Научный журнал

Фундаментальные исследования

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Кит О.И. 1 Франциянц Е.М. 1 Бандовкина В.А. 1 Шатова Ю.С. 1 Комарова Е.Ф. 1 Верескунова М.И. 1 Кучкина Л.П. 1

---

1 ФГБУ «РНИОИ» Минздрава РФ

Проводили исследование уровня гидрокси-метаболитов эстрона в периферических жидкостях и тканях молочной железы у больных раком молочной железы разного возраста и менструального статуса. Обнаружена высокая интенсификация процессов метаболизма эстрона в периферической крови и моче по сравнению со здоровыми женщинами. Направленность изменений, характерных для злокачественного процесса в молочной железе, не зависела от возраста и менструального статуса, отличия были только в степени выраженности. Кроме того, у женщин репродуктивного возраста обнаружены не только большая интенсификация процессов метаболизма эстрона, но и вовлечение перифокальной зоны опухоли в патологический процесс, не отмеченное у пациенток старших возрастных групп, что может быть одним из факторов, влияющих на агрессивность протекания заболевания.

Статья в формате PDF

285 KB

2-гидрокси эстрон

16-гидроксиэстрон

рак молочной железы

перифокальная зона опухоли

перименопауза

менопауза

1. Ашрафян Л.А., Киселев В.И. Опухоли репродуктивных органов (этиология и патогенез). – М.: Димитрейд График Групп, 2008. – 216 с.

2. Ашрафян Л.А. Патогенетическая профилактика рака репродуктивных органов. – М., Димитрейд График Групп, 2009. – 176 с.

3. Берштейн Л. М. Внегонадная продукция эстрогенов. – СПб.: Наука, 1998. – 172 c.

4. Бредберг А. Рак: полигенное заболевание или множество мутаций? Количественная точка зрения // Креативная хирургия и онкология. – 2011. – № 4. – С. 4–10

5. Верескунова М.И. Эндокринно-метаболические механизмы развития гиперпластических процессов органов женской репродуктивной системы в пери- и постменопаузе: дис … канд. мед. наук. – Ростов-н/Д., 2011.

6. Семиглазов В.Ф. Стратегические и практические подходы к решению проблемы рака молочной железы // Вопросы онкологии. – 2012. – Т. 58. – № 2. – С. 148–152.

7. Ферменты метаболизма эстрогенов и рецепторы как факторы риска развития и прогноза при РМЖ / Е.Е. Середа, И.В. Кондакова, Е.М. Слонимская, и др. // Сибирский онкологический журн. – 2004. – № 1. – С. 35–43.

8. Ферменты метаболизма эстрогенов при раке молочной железы и их связь с клинико-морфологическими параметрами / Е.Е. Шашова, И.В. Кондакова, Е.М. Слонимская и др. // Рос. Онкол. Журнад. – 2009. – № 6. – С. 52–55.

9. Kulendran M., Salhab M., Mokbel K., Oestrogen-sunthesising enzymes and breast cancer // Anticancer res. – 2009. – P. 1095–1109.

10. Lord R.S., Bongiovanni B. Bralley J.A. Estrogen metabolism and the diet-cancer connection: rational for assessing the ratio of urinary hydroxylated estrogen metabolites // Altern. Med. Rev. – 2002. – № 7. – Р. 12–29.

11. Mooberry S.L. Mechanism of action of 2-methoxyestradiol: new developments // Drug Resist. Updat. – 2003. – Vol. 6. – Р. 355–361.

12. Reed M.J., Purohit A. Regulation of estrogen synthesis in postmenopausal women // Steroids. – 2002. – Vol. 67, № 12. – P. 979–983.

13. Wellejus A., Olsen A., Tjonneland A. Urinary hydroxyestrogens and breast cancer risk among postmenopausal women: a prospective study // Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. – 2005. – Vol. 14, № 9. – P. 2137–2142.

В настоящее время все чаще высказывается мысль о том, что одним из основных факторов развития злокачественных болезней является нарушение системных механизмов регуляции [4]. Развитие и прогрессия рака молочной железы обусловлены не столько воздействием на ткани-мишени истинных эстрогенов, сколько гормональным дисбалансом между классами стероидных гормонов и их метаболитов [9]. Учитывая признанную гетерогенность рака молочной железы (РМЖ), выделяют ряд параметров, которые могут оказывать влияние на клиническое течение и прогноз исхода заболевания. Наряду с «высокотехнологичным» и затратным определением рецепторов эстрогена и прогестерона, экспрессии HER-2/neu, индекса Ki-67, безусловно выполняющих свою положительную роль в выборе стратегии лечения [6], несомненно, влияние на прогноз заболевания таких факторов, как возраст и менструальный статус женщины.

