ОСОБЛИВОСТІ МЕТАБОЛІЗМУ ГЛЮКОЗИ У КЛІТИНАХ КАРЦИНОМИ ЛЕГЕНІ ЛЬЮЇС З РІЗНИМ МЕТАСТАТИЧНИМ ПОТЕНЦІАЛОМ
DOI:
https://doi.org/10.32471/oncology.2663-7928.t-21-4-2019-g.8326Ключові слова:
глюкоза, карцинома легені Льюїс, лактат, метаболізмАнотація
Мета: дослiдити особливості метаболізму глюкози в пухлинних клітинах двох варіантів карциноми легені Льюїс із різними метастатичним та ангіогенним потенціалами. Об’єкт і методи: дослідження проводили на 40 мишах-самках лінії С57Bl/6 віком 2–2,5 міс масою 19,7 ± 1,1 г розведення віварію Інституту експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України. Як експериментальні моделі використано два варіанти карциноми легені Льюїс, LLC та LLC/R9, які є пухлинами одного ґенезу, проте відрізняються біологічними властивостями: LLC/R9 порівняно з LLC характеризується вищим проліферативним, ангіогенним та нижчим метастатичним (відповідно до об’єму та кількості легеневих метастазів) потенціалами. У роботі використано методи експериментальної онкології, культури клітин, біохімічні та статистичні методи. Результати: виявлено, що клітини LLC/R9 характеризуються на 37,3% (р < 0,05) вищою швидкістю споживання глюкози та на 50,6% (р < 0,05) вищою швидкістю продукції лактату порівняно з відповідними показниками для клітин LLC. Встановлено, що рівень лактату та пірувату в пухлинній тканині LLC/R9 статистично достовірно нижчий від відповідних показників для LLC — на 24,0% (р < 0,05) та 56,0% (р < 0,05). Рівень глюкози в крові тварин із LLC статистично достовірно перевищує інтактний та показник у тварин з LLC/R9 — на 30,0% (р < 0,05) і 33,5% (р < 0,05), а для показника вмісту лактату спостерігається тенденція до зниження. Висновки: встановлено, що пухлини одного походження, проте з різними біологічними властивостями відрізняються енергетичним метаболізмом глюкози. Порівняно з LLC клітини LLC/R9 характеризуються високим рівнем споживання глюкози, що зумовлює швидкі темпи їх росту (in vivo) та низький рівень глюкози у крові тварин з LLC/R9.
Посилання
Liberti MV, Locasale JW. The warburg effect: how does it benefit cancer cells? Trends Biochem Sci 2016; 41 (3): 211–18.
Gouirand V, Guillaumond F, Vasseur S. Influence of the tumor microenvironment on cancer cells metabolic reprogramming. Front Oncol 2018; 8: doi: 10.3389/fonc.2018.00117.
Solyanik GI, Pyaskovskaya ON, Garmanchuk LV. Cisplatin-resistant Lewis lung carcinoma cells possess increased level of VEGF secretion. Exp Oncol 2003; 4; 260–5.
Pyaskovskaya ON, Dasyukevich OI, Kolesnik DL, et al. Changes in VEGF level and tumor growth characteristics during Lewis lung carcinoma progression towards cis-DDP resistance. Exp Oncol 2007; 29 (3); 197–202.
Sorokina LV, Boichuk IV, Melnikov OR, et al. Peculiarities of the antioxidant system of blood plasma in mice with highly angiogenic Lewis lung carcinoma. Rep NASU 2012; 1; 174–9 (in Ukrainian).
Pyaskovskaya ON, Sorokina LV, Kolesnik DL, et al. Dynamics of changes of antioxidant system indexes during the growth of two Lewis lung carcinoma variants. Ехp Oncol 2012; 36 (1); 29–33.
Kumari S, Badana AK, G MM, et al. Reactive oxygen species: a key constituent in cancer survival. Biomark Insights 2018; 13: 1177271918755391.
Rezyapkin VI, Slyshenkov VS, Breeder IB, et al. Laboratory practice in biochemistry and biophysics. Grodno: GrSU, 2009. 175 p (in Russian).
Stokkel MP, Broek FW, van Rijk PP. The role of FDG PET in the clinical management of head and neck cancer. Oral Oncol 1998, 34: 466–71.
Visser FC. Imaging of cardiac metabolism using radiolabelled glucose, fatty acids and acetate. Coron Artery Dis 2001; 12 (1): 12–8.
Kolesnik DL, Pyaskovskaya ON, Dasyukevich OI, et al. Significant antimetastatic efficacy of metronomic low-dose oral cyclophosphamide against highly angiogenic variant of Lewis lung carcinoma/International conference «Tumor and host: Novel aspects of old problem», Kiev, 21–24 September, 2010. Exp Oncol 2011; 33 (1): 94.
Wegiel B, Vuerich M, Daneshmandi S, et al. Metabolic switch in the tumor microenvironment determines immune responses to anti-cancer therapy. Front Oncol 2018; 8: 284.
Muir A, Danai LV, G M. et al. Microenvironmental regulation of cancer cell metabolism: implications for experimental design and translational studies. Dis Model Mech 2018; 11 (8): dmm035758.
Rimachi R, Bruzzi de Carvahlo F, Orellano-Jimenez C, et al. Lactate/pyruvate ratio as a marker of tissue hypoxia in circulatory and septic shock. Anaesth Intensive Care 2012; 40 (3): 427–32.
Rajendran JG, Mankoff DA, O’Sullivan F, et al. Hypoxia and glucose metabolism in malignant tumors: evaluation by [18f]fluoromisonidazole and [18f]fluorodeoxyglucose positron emission tomography imaging. Clin Cancer Res 2004; 10: 2245–52.
San-Millán I, Brooks GA. Reexamining cancer metabolism: lactate production for carcinogenesis could be the purpose and explanation of the Warburg Effect. Carcinogenesis 2017; 38 (2): 119–33.
Wu Yo, Dong Yu, Atefi M, et al. Lactate, a neglected factor for diabetes and cancer interaction. Mediators Inflamm 2016: 6456018.
