Podavlenie superekspressii protoonkogena ornitindekarboksilazy v adenomatoznykh polipakh tolstoy kishki pri naznachenii bol'nym vysokikh doz folievoy kisloty

Full Text

В последние годы большое внимание уделяется изучению роли фолиевой кислоты в качестве средства химиопрофилактики рака толстой кишки и его предшественника - аденоматозных полипов [1-3]. В аналитических эпидемиологических и клинических исследованиях найдено, что высокое содержание фолиевой кислоты в пищевом рационе и/или в крови ассоциируется со снижением риска образования аденоматозных полипов и заболевания раком толстой кишки на 20-40% [3-6]. В нескольких интервенционных исследованиях (с ограниченным числом наблюдений) назначение больным с аденоматозными полипами препаратов фолиевой кислоты (до 5 мг в день) снижало в анализируемых биоптатах выраженность ряда показателей промоции опухолевого роста [1, 7-10]. Выявленное защитное действие фолиевой кислоты связано, по- видимому, с развивающимся локальным дефицитом этого витамина и неадекватным содержанием коферментных форм фолиевой кислоты в слизистой оболочке толстой кишки в зонах с предопухолевой патологией, что может быть следствием повышенной пролиферативной активности, воспалительных реакций, оксидативного стресса и интенсивной репарации ДНК в ткани полипов. Как известно [4], коферментные формы фолиевой кислоты (тетрагидрофолат - ТГФК и его производные) принимают участие в биосинтезе и постсинтетической модификации ДНК. 5,10-метилен-ТГФК необходима для превращения дезоксиуридинмонофосфата в дезокситимидинмонофосфат (тимидилат), который является лимитирующим нуклеотидом при биосинтезе ДНК; дефицит тимидилата ведет к нарушению репарации и структуры ДНК, ошибочному включению урацила в ДНК, мутациям и нестабильности хромосом, провоцирующим процесс канцерогенеза [11-14]. Другая коферментная форма фолиевой кислоты - 5метил-ТГФК - участвует в ресинтезе метионина из гомоцистеина и образовании S- аденозилметионина (SAM); последний играет важную роль в регуляции экспрессии клеточного генома, метилируя в ДНК цитозин в динуклеотидных последовательностях цитозин-гуанин [15, 16], что вызывает блокирование активности соответствующих генов. Дефицит 5-метил-ТГФК и SAM приводит к образованию гипометилированной ДНК, что рассматривается в последнее время в качестве эпигенетического нарушения функций ДНК, инициирующего канцерогенез в слизистой оболочке толстой кишки. Опасность нарушения биосинтеза 5-метил-ТГФК состоит, в частности, в том, что развивающийся при этом дефицит SAM может приводить к гипометилированному состоянию некоторые протоонкогены, вызывая тем самым их активацию, что создает условия для инициации или ускорения процесса канцерогенеза. В ряде работ было показано, что назначение пациентам с аденоматозными полипами толстой кишки фолиевой кислоты (5 мг в день в течение 3-6 мес) приводит к повышению в ткани полипов степени метилирования ДНК на 37-57% [8, 9].С учетом вышесказанного представляло интерес изучить возможное влияние высоких доз фолиевой кислоты на содержание в ткани аденоматозных полипов SAM и экспрессию в полипах протоонкогена орнитиндекарбоксилазы (ОДК), играющей важную роль в промоции опухолевого роста [17]. Активность ОДК при предопухолевой патологии толстой кишки повышена [18, 19]. По нашим данным, прогрессивное повышение активности ОДК является составной частью механизма канцерогенеза в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта [20, 21], а подавление аномально высокой активности ОДК может служить хорошим показателем антиканцерогенного действия некоторых витаминов и антиоксидантов [20-23]. Для проведения настоящего исследования были отобраны 55 больных (34 мужчины и 21 женщина в возрасте 48-72 года), у которых наличие аденоматозных полипов было подтверждено данными гистологического анализа. Из общего числа 55 проанализированных полипов 18 имели тубулярную структуру, 6 были ворсинчатыми и 26 - смешанными. На первом этапе исследования изучали активность ОДК в аденоматозных полипах и окружающей слизистой оболочке толстой кишки по сравнению с активностью этого фермента в норме. Активность ОДК измеряли в биоптатах ткани микрорадиоизотопным методом, описанным нами ранее [24]; активность фермента выражали в единицах, принимая за 1 единицу образование 1 пмоль 14СО2 в 1 ч в расчете на 1 мг белка. Как следует из представленных данных, активность ОДК в ткани аденоматозных полипов по сравнению с нормой повышена в 3-4 раза У больных, которые ранее подвергались операции по поводу рака толстой кишки, активность ОДК в полипах (176±33 ед.) была статистически достоверно выше, чем у больных, не имевших ранее опухолей толстой кишки (128±12 ед.). Следует отметить, что активность ОДК в ткани слизистой оболочки, окружающей полипы (53±5 - 77±12 ед.), была также значительно выше, чем в нормальной слизистой оболочке (39±12 ед.), что, по-видимому, указывает на наличие патологического процесса и в слизистой оболочке, окружающей полипы, хотя в самих полипах патологический процесс протекает гораздо активнее. На следующем этапе было оценено воздействие высоких доз фолиевой кислоты на уровень содержания SAM и активность ОДК в ткани аденоматозных полипов. 