Супероксиддисмутаза перитуморальной зоны как фактор прогрессии глиом различного молекулярного профиля
- Авторы: Мурач Е.И.1, Медяник И.А.1, Гришин А.С.1, Конторщиков М.М.1, Баданина Д.М.2
-
Учреждения:
- Приволжский исследовательский медицинский университет
- Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
- Выпуск: Том 104, № 5 (2023)
- Страницы: 663-672
- Тип: Теоретическая и клиническая медицина
- URL: https://kazanmedjournal.ru/kazanmedj/article/view/114759
- DOI: https://doi.org/10.17816/KMJ114759
- ID: 114759
Цитировать
Полный текст
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Аннотация
Актуальность. Перитуморальная зона способствует прогрессии глиом за счёт своего изменённого метаболизма. Супероксиддисмутаза — один из основных ферментов антиоксидантной защиты, она может иметь отношение к глиомагенезу, так как активация свободнорадикального окисления провоцирует опухолевую трансформацию клеток.
Цель. Анализ активности супероксиддисмутазы в различных зонах опухоли в зависимости от статуса молекулярно-генетических маркёров глиом.
Материал и методы исследования. Анализировали операционный материал 20 пациентов с глиомами разной степени анаплазии. Контролем служила ткань мозга людей, погибших в результате травмы (6 человек). Статус опухолевых маркёров оценивали иммуногистохимически. В гомогенатах ткани опухоли и мозга определяли активность супероксиддисмутазы и свободнорадикальную активность с помощью Fe-индуцированной биохемилюминесценции. Для статистического анализа применяли компьютерную программу StatPlus 6 с пакетом Analyst Soft Inc. Анализ данных осуществляли при помощи непараметрических методов статистической обработки материала с применением непараметрических критериев (U-критерий Манна–Уитни, критерий Колмогорова–Смирнова, коэффициент ранговой корреляции Спирмена).
Результаты. При активном росте опухоли (Grade IV) свободнорадикальная активность и активность супероксиддисмутазы в перитуморальной зоне были выше, чем в неповреждённой ткани. Активность супероксиддисмутазы в перитуморальной зоне демонстрировала значимые корреляционные взаимосвязи: положительную с маркёром клеточной пролиферации Ki-67 (rs=0,858) и отрицательную с мутациями гена изоцитратдегидрогеназы (IDH) (rs=–0,514) и метилированием промотора О-6-метилгуанин-ДНК-метилтрансферазы (rs=–0,766). Активность фермента перитуморальной зоны различалась в зависимости от молекулярно-генетического профиля глиом. Биоинформационный анализ взаимодействий супероксиддисмутазы и молекулярно-генетических маркёров глиом с использованием баз данных STRING, BioGrid, Signor и SignaLink выявил наличие опосредованных интеракций с IDH1 с коэффициентом кластеризации 0,945. Такой уровень кластеризации указывает на биологическую связь IDH1 с основными ферментами антиоксидантной системы супероксиддисмутазой и каталазой.
Вывод. Значимые корреляции активности супероксиддисмутазы перитуморальной зоны со статусом ряда опухолевых маркёров и значимые различия активности фермента в группах в зависимости от молекулярно-генетического профиля позволяют предположить важность оценки активности супероксиддисмутазы как фактора прогрессии глиом.
Полный текст
Об авторах
Елена Ивановна Мурач
Приволжский исследовательский медицинский университет
Email: elena_murach@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8472-5820
SPIN-код: 3961-6077
канд. биол. наук, асс., каф. биохимии им. Г.Я. Городисской
Россия, г. Нижний Новгород, РоссияИгорь Александрович Медяник
Приволжский исследовательский медицинский университет
Email: med_neuro@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-7519-0959
докт. мед. наук, старший научный сотрудник, группа микронейрохиругии университетской клиники; доц., каф. травматологии, ортопедии и нейрохирургии им. М.В. Колокольцева
Россия, г. Нижний Новгород, Россия;Артём Сергеевич Гришин
Приволжский исследовательский медицинский университет
Email: zhest8242@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7885-8662
врач-патологоанатом, асп.
