загальний фібриноген, г/л	3,15±0,43	5,11±0,64*
АЧТЧ, с	46,9±4,98	38,7±2,99*

Примітка. * вірогідність відмінностей з контрольною групою при р<0,01.

Рівень загального білка достовірно не відрізнявся від показника контрольної групи (р0,1). Аналіз білкових фракцій виявив достовірне підвищення вмісту ₁- і ₂-фракцій глобулінів, зниження -глобулінів та альбуміну, що відображає гостру фазу запального процесу та узгоджується з дослідженнями інших авторів (Тимошенко О.П. и др., 1999).

Виходячи з наукових даних про те, що ФНП-, ІЛ-6 та інші прозапальні цитокіни підвищують тромбогенний потенціал крові, нами досліджено активований частковий тромбопластиновий час (АЧТЧ). Цей показник при запальному процесі (І серія сироваток) виявився зменшеним у порівнянні з контрольною групою в 1,2 рази (р0,01). У поєднанні зі збільшенням вмісту фібриногену у крові це є ознакою тенденції до гіперкоагуляції при важкому перебігу запального процесу.

Отже, отримані дані свідчать про те, що при такому важкому запальному процесі, яким є паратонзилярний абсцес, виявляється помірне підвищення прозапальних і протизапальних цитокінів, вмісту С-реактивного білка, фібриногену і АЧТЧ. Аналогічні результати отримано при запальних процесах іншої етіології: артритах (Feldman М., 1996; Панчовска М. и др., 2007; Володкіна Н.А., 2008), нефритах (Одинец Ю.В. та ін., 2006), кишкових інфекціях (Кузнєцов С.В., 2007).

При злоякісному пухлинному процесі (ІІ серія зразків сироватки крові) виявлене значне підвищення рівнів прозапальних цитокінів (табл. 3). Рівень ФНП- збільшувався у порівнянні з контрольною групою в 6,9 рази, у порівнянні з І серією (запалення) ? у 1,9 рази. Рівень ІЛ-1 в середньому перевищував показник контрольної групи у 3 рази, але не відрізнявся достовірно від показника І серії (р0,1). Рівень ІЛ-6 перевищував показник контрольної групи у 3,7 рази і показник І серії (запалення) в 1,44 рази. Отримані дані дозволяють стверджувати, що пробластомні властивості ІЛ-1 є мінімальними, підвищення цього показника знаходиться на рівні показника І серії і відбиває запальні процеси, які відбуваються у мікрооточенні пухлини.

Підвищення рівня ФНП-б є найбільш вираженим серед усіх досліджених цитокінів, що свідчить про його провідну роль у канцерогенезі. Збільшення рівня ІЛ-6 у порівнянні з показником І серії також є доказом пробластомних властивостей цього цитокіну.

Таблиця 3

Цитокіновий профіль на різних стадіях канцерогенезу

Показники (пг/мл)	Контрольна група (здорові особи) n=18	Серія II (злоякісна пухлина)
		Загальні показники серії II n=61	Група 1 важка дисплазія, T1N0M0 n=14	Група 2 Са гортані T2N0M0, T3N0M0 n=26	Група 3 Са гортані T4N0M0, T4N1(2)Mx, T4NxMx n=21
ФНП-б	3,11±1,23	21,50±6,34*	15,91±1,19*	18,38±1,32* **	29,10±4,73* **
ІЛ-1в	4,37±1,84	13,16±4,86*	6,34±2,21	13,16±2,66* **	17,70±2,12* **
ІЛ-6	3,89±1,81	14,40±4,69*	7,85±1,98* **	14,42±2,72* **	18,73±2,12* **
ІЛ-4	7,04±2,66	11,89±3,90*	11,26±2,02* **	15,48±1,22* **	7,88±2,68**
ІЛ-1РА	521,8±180,6	1293±672,0*	804±141,5*	2016±298,6* **	721,1±201,5**

Примітки: * вірогідність відмінностей з контрольною групою при р<0,01;

** вірогідність відмінностей з іншими групами при р<0,01.

Проведені дослідження показали, що зміни цитокінового профілю відбивають стадієзалежність продукування цитокінів при злоякісному пухлинному процесі (див. табл. 3).

У 1 групі (сироватки крові пацієнтів з початковими стадіями канцерогенезу) рівень ФНП-б був підвищеним у 5 разів у порівнянні з контрольною групою, у порівнянні з І серією - в 1,4 рази. У 2 групі (сироватки крові пацієнтів, які мали ознаки пухлинної прогресії) рівень ФНП-б перевищував показник контрольної групи в 5,9 разів, був достовірно вищим за показники 1 групи і І серії. У 3 групі (сироватки пацієнтів з метастазами плоскоклітинного раку до лімфатичних вузлів та віддалених органів) рівень ФНП-б досягав максимуму, перевищуючи показник контрольної групи у 9,3 рази, 1 і 2 групи - в 1,9 рази та показник І серії ? в 2,6 рази.

