Free radical reactions in the development of combined hyperplastic processes in female reproductive system organs

D. A. Niauri; Ниаури Д. А.; S. V. Chepur; Чепур С. В.; Е. N. Popov; Попов Э. Н.; К. P. Charitonov; Харитонов К. П.; I. V. Kuznetsova; Кузнецова И. В.

doi:10.17816/JOWD81797

Участие свободнорадикальных процессов в возможных механизмах развития сочетанных гиперпластических процессов органов репродуктивной системы женщин

Авторы: Ниаури Д.А.¹, Чепур С.В.¹, Попов Э.Н.¹, Харитонов К.П.¹, Кузнецова И.В.¹
Учреждения:
1. Научно—исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.О. Отта
Выпуск: Том 54, № 2 (2005)
Страницы: 31-35
Раздел: Оригинальные исследования
Статья получена: 01.10.2005
Статья одобрена: 04.10.2021
Статья опубликована: 01.10.2005
URL: https://journals.eco-vector.com/jowd/article/view/81797
DOI: https://doi.org/10.17816/JOWD81797
ID: 81797

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Обследован интактный миометрий, полученный у 56 женщин репродуктивного возраста в процессе хирургического лечения. У 30 женщин имели место сочетанные гиперпластические процессы органов репродуктивной системы (миома матки, гиперплазия эндометрия, аденомиоз, доброкачественные опухоли яичников, мастопатия, фоновые заболевания шейки матки), и у 26 женщин на момент обследования обнаружена солитарная миома матки. При инфракрасной спектрометрии лиофилизированного миометрия пациенток с сочетанными очагами пролиферации определяется стойкий пик с волновым числом 3500 см—1, отражающий накопление молекул с окисленными с ОН—фрагментами и изменение их соотношения с NH— содержащими соединениями.

При исследовании миометрия женщин с единичным миоматозным узлом подобный пик отсутствовал. Полученные данные дают основание предположить, что сочетанные доброкачественные гиперплазии органов репродуктивной системы сопровождаются развитием каскадных реакций оксидативного стресса в тканях, характеризующегося неконтролируемой продукцией свободных радикалов и/или несостоятельностью антирадикальной защиты.

Ключевые слова

оксидативный стресс, множественные гиперплазии

Полный текст

В шнекологической практике достаточно часто встречаются случаи сочетания нескольких доброкачественных гиперпластических процессов различной локализации. Так, по данным различных авторов, сочетание миомы матки с гиперпластическими процессами в эндометрии встречается в 23—42 % случаев, с доброкачественными опухолями яичников в 8—12%, с внутренним эндометриозом в 11 — 18%. Синдром поликистозных яичников в 24—74% случаев сопровождается железистой гиперплазией эндометрия и в 3 % — его атипической гиперплазией. При аденомиозе патологические процессы эндометрия определяются у 31,4 % больных, а различные патологические процессы яичников обнаруживаются у 72,7 %, чаще всего по типу очаговой стромальной гиперплазии. При гиперпластических процессах эндометрия в 36,8 % наблюдений обнаружена мастопатия.

Особенную актуальность проблема сочетанных гиперпластических процессов приобрела в последнее время в связи с развитием профилактического направления медицины. Широкое внедрение в повседневную клиническую практику органосохраняющих, консервативно—пластических оперативных вмешательств определяет необходимость раннего выявления множественности патологии, надежного прогнозирования благоприятных исходов при лечении локальных доброкачественных гиперплазий в органах репродуктивной системы, прогнозирование риска развития гиперпластических процессов в других органах, определение маркеров, являющихся предикторами развития патологической пролиферации.

Несомненно, развитие сочетанных гиперпластических процессов в органах репродуктивной системы гетерогенно по этиологии. В настоящее время рассматривается две основные теории, объясняющие развитие множественных повреждений органов репродуктивной системы у женщин. Эти теории к числу факторов, синхронизирующих развитие гиперплазий, относят гормональный дисбаланс и наличие хронической инфекции, прежде всего вирусной. Кроме того, определенное место занимают исследования, демонстрирующие наследственную предрасположенность индивидуумов.

Признавая многофакторность развития опухолей, целесообразно представить этот процесс в виде воронки Шерингтона, горловину которой составляют метаболические реакции, универсальные для развития различных деструктивных и гиперпластических процессов в тканях. К числу таких процессов относятся свободнорадикальные реакции, которые в условиях нормального функционирования организма выступают в качестве регуляторных факторов, регулирующих структурную кинетику тканей, а в патологических условиях способны определять повреждение тканей [2—4, 7, 9—11].

Классификация свободных радикалов и активных кислородных метаболитов в настоящее время достаточно разработана [3]. Сформировалось понимание того, что субстратами свободнорадикального окисления могут быть не только липиды клеточных мембран, но и белковые ферментные системы, факторы транскрипции и свободные от гистонов участки молекулы ДНК.

