Маркеры интоксикации

Интоксикация при злокачественных новообразованиях играет существенную, а в ряде случаев и ключевую роль в прогрессировании опухолевой болезни. Вот почему так важна корректная оценка степени тяжести этого расстройства. Определение показателей раковой интоксикации с применением и клинических, и биохимических маркеров помогает контролировать процессы детоксикации, в том числе за счет включения в комплексную терапию специализированных продуктов диетического лечебного и профилактического питания.  Подробнее о различных маркерах раковой интоксикации и о современных алгоритмах их контроля – в нашей публикации.

Механизмы детоксикации

Ключевым биохимическим процессом, определяющим индивидуальный ответ организма на воздействие ксенобиотиков, включая лекарства, а также образующихся в организме эндотоксинов, является биотрансформация этих веществ с преимущественным участием белков семейства цитохромов Р-450 и ряда транспортных белков^1-4. Напомним, что ксенобиотики – это вещества, которые организм не может использовать ни для производства энергии, ни для построения каких-либо тканей, но они вполне могут нанести вред здоровью.

Всю последовательность реакций по детоксикации (биотрансформации) экзо- и эндотоксинов можно разделить на две фазы.

I фаза – химическая модификация, связанная с приданием токсическим сое-

динениям гидрофильных свойств, что облегчает их растворение.

II фаза – ковалентная конъюгация, ведущая к образованию транспортных форм вредоносных соединений и способствующая их выведению из организма.

Биотрансформация токсических продуктов осуществляется за счет работы более 200 различных ферментов, активно участвующих в метаболизме не только экзогенных, но и эндогенных субстратов. Последние образуются, например, в результате гибели опухолевых клеток или в качестве патологических продуктов метаболизма онкоцитов.

Благоприятный и неблагоприятный варианты

Равновесие в работе ферментов I и II фазы метаболизации – необходимое условие для обеспечения эффективности детоксикации и элиминации эндо- и экзотоксинов.

Наиболее благоприятным исходом работы ферментов I и II фазы является вариант, когда под их воздействием снижаются изначально токсичные свойства ксенобиотика и эндотоксина, а наименее благоприятным – когда высокая активность различных цитохромов  Р-450 в сочетании с низкой активностью ферментов II фазы биотрансформации снижает эффективность метаболизации^5,6.

В ходе I фазы – окислительно-восстановительного или гидролитического превращения – молекула вредоносного вещества обогащается полярными функциональными группами. Это делает ее реакционноспособной и более растворимой в воде.

В ходе II фазы проходят синтетические процессы конъюгации промежуточных продуктов метаболизма с эндогенными молекулами. В результате образуются уже обезвреженные полярные соединения. Они выводятся из организма с помощью транспортных белков, обеспечивающих механизмы экскреции.

У позвоночных цитохром Р-450-зависимая монооксигеназная система локализована в основном в печени. Но она присутствует и в почках, легких, коже, слизистой кишечника, мозге, надпочечниках. Процессы биотрансформации реализуются главным образом с помощью ферментных систем печени, которые участвуют в обезвреживании эндо- и экзотоксинов и встроены в мембраны гладкого эндоплазматического ретикулума гепатоцитов.

Это позволяет рассматривать последний как метаболический барьер, играющий важную роль в защите внутренней среды организма.

В человеческое тело токсичные вещества поступают в основном через неповрежденную кожу, легкие и желудочно-кишечный тракт (ЖКТ). Также эти вредоносные молекулы образуются вследствие эндотоксикоза, то есть массивного накопления продуктов нарушенного метаболизма в биологических средах организма. Такое расстройство развивается при осложнениях различных заболеваний, в том числе опухолевых, и приводит к грубым нарушениям гомеостаза.

Показатели тяжести опухолевой интоксикации

Общепринятым подходом к анализу биохимических проявлений выраженности эндо- и экзотоксикоза при опухолевых заболеваниях служит регистрация степени нарушений обменных процессов в организме.

Хотя лабораторные тесты не могут быть строго специфичными,

по их результатам можно сделать заключение о тяжести раковой интоксикации⁷.

К основным показателям для оценки тяжести как интоксикации, так и эффективности процессов детоксикации организма относятся молекулы глюкозы, креатинина, общего билирубина, аспарагинаминотрасферазы (АСТ), аланинаминотрансферазы (АЛТ), альбумина крови, креатинина и некоторые другие.

В соответствии с различным уровнем содержания в плазме крови маркеров опухолевой интоксикации Национальный институт рака США в 2017 году разработал четвертую версию специальной шкалы токсичности⁸. На рис. 1 представлены избранные клинические и биохимические показатели токсичности.

Клинические и биохимические показатели шкалы токсичности (критерии Национального института рака США, NCL CNC, v. 4)

Основные события, которые происходят на разных стадиях раковой интоксикации, представлены на рис. 1

Рис. 1. Стадии раковой интоксикации

Наиболее важные маркеры раковой интоксикации и стадии данного процесса, для которых характерно появление различных маркеров, представлены в табл. 1⁹.

Таблица 1. Основные маркеры опухолевой интоксикации

Влияние пищевых факторов

Мощное влияние на процессы биотрансформации опухолевых, как и любых других, эндо- и экзотоксинов, а соответственно, и на уровень маркеров интоксикации в плазме крови оказывают пищевые факторы¹⁰. И вот чем обусловлены такие влияния.