Рівень ІЛ-6 у 1 групі досліджених зразків виявився помірно підвищеним у порівнянні з контрольною групою, але був достовірно нижчим за показник І серії. У 2 групі рівень ІЛ-6 зростав та перевищував показник контрольної групи в 3,6 рази, показник 1 групи - в 1,8 рази. У 3 групі рівень ІЛ-6 досягав максимальних значень, перевищував показник контрольної групи в 4,7 рази, показник 1 групи - в 2,4 рази, показник І серії - 1,9 разів.

Останнім часом отримані докази пробластомних ефектів ІЛ-6: показано, що пухлини різних експериментальних ліній здатні продукувати ІЛ-6 та експресувати його рецептори (Нong D.S. et al., 2007). При більшості злоякісних новоутворень збільшується експресія ІЛ-6, що супроводжується несприятливим перебігом хвороби (Liao W.C., 2008). Отримані нами дані підтверджують пробластомну роль ІЛ-6 у канцерогенезі, стадієзалежність синтезу цього цитокіна. Крім того, певний вклад у підвищення рівня ІЛ-6 у 2 та 3 групах зразків сироваток крові може бути пов'язаним із розвитком запалення у мікрооточенні пухлини, яке відіграє важливу роль у прогресуванні злоякісних пухлин (Gatenby R.A. et al., 2008, Zhang H., 2008).

Аналогічних змін зазнає рівень ІЛ-1в в сироватці крові при канцерогенезі, навіть абсолютні значення цих інтерлейкінів при злоякісному пухлинному процесі виявилися досить близькими, хоча при запаленні рівень ІЛ-6 був достовірно нижчим у порівнянні з рівнем ІЛ-1в, тобто прозапальні властивості ІЛ-1в більше виражені, ніж ІЛ-6, а пробластомні ефекти ІЛ-6 вищі за ефекти ІЛ-1в.

Рівень ІЛ-1в у 1 групі був підвищеним у порівнянні з показником контрольної групи, але достовірно нижчим за показники при запаленні (І серія) та при прогресуванні пухлинного процесу (2 та 3 групи), що підтверджує результати цитологічного і гістологічного досліджень про відсутність запального процесу у мікрооточенні пухлини на початковому етапі канцерогенезу.

У зразках сироваток 2 групи рівень ІЛ-1в перевищував показник контрольної групи в 3 рази і досягав значення показника І серії, що є наслідком розвитку запалення у мікрооточенні пухлини, яке підтверджується морфологічними дослідженнями.

У 3 групі концентрація ІЛ-1в досягає максимального значення серед усіх досліджених груп та в 1,4 рази перевищує показник І серії. Така динаміка показника ІЛ-1в відображає зростання активності запального процесу у мікрооточенні пухлини та її метастазів.

В якості представників опозиційного пула у сироватці крові досліджено рівні протизапальних цитокінів ІЛ-4 та ІЛ-1РА з антибластомними ефектами (Kleinrath T., 2002; Sparano F., 2004).

У всіх зразках сироваток ІІ серії загальний рівень ІЛ-4 був підвищеним у порівнянні з показником контрольної групи в 1,7 разів, але був достовірно нижчим у порівнянні з І серією (запальний процес). На початкових етапах канцерогенезу (1 група зразків) рівень ІЛ-4 залишався підвищеним у порівнянні з контрольною групою, але знижувався у порівнянні з І серією в 1,5 разів.

У 2 групі спостерігалося зростання рівня ІЛ-4, який перевищував показник контрольної групи в 2,2 рази, але залишався нижчим за показник І серії.

У 3 групі рівень ІЛ-4 значно знижувався, досягав рівня контрольної групи, був в 2 рази нижчим за показник 2 групи, в 1,4 рази нижчим за показник 1 групи і в 2,2 рази нижчим за показник І серії.

Можливо, це свідчить про виснаження протизапальних і антибластомних можливостей організму пухлиноносія на заключному етапі канцерогенеза. Зниження рівнів протизапальних цитокінів також виявлено при тяжкому перебігу нефриту (Одинец Ю.В., 2006, Латишев Л.Є., 2007) та гестозу (Щербавская Э.О., 2006).

