Ульяновский государственный университет, г. Ульяновск

Реферат. Оценивали влияние различных доз фемтосекундного лазерного излучения на редокс-зависимые процессы и ри¬гидность мембраны эритроцитов на различных клинических стадиях рака шейки матки. Установили значимое увеличение уровня малонового диальдегида после облучения эритроцитов доноров и больных на Ib—IIa стадиях заболевания при плотностях потока энергии 0,1; 0,29 и 0,96 Дж/см2. Активность антиоксидантных ферментов: супероксиддисмутазы, катала-зы и глутатионредуктазы при облучении эритроцитов доноров значимо не изменялась. Изменения активности ферментов в эритроцитах больных РШМ зависели от дозы облучения и клинической стадии заболевания. Ригидность мембраны эри¬троцитов доноров и больных раком шейки матки возрастает после фемтосекундного лазерного облучения. Ключевые слова: эритроциты, рак шейки матки, фемтосекундное лазерное излучение, ригидность мембраны, редоксза-висимые процессы.

Использование новых лазерных технологий, в основе которых лежит фотодеструктивное и фотохимическое действие света, представляется сегодня перспективным в диагностике и лечении онкологических заболеваний [1, 2]. Для фемтосекундного лазерного излучения характерны малая длительность и высокая интенсивность импульса. Фемтосекундное лазерное излучение (ФСЛИ) способно вызывать гибель клеток. Причины при этом могут быть различными: от повреждения генетического аппарата клетки до коагуляции белков.

В медицине эти лазеры используются еще достаточно редко, в основном, в качестве голографического пинцета или скальпеля [3]. Нашими исследованиями на мышах с РШМ-5 показана возможность снижения удельного объема паренхимы и возрастания удельного объема некрозов в опухоли после ФСЛИ. Существует мнение, что использование этих лазеров в онкологии, видимо, потребует увеличения дозы излучения [4].

Рак шейки матки (РШМ) — одна из актуальных проблем онкогинекологии. По данным ВОЗ, ежегодно в мире выявляется около 500 тысяч новых случаев и более 270 тысяч женщин умирает от РШМ [5]. Лазерный способ фотохимической деструкции опухолей находит все более широкое применение. В связи с вышеизложенным представляется актуальным изучение функционального состояния эритроцитов организма-опухоленосителя на разных стадиях канцерогенеза после ФСЛИ.

Цель исследования. Оценить редокс-зависимые процессы в эритроцитах больных РШМ после воздействия с различной плотностью потока энергии ФСЛИ.

Материал и методы

Объектом исследования послужили эритроциты периферической крови 109 больных РШМ, подвергшихся обследованию в гинекологическом отделении Ульяновского областного клинического онкологического диспансера и находившихся на Ia (начальный процесс), Ib—2a (местно-ограниченный процесс), 2b—4 (распространенный процесс) стадиях по FIGO, и 15 доноров.

Облучение эритроцитов проводили в пластиковых кюветах фемтосекундным (ФС) лазером, являющимся совместной разработкой Научного центра волоконной оптики РАН и Ульяновского государственного университета (длительность импульса 100 фс; средняя мощность 1,25 мВт; пиковая мощность 6 кВт). Облучение производилось в течение 1, 3, 5, 10 минут на расстоянии 3 и 5 см, В итоге, дозы облучения составили 0,10; 0,27; 0,29; 0,48; 0,81; 0,96; 1,35; 2,7 Дж/см2.

Для оценки системы «перекисное окисление ли-пидов — антиоксиданты» (ПОЛ-АО) в эритроцитах определяли уровень малонового диальдегида (МДА) в тесте с тиобарбитуровой кислотой, а также активность ферментов системы антиоксидантной защиты: каталазы, глутатион^-трансферазыы (ГТ) и суперок-сиддисмутазы (СОД).

Статистическая значимость полученных результатов оценивалась с помощью непараметрического критерия Манна-Уитни. Различия между группами считали достоверными при р <0,05.

