1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Доклады Российской академии наук. Науки о жизни
  4. T. 503, № 1, 2022

Доклады Российской академии наук. Науки о жизни, 2022, T. 503, № 1, стр. 213-216

СЛОЖНЫЕ ЭФИРЫ ОРТО-ФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ В СПОНТАННЫХ ОПУХОЛЯХ ЖИВОТНЫХ

Е. А. Лозовская 1, С. Б. Никифоров 1, А. Г. Еникеев 4, К. Ю. Костюнин 2, Н. П. Судаков 1, 3, А. А. Семенов 4

1 Иркутский научный центр хирургии и травматологии
Иркутск, Россия

2 Иркутский государственный медицинский университет
Иркутск, Россия

3 Лимнологический институт СО РАН
Иркутск, Россия

4 Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН
Иркутск, Россия

Поступила в редакцию 10.12.2019
После доработки 24.09.2021
Принята к публикации 26.09.2021

Полный текст (PDF)

Аннотация

Впервые установлено, что в спонтанных опухолях, в особенности злокачественной мелкоклеточной опухоли молочной железы собаки и асцитной жидкости с клетками карциномы Эрлиха, содержатся ди-2-этилгексил, дибутилфталат, диэтилфталат. Предполагается, что уровень фталатов в этих клетках определяется активностью экспрессии ядерных рецепторов к эстрогенам и прогестерону, а также особенностями метаболизма ксенобиотиков. Накопление этих соединений в опухолевых клетках может способствовать усилению их злокачественности. Полученные данные могут быть использованы в создании новых диагностических и лечебных медицинских технологий.

Ключевые слова: фталаты, асцитная карцинома Эрлиха, спонтанные опухоли домашних животных

Сложные эфиры орто-фталевой кислоты (фталаты) производятся промышленностью и активно используются в медицине, являются компонентами косметических средств, пищевых упаковок, продуктов бытовой химии [1]. Фталаты выявлены также в растительных и животных организмах, где преобладают ди-2R-этилгексилфталат (ДЭГФ) и дибутилфталат (ДБФ), реже встречаются другие формы эфиров [2, 3]. Данные соединения индуцируют окислительный стресс в клетках, обладают генотоксичностью, оказывают негативное воздействие на эмбриогенез, структуру и функции печени, репродуктивную, нервную, эндокринную, дыхательную системы позвоночных животных и человека [4]. Установлены факты онкогенного воздействия фталатов, и, в то же время, их противоонкогенных эффектов [5]. При этом данные об особенностях содержания фталатов в клетках опухолей и значении их внутриклеточного накопления для канцерогенеза отсутствуют. Целью исследования являлось определение количества ДЭГФ, ДБФ и диэтилфталата (ДЭФ) в злокачественных новообразованиях и здоровых тканях животных.

В исследовании использовались наиболее распространенные спонтанные опухоли домашних животных: злокачественная мелкоклеточная опухоль молочной железы собаки, венерическая саркома собаки, плоскоклеточная папиллома кошки, дерматофиброма собаки и образцы редко встречаемых холангиокарцином собаки и кошки [6]. Также были включены в анализ клетки перевиваемой асцитной карциномы Эрлиха, здоровые ткани (яичник кошки). Из исследуемых образцов, опухоль молочной железы, асцитная карцинома Эрлиха и холангиокарцинома имеют происхождение из клеток, наиболее уязвимых к канцерогенному действию фталатов [7, 8]. Взятие биологического материала опухолей и здоровых тканей осуществлялось при проведении плановых лечебных мероприятий у животных в условиях специализированной ветеринарной клиники. Культуру клеток асцитной карциномы Эрлиха, полученную в питомнике ГНЦ ВБ “Вектор” (Новосибирская обл., пос. Кольцово), поддерживали, перевивая в брюшную полость самцам белых беспородных мышей, в возрасте 2.0–2.5 мес. Исследование одобрено Комитетом по этике ИНЦХТ (г. Иркутск) протокол № 7 от 21.06.2012.

Для определения фталатов опухоли замораживали при –70°С, измельчали до частиц >0.5 мм, лиофилизировали. Последующую подготовку проб проводили по методике [2], после чего фталаты анализировали на хроматомасс-спектрометре 7000QQQ/7890A Agilent Technologies, (USA) [3] (рис. 1). Для определения фталатов в асцитной жидкости с клетками карциномы Эрлиха, к 60 мл биологического образца добавляли ~40 мл бутанола, упаривали досуха в вакууме при 60°С. Твердый остаток измельчали, экстрагировали легким петролейным эфиром (3 × 50 мл) и определяли фталаты по вышеуказанной методике.

Рис. 1.

Хроматограмма петролейного экстракта из злокачественной мелкоклеточной опухоли молочной железы собаки (№ 1). Примечание: 27.626 –дибутилфталат, 37.498 – ди-2-этилгексилфталат, 42.917 – динонилфталат (внутренний стандарт).

Установлено, что злокачественные опухоли, асцитная жидкость с клетками карциномы Эрлиха и здоровые ткани исследованных животных содержат значительные количества фталатов (табл. 1). Интересным фактом являются выявленные различия концентраций данных веществ в зависимости от вида опухоли. Наибольшее содержание ДЭГФ выявлено в образцах злокачественной мелкоклеточной опухоли молочной железы собаки и асцитной карциноме Эрлиха, имеющей первичное происхождение из ткани молочной железы человека.

Таблица 1.

