Изменение маркеров перекисного окисления липидов и антиоксидантного статуса в зависимости от стадии аденокарциномы легкого

В статье проводится изучение динамики маркеров перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной системы (АОС) в крови у пациентов с аденокарциномой легкого (АЛ) на разных стадиях (I-IV). В исследовании участвовали 40 пациентов с верифицированной АЛ и 40 здоровых доноров. В сыворотке крови определяли концентрации малонового диальдегида (МДА), диеновых (ДК) и триеновых (ТК) конъюгатов, оснований Шиффа (ОШ). В гемолизате эритроцитов измеряли активность глутатионпероксидазы (ГП), глутатионредуктазы (ГР), глутатионтрансферазы (ГТ) и уровень восстановленного глутатиона (ВГ). У больных АЛ выявлено значительное повышение маркеров ПОЛ (МДА, ДК, ОШ) и снижение активности ГП и уровня ВГ по сравнению с контролем. Установлена стадий-зависимая динамика: уровень МДА был максимальным на I стадии (превышение в 3,4 раза), с последующим снижением на IV стадии. Концентрация ДК (первичный продукт) повышалась на ранних стадиях, тогда как вторичные и конечные продукты (ТК и ОШ) прогрессивно нарастали от I к IV стадии (ОШ выше контроля в 30,7 раза на IV стадии). Активность ГП была снижена на всех стадиях, а уровень ВГ устойчиво снижен. Активность ГР демонстрировала нелинейную динамику. Развитие аденокарциномы легкого сопровождается глубоким дисбалансом в системе про-антиоксидантного гомеостаза, проявляющимся интенсификацией ПОЛ и истощением антиоксидантной защиты. Выявлена специфическая стадийная динамика маркеров ПОЛ: резкое повышение первичных и вторичных продуктов на ранних стадиях с последующим изменением профиля маркеров на поздних стадиях. Антиоксидантная система демонстрирует фазный ответ с признаками компенсации на III стадии и декомпенсации на IV стадии заболевания.

1. Состояние показателей липопероксидации и эндогенной интоксикации у больных раком легкого / Бельская Л.В., Косенок В.К., Массард Ж. [и др.] // Вестник Российской академии медицинских наук. 2016. Т. 71, № 4. С. 313–322. DOI: 10.15690/vramn712.

2. Aguilar Diaz De Leon R, Borges CR. Evaluation of oxidative stress in biological samples using the thiobarbituric acid reactive substances assay. J Vis Exp. 2020;(159):e61122. doi:10.3791/61122.

3. An X, Yu W, Liu J, Tang D, Yang L, Chen X. Oxidative cell death in cancer: mechanisms and therapeutic opportunities. Cell Death Dis. 2024;15:556. doi:10.1038/s41419-024-06939-5.

4. Barartabar Z, Moini N, Abbasalipourkabir R, Mesbah-Namin SA, Ziamajidi N. Assessment of tissue oxidative stress, antioxidant parameters, and zinc and copper levels in patients with breast cancer. Biol Trace Elem Res. 2023;201(7):3233-3244. doi:10.1007/s12011-022-03439-5.

5. Belskaya LV, Sarf EA, Kosenok VK, Gundyrev IA. Biochemical markers of saliva in lung cancer: diagnostic and prognostic perspectives. Diagnostics (Basel). 2020;10(4):186. doi:10.3390/diagnostics10040186.

6. Bray F, Laversanne M, Sung H, Ferlay J, Siegel RL, Soerjomataram I, Jemal A. Global cancer statistics 2022: globocan estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin. 2024;74(3):229-263. doi:10.3322/caac.21834.

7. Cecerska-Heryć E, Krauze K, Szczęśniak A, et al. Activity of erythrocyte antioxidant enzymes in healthy women depends on age, BMI, physical activity, and diet. J Health Popul Nutr. 2022;41:35. doi:10.1186/s41043-022-00311-z.

8. Chaudhary P, Janmeda P, Docea AO, Yeskaliyeva B, Abdull Razis AF, Modu B, Calina D, Sharifi-Rad J. Oxidative stress, free radicals and antioxidants: potential crosstalk in the pathophysiology of human diseases. Front Chem. 2023;11:1158198. doi:10.3389/fchem.2023.1158198.

9. Deryugina AV, Danilova DA, Brichkin YD, et al. Molecular hydrogen exposure improves functional state of red blood cells in the early postoperative period: a randomized clinical study. Med Gas Res. 2023;13(2):59-66. doi:10.4103/2045-9912.356473.

10. Frankell AM, Dietzen M, Al Bakir M, et al. The evolution of lung cancer and impact of subclonal selection in tracerx. Nature. 2023;616:525-533. doi:10.1038/s41586-023-05783-5.

11. Frković M, Bobić J, Pape Medvidović E, et al. Erythrocyte glutathione s-transferase activity as a sensitive marker of kidney function impairment in children with iga vasculitis. Int J Mol Sci. 2024;25(7):3795. doi:10.3390/ijms25073795.

12. Gęgotek A, Nikliński J, Žarković N, Žarković K, Waeg G, Łuczaj W, et al. Lipid mediators involved in the oxidative stress and antioxidant defence of human lung cancer cells. Redox Biol. 2016;9:210-219. doi:10.1016/j.redox.2016.08.010.

13. Jomova K, Alomar SY, Alwasel SH, Nepovimova E, Kuca K, Valko M. Several lines of antioxidant defense against oxidative stress: antioxidant enzymes, nanomaterials with multiple enzyme-mimicking activities, and low-molecular-weight antioxidants. Arch Toxicol. 2024;98:1323-1367. doi:10.1007/s00204-024-03696-4.