Известно, что риск рака молочной железы увеличивается в пери- и менопаузальный период, хотя в последние годы растет процент и репродуктивных больных. Во время перименопаузы резко возрастает число ановуляторных циклов, в результате чего в интегральной нейроэндокринной системе формируется состояние «хронической гиперэстрогении», что в той или иной степени отражается на тканях-мишенях [2]. У женщин в менопаузе синтез эстрогенов происходит внегонадно: в печени, жировой и мышечной ткани, а также в ткани молочной железы и эндометрии [3]. Зачастую, несмотря на низкую концентрацию циркулирующего в крови эстрадиола после менопаузы, его концентрация в нормальной и опухолевой ткани молочной железы поддерживается на высоком уровне [12]. Изменение активности ферментов, участвующих в синтезе и метаболизме эстрогенов, ассоциировано с такими клинико-морфологическими параметрами, как возраст и состояние менструальной функции. Показано, что у молодых пациенток до 40 лет в ткани опухоли выявлено снижение активности ароматазы и глутатион-S-трансферазы, а также повышение активности 2,4-эстрогенгидроксилаз по сравнению с больными старших возрастных групп. При этом отмечено, что дисбаланс в системе локального синтеза эстрогенов и их инактивации сопряжен с агрессивным течением опухолевого процесса [8].

Эстрадиол и эстрон представляют собой только 10–15 % от всего количества эстрогеновых производных в клетке, а 85–90 % – это метаболиты эстрогенов. Окисление до гидроксипроизводных является главным направлением метаболизма эндогенных стероидов. Основными продуктами гидроксилирования являются 2-гидроксиэстрон (2–ОНЕ1), 2-гидроксиэстрадиол (2-ОНЕ2), и 16α-гидроксиэстрон (16α-ОНЕ1). 2-гидроксиметаболиты оказывают слабый эффект на пролиферацию по сравнению с 16α-ОНЕ1, что было показано в исследованиях на клеточных культурах. Связываясь с эстрогеновыми рецепторами, 2–ОНЕ1 может оказывать блокирующее действие на них, что не дает более мощным производным эстрогена воздействовать на клетку. 2-гидроксиметаболиты являются сильными антиоксидантами, защищая организм от перекисного окисления липидов и повреждения ДНК. Они также индуцируют апоптоз в раковых клетках [11]. 16α-гидроксиэстрон является мощным агонистом эстрогенов. Митогенность 16α-ОНЕ1 в 2 раза выше, чем у эстрадиола, так как 16α-ОНЕ1 способен ковалентно необратимо связываться с локусами эндоплазматического ретикулума наряду со связыванием с ядерными эстрогеновыми рецепторами, что обеспечивает их стимуляцию на протяжении дней, а не часов, при этом эффект сохраняется до момента деградации связывающих белков [12]. В исследованиях in vivo было показано, что метаболизм эстрогенов по пути 16-гидроксилирования в 4,6 раз выше у пациенток с РМЖ по сравнению с образцами тканей женщин контрольной группы, перенесших редукционную маммопластику [5].

Цель исследования: учитывая прогностическую важность изменения уровня метаболитов эстрогенов при раке молочной железы, целью работы явилось изучение содержания 2-ОН и 16-ОН метаболитов эстрогенов в периферической крови, моче, а также опухолевой и перифокальной ткани у больных раком молочной железы разного возраста и менструального статуса.

Материалы и методы исследования

Исследования метаболитов эстрона проводили в периферической крови, моче, а также образцах тканей опухоли и перифокальной зоны, полученных при оперативном лечении рака молочной железы. У 51 пациентки морфологическая структура опухоли была представлена инфильтрирующим протоковым раком (T2N0-1M0), из них: 16 женщин репродуктивного возраста (40,5 ± 1,3 лет); 8 женщин в перименопаузе – менструальный цикл отсутствует менее 1 года, средний возраст 51 ± 1,2 и 27 женщин в менопаузе, менструальный цикл отсутствует более 5 лет, средний возраст 68,6 ± 1,9 лет. Уровень 2-ОН и 16-ОН метаболитов определяли в крови, моче, опухолевой и перифокальной ткани ИФА методом Эстромет 2/16. В качестве группы сравнения были обследованы по 20 здоровых женщин аналогичного возраста, а также исследована интактная ткань молочной железы, полученная в результате хирургической редукции. В каждом случае было получено добровольное информированное согласие на использование биологического материала для научно-исследовательских целей. Статистическая обработка полученных данных была осуществлена с помощью компьютерного пакета программы «Statistica 6,0», оценка достоверности произведена с использованием t-критерия Стьюдента.