Содержание сложных эфиров фталевой кислоты в спонтанных опухолях, асцитной карциноме Эрлиха и нормальных тканях животных (мкг/г)

№ Тип ткани ДЭГФ ДБФ ДЭФ
1 злокачественная мелкоклеточная опухоль молочной железы собаки 646.0–660.0 3.2–5.0 0
2 венерическая саркома собаки 26.8–30.1 16.6–20.0 1.5–2.7
3 плоскоклеточная папиллома кошки 4.0–6.2 2.2–3.0 21.4 –25.3
4 холангиокарцинома собаки 29.7–22.4 2.1–3.0 38.1– 41.1
5 дерматофиброма собаки 37.0–42.5 0 <1
6 холангиокарцинома кошки 11.1–4.2 0 1.6–2.3
7 асцитная карцинома Эрлиха* 122.0 –125.6 44.2 – 50.9 55.3 – 60.3
8 яичник кошки (норма) 7.1 – 8.2 3.1–3.9 29.5–31.0

* концентрация веществ представлена в мкг/100 мл, может стимулировать в них механизмы канцерогенеза и усиливать их злокачественные свойства. Это объективно подтверждается экспериментами in vitro. Показано, что добавление в культуральную среду фталатов способствует повышению пролиферативной активности раковых клеток молочной железы MCF-7, MDA-MB-231, T-47D [11–13]. При этом стимуляция злокачественных свойств данных клеток не зависит от уровня экспрессии в них рецепторов к эстрогенам и прогестерону.

Для асцитной жидкости с клетками карциномы Эрлиха характерно также наибольшее в сравнении с остальными тканями количество ДБФ и ДЭФ. Возможно, что избирательное накопление фталатов в опухолевых клетках молочной железы предопределяется повышенным уровнем экспрессии ядерных рецепторов (в частности, к эстрогенам, прогестерону), лиганд-связующие домены которых имеют сродство к фталатам [9, 10]. Нельзя также исключить влияние на внутриклеточную концентрацию фталатов особенностей их метаболизма у данных опухолей. Выявленное в данной работе избирательное накопление фталатов в опухолевых клетках может стимулировать в них механизмы канцерогенеза и усиливать их злокачественные свойства. Это объективно подтверждается экспериментами in vitro. Показано, что добавление в культуральную среду фталатов способствует повышению пролиферативной активности раковых клеток молочной железы MCF-7, MDA-MB-231, T-47D [11–13]. При этом стимуляция злокачественных свойств данных клеток не зависит от уровня экспрессии в них рецепторов к эстрогенам и прогестерону.

Таким образом, в спонтанных опухолях животных, в особенности в злокачественной мелкоклеточной опухоли молочной железы собаки, а также в асцитной жидкости с клетками карциномы Эрлиха присутствуют значительные количества диэфиров орто-фталевой кислоты, что возможно предопределяется активностью экспрессии ядерных рецепторов и особенностями метаболизма этих веществ. Повышенный уровень фталатов в опухолевых клетках может усиливать их злокачественность, что важно для развития методов новых диагностики и лечения в онкологии.

Список литературы

  1. Frederiksen H., Skakkebaek N.E., Andersson A.M. // Mol. Nutr. Food Res. 2007. V. 51. P. 899–911.

  2. Shafikova T.N., Omelichkina Y.V., Boyarkina S.V., Enikeev A.G., Maksimova L.A., Semenov A.A. // Dokl. Biol. Sci. 2019. V. 1. P. 13–15.

  3. Enikeev A.G., Semenov A.A., Permyakov A.V., Sokolo-va N.A., Gamburg K.Z., Dudareva L.V. // Appl. Biochem. Microbiol. 2019. V. 55. P. 294–297.

  4. Zhang H., Hua Y., Chen J., Li X., Bai X., Wang H. // J. Environ. Sci. Health. C. Environ. Carcinog. Ecotoxicol. Rev. 2018. V. 36. P. 125–144.

  5. Ahern T.P., Broe A., Lash T.L., Cronin-Fenton D.P., Ulrichsen S.P., Christiansen P.M., Cole B.F., Tamimi R.M., Sørensen H.T., Damkier P. // J. Clin. Oncol. 2019. V. 37. P. 1800–1809.

  6. Vascellari M., Baioni E., Ru G., Carminato A., Mutinelli F. // BMC Vet. Res. 2009. V. 5. P. 39.

  7. Konduracka E., Krzemieniecki K., Gajos G. // Pol. Arch. Med. Wewn. 2014. V. 124. P. 264–269.

  8. Rusyn I., Peters J.M., Cunningham M.L. // Crit. Rev. Toxicol. 2006. V. 36. 459–479.

  9. Delfosse V., Maire A.L., Balaguer P., Bourguet W. // Acta. Pharmacol. Sin. 2015. V. 36. P. 88–101.

  10. Kulkoyluoglu-Cotul E., Arca A., Madak-Erdogan Z. // Trends Endocrinol. Metab. 2019. V. 30. P. 25–38.

  11. Kim I.Y., Han S.Y., Moon A. // J Toxicol Environ Health A. 2004. V. 67. P. 2025–2035.

  12. Hsieh T.H., Tsai C.F., Hsu C.Y., Kuo P.L., Lee J.N., Chai C.Y., Wang S.C., Tsai E.M. // FASEB J. 2012 V. 26. P. 778–787.

  13. Crobeddu B., Ferraris E., Kolasa E., Plante I. // Environ. Res. 2019 V. 173. P. 165–173.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Доклады Российской академии наук. Науки о жизни

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал