Введение к работе
Актуальность исследования
Монооксигеназная система ферментов, локализованная в мембранах эндоплазматического ретикулума клеток, является одной из первых систем организма, которая сталкивается с ксенобиотиками окружающей среды и биотрансформирует их (Van den Heuvel J.P. et al., 1993). Широкая субстратная специфичность ферментов монооксигеназной системы обусловлена функционированием множества форм цитохрома Р450 (CYP) 1А1.
CYP подсемейства 1А (1А1 и 1А2) играют важную роль в химическом канцерогенезе, катализируя реакции детоксикации и усиления токсических свойств широко распространенных классов канцерогенов -полициклических ароматических углеводородов и гетероциклических аминов. CYP 1А являются индуцибельными, то есть их содержание и активность зависит от воздействия различных химических веществ.
Наиболее подробно изучена к настоящему времени система монооксигеназ печени. Возможна индукция CYP 1А1 не только в печени, но и в предстательной железе и семенных пузырьках (Matsuda Т. et al., 1995), центральной нервной системе (головном и спинном мозге) (Farm F.M., OmiecinskiC.J., 1993; Bhagwat S.V. etal., 1995), эпидермисе (Takahara H. etal., 1993), боуменовых железах, ольфакторном и респираторном эпителии полости носа (Voigt J.M. et al., 1993). мРНК CYP 1 Al была обнаружена в тканях молочной железы (HellmoldH. etal., 1995), эпителии желудочно-кишечного тракта (Matsuda Т. etal., 1995; DeyA etal., 1999), клубочках почек, яичнике (DeyA et al., 1999), эндотелии кровеносных сосудов (DeyA etal., 1999; Savouret J.F. etal., 2001). Экспрессия мРНК CYP 1A1 и его активность могут быть индуцированы в тимусе, селезенке, клеточных культурах тимоцитов и спленоцитов. Активность CYP IA1 не регистрировали в нормальных лимфоцитах человека (RibragV. et al., 1995), но экспрессию mPHKCYP 1А1 можно индуцировать в культуре лимфоцитов периферической крови человека (Van den Heuvel J. P. et. al., 1993; DeyA. et al., 2001). Главную роль в деградации токсинов и малых молекул в различных моноцитах и макрофагах человека играет система коэнзимов CYP, в том числе и CYP 1 Al, причем, в моноцитах возможна значительная индукция этого фермента (Baron J. М. et al., 1998). Таким образом, метаболизм ксенобиотиков может проходить в различных клетках разных органах.
СПетгрйфг у^
Относительная возможность различных химикатов к индукции CYP 1А1 и 1А2 может быть связана с тканевой специфичностью. Оценка, полученная на печени, может быть другой в неспецифических тканях (DeVitoMJ.etal.,1993).
А.Ф.Сафина и соавт. (1999) с помощью высокоспецифичного субстрата для CYP 1А17-этоксирезоруфина обнаружили индукцию этого CYP в брыжеечных и медиастинальных лимфатических узлах крыс после перорального введения бензпирена.
Таким образом, несмотря на довольно значительное число научных публикаций, посвященных изучению CYP 1А в различных органах, тканях и системах, полностью отсутствуют данные о наличии и локализации этого фермента в лимфатических узлах, хотя их детоксикационные функции хорошо известны..
Цель исследования Изучить возможность индукции CYP 1А1\1А2 в клетках лимфатических узлов крыс после введения бензпирена.
Задачи исследования
1. Методами световой микроскопии с применением иммуно-
гистохимии установить наличие или отсутствие индукции CYP 1А 1\1А2
в структурах и клетках регионарных (брыжеечных) и отдаленных
(медиастинальных и подколенных) лимфатических узлов крыс после
перорального введения бензпирена.
Изучить особенности индукции CYP 1А1\1А2 бензпиреном в стенкетонкой кишки.
Получить новые данные об индукции CYP 1А1\1А2 бензпиреном в печени.
Научная новизна результатов исследования.
Впервые получены данные, свидетельствующие об участии монооксигеназной системы клеток регионарных и отдаленных лимфатических узлов крыс в окислении введенного в организм бензпирена. Наблюдали индукцию CYP 1А1\1А2 в макрофагах, ретикулярных и литоральных клетках паракортекса и мозгового вещества. В клетках коркового плато и лимфоидных фолликулов индукции CYP отмечено не было.
Впервые найдено, что после введения бензпирена более выраженные изменения происходят в центре долек печени. Была отмечена мозаичность поражения: наряду с участками с выраженной индукцией ферментов присутствуют интактные фрагменты; рядом с клетками с индуцированным CYP расположены клетки, не содержащие активированных ферментов.
Впервые получены данные, указывающие на наличие CYP 1А1\1А2 в клетках жировой ткани. Жировая ткань наряду с печенью и лимфатическими узлами принимает участие в окислении ароматических углеводородов.
Впервые после введения бензпирена показано отсутствие индукции CYP 1А1\1А2 в клетках Пейеровых бляшек и солитарных лимфоидных фолликулов.
Впервые обнаружена фоновая индукция CYP 1А1\1А2 в макрофагах лимфатических узлов интактных животных, видимо, связанная с загрязнением окружающей среды или с образованием индукторов CYP в желудочно-кишечном тракте.
Научное и практическое значение работы
В связи с тем, что микросомальные ферменты окисляют бензпирен до канцерогенных веществ и принимают участие в образовании устойчивости клеток опухоли к полихимиотерапии, необходима разработка способов блокады CYP при массированном поступлении ароматических углеводородов в организм или для усиления действия химиотерапевтических средств.
Внедрение результатов исследования в практику
Результаты исследования внедрены в практику научно-исследовательской работы группы патоморфологии лаборатории оперативнойлимфологииклинического отделаНИИКиЭЛ СО РАМН, лаборатории молекулярного канцерогенеза НИИ молекулярной биологии и биофизики СО РАМН, 3 онкологического отделения муниципального учреждения здравоохранения Городской клинической больницы № 1.
На защиту выносятся следующие основные положения:
1. В окислении ароматических углеводородов, попавшихв организм через пищеварительный тракт, наряду с печенью принимают участие жировая ткань, регионарные и отдаленныелимфатические узлы.
После введения бензпирена в брыжеечных, медиастинальныхи подколенных лимфатических узлах происходит индукция CYP 1А1\1 А2 в паракортикальной зоне и мозговом веществе. CYP 1А1\1А2 индуцируется в макрофагах, литоральных клетках выстилки промежуточных и мозговых синусов, ретикулярных клетках и фибробластах. Не найдено активированных ферментов в корковом плато илимфоидных фолликулах.
После введения бензпирена в тонкой кишке крыс происходит индукция CYP 1А1\1А2 в макрофагах, эндотелиальных клетках и фибробластах собственной пластинки слизистой. В эпителии, клетках Пейеровых бляшек и солитарных лимфоидных фолликулов активированные ферменты обнаружены не были.
Апробация, материалов диссертации
Основные положения диссертации доложены на объединенном заседании сотрудников кафедр Новосибирской государственной медицинской академии, лабораторий НИИ клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН и НИИ молекулярной биологии и биофизики СО РАМН (2003).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 2 печатные работы.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, обзоралитературы, материалов и методов исследования, собственных результатов с их обсуждением, заключения, выводов, практических рекомендаций и спискалитературы. Работа изложена на 158 страницах машинописного текста, иллюстрирована 140 рисунками. Список литературы включает 219 источников (15 отечественных и 204 иностранных).Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично автором.
Автор искренне благодарен д.м.н., профессору, академику РАМН Ю.И.Бородину, д.м.н., профессору С.В.Сидорову и д.м.н., профессору И.В.Майбородину за научно-методическую помощь, ценные замечания и консультации в организации экспериментов и проведении исследований в ходе выполнения работы.