Рівень ІЛ-1РА зазнає аналогічних змін: у зразках сироваток ІІ серії перевищував показник контрольної групи в 4 рази, але був достовірно меншим за показник І серії. У 1 групі відзначено помірне підвищення цього показника у порівнянні з контролем. У 2 групі рівень ІЛ-1РА значно зростав, був у 3,9 рази вищим за показник контрольної групи і в 2,5 рази вищим за показник 1 групи. Виявлені зміни обумовлені реакцією захисних механізмів пухлиноносія на активацію запальних процесів у мікрооточенні пухлини і антибластомною реакцією при збереженні адаптаційних механізмів. У 3 групі (метастазуваня) рівень ІЛ-1РА знижувався у порівнянні з показником 2 групи у 2,8 рази та не відрізнявся від показника 1 групи (р=0,193).

Отже, динаміка рівня ІЛ-1РА та ІЛ-4, вірогідно, пов'язана з виснаженням компенсаторних реакцій, спрямованих проти активності пробластомних факторів.

З метою вивчення ролі С-реактивного білка у канцерогенезі проаналізований вміст цього провідного компоненту гострої фази запалення, загального фібриногену, білкових фракцій та АЧТЧ у сироватках крові хворих на плоскоклітинний рак гортані (ІІ серія), а також на різних стадіях канцерогенезу (табл. 4).

У ІІ серії зразків (злоякісний пухлинний процес) концентрація С-реактивного білка була підвищеною, перевищувала показник контрольної групи у 3,3 рази і показник І серії в 1,6 рази. Зростав також вміст загального фібриногену у плазмі крові у порівнянні з контрольною групою. АЧТЧ був скороченим у порівнянні з показником контрольної групи (р0,1).

Вміст б₁-, б₂- і в-фракцій глобулінів у ІІ серії зразків був вищим за показники контрольної групи і суттєво не відрізнявся від показників І серії (р>0,1). Достовірно підвищеним виявився вміст г-глобулінів (р<0,01 у порівнянні з контрольною групою та І серією). Вважаємо, що збільшення вмісту в-глобулінів може бути ознакою прогресування хронічного запалення, на тлі якого у більшості випадків розвивається злоякісна пухлина, а зростання фракції г-глобулінів відображає накопичення протипухлинних антитіл у крові пухлиноносія.

Значне підвищення концентрації С-реактивного білка у сироватках крові ІІ серії може свідчити про розвиток метастазів і запальних процесів у мікрооточенні пухлини.

Таблиця 4

Показники білкового обміну на різних етапах канцерогенезу

Показники	Контрольна Група (здорові особи) n=18	Серія II (плоскоклітинний рак гортані)
		Група 1 важка дисплазія, T1N0M0 n=14	Група 2 Са гортані T2N0M0, T3N0M0 n=26	Група 3 Са гортані T4N0M0, T4N1(2)Mx, T4NxMx n=21
Загальний білок, г/л	71,82±5,13	77,61±3,71*	77,91±5,41*	77,45±5,53*
Білкові фракції	альбумін, %	60,97±2,06	50,07±2,84*	48,05±3,20*	48,73±2,53*
	б1-глобуліни, %	2,91±0,51	3,17±0,61	5,77±1,05* **	3,35±0,78
	б2-глобуліни, %	8,22±0,95	9,59±1,74	12,01±1,58* **	9,02±1,53
	в- глобуліни, %	10,51±1,51	11,68±2,52	9,81±1,49	15,94±1,85* **
	г- глобуліни, %	17,39±1,72	25,49±2,38*	24,36±1,74*	22,95±1,81*
СРБ, мг/л	2,78±0,38	5,45±1,55* **	9,98±1,56* **	10,54±1,71* **
Загальний фібриноген, г/л	3,15±0,43	4,77±0,76	6,62±1,18*	6,98±1,14*
АЧТЧ, с	46,90±4,98	43,90±4,56*	38,10±3,42* **	49,40±2,43**

Примітки: * вірогідність відмінностей з контрольною групою при р<0,01;

** вірогідність відмінностей з іншими групами при р<0,01.

Аналіз досліджених показників у залежності від етапу пухлинної прогресії свідчить про стадієзалежність концентрації С-реактивного білка та наростанні концентрації цього білка по мірі прогресування злоякісного новоутворення. Концентрація С-реактивного білка була найменшою у 1 групі та не відрізнялася достовірно від цього показника при запаленні (І серія). У 2 групі при прогресуванні пухлини вміст С-реактивного білка зростав у порівнянні з 1 групою, а на заключному етапі канцерогенезу при розвитку метастазів (3 група) концентрація С-реактивного білка досягала максимального значення. Оскільки вміст С-реактивного білка у сироватці крові ІІ серії значно перевищує показник І серії, це може розцінюватися як ознака канцерогенезу (Ramsey S. et al., 2006).

Вміст загального фібриногену у зразках сироваток 1 групи не відрізнявся від контрольної групи (р0,1), у 2 та 3 групах рівень загального фібриногену зростав у порівнянні з контрольною групою (р<0,01); між показниками 2 та 3 груп відмінностей не виявлено (р=0,298).

Відомо, що канцерогенез часто ускладнюється порушеннями гемостазу, які призводять до утворення тромбів у судинах, розвитку некротичних змін у самій пухлині та її мікрооточенні, що може супроводжуватися підвищенням вмісту С-реактивного білка і цитокінів у сироватці крові. Зазначене обумовило дослідження АЧТЧ. Встановлено, що АЧТЧ зменшувався у порівнянні з показником контрольної групи на початкових етапах канцерогенезу (1 група зразків) і при прогресуванні пухлини (2 група зразків). При розвитку метастазів (3 група) спостерігається збільшення АЧТЧ у порівнянні з показниками 1 та 2 груп. Це може бути результатом виснаження коагуляційного гемостазу, що загрожує розвитком дисемінованого внутрішньосудинного зсідання крові.

Аналіз складу білкових фракцій на різних стадіях канцерогенезу показав, що у 1 групі зразків вміст г-глобулінів підвищений у порівнянні з контрольною групою. Прогресування злоякісної пухлини (2 група) супроводжується достовірним підвищенням вмісту б₁- і б₂-фракцій глобулінів у порівнянні з показниками контрольної групи і 1 групи, що може свідчити про активацію гострої фази запалення у мікрооточенні пухлини. У 2 групі вміст г-глобулінів залишався помірно підвищеним у порівнянні з контрольною групою і показником І серії. У зразках 3 групи зростає вміст в-глобулінів, що відображає хронізацію запальних процесів у мікрооточенні пухлини. Підвищеним був також вміст г-глобулінів у порівнянні з показниками контрольної групи і І серії. У порівнянні з показниками 1 та 2 груп достовірних відмінностей вмісту г-глобулінів не виявлено.

Отримані дані свідчать, що ключові позиції у канцерогенезі та запаленні займають ФНП-б, ІЛ-6, С-реактивний білок. З метою визначення інформативних оціночних критеріїв цих процесів проведено кореляційний та кластерний аналіз зв'язків між різними показниками.

Виявлені сильні позитивні достовірні зв'язки між С-реактивним білком і цитокінами: між С-реактивним білком і ІЛ-6 (r=0,82), ІЛ-1в (r=0,71), ФНП-б (r=0,79), загальним фібриногеном (r=0,81). Між протизапальними цитокінами і С-реактивним білком ці зв'язки виявилися слабкими: між С-реактивним білком і ІЛ-4 (r=0,13; р=0,25), ІЛ-1РА (r=0,16; р=0,11). Кореляційний аналіз виявив сильну взаємозалежність між цитокіновою мережею і С-реактивним білком, що підтверджує участь цитокінів і С-реактивного білку в механізмах канцерогенезу і запалення.

Аналіз кореляційних зв'язків ФНП-б в системі досліджених показників продемонстрував, що сильна позитивна достовірна залежність існує між ФНП-б і ІЛ-6 (r=0,85), між ФНП-б і ІЛ-1в (r=0,73), а також із С-реактивним білком (r=0,79), загальним фібриногеном (r=0,79). Середньої сили позитивна залежність існує між ФНП-б і АЧТЧ (r=0,22, р=0,028).

Між ФНП-б і протизапальними цитокінами виявлено слабкі від'ємні зв'язки: між ФНП-б і ІЛ-4 (r= -0,078, р=0,432), ІЛ-1РА (r= -0,06, р=0,535). Виявлено сильні позитивні достовірні зв'язки між ІЛ-6 та ІЛ-1в (r=0,77), ІЛ-6 і загальним фібриногеном (r=0,81). Кореляційні зв'язки між ІЛ-6 і протизапальними цитокінами є слабкими позитивними: між ІЛ-6 й ІЛ-4 (r=0,079; р=0,432), між ІЛ-6 та ІЛ-1РА (r=0,13; р=0,535). Кореляційний зв'язок між ІЛ-1в та ІЛ-1РА помірний позитивний (r=0,28; р0,01). Між протизапальними цитокінами ІЛ-4 та ІЛ-1РА існує позитивний сильний достовірний зв'язок (r=0,77, р<0,01).

Таким чином, зв'язки протизапальних цитокінів із прозапальними є слабкими позитивними, а з ФНП-б є слабкими від'ємними, що підкреслює їх особливе місце у цитокіновому профілі. Цей факт можна пояснити тим, що протизапальні цитокіни продукуються Т-хелперами 2 та М-2 макрофагами, а ФНП-б - Т-хелперами 1 і М-1 макрофагами.

