eISSN: 1897-4309
ISSN: 1428-2526
Contemporary Oncology/Współczesna Onkologia
Current issue Archive Manuscripts accepted About the journal Supplements Addendum Special Issues Editorial board Reviewers Abstracting and indexing Subscription Contact Instructions for authors Publication charge Ethical standards and procedures
Editorial System
Submit your Manuscript
SCImago Journal & Country Rank
7/2006
vol. 10
 
Share:
Share:

Cathepsin D activity in the blood serum and urine in patients with colonic adenocarcinoma

Sławomir D. Szajda
,
Wiesława Roszkowska-Jakimiec2
,
Jadwiga Snarska
,
Krzysztof Zwierz

Współcz Onkol (2006) vol. 10; 7 (321–323)
Online publish date: 2006/09/14
Article file
- aktywnosc.pdf  [0.08 MB]
Get citation
 
 
Wstęp
Katepsyna D [EC 3.4.23.5] jest proteinazą aspartylową, która występuje w lizosomach oraz w połączeniach z błonami w erytrocytach i endosomach makrofagów [1, 2]. Aktywność katepsyny D jest regulowana przez wewnątrzkomórkowe pH, produkty metabolizmu, hormony, czynniki wzrostu i inhibitory [3]. Katepsyna D współuczestniczy w powstaniu stanów zapalnych, niedokrwienia mięśnia sercowego, chorób wątroby, dystrofii mięśniowej i stwardnienia rozsianego [3–5]. Wzrost ekspresji tej proteazy zaobserwowano także w chorobie nowotworowej [6–10].
Celem niniejszej pracy jest ocena przydatności diagnostycznej oznaczania aktywności katepsyny D w surowicy krwi i moczu chorych na gruczolakoraka jelita grubego.

Materiał i metody
Materiał do badań pobierano, przed wdrożeniem chemioterapii oraz radioterapii, w I Klinice Chirurgii Ogólnej i Endokrynologicznej AM w Białymstoku, od 9 chorych (6 kobiet i 3 mężczyzn) w wieku 56–81 lat (średnia wieku 71±9,1 lat) z rozpoznanym histopatologicznie gruczolakorakiem (adenocarcinoma) jelita grubego ze stopniem złośliwości G2, w stopniu zaawansowania pT2 stwierdzonym u 3 chorych, a pT3 u 6 chorych. Grupę kontrolną stanowiło 6 osób zdrowych (3 kobiety i 3 mężczyzn) w wieku 28–40 lat (średnia wieku 36±5,2 lat). Krew pobierano w godzinach rannych z żyły łokciowej od pacjentów będących na czczo, do probówki bez antykoagulanta i odstawiano na godzinę w temperaturze pokojowej do skrzepnięcia. Surowicę otrzymano przez odwirowanie krwi po skrzepnięciu (4000 x g w ciągu 10 min). Mocz do badań otrzymano z środkowego strumienia rannej porcji i odwirowano (4000 x g w ciągu 10 min).
Aktywność katepsyny D oznaczano w surowicy krwi i moczu. Substratem była 6-% hemoglobina denaturowana kwasem solnym. Reakcję przeprowadzono w pH 3,5, temp. 37°C, w ciągu 6 godz., a następnie ją hamowano 10-% roztworem kwasu trichlorooctowego (TCA). Miarą aktywności katepsyny D była ilość uwolnionej tyrozyny kwasorozpuszczalnej oznaczanej metodą Folina-Ciocalteau w modyfikacji miedziowej [11].
Stężenie białka w moczu oznaczano metodą Lowry i wsp. [12] i odczytywano z krzywej wzorcowej sporządzonej z 0,03% liofilizowanej albuminy wołowej firmy POCH Gliwice, Polska.
Oceny statystycznej wyników dokonano testem Manna-Whitneya. Za poziom istotności statystycznej różnic przyjęto p<0,05.

Wyniki
Aktywność katepsyny D w surowicy krwi chorych na gruczolakoraka jelita grubego wynosiła 138,04±32,91 nmol/ml/6 godz. i była istotnie statystycznie wyższa (p<0,003) w porównaniu z aktywnością katepsyny D w surowicy krwi osób zdrowych 87,07±21,53 nmol/ml/6 godz. (ryc. 1.). Brak istotnych statystycznie różnic (p=0,426) stwierdzono w badaniu aktywności katepsyny D w moczu, która w gruczolakoraku jelita grubego wynosiła 268,25±224,86 nmol/mg białka/6 godz., a u osób zdrowych 407,77±315,88 nmol/mg białka/6 godz. (ryc. 2.) oraz między stężeniem białka w moczu (p=0,139) chorych na gruczolakorakoraka jelita grubego (0,144±0,144 mg/ml) i osób zdrowych (0,144±0,016 nmol/mg białka/6 godz.) (ryc. 3.).