Результаты и обсуждение

В результате проведенных исследований было установлено, что облучение фемтосекундным лазером in vitro эритроцитов доноров и больных РШМ приводит к достоверному дозозависимому увеличению уровня МДА в эритроцитах доноров при плотностях потока энергии (энергетических дозах) 0,96; 1,35 и 2,7 Дж/см2, не вызывая значимых изменений при облучении с использованием меньших плотностей потока энергии (рис. 1). Значимое увеличение уровня МДА в эритроцитах больных РШМ после ФСЛИ обна14 — P. 15—17.

руживается только на стадии Ib—2a при плотностях потока энергии 0,1; 0,29; 0,96 Дж/см2 (рис. 1).

Показатели антиоксидантной системы (АОС) в эритроцитах больных РШМ на разных стадиях при облучении фемтосекундным (ФС) лазером имеют разнонаправленную динамику. При этом не наблюдается достоверных изменений в уровне антиоксидантных ферментов в эритроцитах доноров после облучения ФС лазером в любых дозах (табл. 1, 2, 3). Уровень ГТ достоверно снижается при облучении эритроцитов в дозах 0,1; 0,29 и 0,48 Дж/см2 на стадии заболевания Ia (табл. 1).

Активность СОД в эритроцитах больных РШМ на стадии Ia и IIb—IV снижается и возрастает на стадии Ib—IIa при облучении практически всеми дозами, но с разной степенью выраженности (табл. 2).

Активность каталазы эритроцитов больных РШМ под воздействием ФСЛИ на кровь in vitro изменяется только на стадиях Ia и Ib—2a. Маленькие дозы приводят к увеличению активности фермента относительно контрольных образцов, дозы свыше 0,48 Дж/см2 снижают активность каталазы в эритроцитах больных РШМ (табл. 3).

Таким образом, полученные данные позволяют предполагать возникновение оксидативного стресса в эритроцитах доноров при дозах ФСЛИ 0,1; 0,29; и 0,96 Дж/см2, поскольку повышение уровня МДА при этом не сопровождается повышением активности ферментативного звена антиоксидантной системы. В эритроцитах больных на стадии Ib—2a вместе с по-

вышением уровня МДА после воздействия ряда доз ФСЛИ также повышается активность СОД при неизменной активности остальных антиоксидантных ферментов. Изменения в эритроцитах на других стадиях РШМ после воздействия фс-лазера являются единичными и не позволяют говорить о нарушениях в работе системы ПОЛ-АО.

Фемтосекундное лазерное излучение оказывает влияние на ригидность мембран эритроцитов (рис. 2). На всех стадиях РШМ облучение ФС лазером приводит к увеличению ригидности мембран эритроцитов (рис. 2).

Таким образом, влияние ФСЛИ при воздействии in vitro на эритроциты больных РШМ является значимым и будет определяться дозой и стадией заболевания.

Работа поддержана госзаданием Минобрнауки РФ и грантом Президента РФ.

Литература

1. Генинг С.О. Изменение жесткости мембран эритроцитов у больных раком шейки матки под воздействием фемтосекундного лазерного излучения / С.О. Генинг, Т.В. Абакумова, Г.С. Аляпышев, Д.Р. Долгова // Вестник РГМУ. — 2013. — Специальный выпуск. — № 1. — С. 146—147.

2. Державец Л.А. Диагностика инвазивного рака мочевого пузыря по лабораторным показателям с использованием статистических решающих правил / Л.А. Державец, В.И. Прохорова, А.А. Машев-ский [и др.] // Онкоурология. — 2006. — № 1. — С. 14—17.

3. Илларионова Н.А. Предоперационная химиолу-чевая терапия рака шейки матки с включением тегафура (предварительные данные) / Н.А. Илларионова, А.Н. Денисенко, С.С. Кузнецов [и др.] // Медицинский альманах. — 2012. — № 4. — С. 34—35.

4. Сергеева Н.С. Новые опухолевые маркеры в он-коурологии / Н.С. Сергеева, И.Г. Русаков, Н.В. Мар-шутина [и др.] // Актуальные вопросы лечения он-коурологических заболеваний: Мат-лы V Всеросс. научно-практич. конф. с междунар. участием. Обнинск, 2—3 октября 2003 г. — Обнинск, 2003. —

С. 144—145.

5. Waggoner S.E. Cervical cancer / Waggoner S.E. // Lancet. — 2003. — Vol. 361 (9376). — P.