Одним із інтегральних показників гемостазу є АЧТЧ, який відбиває активність протромбінази - ключового ферменту каскаду реакцій зсідання крові, кінцевим продуктом якого є фібрин. Виявилося, що між цим показником і протизапальними цитокінами існують сильні від'ємні зв'язки: між ІЛ-4 і АЧТЧ (r=-0,65; р0,01) і між ІЛ-1РА і АЧТЧ (r=-0,67; р0,01). Зменшення рівнів ІЛ-4 та ІЛ-1РА у 3 групі досліджених зразків сироваток крові супроводжується зростанням АЧТЧ.

При кластерному аналізі показників рівнів цитокінів та С-реактивного білка у зразках сироваток І та ІІ серій виявлено значні розбіжності між запаленням і злоякісним пухлинним процесом. При запаленні формуються 2 основних кластери: в одному знаходяться протизапальні цитокіни ІЛ-4 та ІЛ-1РА, у другому - прозапальні цитокіни ІЛ-1в, ІЛ-6, ФНП-б і С-реактивний білок, при тому найбільшою спорідненістю володіють ФНП-б і С-реактивний білок (евклідова відстань 1,17), а також ФНП-б й ІЛ-6 (евклідова відстань 2,12). Спорідненість між кластерами протизапальних і прозапальних цитокинів незначна, евклідова відстань між ними складає 5,55 (рис. 1).

При злоякісному пухлинному процесі формуються кластери, які відрізняються від аналогічних при запаленні, спорідненість між цитокінами у цій серії зразків є набагато тіснішою. ФНП-б знаходиться в одному кластері з ІЛ-4, який відомий антибластомними властивостями, евклідова відстань між ними складає 1,66, що свідчить про їх тісну спорідненість. Інший кластер формує пробластомний цитокін ІЛ-6 протизапальним цитокіном з ІЛ-1РА (евклідова відстань 1,63) та прозапальним цитокіном ІЛ-1в (евклідова відстань 2,62). С-реактивний білок знаходиться на найбільшій відстані від цитокінів, що дозволяє розглядати цей білок гострої фази як самостійний незалежний маркер канцерогенезу (рис. 2).



Рис. 1. Кластерний аналіз взаємозв'язків між цитокінами та С-реактивним білком при запаленні (І серія).

Рис. 2. Кластерний аналіз взаємозв'язків між цитокінами та С-реактивним білком при злоякісному пухлинному процесі (ІІ серія)

Отже, виявлено відмінності функціонування цитокінового каскаду, плюрипотентність і стадієзалежність цитокінів і С-реактивного білка при канцерогенезі та запаленні на основі кластерного аналізу.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі отримала подальший розвиток актуальна наукова проблема ранньої біохімічної диференціальної діагностики плоскоклітинного раку гортані: на підставі порівняльного аналізу показників цитокінового профілю (прозапальних цитокінів ФНП-б, ІЛ-1в, ІЛ-6 та протизапальних цитокінів ІЛ-4, ІЛ-1РА), концентрації С-реактивного білка, інших показників білкового обміну на різних етапах канцерогенезу та при запаленні за допомогою сучасних і традиційних методів дослідження (імуноферментний аналіз, турбідиметрія, денситометрія, електрофорез, цитологічний та гістологічний) з'ясовані особливості функціонування цитокінового каскаду, С-реактивного білка при розвитку і прогресуванні пухлинного процесу.

Аналіз результатів дослідження дозволив обґрунтувати нові біохімічні маркери канцерогенезу, ризику розвитку гемостатичних ускладнень, запропонувати прогностичні критерії перебігу злоякісного пухлинного процесу.

1. Виявлено, що ранні етапи канцерогенезу характеризуються підвищенням вмісту ФНП- у 5 разів, ІЛ-4 в 1,5 рази і г-глобулінової фракції крові в 1,5 рази, що пояснюється захисною реакцією імунної системи пухлиноносія на продукцію пухлинних антигенів.

Доведено, що збільшення концентрації С-реактивного білка у 1,9 разів при відсутності цитологічних і гістологічних ознак запалення у мікрооточенні пухлини може розглядатися як маркер канцерогенезу.

2. Встановлено, що етап прогресування злоякісного пухлинного процесу супроводжується збільшенням рівнів ФНП-б, запальних цитокінів ІЛ-1в, ІЛ-6, протизапальних ІЛ-4, ІЛ-1РА, концентрації С-реактивного білка, вмісту ₁- і ₂-глобулінів, що відображає різновекторну спрямованість біохімічних процесів імунної системи, а саме: пробластомні ІЛ-6 і ІЛ-1 сприяють прогресії пухлини, антибластомні ІЛ-4 та ІЛ-1РА обмежують пухлинну прогресію.