14. Jomova K, Raptova R, Alomar SY, Alwasel SH, Nepovimova E, Kuca K, Valko M. Reactive oxygen species, toxicity, oxidative stress, and antioxidants: chronic diseases and aging. Arch Toxicol. 2023;97(10):2499-2574. doi:10.1007/s00204-023-03562-9.

15. Karasaki T, Moore DA, Veeriah S, et al. Evolutionary characterization of lung adenocarcinoma morphology in tracerx. Nat Med. 2023;29(4):833-845. doi:10.1038/s41591-023-02230-w.

16. Karki P, Birukov KG. Oxidized phospholipids in control of endothelial barrier function: mechanisms and implication in lung injury. Front Endocrinol (Lausanne). 2021;12:794437. doi:10.3389/fendo.2021.794437.

17. Krzystek-Korpacka M, Mierzchała-Pasierb M, Zawadzki M, Diakowska D, Witkiewicz W. Serum and erythrocyte antioxidant defense in colorectal cancer patients during early postoperative period: potential modifiers and impact on clinical outcomes. Antioxidants (Basel). 2021;10(7):999. doi:10.3390/antiox10070999.

18. Lei L, Zhang J, Decker EA, Zhang G. Roles of lipid peroxidation-derived electrophiles in pathogenesis of colonic inflammation and colon cancer. Front Cell Dev Biol. 2021;9:665591. doi:10.3389/fcell.2021.665591.

19. Li K, Deng Z, Lei C, Ding X, Li J, Wang C. The role of oxidative stress in tumorigenesis and progression. Cells. 2024;13(5):441. doi:10.3390/cells13050441.

20. Maddipati KR, Marnett LJ, et al. Avoiding spurious oxidation of glutathione during sample preparation and analysis of erythrocyte glutathione. J Lab Med. 2019;43(6):311-322. doi:10.1515/labmed-2019-xxxx.

21. Nakamura H, Takada K. Reactive oxygen species in cancer: current findings and future directions. Cancer Sci. 2021;112(10):3945-3952. doi:10.1111/cas.15068.

22. Ovchinnikov AN, Paoli A, Seleznev VV, Deryugina AV. Measurement of lipid peroxidation products and creatine kinase in blood plasma and saliva of athletes at rest and following exercise. J Clin Med. 2022;11(11):3098. doi:10.3390/jcm11113098.

23. Ovchinnikov AN, Paoli A, Seleznev VV, et al. Saliva as a diagnostic tool for early detection of exercise-induced oxidative damage in female athletes. Biomedicines. 2024;12(5):1006. doi:10.3390/biomedicines12051006.

24. Parkington DA, Koulman A, Jones KS. Protocol for measuring erythrocyte glutathione reductase activity coefficient to assess riboflavin status. STAR Protocols. 2023;4(4):102726. doi:10.1016/j.xpro.2023.102726.

25. Popova NN, Goroshinskaya IA, Shikhlyarova AI, et al. Parameters of free radical oxidation and antioxidant defense in patients with cervical cancer before and after radical surgical treatment. South Russian Journal of Cancer. 2023;4(2):28-38. doi:10.37748/2686-9039-2023-4-2-3.

26. Ramsden CE, Keyes GS, Calzada E, et al. Lipid peroxidation induced apoe receptor-ligand disruption as a unifying hypothesis underlying sporadic alzheimer’s disease in humans. J Alzheimers Dis. 2022;87(3):1251-1290. doi:10.3233/JAD-220071.

27. Richie-Jannetta R, Pallan P, Kingsley PJ, et al. The peroxidation-derived dna adduct, 6-oxo-m1dg, is a strong block to replication by human dna polymerase η. J Biol Chem. 2023;299(8):105067. doi:10.1016/j.jbc.2023.105067.

28. Sadžak A, Brkljača Z, Eraković M, Kriechbaum M, Maltar-Strmecki N, Přibyl J, Šegota S. Puncturing lipid membranes: onset of pore formation and the role of hydrogen bonding in the presence of flavonoids. J Lipid Res. 2023;64(10):100430. doi:10.1016/j.jlr.2023.100430.

29. Slika H, Mansour H, Wehbe N, et al. Therapeutic potential of flavonoids in cancer: ros-mediated mechanisms. Biomed Pharmacother. 2022;146:112442. doi:10.1016/j.biopha.2021.112442.

30. Uzel Şener M, Sönmez Ö, Keyf İA, et al. Evaluation of thiol/disulfide homeostasis in lung cancer. Turk Thorac J. 2020;21(4):255-260. doi:10.5152/TurkThoracJ.2019.19033.

31. Valgimigli L. Lipid peroxidation and antioxidant protection. Biomolecules. 2023;13(9):1291. doi:10.3390/biom13091291.

32. Wauchope OR, Mitchener MM, Beavers WN, et al. Oxidative stress increases m1dg, a major peroxidation-derived dna adduct, in mitochondrial dna. Nucleic Acids Res. 2018;46(7):3458-3467. doi:10.1093/nar/gky089.

33. Xiao L, Xian M, Zhang C, Guo Q, Yi Q. Lipid peroxidation of immune cells in cancer. Front Immunol. 2024;14:1322746. doi:10.3389/fimmu.2023.1322746.

34. Zhang Y, Vaccarella S, Morgan E, et al. Global variations in lung cancer incidence by histological subtype in 2020: a population-based study. Lancet Oncol. 2023;24(11):1206-1218. doi:10.1016/S1470-2045(23)00444-8.

35. Zheng Y, Sun J, Luo Z, Li Y, Huang Y. Emerging mechanisms of lipid peroxidation in regulated cell death and its physiological implications. Cell Death Dis. 2024;15:859. doi:10.1038/s41419-024-07244-x.