В настоящее время смертность от онкологических заболеваний занимает второе место, уступая лишь заболеваниям сердечно сосудистой системы, поэтому изучение внутриклеточных механизмов возникновения и прогрессии злокачественных новообразований является одной из актуальных проблем современной медицины.
Одним из механизмов защиты, выработанных в процессе эволюции против злокачественно трансформированных клеток, является апоптоз. При этом большое значение имеет то, что раковые клетки перестают отвечать на стимулы, приводящие к апоптозу обычные клетки. Апоптоз, являясь сложным и многоступенчатым процессом, контролируется множеством вторичных мессенджеров, передающих сигнал с плазматической мембраны внутрь клетки. Одним из таких сигнальных путей является сфингомиелиновый цикл, который представляет собой процесс гидролиза сфингомиелина плазматической мембраны ферментом - нейтральной сфингомиелиназой и включающий ряд вторичных липидных мессенджеров, таких как церамид, сфингозин, сфингозин-1-фосфат, и так далее [1,2,3]. Основными компонентами сфингомиелинового цикла, приводящими клетку к апоптозу, считаются церамид и сфингозин. А основными их биологическими эффектами, через которые реализуется проапоптотическое действие, являются: ингибирование протеинкиназы C, ингибирование экспрессии гена, кодирующего антиапоптотический белок bcl-2, прямое взаимодействие с ДНК, препятствующее её репликации и метилированию, а так же ингибирующее действие на ДНК-праймазу и, наконец, влияние сфингозина на выход ионов кальция из внутриклеточных депо [4,5].
При экспериментальном изучении изменений в опухолевых клетках важно создание адекватной модели на животных. Для этого могут быть использованы различные способы индукции опухолей. Одним из таких способов является индукция злокачественных новообразований химическими веществами (канцерогенами). Одними из наиболее эффективных в этом отношении веществ являются нитрозосоединения, которые вызывают трансформацию клеток благодаря выраженной способности повреждать ДНК и, следовательно, вызывать мутации. Целью нашей работы было изучение компонентов сфингомиелинового цикла при развитии раке печени у крыс, вызванного N-нитрозодиэтиламином.
Исследование проведено на беспородных крысах самцах, массой 200-250 грамм. Животные содержались в стандартных условиях вивария. Для моделирования гепатоклеточного рака печени крысам с питьевой водой давали раствор N-нитроздиэтиламина в концентрации 0,065%. Крысы в контрольной группе получали нормальную питьевую воду. Животные были поделены на 2 группы: I - контрольная группа и II - опытная группа. Исследование изучаемых показателей проводили на 1,2,3 и 4 неделю, атак же на 2,3 и 4 месяц. На каждую контрольную точку исследовалось по 10 животных. Содержание сфингомиелина и церамида в печени определяли методом тонкослойной хроматографии (ТСХ). Активность сфингомиелиназы определяли по прибыли церамида, содержание которого определяли методом ТСХ. Для контроля развития ракового процесса определяли белковые фракции сыворотки крови экспресс методом, а так же проводили морфологическое исследование печени. Статистическую обработку результатов проводили методом Манна - Уитни.
В опытной группе, по сравнению с контрольной, обнаружено изменение всех изучаемых показателей. Содержание сфингомиелина увеличивается на 2-ю неделю исследования в 1,5 раза (p < 0,05) и остается повышенным до 4 недели, а затем происходит еще более резко повышение этого показателя (2,3 раза, p < 0,05) к 3 месяцу и остается на таком уровне до 4 месяца исследования. Содержание церамида остается неизменным до 2 недели исследования, а затем резко возрастает, достигая своего пика к 4 недели (в 2,5 раза, p < 0,05), а затем резко понижается к 4 месяцу. Активность сфингомиелиназы начинает постепенно повышаться с 1 недели (1,3 раза, p < 0,05) достигая своего максимума ко 2-му месяцу исследования (1,9 раза, p < 0,05). Такие значительные изменения, по-видимому, связаны с резким, агрессивным, действием НДЭА на клетки. В результате чего происходит перерождение нормальной клетки в опухолевую. При онкогенезе нарушается баланс между апоптозом и пролиферацией. Сфингомиелиновый цикл регулирует данные процессы и определяет баланс между ними, но, по-видимому, наступает ферментативное истощение данного цикла, в результате чего мы наблюдаем выраженные изменения изучаемых показателей. Изменения в основном наступают в начале исследования и если было бы прекращено введение НДЭА, то клетки печени вернулись бы в исходное положения благодаря стабилизации процессов пролиферации и апоптоза регулируемые сфингомиелиновым циклом.