Таким образом, признавая за свободнорадикальным неферментативным окислением способность повреждать метаболические системы клеток и геном (что может быть инициирующим моментом в развитии доброкачественных и злокачественных опухолей), остается выяснить — могут ли свободнорадикальные реакции определять мультифокальность патологических изменений.

Материалы и методы

Исследования выполнены на операционном материале, полученном при хирургическом лечении 56 женщин репродуктивного возраста с гиперпластическими процессами органов репродуктивной системы. У 30 женщин определены множественные очаги пролиферации, у 26 — диагностирована только миома матки. Из 30 пациенток с первично множественными гиперпластическими процессами у 14 (46,7 %) обнаружено сочетание миомы матки с доброкачественной гиперплазией эндометрия и фоновыми заболеваниями шейки матки, у 9 (30 %) пациенток — сочетание миомы матки с аденомиозом и гиперпластическими процессами эндометрия, у 7 (23,3 %) пациенток — сочетание миомы матки с генитальным эндометриозом (эндометриоидные кисты яичников) и фоновыми заболеваниями шейки матки. Во всех случаях диагноз подтвержден при гистологическом исследовании. Для анализа использованы ткани из очагов доброкачественного опухолевого роста на границе с неизмененными структурами и плазма крови.

Ткани замораживали жидким азотом и готовили криостатные срезы толщиной до 7 мкм. Один из срезов после монтирования на стекло и фиксации этанолом окрашивали гематоксилин— эозином для верификации структур. Остальные срезы кисточкой переносили в соответствующие среды для инкубации. Погружая срезы в 0,2 %—й водный раствор нитросинего тетразолия, в тканях оценивали нестимулированный НСТ—тест, позволяющий косвенно оценить продукцию свободных радикалов. Для определения источников образования радикалов срезы перед проведением НСТ—теста инкубировали в течение 15 минут в следующих растворах:

хлорид кобальта (0,004 мг/мл), использован для разрушения гемсодержащих структур;
нифедипин (0,01 мг/мл) — блокатор медленных кальциевых каналов;
цианид калия (0,002 мг/мл) — необратимый ингибитор цитохромоксидазы;
аллопуринол (0,01 мг/мл) — ингибитор ксантиноксидазы;
диклофенак натрия (0,004 мг/мл) — ингибитор циклооксигеназы.

Фотометрию срезов осуществляли точечным методом при помощи приставки ФМЭЛ—1 при длине волны λ=540 нм.

Для определения изменений метаболизма у больных с множественными и одиночными очагами гиперплазий выполняли инфракрасное (ПК) спектроскопическое исследование¹. Для его выполнения навеску лиофильно высушенных тканей перетирали в агатовой ступке с 250 мг монокристалла КВr и прессовали в таблетки. ИК—спектры поглощения записывали относительно стандартной таблетки КВr в канале сравнения в спектральном диапазоне 400—4000 см^—1.

Результаты исследования и их обсуждение

Для доказательства роли свободнорадикальных реакций в развитии множественных гиперплазий органов репродуктивной системы у женщин можно привести данные биохимических исследований у пациенток с одиночными и множественными гиперпластическими процессами. Инфракрасная спектроскопия лиофилизированных тканей и плазмы больных (при сочетанных гиперплазиях органов репродуктивной системы) во всех наблюдениях выявляла наличие стойкого пика с волновым числом более 3500 см^—1, отражающего накопление молекул с окисленными ОН—фрагментами и изменение их соотношения с NH—содержащими соединениями. Сравнение данных инфракрасной спектрометрии интактного миометрия при множественных гиперплазиях и солитарном миоматозном узле подтвердило отсутствие этого пика, характеризующего накопление продуктов деградации длинноцепочечных алифатических соединений и изменение соотношения между альдегидным и кислотным пиками в пользу более окисленных соединений при одиночной миоме матки (рис. 1).

Рис. 1. Различия в ИК—спектре лиофильно высушенных тканей миометрия больной с одиночным миоматозным узлом (А) и больной с сочетанием миомы матки с наружным генитальным эндометриозом и эндометриоидной кистой яичника (Б).

Изменение спектра отражает накопление ОН—групп и фрагментов деструкции длинноцепочечных алифатических молекул, а также снижение относительного количества менее окисленных альдегидных фрагментов о сравнению с кислотными группами — СООН. 58//852 Hitachi—300

Все это указывало на то, что в тканях органов репродуктивной системы женщин с множественными гиперпластическими процессами развиваются каскадные реакции оксидативного стресса, характеризующегося неконтролируемой продукцией свободных радикалов и/или несостоятельностью антирадикальной защиты. Эти наблюдения позволили предположить, что активные формы кислорода имеют значение в инициации множественных очагов ^[1] гиперплазий органов репродуктивной системы у женщин.