Omówienie wyników
Komórki nowotworowe charakteryzują się niekontrolowaną proliferacją [13]. Proteazy lizosomalne, w tym katepsyna D, pochodzące z komórek proliferujących nowotworu, biorą udział w degradacji elementów tkanki łącznej otaczających komórki. Protezy uczestniczą w penetracji guza w tkankach, migracji komórek nowotworowych i ich umiejscowieniu w ogniskach przerzutowych [4]. Obecność katepsyny D stwierdzono zarówno w tkankach prawidłowych, jak i w nowotworowych [9, 10, 14]. Dotychczasowe badania pozwalają na stwierdzenie, że aktywność katepsyny D w surowicy krwi zależy od lokalizacji narządowej nowotworu. Obserwowany jest istotny statystycznie wzrost aktywności katepsyny D w surowicy krwi chorych z powierzchownym rakiem pęcherza moczowego w porównaniu z aktywnością tego enzymu w surowicy krwi osób zdrowych. Stwierdzono zależność między aktywnością katepsyny D a typem histologicznym, stopniem złośliwości oraz stopniem klinicznego zaawansowania powierzchownego raka pęcherza moczowego [8]. Istotnych statystycznie różnic nie stwierdzono natomiast w aktywności katepsyny D w surowicy krwi u chorych z rakiem przełyku [6] i rakiem trzustki [7], gdzie ekspresja badanego enzymu u chorych na nowotwory była zbliżona do wartości prawidłowych.
Z uzyskanych danych eksperymentalnych wynika, że aktywność katepsyny D w surowicy krwi chorych na gruczolakoraka jelita grubego jest ponad półtora razy wyższa od aktywności katepsyny D w surowicy krwi osób zdrowych. Aktywność katepsyny D w moczu chorych na gruczolakoraka jelita grubego wskazuje na obniżenie aktywności tego enzymu u chorych z gruczolakorakiem jelita grubego w porównaniu z aktywnością w moczu osób zdrowych. Brak jest jednak istotnych statystycznie różnic w aktywności katepsyny D między porównywanymi grupami.
Z dotychczasowych doniesień wynika, że badanie w surowicy krwi aktywności katepsyny D może znaleźć zastosowanie w rozpoznaniu gruczolakoraka jelita grubego oraz powierzchownego raka pęcherza moczowego.

Wniosek
1. Gruczolakorak jelita grubego wykazuje podwyższenie aktywności katepsyny D w surowicy krwi.

Piśmiennictwo
1. Worowski K, Ostrowska H. Katepsyna D. Post Biol Kom 1980; 7: 119-1947.
2. Diment S, Leech MS, Stahl PD. Cathepsin D is membrane-associated in macrophage endosomes. J Biol Chem 1988; 263: 6901-7.
3. Leto G, Gebbia N, Rausa L, Tumminello FM. Cathepsin D in the malignant progression of neoplastic diseases (review). Anticancer Res 1992; 12: 235-40.
4. Tomaszewski JJ, Tomaszewski T. Enzymy lityczne w proliferacji nowotworowej. Diagn Lab 1991; 27: 56-62.
5. Bever CT Jr, Morgan KD, Whitaker JN. Cathepsin D activity in human peripheral blood mononuclear leukocytes. Inflammation 1989; 13: 309-16.
6. Szajda SD, Kiluk M, Wiśniewski R, Skrzydlewski Z. Wartość diagnostyczna markerów nowotworowych: CEA, AFP, katepsyny D i prokoagulanta nowotworowego (CP) w przypadkach raka płuca i przełyku. Współcz Onkol 2002; 6: 9-11.
7. Szajda SD, Snarska J, Chlabicz M, Mroczko B, Skrzydlewski Z. Ocena przydatności badania niektórych markerów nowotworowych w diagnostyce raka trzustki. Współcz Onkol 2004; 8: 338-41.
8. Szajda SD, Darewicz B, Kudelski J, Chlabicz M, Domel T, Chabielska E, Skrzydlewski Z. Aktywność nowotworowego prokoagulanta i katepsyny D w surowicy chorych na raka pęcherza moczowego. Pol Merk Lek 2005; 18: 651-3.
9. Szajda SD, Jankowski M, Zalewska B, Kożuszko B, Gabrylewski W, Skrzydlewski Z. Aktywność prokoagulanta nowotworowego i katepsyny D w przypadkach raka sutka. Współcz Onkol 2004; 8: 132-5.
10. Szajda SD, Zalewska B, Michalak K, Skrzydlewski Z. Aktywność katepsyny D u kobiet w przypadkach mięśniaków macicy. Współcz Onkol 2004; 8: 266-8.
11. Barrett AJ. Cathepsin D and other carboxylproteinases. In: Barrett AJ (ed). Proteinases in mammalian cells and tissues. North-Holland Publishing Company, Amsterdam, New York, Oxford 1977; 240-3.
12. Kokot F. Metody badań laboratoryjnych stosowanych w klinice. PZWL, Warszawa 1969; 130.
13. Rubin E, Faber JL. Neoplasia. In: Pathology. Rubin E, Fabrer JL (red.). Wyd. JB Lippincott Company, Philadelphia 1994.
14. von Ardenne M. Lysosomal enzymes in pericellular environment: a factor in tumor regression. J Natl Cancer Inst 1973; 51: 313-14.

Adres do korespondencji
dr med. Sławomir D. Szajda
Zakład Biochemii Farmaceutycznej
Akademia Medyczna
ul. Mickiewicza 2
15-230 Białystok 8
tel. +48 85 748 56 90, +48 85 748 56 91
e-mail: spoak@amb.edu.pl
Copyright: © 2006 Termedia Sp. z o. o. This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0) License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/), allowing third parties to copy and redistribute the material in any medium or format and to remix, transform, and build upon the material, provided the original work is properly cited and states its license.
Quick links
© 2024 Termedia Sp. z o.o.
Developed by Bentus.