Одним из доказательств нарушения процессов регулируемости при канцерогенезе служит изменение чувствительности адаптивных ферментов к регуляторным стимулам — гормонам, субстратам или факторам диеты. Хорошо известно, что индуцированный синтез ферментов представляет собой один из важных механизмов адаптации организма и сохранения гомеостаза. Поэтому существенно, что в опухолях индуцированный синтез ферментов изменен, а в ряде случаев полностью отсутствует.
Возникают ли эти изменения в ходе химического канцерогенеза?
Рассмотрим только те случаи, когда индукторами активности ферментов печени служили факторы диеты. Для этого составлена таблица, в которой приводятся сведения об индукторе, канцерогене, введение которого животным могло оказывать влияние на индуцированный синтез ферментов, и о сроках исследования эффекта при канцерогенезе.
В таблице не приведены количественные результаты определения ферментативной активности.
Влияние канцерогенов на индуцированный синтез в печени крыс, вызванный пищевыми факторами ферментов
Фермент | Индуцирующий фактор | Канцероген | Продолжительность введения канцерогена, недели | Изменения индукции по сравнению с контролем ** | Литература |
Глкжозо-6-фосфатде-гидрогена-за КФ 1.1.1-49 | 30% белка + 60 % сахарозы | 3-Ме-ДАБ | 3—5 | — | Poirer, Pitot, 1970 Poirere. a., 1969 |
3 | Н | ||||
5 | — | ||||
2-Ме-ДАБ | 2—4 | О | |||
ААФ | 5 | — | |||
Голодание * | ДЭНА | 12 | О | Терас, Исок, 1973 | |
20 | Н | ||||
32 | О | ||||
Глюкокиназа КФ 2.7.1.2 | 30% белка + 60 % сахарозы | 3-Ме-ДАБ | 3—5 | О | Poirer, Pitot 1970 |
2-Ме-ДАБ | 3—5 | Н | |||
ААФ | 2 | — | Poirer, Pitot, 19696 | ||
4—5 | О | ||||
Голодание | ДЭНА | 12 | О | Терас, Исок, 1973 | |
20 | Н | ||||
32 | О | ||||
Глюкозо-6-фосфатаза КФ 3.1.1.9 | Глюкоза | ДЭНА | 32 | О | Терас, Исок, 1970 |
Голодание * | ДЭНА | 12—20 | Н | ||
32 | О | ||||
Фосфоглюко-натдегид-рогеназа КФ 1.1.1.43 | 30% белка + 60% сахарозы | ААФ | 2—5 | О | Poirere. a 1969 |
Малатдегид-рогеназа КФ 1.1.1.40 | 3-Ме-ДАБ | 3—5 | — | Poirer, Pitot. 1970 | |
2-Ме-ДАБ | 3—5 | Н | |||
АТФ-цитратлиаза КФ 4.1.3.8 | 3-Ме-ДАБ | 3—5 | — | Poirere. a., 1969 | |
2-Ме-ДАБ | 3—5 | О | |||
ААФ | 2—5 | Н | |||
Трилтофан-пирролаза КФ 1.13.1.12 | Гидролизат казеина | 3-Ме-ДАБ | 3—5 | Н | Poirer, Pitot 1969а, 19696 |
2-Ме-ДАБ | 3—5 | Н | |||
ААФ | 2 | Н | |||
4—5 | — | ||||
Тирозинами-нотрансфераза КФ 2.6.1.5 | 3-Ме-ДАБ | 1—5 | Н | ||
2-Ме-ДАБ | 3—5 | — | |||
Тирозинами-нотрансфераза КФ 2.6.1.5 | Гидролизатказеина | ААФ | 2 | Н | Poirer, Pitot,1969а, 1969б |
4—5 | + | ||||
Орнитин-6-трансаминаза КФ 2.6.1.13 | 3-Ме-ДАБ | 1 | О | ||
2—5 | — | ||||
2-Ме-ДАБ | 3 | Н | |||
5 | — | ||||
ААФ | 2 | Н | |||
4 | — | ||||
5 | О | ||||
Гистидаза КФ 4.3.1.3 | 3-Ме-ДАБ | 1—2 | Н | ||
3—5 | О | ||||
2-Ме-ДАБ | 3—5 | Н | |||
ААФ | 2 | Н | |||
4—5 | О | ||||
Сериндегидратаза КФ 4.2.1.13 | 3-Ме-ДАБ | 2 | Н | Jenninsen e.a.,1971 | |
3 | — | ||||
5 | Н | ||||
2-Ме-ДАБ | 5 | — | |||
ААФ | 2—5 | — | |||
3 | Н | ||||
ДЭнА | 3—24 | Н | |||
N-нитрозо-морфолин | 3—17 | Н | |||
20 | — | ||||
Голодание | ДЭнА | 3—11 | + | ||
22 | — | ||||
26 | Н | ||||
N-нитрозо-морфолин | 3—34 | Н |
*Опыты проведены на мышах.
** «н» — Отсутствие изменений,
«+» — повышение,
« — » — снижение,
«о» — полное отсутствие индуцированного синтеза ферментов по сравнению с печенью крыс, не получавших канцерогенов.
Цель ее — сопоставление результатов, полученных на контрольных и опытных животных, которое показывает, изменена ли при канцерогенезе чувствительность к вызванному пищевыми факторами синтезу ферментов. Это сделано с помощью условных обозначений.
Пойрер и соавторы (Poirer, Pitot, 1969а, б; 1970; Poirer е. а., 1969) исследовали группы ферментов печени, принимающих участие в углеводном и азотистом обмене. Постановка опытов была следующей. Сначала крысам в течение 12 дней давали стандартную диету для снижения индивидуальных колебаний активности ферментов. С 13-го дня в эту диету вводили один из канцерогенов, который крысы получали разное время. За пять дней до забоя крыс помещали на полусинтетическую диету с канцерогеном, не содержащую белка или углеводов.
Последнюю ночь животные голодали, затем им зондом в желудок вводили испытуемые смеси и через несколько часов забивали для биохимических исследований. Диета, содержащая 30% белка и 60% сахарозы, вызывала индуцированный синтез ферментов углеводного, а гидролизат казеина — белкового обмена в печени контрольных крыс.
Из таблицы видно, что скармливание крысам активных канцерогенов 3´-Ме-ДАБ и ААФ вызывало частичное или полное падение глюкозо6фосфатдегидрогеназы, глюкокиназы, фосфоглюконатдегидрогеназы, малатдегидрогеназы и АТФ-цитратлиазы в печени крыс. Важно, что почти во всех случаях близкий по структуре неканцерогенный аналог 2´-Ме-ДАБ в отличие от 3´-Ме-ДАБ не оказывал действия на способность ферментов к индукции.
Интересно отметить, что ДЭНА снижал вызванный голоданием синтез глюкозо6фосфатдегидрогеназы, глюкокиназы и глюкозо6фосфатазы в печени мышей (Терас, Исок, 1970, 1973). При голодании индуцибельность этих ферментов в перевитых гепатомах также была утрачена.
«Питание, канцерогены и рак»,
Б.Л. Рубенчик