Высказанное предположение было подтверждено в ходе проведения ингибиторного анализа на срезах тканей, иссеченных во время операций у больных с множественными доброкачественными гиперплазиями. Для косвенной оценки продукции свободных радикалов, в первую очередь супероксидного аниона—радикала, был применен нестимулированный НСТ—тест. Степень окрашивания срезов диформазанами указывала на содержание в них прооксидантов. Для выявления источников свободных радикалов срезы предварительно обрабатывали фармакологическими агентами — ингибиторами метаболических реакций, в которых продуцируются свободные радикалы. Результаты исследований приведены на рис. 2.

Рис. 2. Изменение интенсивности окрашивания тканей при проведении НСТ—теста на срезах слизистой цервикального канала (A—В) и миометрия (Г—Е) у больной с сочетанием миомы матки и эндометриоза слизистой цервикального канала.

Показано снижение окрашивания тканей по сравнению с контролем (изотонический раствор NaCl — А, Г) при предварительной обработке срезов — ингибитором ксантиноксидазы алопуринолом (Б), ингибитором цитохромоксидазы цианистым калием (Д), блокатором медленных кальциевых каналов нифедипином (Е), — тогда как при обработке срезов хлоридом кобальта (В) интенсивность окрашивания не снижалась. Polyvar, ув. × 150

Установлено, что при обработке срезов тканей ингибитором ксантиноксидазы — аллопуринолом — степень накопления диформазанов в клетках слизистой шейки матки канала снижается, тогда как разрушение гемсодержащих структур хлоридом кобальта достоверно не изменяет интенсивность окраски. Продукция прооксидантов, по—видимому, связана с нарушениями функционирования дыхательной цепи, длительное блокирование которой высокими концентрациями цианидов приводит к снижению накопления прооксидантов в тканях. Вероятно, эти свободнорадикальные процессы в гиперплазированном миометрии являются Са²⁺—зависимыми, что определяет антиоксидантный эффект нифедипина.

Особую роль в формировании повреждений структур клеток имеет оксид азота (NO). В условиях его повышенной продукции на фоне развивающихся реакций оксидативного стресса он может терять свои физиологические регулирующие свойства в результате конъюгации с супероксидным анион— радикалом в пероксинитрит. NOOO^— обладает большой проникающей способностью и достаточной стабильностью по сравнению с другими свободными радикалами, но в кислой среде (условия метаболического ацидоза, межмембранное пространство митохондрий, кариоплазма) способна вступать в реакции образования самого сильного биологического окислителя — ОН—радикала [6]. Вследствие этого, метаболизм оксида азота, продуцируемого как клетками доброкачественных опухолей, так и клетками воспалительного инфильтрата, стал предметом особого анализа в ходе проведения данного исследования (рис. 3).

Рис. 3. Отложение продуктов реакции диазосочетания нитритов с реактивом Грисса в стенке эндометриоидной кисты яичника.

Прослежена гиперпродукция конечных метаболитов оксида азота как в паравазально расположенных клетках инфильтрата, так и в измененных клетках эпителия. Polyvar, ув. х150 (А) и х375 (Б)

Было показано, что содержание нитритов — конечных метаболитов оксида азота как в паравазально расположенных клетках инфильтрата, так и в измененных клетках эпителия эндометриоидных кист яичников резко увеличено по сравнению с прилежащей соединительной тканью, что позволяет предположить большое значение оксида азота в развитии повреждений клеточных структур.

Приведенные наблюдения позволяют считать, что свободнорадикальные реакции имеют существенное значение в развитии полифокальных гиперплазий.

По—видимому, решающее значение имеет способность свободных радикалов изменять окислительно—восстановительный потенциал тканей и крови [4], что приводит посредством окислительно—восстановительных модификаций, сенсорами которых являются обратимые изменения тиол—дисульфидного равновесия [4, 7, 11, 12], к активации факторов транскрипции (NF—кВ и АР—1) [5, 10, 13—15] с последующей активацией генома [7]. Именно в таком варианте свободные радикалы можно представить себе не только как повреждающие агенты, определяющие развитие локальных воспалительных реакций, но и как факторы регуляции, определяющие многоочаговые эффекты локальных повреждений в виде развития пролиферативного процесса. Немаловажную роль, вероятно, имеют особенности кровоснабжения органов репродуктивной системы, обусловливающие за счет множества анастомозов возможность осуществления эффектов свободных радикалов.

Данные суждения не являются бесспорными и не ограничивают возможность исследования патогенетических факторов, индуцирующих развитие сочетанных гиперпластических процессов в органах репродуктивной системы женщин. Вместе с тем, анализ свободнорадикальных реакций позволяет прогнозировать развитие множественных гиперплазий и может служить надежным лабораторным критерием для определения адекватности объемов хирургических вмешательств.

^{¹ Авторы выражают искреннюю признательность А.В. Кокушкиной за помощь в регистрации данных спектроскопии.}