Виявлено зростання тромбогенного потенціалу крові в зв'язку зі збільшенням концентрації загального фібриногену, скорочення АЧТЧ під впливом збільшення рівня ФНП-, ІЛ-4, ІЛ-1РА.

3. З'ясовано, що стадія автономного злоякісного пухлинного процесу і метастазування характеризується виснаженням адаптаційно-компенсаційних механізмів обмежуючих пухлинну прогресію: досягається максимум рівня прозапальних цитокінів і С-реактивного білка, знижується рівень протизапальних цитокінів, зростає концентрація загального фібриногену, збільшується АЧТЧ.

Переважний внесок у прогресування злоякісного пухлинного процесу здійснюють ФНП-б та ІЛ-6.

4. Розкрито перебіг гострої фази паратонзилярного абсцесу: підвищується рівень прозапальних, протизапальних цитокінів, С-реактивного білка, ₁- і ₂-глобулінових фракцій, загального фібриногену, скорочується АЧТЧ, що свідчить про захисну адаптаційну реакцію організму та зростання тромбогенного потенціалу крові.

На відміну від етапу прогресування пухлинного процесу зміни цитокинового профілю при запаленні є помірно вираженими.

5. Встановлені відмінності реакцій цитокінового каскаду і С-реактивного білка при канцерогенезі і запаленні за результатами кореляційного і кластерного аналізу.

При запаленні формуються 2 кластери цілеспрямованої біохімічної дії: перший об'єднує протизапальні цитокіни, другий - прозапальні цитокіни, що відображає цілісний захисний характер загальної реакції запалення.

При канцерогенезі відбувається дисбаланс цитокінової мережі, обумовлений плюрипотентністю ФНП- та ІЛ-1РА.

6. Виявлені біохімічні критерії діагностики та прогнозування перебігу плоскоклітинного раку гортані: критерієм початкового етапу канцерогенезу є підвищення рівня ФНП-, С-реактивного білка і г-глобулінової фракції крові; предиктором прогресування злоякісної пухлини є зростання рівнів прозапальних, протизапальних цитокінів і концентрації С-реактивного білка.

Прогностично несприятливою ознакою перебігу плоскоклітинного раку гортані, розвитку метастазів є зниження рівнів протизапальних цитокінів ІЛ-4, ІЛ-1РА на тлі значного зростання рівнів прозапальних цитокінів ФНП-, ІЛ-6, ІЛ-1 і С-реактивного білка.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

До комплексу біохімічних методів дослідження при передпухлинних станах, цитологічних і гістологічних ознаках злоякісного пухлинного росту для моніторингу канцерогенеза рекомендується включати показники цитокінового профілю, концентрацію С-реактивного білка, білкових фракцій, загального фібриногену, АЧТЧ, що дозволить оцінити ризик розвитку пухлини при передпухлинних станах, вираженість пухлинного процесу, загрозу гемостатичних ускладнень на основі наступних критеріїв:

1. Підвищення рівня ФНП-б, С-реактивного білка, г-глобулінової фракції крові свідчить про початкові етапи канцерогенезу.

2. Підвищення рівнів ІЛ-6, ІЛ-1в, ФНП-б, ІЛ-4, ІЛ-1РА, С-реактивного білка, б₁- і б₂-глобулінових фракцій сироватки крові є ознакою прогресування пухлини.

3. Прогностично несприятливою ознакою є зниження антибластомних цитокінів на тлі значного підвищення пробластомних цитокінів і С-реактивного білка, що свідчить про автономний злоякісний пухлинний процес, розвиток метастазів.

4. Зростання концентрації С-реактивного білка у сироватці крові може розглядатися як незалежний чинник ризику, прогресування і несприятливого прогнозу при умові відсутності інших процесів, які супроводжуються збільшенням цього показника.

СПИСОК НАУКОВИХ РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Гарюк Г.І. Сучасні уявлення про роль цитокінів у розвитку запалення та пухлинної прогресії / Гарюк Г.І., Кармазіна І.С. // Здобутки клінічної та експериментальної медицини. - 2008. - № 2. - С. 15 - 19.

Здобувачеві належать результати експериментального дослідження та їх узагальнення.

2. Кармазина И.С. О ценности цитологического метода для диагностики опухолевых заболеваний ЛОР-органов / Кармазина И.С. // Природничий альманах. Серія: Біологічні науки. - 2008. - Вип. 10. - С. 25 - 29.

3. Кармазина И.С. Некоторые показатели белкового обмена на ранних стадиях опухолевого роста / Кармазина И.С.// Світ медицини та біології. - 2008. - № 4. - С.84 - 88.

4. Куликова Е.А. Роль микробиологического и цитологического методов в комплексном обследовании больных хроническим ларингитом / Куликова Е.А., Кармазина И.С., Ткаченко Р.С. [и др.] // Журнал вушних, носових і горлових хвороб. - 2003.- № 5 с. - С. 171.

5. Лукашова О.П. Особенности ультраструктуры и патогенез плоскоклеточных папиллом гортани при доброкачественном и злокачественном течении / Лукашова О.П., Кармазина И.С., Ткаченко Р.С. [и др.] // Журнал вушних, носових і горлових хвороб. - 2004. - № 5. - С. 179 - 180.

6. Гарюк Г.И. О возможности объективизации состояния углеводного обмена у больных инсулиннезависимым сахарным диабетом на фоне воспалительной патологии ЛОР-органов / Гарюк Г.И., Филатова И.В., Кармазина И.С. [и др.] // Матеріали Х З'їзду оториноларингологів України, 22 - 25 травня 2005 р. - Судак, 2005. - С. 449 - 450.

7. Головко Н.А. Микробиологические аспекты рецидивирующего наружного отита по данным ГКБ № 30 / Головко Н.А., Кармазина И.С., Корнейкова И.П. [и др.] // Журнал вушних, носових і горлових хвороб. 2006. № 3. С. 20 22.

8. Кулинич В.А. Изучение частоты поражения слизистой оболочки глотки и гортани Leptotrix buccalis / Кулинич В.А., Куликова Е.А., Кармазина И.С. [и др.] // Журнал вушних, носових і горлових хвороб. - 2007. - № 3 с. - С. 157 - 158.

9. Журавлев А.С. Цитологические изменения слизистой оболочки ротоглотки у больных с хроническими фарингитами при гастроэзофагальной рефлюксной болезни / Журавлев А.С., Кармазина И.С., Калашник Ю.М. // Журнал вушних, носових і горлових хвороб. - 2008. - № 5 с. - С. 61.

10. Свириденко Л.Ю. Эффективность фотодинамической терапии при воспалительных заболеваниях верхнечелюстных пазух / Свириденко Л.Ю., Кармазина И.С. // Журнал вушних, носових і горлових хвороб. - 2007.- № 3. - С. 238 - 239.

АНОТАЦІЯ

Кармазіна І.С. Цитокіновий профіль і концентрація С-реактивного білку на різних стадіях канцерогенезу і при запаленні. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04. - біохімія. - Херсонський державний університет, Херсон, 2009.

Дисертацію присвячено дослідженню вмісту цитокінів, С-реактивного білка та інших показників білкового обміну у сироватці крові на різних стадіях канцерогенезу та при запаленні для обґрунтування біохімічних маркерів злоякісного пухлинного росту.

Встановлено, що на початкових етапах канцерогенезу підвищується рівень ФНП-б, ІЛ-4 і г-глобулінової фракції крові. Прогресування злоякісного пухлинного росту супроводжується зростанням рівнів усіх досліджених цитокінів, С-реактивного білка, б₁- і б₂-фракцій глобулінів, збільшенням концентрації загального фібриногену, скороченням АЧТЧ. На заключному етапі канцерогенезу, метастазуванні злоякісної пухлини досягають максимальних значень рівні ФНП-б, ІЛ-6, ІЛ-1в, С-реактивного білка, знижується концентрація ІЛ-4 та ІЛ-1РА, зростає вміст загального фібриногену, збільшується АЧТЧ.

Ключові слова: канцерогенез, запалення, цитокіни, С-реактивний білок, білкові фракції, загальний фібриноген.

АННОТАЦИЯ

Кармазина И.С. Цитокиновый профиль и концентрация С-реактивного белка на различных стадиях канцерогенеза и при воспалении. - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.04. - биохимия. - Херсонский государственный университет, Херсон, 2009.

Диссертация посвящена исследованию содержания цитокинов, С-реактивного белка и других показателей белкового обмена в сыворотке крови на разных стадиях канцерогенеза и при воспалении для обоснования биохимических маркеров злокачественного опухолевого роста.