Россия, г. Нижний Новгород, РоссияМихаил Михайлович Конторщиков
Приволжский исследовательский медицинский университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: kontormm9@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-0262-5448
студент
Россия, г. Нижний Новгород, РоссияДарья Михайловна Баданина
Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Email: dariyambadanina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3761-3746
магистрант
Россия, г. Нижний Новгород, РоссияСписок литературы
- Louis DN, Perry A, Wesseling P, Brat DJ, Cree IA, Figarella-Branger D, Hawkins C, Ng HK, Pfister SM, Reifenberger G, Soffietti R, von Deimling A, Ellison DW. The 2021 WHO classification of tumors of the central nervous system: A summary. Neuro Oncol. 2021;23(8):1231–1251. doi: 10.1093/neuonc/noab106.
- Friedman J. Why is the nervous system vulnerable to oxidative stress? In: Oxidative stress and free radical damage in neurology. Totowa, New Jersey: Humana Press; 2010. р. 19–27. doi: 10.1007/978-1-60327-514-9_2.
- Fridovich I. Superoxide dismutase. In: Encyclopedia of Biological Chemistry. New York City: Academic Press; 2013. р. 352–354.
- Altieri R, Barbagallo D, Certo F, Broggi G, Ragusa M, Di Pietro C, Caltabiano R, Magro G, Peschillo S, Purrello M, Barbagallo G. Peritumoral microenvironment in high-grade gliomas: From FLAIRectomy to microglia-glioma cross-talk. Brain Sci. 2021;11(20):200. doi: 10.3390/brainsci11020200.
- Диже Г.П., Ещенко Н.Д., Диже А.А., Красовская И.Е. Введение в технику биохимического эксперимента. СПб.: С.-Петербургский гос. университет; 2003. 56 с.
- Кузьмина Е.И., Нелюбин А.С., Щенникова М.К. Применение индуцированной хемилюминесценции для оценки свободнорадикальных реакций в биологических субстратах. В кн.: Межвузовский сборник биохимии и биофизики микроорганизмов. Горький: ГМИ; 1983. с. 179–183.
- Nishikimi M, Appa N, Yagi K. The occurrence of superoxide anion in the reaction of reduced phenacinemethosulfate and molecular. Biochem Biophys Res Commun. 1972;4(3):849–854. doi: 10.1016/s0006-291x(72)80218-3.
- Yoda RA, Marxen T, Longo L, Ene C, Wirsching HG, Keene D, Holland EC, Cimino PJ. Mitotic index thresholds do not predict clinical outcome for IDH-mutant astrocytoma. J Neuropathol Exp Neurol. 2019;78(11):1002–1010. doi: 10.1093/jnen/nlz082.
- Kim YS, Vallur PG, Phaëton R, Mythreye K, Hempel N. Insights into the dichotomous regulation of SOD2 in cancer. Antioxidants (Basel). 2017;6(4):86. doi: 10.3390/antiox6040086.
- Aoki K, Natsume A. Overview of DNA methylation in adult diffuse gliomas. Brain Tumor Pathol. 2019;36(2):84–91. doi: 10.1007/s10014-019-00339-w.
- Malta TM, Souza de CF, Sabedot TS, Silva TC, Mosella MS, Kalkanis SN, Snyder J, Castro A-VB, Noushmehr H. Glioma CpG island methylator phenotype (G-CIMP): Biological and clinical implications. Neuro Oncol. 2018;20(5):608–620. doi: 10.1093/neuonc/nox183.
- Aubrey BJ, Strasser A, Kelly GL. Tumor-suppressor functions of the TP53 pathway. Cold Spring Harb Perspect Med. 2016;6(5):a026062. doi: 10.1101/cshperspect.a026062.
- Al-Khallaf H. Isocitrate dehydrogenases in physiology and cancer: Biochemical and molecular insight. Cell Biosci. 2017;7:37. doi: 10.1186/s13578-017-0165-3.
- Clark O, Yen K, Mellinghoff IK. Molecular pathways: Isocitrate dehydrogenase mutations in cancer. Clin Cancer Res. 2016;22(8):1837–1842. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-13-1333.
- Johannessen TA, Mukherjee J, Viswanath P, Ohba S, Ronen SM, Bjerkvig R, Pieper RO. Rapid conversion of mutant IDH1 from driver to passenger in a model of human gliomagenesis. Mol Cancer Res. 2016;14(10):976–983. doi: 10.1158/1541-7786.MCR-16-0141.
Дополнительные файлы