• Пищевые вещества выполняют структурную функцию и непосредственно образуют или являются кофакторами ферментных систем метаболизма токсинов.
• Микро- и макронутриенты пищевых продуктов оказывают модифицирующее влияние на активность процессов метаболизма токсинов, индуцируя или ингибируя монооксигеназную систему и ферменты конъюгации.
• Пищевые вещества являются предшественниками эндогенных доноров – субстратов конъюгации, а также субстратами перекисного окисления липидов или, напротив, антиоксидантами.

Компоненты пищи, помимо биотрансформации, влияют также и на другие этапы токсикокинетики ксенобиотиков: всасывание, мембранный транспорт, распределение, депонирование и экскрецию. Сам рацион питания должен быть сбалансированным по количественному и качественному составу, без переедания и недоедания, и содержать все активные вещества, участвующие в этом процессе.

Как остановить интоксикацию

Компоненты питания воздействуют на I и II фазы метаболизма токсинов¹⁰. Они обеспечивают процессы, препятствующие развитию интоксикации:

• индукцию или ингибирование ферментов I фазы детоксикации;
• индукцию ферментов II фазы детоксикации;
• антиоксидантное действие;
• влияние на клеточный цикл, дифференцировку и апоптоз.

Кроме этого, большое значение имеют продукты питания в целом и активные вещества, входящие в их состав, оказывающие вспомогательное неспецифическое действие:

• выводят токсичные вещества, в том числе через функцию дыхания, потоотделения, ЖКТ;
• защищают контактирующие органы (печень, почки и др.) – эту роль играют витамины, микроэлементы, белки, а также гепатопротекторы, муколитики, фитонциды, антианемические средства;
• поддерживают функцию вовлеченных органов (сердце, мозг и др.);
• обеспечивают неспецифическую поддержку организма (иммунокорректоры, пробиотики, пребиотики, адаптогены, антимутагены).

Продукты лечебного питания

Процесс детоксикации пищей происходит на разных уровнях организма. Некоторые соединения препятствуют всасыванию токсичных веществ в организме, адсорбируя, обволакивая или связывая их антагонистами. Другие обладают муколитической активностью или являются индукторами образования слизи либо интенсифицируют экскрецию.

В зависимости от способа поступления токсичных веществ и механизма их детоксикации можно подобрать средства детоксикации с использованием продуктов питания или активных веществ в их составе.

Учитывая особенности процесса детоксикации, российскими учеными была разработана группа специализированных лечебно-профилактических продуктов диетического питания онкобольных. Как доказали клинические исследования, подобная «детоксикация пищей» обеспечивает существенное снижение маркеров опухолевой интоксикации и улучшение клинической симптоматики.

Подробнее об этих продуктах узнайте на странице.

Литература

1. Арчаков А.И. Микросомальное окисление. М.: Наука. 1975; 327 с. [Archakov A.I. Microsomal oxidation. Moscow: Nauka = Science. 1975; 327 pp. (In Russ.)].
2. Кукес В.Г. Метаболизм лекарственных средств. Научные основы персонализированной медицины. Руководство для врачей. М.: ГЭОТАР-Медиа. 2008; 304 с. [Kukes V.G. Drug metabolism. Scientific foundations of personalized medicine. Guide for doctors. Moscow: GEOTAR-Media. 2008; 304 pp. (In Russ.)]. ISBN: 978-5-9704-0729-5.
3. Lewis D.F.V., Dickins M., Eddershaw P.J. et al. Cytochrome-P450 substrate specificities, substrate structural templates and enzyme active site geometries. Drug Metabol Drug Interact. 1999; 15(1): 1–49. Doi: 10.1515/ dmdi.1999.15.1.1.
4. Nebert D.W., Adesnik M., Coon M.J. et al. The P450 gene superfamily: Recommended nomenclature. DNA. 1987; 6(1): 1–11. Doi: 10.1089/dna.1987.6.1.
5. Guengerich F.P., Liebler D.C. Enzymatic activation of chemicals to toxic metabolites. Crit Rev Toxicol. 1985; 14(3): 259–307. Doi: 3109/10408448509037460.
6. Guengerich F.P. Cytochromes P-450. Comp Biochem Physiol C Comp Pharmacol Toxicol. 1988; 89(1): 1–4. Doi: 10.1016/0742-8413(88)90137-5.
7. Келина Н.Ю., Безручко Н.В., Рубцов Г.К. Биохимические проявления эндотоксикоза: методические аспекты изучения и оценки, прогностическая значимость (аналитический обзор) // Вестник тюменского государственного университета. Экология и природопользование. 2012; 6: 143–147.
8. National Cancer Institute Common Toxicity Criteria for Adverse Events (CTCAE).
9. Эндогенная интоксикация в неотложной абдоминальной хирургии. Новые подходы у коррекции / А.П. Власов, Н.Ю. Лещанкина, Т.И. Власов и др. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2022. 320 с.
10. Кузьмина Л.П., Пилат Т.Л., Л.М. Безрукавникова, М.М. Коляскина. Оценка лабораторных показателей эндогенной интоксикации при различных патологиях профессиональной и инфекционной этиологии // Терапия. 2021; 9: XX–XX. Doi:https://dx.doi.org/10.18565/therapy.20219.XX-XX.