Результаты исследования и их обсуждение

Прежде всего было проведено исследование уровня метаболитов эстрона в крови. Результаты показали, что на направленность изменение метаболитов в крови – снижение содержания 2ОН-эстрона в 1,4–1,6 раз и повышение в 1,9–2,5 раз 16-ОН эстрона менструальный статус и возраст влияние не оказывали (табл. 1).

Вместе с тем удалось выявить некоторые различия, связанные с возрастным фактором, в интенсивности метаболизма. Так, у молодых пациенток уровень 16ОН эстрона был на 62 % выше, чем у перименопаузальных и менопаузальных. В результате изменений концентраций метаболитов в крови произошел дисбаланс их соотношения, что отразилось на коэффициенте 2ОН/16ОН – снизился в 2,5 раза у перименопаузальных и менопаузальных и максимально – в 3,8 раза ‒ у репродуктивных пациенток.

Известно, что в перименопаузальный и менопаузальный период при общем дефиците эстрогенов организм перестраивается на синтез метаболитов эстрадиола, обладающих более выраженной биологической активностью [7]. Поэтому в последние годы большое значение в определении риска возникновения опухолевого процесса уделяют метаболитам эстрадиола и эстрона. В настоящем исследовании подобное нарушение выявлено и у женщин репродуктивного возраста.

В модельной системе клеток дольково-протокового эпителия молочных желез мышей и человека установлено, что генотоксическими свойствами обладает 16-ɑ – гидроксипроизводное эстрона, он может увеличивать доступность хроматина к влиянию истинных канцерогенов, модифицировать метаболическую активацию последних и элиминацию организмом инициированных клеток, действуя по генотоксическому механизму [1].

Таблица 1

Уровень гидрокси-метаболитов эстрона в крови и моче у больных раком молочной железы разного возраста и менструального статуса

Примечания: 1 – достоверное отличие от нормы; 2 – отличие от группы репродуктивных женщин (р < 0,05–0,001).

Большинство метаболитов эстрогенов выделяются с мочой, скорость метаболического клиренса эстрона несколько превышает эстрадиол, что может быть связано с более сильным связыванием с сывороточными белка эстрадиола, нежели эстрона [1]. В ходе исследования эстрогеновых метаболитов в моче была выявлена существенная активизация процесса гидроксилирования, что выразилось в повышении концентрации как 2ОН, так и 16ОН. У женщин репродуктивного возраста уровень 2ОН и 16ОН эстрона повысился в 3,1–3,5 раза по сравнению с нормой, что не привело к достоверному изменению коэффициента 2ОН/16ОН. У перименопаузальных больных раком молочной железы содержание 2ОН-эстрона в моче превышало физиологическую норму в 2,1 раз, а 16ОН-эстрона – в 3,8 раза, что привело к снижению коэффициента соотношения в 1,8 раза по сравнению с нормой. Для менопаузальных пациенток была характерна высокая вариабельность данных, что позволило разделить их на 2 подгруппы: у 59 % больных уровень 2ОН в моче был снижен в 1,5 раза, а у 41 % – повышен в 2,1 раза по сравнению с нормой. В то же время у 76 % женщин в менопаузе содержание 16ОН эстрона превышало физиологическую норму в 2,9 раза, тогда как только у 24 % не отличалось от нормы. В результате данных изменений у 52 % обследованных пациенток коэффициент 2ОН/16ОН был снижен в 3,1 раза, тогда как у 48 % – снижен в 1,3 раза по сравнению со здоровыми женщинами. Полученные результаты согласуются с данными проспективного исследования, в которое вошли 24 697 женщины в постменопаузе. A. Wellejus et. al (2005) [13] определили, что повышенный риск развития РМЖ имели те из них, у кого были определены высокие концентрации 16α-ОНЕ1 в моче.

