Lyapunov-90

Багинская Н.В.
Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск

С возрастом повышается риск возникновения опухолей. Этот факт стимулировал поиски системных причин возникновения рака, в частности, гормональных и метаболических сдвигов, способствующих развитию опухолей. Согласно крупнейшему специалисту в области эндокринологической онкологии -- В.М.Дильману, в основе механизма развития опухолей в пожилом и старческом возрасте лежит усиление пролиферации и снижение иммунитета, обусловленные сдвигами функционирования энергетического гомеостата [1]. Недавнее открытие "гормона ожирения" -- лептина, дополнило и уточнило наши представления о механизмах регуляции энергетического обмена. Учитывая эти последние данные и схему, предложенную В.М.Дильманом, основные регуляторные контуры энергетического гомеостата можно представить в таком виде (см. рис. 1).

**Рис. 1:** Через + и - обозначены соответствующие регуляторные влияния, а значком $\Rightarrow$ - ослабление регуляции при старении.

В соответствии с этой схемой, в молодом возрасте, когда еще не нарушена чувствительность к гормонам и глюкозе, основным источником энергии в организме служит глюкоза. Такой тип обмена веществ можно условно назвать "углеводным". С возрастом повышается порог чувствительности гипоталамуса к глюкозе, глюкокортикоидным гормонам и лептину, что приводит к повышению их уровней, развитию резистентности к инсулину и повышению активности пищевого центра. В результате в крови повышается уровень жирных кислот, которые становятся основным источником энергии. Энергетический гомеостат начинает функционировать на другом уровне, который условно можно назвать "жировым" типом обмена веществ. Развиваются так называемые болезни старческого возраста: ожирение, сахарный диабет 2 типа, атеросклероз и т.д. Повышенные уровни инсулина и жирных кислот стимулируют пролиферацию соматических клеток, и вместе с повышенным уровнем глюкокортикоидных гормонов снижают клеточный иммунитет. В результате создаются условия для развития опухолей.

Если эта схема верна, то следует ожидать положительной взаимосвязи между ожирением и канцерогенезом, независимо от того, вызвано оно высококалорийной диетой, возрастом или обусловлено генетически. Однако существуют противоречивые данные относительно влияния диеты и генотипа на выход опухолей у лабораторных животных. В частности, по нашим данным у многих линий мышей с генетически обусловленным отсутствием ожирения значительно легче развиваются индуцированные опухоли. Возможно, это противоречие вызвано разными механизмами образования спонтанных и индуцированных опухолей.

Целью данной работы была проверка этого предположения.

Мы исследовали показатели белкового и углеводного обмена у 3 линий мышей одного возраста, различающихся по весу тела и чувствительности к спонтанному и индуцированному канцерогенезу. Линия CC57Br была ранее охарактеризована как высокораковая, но нечувствительная к химическому канцерогенезу [2]. Линия CBA имеет высокую частоту как спонтанных, так и индуцированных опухолей. Линия DD не имеет спонтанных опухолей, но высокочувствительна к химическому канцерогенезу.

Тип обмена веществ у изучаемых линий определяли следующим образом:

Линия DD характеризовалась относительно низким уровнем глюкозы, инсулина и глюкокортикоидов в крови, низким весом тела и повышенной реакцией на введение инсулина. При 2-дневной голодовке у этих животных наблюдалось резкое падение концентрации инсулина в крови, но медленное снижение уровня глюкозы. Поддержание уровня глюкозы происходило в основном за счёт повышения распада белков, о чём свидетельствовало повышение концентрации в крови мочевины и повышение активности тирозинаминотрансферазы печени. Таким образом, у данной линии наблюдался "углеводный" тип обмена веществ.

Обмен веществ у линий CBA и CC57Br отнесен нами к "жировому" типу. У них наблюдался повышенный вес тела и высокая концентрация глюкозы, инсулина и глюкокортикоидных гормонов в крови в состоянии покоя. Реакция на введение инсулина была менее выраженной как по амплитуде, так и по продолжительности. При голодании уровень глюкозы резко снижался, но повышения катаболизма белков не зарегистрировано. Динамика изменения инсулина и глюкокортикоидов была такой же, как и у DD. Все указанные межлинейные различия высокодостоверны.

Таким образом, по нашим данным, предположение о взаимосвязи ожирения и канцерогенеза подтвердилось только в случае спонтанного канцерогенеза, который положительно коррелировал с "жировым" типом обмена веществ у лабораторных мышей. В то же время индуцированный канцерогенез, не зависел от типа обмена веществ и, следовательно, развивался по другим механизмам.

Литература

© 2001, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
© 2001, Объединенный институт информатики СО РАН, Новосибирск
© 2001, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 2001, Институт систем информатики СО РАН, Новосибирск
© 2001, Институт математики СО РАН, Новосибирск
© 2001, Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск
© 2001, Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, Новосибирск
© 2001, Новосибирский государственный университет
Дата последней модификации Saturday, 08-Sep-2001 22:05:13 NOVST

Спонтанный канцерогенез коррелирует с типом функционирования энергетического гомеостата

Литература