В 102 образцах сыворотки крови исследованы следующие показатели: уровни цитокинов ФНО-б, ИЛ-1в, ИЛ-6, ИЛ-4, ИЛ-1РА, концентрации С-реактивного белка, общего белка, состав белковых фракций, в плазме ? общего фибриногена и АЧТВ. 61 образец сыворотки (ІІ серия) получен у больных злокачественной опухолью (плоскоклеточный рак гортани), 23 образца (І серия) - у больных с воспалительным процессом (паратонзиллярный абсцесс), 18 образцов сывороток (контрольная группа) получены от здоровых пациентов, поступивших в стационар для реконструктивных операций на носовой перегородке. Проведены цитологические и гистологические исследования мазков-отпечатков со слизистой и биоптатов, полученных при ларингоскопии. На основании результатов патоморфологического исследования образцы сывороток ІІ серии (злокачественная опухоль) разделены на 3 группы: 1 группу составили 14 образцов сывороток крови больных с предопухолевыми состояниями и начальными этапами канцерогенеза; 2 группу - 26 образцов сывороток крови больных с признаками опухолевой прогрессии, инфильтрацией подлежащих тканей, перифокальным воспалением; в 3 группу вошли 21 образец сыворотки крови пациентов с распространением опухоли на прилежащие к гортани ткани, с метастазами в регионарные лимфатические узлы и/или в отдалённые органы.

Установлено, что при воспалении (І серия образцов сывороток) уровень цитокинов, как провоспалительных, так и противовоспалительных, в сыворотке крови умеренно повышен. Повышается также содержание б₁- и б₂-глобулиновых фракций, снижается содержание в-глобулинов, увеличивается содержание общего фибриногена, уменьшается АЧТВ.

Во ІІ серии образцов сывороток (злокачественная опухоль) значительно повышены уровни провоспалительных цитокинов - ФНО-б, ИЛ-6, ИЛ-1в, повышаются также уровни противоспалительных цитокинов - ИЛ-4, ИЛ-1РА, значительно нарастают концентрации С-реактивного белка, общего фибриногена, увеличивается содержание г-глобулиновой фракции крови. Анализ исследованных показателей в зависимости от этапа канцерогенеза позволил установить стадиезависимые изменения цитокинового профиля. Начальные этапы (1 группа образцов сывороток) сопровождаются значительным повышением уровня ФНО-б, умеренным повышением ИЛ-4, концентрации С-реактивного белка и содержания г-глобулиновой фракции крови. Прогрессирование опухоли, развитие воспаления в её микроокружении (2 группа) характеризуется значительным повышением уровней провоспалительных и противоспалительных цитокинов, С-реактивного белка, б₁- и б₂-глобулиновых фракций сыворотки крови, общего фибриногена, АЧТВ. В стадии неконтролируемого опухолевого роста, развития метастазов (3 группа) достигают максимума уровни провоспалительных цитокинов, снижается содержание противовоспалительных цитокинов, увеличивается концентрация С-реактивного белка, общего фибриногена, удлиняется АЧТВ.

Обнаружены сильные положительные корреляционные связи между ФНО-б, ИЛ-1в, ИЛ-6. Противовоспалительные цитокины ИЛ-4 и ИЛ-1РА имеют слабые корреляционные связи с прочими исследованными цитокинами, но связаны сильными положительными связями с б₁- и б₂-фракциями глобулинов и сильными отрицательными связями с АЧТВ, что указывает на участие этих цитокинов в регуляции гемостаза. Кластерный анализ исследуемых показателей свидетельствует о принципиальных различиях в реакции цитокиновой сети, С-реактивного белка, белковых фракций на воспаление и канцерогенез. Признаками злокачественного роста является формирование кластеров, объединяющих ФНО-б и ИЛ-4, и ИЛ-6 и ИЛ-1РА. При воспалении С-реактивный белок входит в кластер с провоспалительными цитокинами, а при злокачественном опухолевом росте выступает в качестве независимого фактора.

Ключевые слова: канцерогенез, воспаление, цитокины, С-реактивный белок, общий фибриноген, белковые фракции.

SUMMARY

Karmazina I.S. Cytokine levels and C-reactive protein concentration in the different stages of the cancerogenesis and in the inflammation. - Manuscript.

Dissertation to obtain the scientific candidate's degree by spesiality 03.00.04 -biochemistry. - Kherson state university, Kherson, 2009.

The aim of this study is to validate the tumor growth biochemical markers to research based on the comparison of the TNF-, IL-1, IL-6, IL-4, IL-1RA levels, the concentration of the C-reactive protein and of the other protein metabolites in the blood serum on the different cancerogenesis stages and in the inflammation to validate the tumor growth biochemical markers.

The increasing of the TNF- and the IL-4 levels, content of the -globulins fractions of the blood are estimated. The tumor progression is connected with the increasing of the studied cytokines, C-reactive protein, ₁-, ₂- globulins fractions, the general fibrinogens levels and decreasing of the APTT. The TNF-, IL-1, IL-6, C-reactive protein, levels became maximum, the levels of the IL-4, IL-1RA decrease, the general fibrinogen concentration and the APTT increase in the final stage of the tumor progression.

Key words: carcinogenesis, inflammation, cytokines, C-reactive protein, proteins fractions, general fibrinogen.

Размещено на Allbest.ru

...