12 больных ежедневно в течение 3 мес получали во время обеда капсулу, содержащую 5 мг фолиевой кислоты в 100 мг сахарозы; 9 больных, сходных по полу и возрасту, в том же режиме получали плацебо (капсулу, содержащую 100 мг сахарозы). Активность ОДК в биоптатах из ткани полипов определяли перед назначением фолиевой кислоты и после окончания 3-месячного курса приема препарата. В эти же сроки (до и после окончания приема больными фолиевой кислоты) в биоптатах из аденоматозных полипов определяли содержание SAM, используя для его выделения метод ВЭЖХ (жидкостный хроматограф Hewlett- Packard 1090M) и проводя измерение его микроколичеств при 254 нм [25]. Высокие дозы фолиевой кислоты вызвали статистически достоверное снижение повышенной исходной активности ОДК в ткани полипов и в окружающей слизистой оболочке на 35 и 23% соответственно, в то время как у пациентов контрольной группы активность ОДК в полипах и окружающей слизистой оболочке изменений не претерпевала. Исходное, сравнительно низкое содержание SAM в ткани полипов за этот период повысилось в среднем на 43% (с 21±4 до 30±5 пмоль/мг ткани, p<0,05). Динамику содержания SAM в слизистой оболочке, окружающей полипы, мы не оценивали из-за малого количества ткани в этих биоптатах и относительно низкой чувствительности метода определения SAM. По данным литературы, степень суперэкспрессии ОДК может служить показателем интенсивности стадии промоции опухолей, а степень подавления аномально высокой активности этого фермента - показателем эффективности химиопрофилактического средства [20]. Полученные нами результаты свидетельствуют, что одним из природных средств, подавляющих суперэкспрессию ОДК в ткани аденоматозных полипов и окружающей слизистой оболочке, может служить фолиевая кислота, назначаемая в сравнительно высоких дозах. Ее потенциальное химиопрофилактическое действие проявляется в этих случаях достаточно быстро и связано, по-видимому, с полной или частичной реверсией гипометилированного состояния гена, кодирующего ОДК. Вопрос о рациональном методе использования фолиевой кислоты в целях химиопрофилактики аденоматозных полипов и злокачественных опухолей толстой кишки требует, однако, дальнейших серьезных исследований. На антиканцерогенное действие фолиевой кислоты могут оказывать комплексное воздействие многочисленные генетические и метаболические факторы, в том числе содержание в пищевом рационе метионина и потребление алкоголя. Показано [1], что повышенное потребление фолиевой кислоты может существенно снижать риск образования аденоматозных полипов толстой кишки у лиц, потребляющих значительные количества алкоголя (>30 г в день) при генетически обусловленной низкой скорости биосинтеза в клетках 5-метил-ТГФК (ТТ-генотип фермента метилен-ТГФК-редуктазы) или при низкой скорости превращения в организме этилового спирта (своеобразного антагониста фолиевой кислоты) в ацетальдегид, что наблюдается при полиморфном варианте γ-2-димерной формы алкогольдегидрогеназы 3 с низкой каталитической активностью. Для образования и полноценного функционирования в клетках ТГФК помимо адекватного снабжения организма фолиевой кислотой необходимы и некоторые другие витамины группы В (см. схему). По нашим данным, для поддержания в клетках высокой скорости биосинтеза 5-метил-ТГФК и SAM важен как витамин В12, так и достаточная обеспеченность организма витаминами В6 и В2, участвующими в многоступенчатом процессе ресинтеза метильных групп SAM [26]. Примечательно, что по наблюдениям исследователей Гарвардской медицинской школы (г. Бостон, США), риск заболевания раком толстой кишки у женщин с отягощенной наследственностью (рак толстой кишки у ближайших родственников) постепенно снижается вдвое при приеме фолиевой кислоты (> 400 мкг в день в течение 5 лет и более) на фоне приема поливитаминных препаратов [27]. В одной из недавних публикаций было показано, что у лиц с ТТ- генотипом метилен-ТГФК-редуктазы высокая, по сравнению с низкой, обеспеченность организма фолиевой кислотой (в сочетании с высокой обеспеченностью витаминами В6, В12 или метионином) приводит к снижению мультивариантного относительного риска образования аденоматозных полипов толстой кишки в 2-3 раза [28]. Полученные данные свидетельствуют, что разработка рациональных доз и схем использования фолиевой кислоты для профилактики аденоматозных полипов и рака толстой кишки будет строиться с учетом индивидуальных особенностей пациентов и потребует как детального изучения полиморфизма ферментов, участвующих в биосинтезе коферментных форм фолиевой кислоты, так и метаболических факторов, воздействующих на функциональную активность производных ТГФК и их антиканцерогенное действие на различных стадиях процесса канцерогенеза в слизистой оболочке толстой кишки. Важным условием рационального использования фолиевой кислоты является также более детальное изучение молекулярных механизмов селективного метилирования специфических локусов ДНК с участием SAM, что позволит адекватно оценивать не только риск гипометилирования ряда протоонкогенов, но и риск онкогенеза при гиперметилировании промоторных участков генов-супрессоров опухолевого роста, как это обнаружено, в частности, в отношении гена-супрессора APC при опухолях желудочно-кишечного тракта [29]. Естественно, что в любом случае речь о практическом использовании фолиевой кислоты в целях химиопрофилактики аденоматозных полипов и рака толстой кишки может идти только на ранних, но не на поздних стадиях канцерогенеза, т.е. когда исключается опасность образования в ткани аденоматозных полипов локусов злокачественных клеток и опасность стимуляции их пролиферативной активности избытком фолиевой кислоты.

About the authors

V A Draudin-Krylenko

S T Mazurov

A A Levchuk

E N Orlov

B K Poddubnyy

Yu V Bukin

References

Supplementary files