Советуем для ознакомления:

Разделы генетики:

Популярные разделы сайта:

Несоответствие биохимии опухолей in vitro и in vivo

Интересно предложение B.C. Шапота и Г.И. Потаповой, заостривших внимание на несоответствии исследований по биохимии опухолей, выполненных in vitro, реальной ситуации, которая имеет место в опухоли in vivo как у животных, так и у человека. Авторы выдвинули положение, согласно которому наиболее адекватным критерием течения сложных процессов метаболизма в клетке и организме следует считать скорость образования конечных продуктов из соответствующих предшественников. В качестве доказательств анализировались данные об активности изоэнзимов гексокиназы и ферментов, катализирующих реакции синтеза пиримидиновых нуклеотидов, в нормальных и опухолевых тканях мышей и крыс. Авторы весьма убедительно показали, что, например, данные литературы о повышенной активности карбомоилфосфатсинтетазы в опухолях in vitro вряд ли имеют биологический смысл, поскольку в организме ее активность не проявляется, так как имеет место другой путь синтеза рибозосодержащих пиримидиновых нуклеотидов — через уридинкиназу.

Следует также заметить, что во всех биохимических исследованиях опухолей в опытах in vitro pH инкубационной среды составляет, как правило, 7,4—7,6. В то же время хорошо известно, что внеклеточный рН экспериментальных опухолей и новообразований человека находится в диапазоне 6,6—6,8. Это различие в значении рН может указывать на некоторое несоответствие выводов, сделанных на основании результатов классических биохимических экспериментов, действительному положению вещей. Ведь хорошо известно, что ферменты активны только в определенном интервале рН, и в большинстве случаев для действия каждого из них имеется определенный оптимум рН. На это указывали и другие авторы, но исследования метаболизма опухолей без учета того, что рН опухолевой ткани находится в пределах 6,5—7,0, т. е. ниже физиологических величин, принятых в биохимических работах, продолжаются.

В этом же плане показательны эксперименты, в которых изучали характер влияния «кислого» рНе (рНе > 7,0) на инвазивный рост и метастазирование и которые дали противоречивые результаты, зависящие от условий опыта. На клетках опухолей грызунов, инкубированных in vitro при кислом рНе, продемонстрирована повышенная колонизация легких после внутривенного введения сингенным мышам, тогда как подкисление этих же опухолей in vivo с помощью введения мышам мета-иодо-бензил-гуанидина и/или раствора глюкозы не приводило к повышению частоты образования метастазов в легких.

биохимия опухоли

L. Xu и I.J. Fidler, изучавшие влияние рН на экспрессию гена IL-8 в клетках рака яичника, сделали заключение, что значение рН обязательно должно учитываться при оценке поведения опухолевых клеток. Это тем более актуально в онкологии, так как хорошо известно, что внеклеточный рН опухоли более кислый, чем таковой нормальных тканей. Тем не менее большинство исследований in vitro, в которых изучают функцию клеток опухоли, выполняются рутинно при нормальных и щелочных рН. Это может вести к погрешностям в понимании поведения опухолевых клеток in vivo, так как сдвиг каждой единицы рН отражает 10-кратное изменение концентрации ионов водорода, и слабые изменения значения рН могут серьезно влиять на клеточный фенотип и экспрессию генов.

Таким образом, довольно четко прослеживаются некоторые условности экспериментов in vitro по биохимии и молекулярной биологии опухолей, которые выполнялись и продолжают выполняться без учета характерных параметров метаболического микроокружения опухолевых клеток. Следует при этом учитывать и гетерогенность опухолевой ткани, различные участки которой могут весьма существенно отличаться между собой значениями микрофизиологических показателей или параметрами микроокружения опухолевых клеток.

Необходимо также четко представлять, что опухоль развивается в организме, находится под его сильнейшим влиянием, причем изменяющимся по мере роста опухоли, что еще больше усиливает диссонанс между результатами, получаемыми в опытах in vitro, и таковыми работ, выполненных in vivo, и особенно теми, которые выполняются на клиническом материале.

Существуют различные пути, связывающие новообразование с целостным организмом в единую систему. Особенно большая заслуга в постановке этой проблемы принадлежит А.А. Богомольцу, который подходил к вопросам этиологии и патогенеза злокачественного роста с позиций рассмотрения организма как единого целого, признания единства организма и внешней среды и идеи о значении нарушений обмена веществ и реактивности организма в возникновении и развитии патологических процессов.

- Читать далее "Роль соединительной ткани во взаимодействии опухолевой ткани с организмом"

Оглавление темы "Взаимодействие опухоли с организмом":
1. Несоответствие биохимии опухолей in vitro и in vivo
2. Роль соединительной ткани во взаимодействии опухолевой ткани с организмом
3. Азотистый и основной обмен в организме при опухолевом процессе
4. Варианты взаимодействия опухоли с организмом
5. Влияние окружающих опухоль тканей на ее рост и прогрессию