Особенность биохимии опухолевых клеток

Одной из отличительных особенностей биохимии опухолевых клеток является более низкая, чем в нормальной ткани, активность окислительных ферментов (Шапот В. С., 1965; Greenstein, 1951, и др.). Окислительно-восстановительный потенциал в опухоли снижен. Весьма интересны данные о существовании различий в системе цитохромоксидаза — цитохром С опухоли и нормальной ткани.

Представление о наименьшем содержании в опухоли цитохрома и о наибольшем расхождении в содержании отдельных компонентов системы цитохромоксидаза — цитохром С дополнено исследованиями Ю. И. Рампана (1967), показавшего, что опухолевые клетки менее интенсивно потребляют кислород, чем нормальные ткани.

Получены убедительные доказательства того, что опухолевая клетка содержит полный набор ферментов цикла Кребса и сбалансированную систему переноса электронов, способную обеспечить достаточно высокую интенсивность окислительных процессов. Вместе с тем, как отмечалось выше, уровень дыхания опухолевых клеток всегда ниже, чем в большинстве нормальных тканей.

А. К. Белоусова (1965) выделяет три основные причины низкой дыхательной активности опухолевой ткани. Первая из них обусловлена сильным развитием ядерного аппарата опухолевой клетки с уменьшенным количеством митохондрий и лабильностью структуры последних.

В митохондриях опухолевой клетки отмечается низкое содержание НАД, в результате чего ограничивается скорость окислительных процессов на стадии переноса электронов с НАД-Н2 на флавопротеины. Таким образом, речь идет об ущербности системы дыхательных ферментов опухолевой клетки.

Другой причиной низкого уровня дыхания в опухолевой клетке является конкуренция из-за недостающих пиридиннуклеотидов между митохондриальной системой дыхания и мощной системой гликолиза, локализованной в растворимой части протоплазмы.

Третья причина — нарушение или извращение таких мощных регуляторов скорости гликолиза и дыхания, какими являются процессы сопряженного с ними фосфорилирования.

Работами В. С. Шапота (1970) показано, что опухолевые клетки в организме испытывают одновременно относительное кислородное и глюкозное голодание. При этом регуляторные механизмы энергетики опухолевых клеток оказываются резко перестроенными.

Если в нормальных клетках величина пастеровского эффекта достигает нередко 90 — 100%, то в опухолевых она не превышает 20%. С другой стороны, угнетение дыхания гликолизом, т. е. обратный пастеровский эффект, или Крэбтри-эффект, достигает 50 — 60% (Белоусова А. К., 1965).

Следовательно, такие факторы, как искусственная гипергликемия и оксигенотерапия, могут расцениваться как мощные рычаги для вмешательства в конкурентные взаимоотношения дыхания и гликолиза в опухолевой клетке.

Воздействия на эти процессы в нужном направлении могут оказать существенное модифицирующее влияние на химио- и радиобиологическую чувствительность злокачественных опухолей. Что касается аминокислотного обмена в опухоли, то, по данным Т. Т. Березова (1970), ферменты, необходимые для быстрой пролиферации опухолевых клеток, присутствуют в них в достаточном количестве, а ферменты катаболизма отсутствуют или содержатся в ничтожно малых количествах.

Вполне понятно, что биохимия опухолей, их биологические свойства определяются не только внутриклеточными особенностями ферментных наборов, но и спецификой кровоснабжения, подвоза питательных веществ, транспорта шлаков, положением клеток по отношению друг к другу и т. д.

Многие из описанных выше особенностей метаболизма опухолевых клеток уже давно учитывают онкологи при изыскании эффективных противоопухолевых средств и способов лечения. Между тем далеко не все различия в физико-химических свойствах опухолевых и нормальных клеток используются при лечении злокачественных новообразований.

Интересным и важным практически является феномен различной чувствительности опухолевых и нормальных тканей к повышенной температуре. Опухолевые клетки более чувствительны к высокой температуре, чем нормальные. Этот разрыв невелик, составляет, по данным разных исследователей, 1,2 — 2°С, но он может быть увеличен с помощью ряда лекарственных препаратов.

Различные опухоли по-разному чувствительны к повышенной температуре. Это связано, вероятнее всего, с особенностями их структуры, морфологических, метаболических, антигенных и других свойств, а также с фазой митотического цикла в момент воздействия тепла и особенностями питания опухолевой ткани и т. д. Различия эффекта теплового воздействия на нормальные и опухолевые клетки определяются степенью повышения температуры и продолжительностью ее экспозиции.

Высокая температура может расцениваться как возможный депрессор опухолевого роста, причем искусственная гипертермия, обладающая и самостоятельным повреждающим влиянием на опухоль, может стать одним из рычагов управления чувствительностью злокачественных клеток к лучевому лечению и химиотерапии.

Для клинического применения гипертермии обязателен выбор таких температурно-экспозиционных режимов, которые не оказывают вовсе или оказывают лишь минимальное повреждающее влияние на нормальные ткани. С другой стороны, эти режимы не должны выходить за пределы интервалов, в которых еще наблюдается противоопухолевый эффект гипертермических воздействий.

Таким образом, среди новых путей повышения эффективности принятых методов лечения онкологических больных заслуживает самого серьезного внимания изучение возможностей использования в схемах комбинированного и комплексного лечения искусственных гипертермических и гипергликемических воздействий.


«Применение гипертермии и гипергликемии при лечении
злокачественных опухолей», Н.Н.Александров,
Н.Е.Савченко, С.З.Фрадкин, Э.А.Жаврид

← Назад
Вперед →