ВИВЧЕННЯ ВПЛИВУ ГОРМОНІВ СТРЕСУ НА БАЛАНС МІКРОЕЛЕМЕНТНОГО СКЛАДУ В ДОСЛІДЖЕННЯХ IN VITRO ТА IN VIVO
DOI:
https://doi.org/10.15407/oncology.2026.01.030Ключові слова:
хронічний стрес, клітинні лінії LNCaP та DU-145, карцинома Герена, адреналін, дексаметазон, мідь, цинк, кальційАнотація
Мета: дослідити вплив гормонів стресу на обмін кальцію, міді та цинку в злоякісно трансформованих клітинах (in vitro) та у тварин з модельним пухлинним процесом (in vivo). Об’єкт і методи: in vitro визначення в клітинах раку передміхурової залози людини ліній LNCaP та DU-145 вмісту міді та цинку з використанням флуоресцентних зондів Coppersensor 3 та ZnAF-2F, відповідно, проводили на планшетному флуориметрі Synergy HTX. In vivo: введення адреналіну та дексаметазону (0,5 мг/кг) протягом 12 днів щурам лінії Wistar – інтактним та з перещепленою карциномою Герена. Визначення вмісту мікроелементів у плазмі периферичної крові проводили за допомогою автоматичного біохімічного аналізатора з використанням стандартних наборів. Статистичну обробку результатів проводили за допомогою пакету Statistiсa 12.0. Результати: в клітинах лінії Du-145 під впливом дексаметазону in vitro відбувалося підвищення рівня Zn (на 15%), незначне зниження рівня Cu та зменшення співвідношення Cu/Zn, що є прогностично сприятливим фактором. Суттєвого впливу адреналіну на вміст Zn та Cu не виявлено. Клітини лінії LNCaP виявилися резистентними до впливу обох гормонів стресу. У системі іn vivo хронічний стрес призводив до суттєвого порушення мінерального гомеостазу. На 7-му добу експерименту адреналін і дексаметазон спричиняли підвищення в периферичній крові вмісту Cu і Са та зниження рівня Zn, що може бути пов’язано зі змінами у транспорті мікроелементів. На 14-ту та 21-шу доби під впливом обох гормонів зберігалося зростання вмісту Cu та Са при одночасному суттєвому зниженні вмісту Zn. Висновок: гормони стресу та пухлинний процес спричиняють суттєвий дисбаланс мікроелементів. In vitro дексаметазон підвищує рівень цинку в клітинах DU-145 що може знижувати агресивність пухлини, тоді як адреналін не виявляє прямого впливу на вміст металів у клітинах. In vivo показано, що хронічний стрес в процесі росту пухлини призводить до збільшення рівнів міді та кальцію на тлі дефіциту цинку.
Посилання
Sandsveden M, Manjer J. Serum copper, zinc and copper/zinc ratio in relation to survival after breast cancer diagnosis: A prospective multicenter cohort study. Redox Biol 2023; 63: 102728. doi: 10.1016/j.redox.2023.102728.
Michalczyk K, Cymbaluk-Płoska A. The role of zinc and copper in gynecological malignancies. Nutrients 2020; 12 (12): 3732. https://doi.org/10.3390/nu12123732.
Clines GA, Guise TA. Hypercalcaemia of malignancy and basic research on mechanisms responsible for osteolytic and osteoblastic metastasis to bone. Endocr Relat Cancer. 2005; 12 (3): 549–83. https://doi.org/10.1677/erc.1.00543.
Xiong K, Lu L, Ge P, et al. Calcium intake and risk of prostate cancer: A systematic review and dose-response meta-analysis of prospective cohort studies. J Trace Elem Med Biol 2025; 89: 127652. https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2025.127652.
Monteith GR, Prevarskaya N, Roberts-Thomson SJ. The calcium-cancer signalling nexus. Nat Rev Cancer 2017; 17 (6): 367–80. https://doi.org/10.1038/nrc.2017.18.
Alharbi A, Zhang Y, Parrington J. Deciphering the role of Ca2+ signalling in cancer metastasis: From the bench to the bedside. Cancers (Basel) 2021; 13 (2): 179. https://doi.org/10.3390/cancers13020179.
Michalczyk K, Cymbaluk-Płoska A. The role of zinc and copper in gynecological malignancies. Nutrients 2020; 12 (12): 3732. https://doi.org/10.3390/nu12123732.
Tang X, Yan Z, Miao Y, et al. Copper in cancer: from limiting nutrient to therapeutic target. Front Oncol 2023; 13: 1209156. https://doi.org/10.3389/fonc.2023.1209156.
Zhang Y, Song M, Mucci LA, Giovannucci EL. Zinc supplement use and risk of aggressive prostate cancer: a 30-year follow-up study. Eur J Epidemiol 2022; 37 (12): 1251–60. https://doi.org/10.1007/s10654-022-00922-0.
Pieretti JC, Freire BM, Armentano GM, et al. Chronic exposure to nitric oxide sensitizes prostate cancer cells and improved ZnO/CisPt NPs cytotoxicity and selectivity. Int J Pharm 2023; 640: 122998. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2023.122998.
Saleh SAK, Adly HM, Abdelkhaliq AA, Nassir AM. Serum levels of selenium, zinc, copper, manganese, and iron in prostate cancer patients. Curr Urol 2020; 14 (1): 44–9. https://doi.org/10.1159/000499261.
Cassera E, Ferrari E, Vignati DAL, Capucciati A. The interaction between metals and catecholamines: oxidative stress, DNA damage, and implications for human health. Brain Res Bull 2025; 226: 111366. https://doi.org/10.1016/j.brainresbull.2025.111366
Shkurashivska S, Ersteniuk H. The effect of adrenaline on the mineral and trace element status in rats. Open Life Sci 2019; 14: 158–64. https://doi.org/10.1515/biol-2019-0018.
Yamashita K, Ogihara T, Hayashi M, et al. Association between dexamethasone treatment and alterations in serum concentrations of trace metals. Pharmazie 2020; 75 (5): 218–22. https://doi.org/10.1691/ph.2020.034.
Xie L, Jiao Z, Zhang H, et al. Altered hippocampal GR/KCC2 signaling mediates susceptibility to convulsion in male offspring following dexamethasone exposure during pregnancy in rats. Toxicol Lett 2022; 364: 12–23. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2022.05.004.
Nobili F, Vignolini F, Figus E, Mengheri E. Treatment of rats with dexamethasone or thyroxine reverses zinc deficiency-induced intestinal damage. J Nutr 1997; 127 (9): 1807–13. https://doi.org/10.1093/jn/127.9.1807