Таким образом, настоящее исследование подтвердило литературные данные об изменении метаболизма эстрогенов в крови и моче у больных раком молочной железы. Кроме того, было выявлено достоверное отличие показателей у женщин репродуктивного возраста по сравнению с менопаузальными и перименопаузальными пациентками в сторону усиления дисбаланса и увеличения концентрации «агрессивного» 16-гидроксиметаболита эстрона в крови. При этом показатели исследованных метаболитов в моче не имели подобного значения. Возможно, это связано с тем, что уровень активных веществ в крови имеет большее биологическое значение для организма, чем выведенные с мочой, утилизированные продукты.

Однако особый интерес представило изучение уровня метаболитов в опухолевой ткани молочной железы (табл. 2). Так, в злокачественной опухоли молочной железы была обнаружена высокая интенсификация процессов метаболизма эстрогенов: у женщин репродуктивного возраста уровень 2ОН возрос в 6,4 раза, а 16ОН – в 16,7 раза; у переменопаузальных женщин содержание 2ОН превышало норму в 6 раз, а 16ОН – в 17,3 раза, у менопаузальных – 2ОН в 6,8 раз, а 16ОН – в 11 раза, по сравнению с интактной тканью молочной железы полученной в ходе редукции. Кроме увеличения абсолютного содержания метаболитов, в опухолевом узле был отмечен и дисбаланс в соотношении 2ОН/16ОН, что выразилось в снижении коэффициента в 1,6 раз у менопаузальных женщин и в 2,5–2,9 у репродуктивных и перименопаузальных больных, по сравнению с нормой. Как видно по представленным данным из табл. 2, у больных молодого возраста и перименопаузальных пациенток уровень 16 гидроксиэстрона оказался статистически достоверно в 1,5 раза выше, чем у менопаузальных женщин.

Таблица 2

Уровень гидрокси – метаболитов эстрона в опухолевой и перифокальной ткани у больных раком молочной железы разного возраста и менструального статуса

Примечания: 1 – достоверное отличие от нормы; 2 – отличие от группы репродуктивных женщин (р < 0,05–0,001).

За счет этого и коэффициент соотношения у пожилых женщин оказался хотя и ниже нормы, но в 1,5 раза выше, чем у первых двух обследованных групп. Данная особенность может являться следствием более агрессивного развития злокачественной опухоли у молодого контингента по сравнению с менопаузальными больными.

Кроме опухолевой ткани особый интерес представляет собой перифокальная зона, которая, не имея признаков тканевого перерождения, непосредственно контактирует с опухолью. Несмотря на «гистологическую интакность» перифокальная зона обладала сходным с неоплазмой метаболизмом эстрогенов, что выразилось в повышении уровня 2ОН эстрона у женщин репродуктивного возраста в 6,4 раза, у перименопаузальных пациенток в 6,3 раза и менопаузальных в 7 раз. Содержание 16ОН эстрона в перифокальной зоне женщин молодого возраста оказалось повышенным в 11 раз, у перименопаузальных – в 6,3 раза и менопаузальных – в 8,2 раза. В результате чего дисбаланс в соотношении 2ОН/16ОН в перифокальной зоне был отмечен только у молодых больных – в 1,7 раз ниже нормы. Этот момент может свидетельствовать об отсутствии какого-то барьера между опухолью и интактной тканью молочной железы у молодых женщин. У больных репродуктивного возраста рост неоплазмы проходит на фоне изменения метаболизма всей молочной железы, а соответственно более агрессивно, чем локализованный перифокальной зоной, у пожилых пациенток.

Выводы

Подводя итог вышесказанному, можно предположить, что направленность изменений, характерных для злокачественного процесса в молочной железе не зависит от возраста и менструального статуса, однако интенсивность имеет свои особенности. У женщин репродуктивного возраста обнаружены не только большая интенсификация процессов метаболизма эстрона с превалированием «агрессивного» 16-ОН эстрона над «физиологическим» 2ОН-эстрогеном и нарушением баланса их соотношения, но и вовлечение перифокальной зоны опухоли в патологический процесс, что не столь выражено у женщин старших возрастных групп. Данный факт может быть одним из объяснений более агрессивного течения заболевания у молодых женщин за счет системного поражения молочной железы, не локализованного перифокальной зоной, представляющей собой все более расширяющееся опухолевое поле.

Рецензенты:

Максимов Г.К., д.м.н., профессор, главный научный сотрудник Южного научного центра РАН, г. Ростов-на-Дону;

Николаева Н.В., д.м.н., ассистент кафедры онкологии Ростовского государственного медицинского университета, г. Ростов-на-Дону.

Работа поступила в редакцию 07.06.2013.

Библиографическая ссылка