Značaj oksidativnog stresa u patogenezi ovarijalnog karcinoma

Ovarijalni karcinom predstavlja najsmrtonosniji ginekološki malignitet. Nespecifične tegobe, uz otkrivanje bolesti u uznapredovalom stadijumu, predstavljaju osnovne faktore loše prognoze sa ukupnim petogodišnjim preživljavanjem od 45%. Za sada, terapiju prvog izbora u tretmanu ovarijalnog karcinoma predstavlja hirurško lečenje sa ciljem potpune eliminacije makroskopske bolesti, uz adjuvantnu primenu hemioterapije. Važnost rane dijagnoze se ogleda u brojnim sprovedenim prospektivnim istraživanjima, koja nisu identifikovala efikasan način rane detekcije ove bolesti. Oksidativni stres, kao disbalans u produkciji i eliminaciji reaktivnih jedinjenja kiseonika, dokazani je faktor karcinogeneze kod mnogih karcinoma. Reaktivne kiseonične vrste imaju svoj uticaj, kako na patološke, tako i na fiziološke procese. Kada je u pitanju oksidativni stres, literaturni podaci ukazuju na njegov značaj u patogenezi ovarijalnog karcinoma kroz sledeća četiri aspekta ćelijskog funkcionisanja: (i) genetske alteracije, (ii) signalni putevi, (iii) uticaj na transkripcione faktore, kao i na (iv) tumorsko mikro-okruženje. Reaktivne kiseonične vrste mogu da dovedu do nastanka mutacija, što prouzrokuje inicijalnu genezu, rast i progresiju tumora tkiva. Takođe, dugoročno povećana koncentracija slobodnih radikala može imati citotoksični efekat, koji nastaje usled modulacije redoks-zavisnih puteva apoptoze. Pod uticajem slobodnih radikala, dolazi do oštećenja biomolekula i formiranja produkata ove interakcije, što za posledicu ima pojavu ovih jedinjenja u tkivu, plazmi, urinu kao i u mnogim drugim odeljcima u kojima se mogu identifikovati. S obzirom na izrazito nepoznatu etiologiju, kao i heterogenost ovarijalnog karcinoma, a uz do sada sprovedena istraživanja koja su najvećim delom bila fokusirana na operativno ili medikamentozno zbrinjavanje, cilj ovog preglednog rada je da se čitaocima približi značajna uloga oksidativnog stresa u procesu patogeneze ovarijalnog karcinoma.

UVOD

Ovarijalni karcinom predstavlja najsmrtonosniji ginekološki malignitet. Godišnje, širom sveta, kod 230.000 žena se dijagnostikuje karcinom jajnika, dok njih 150.000 izgubi život usled posledica ove bolesti [1]. Bez obzira na velike napore naučne i akademske zajednice da se razjasne mehanizmi koji su u osnovi ove bolesti, karcinom jajnika predstavlja sedmi najčešće dijagnostikovani karcinom u ženskoj populaciji, dok petogodišnje preživljanje trenutno iznosi tek oko 45% [2]. Kasno otkrivanje bolesti, uz nespecifične tegobe koje se javljaju u uznapredovalim stadijumima bolesti, osnovni su uzrok lošeg ishoda.

Histološki, ovarijalni tumori mogu voditi poreklo od sva tri klicina lista. Na prvom mestu po učestalosti se nalazi epitelni karcinom jajnika, dok ne-epitelni tumori jajnika čine značajno manji procenat ovog oboljenja. Faktori rizika za javljanje ovarijalnog karcinoma uključuju benigna ginekološka stanja poput endometrioze, sindroma policističnih jajnika, te pelvične inflamatorne bolesti, uz nizak paritet, ranu menarhu i kasnu menopauzu. Prvu liniju terapije predstavlja primarna debulking (engl. debulking) hirurgija koja za cilj ima postizanje nulte rezidualne bolesti u trbuhu, dok nakon toga uobičajeno sledi sistemska hemioterapija alkilirajućim agensima i preparatima porekla taksana [3].

EPIDEMIOLOGIJA OVARIJALNOG KARCINOMA

Karcinom ovarijuma spada u grupu retkih bolesti sa incidencijom od 12 slučajeva na 100.000 žena [4]. Epitelni ovarijalni karcinom čini većinu dijagnostikovanih slučajeva u odnosnu na germinativne i tumore porekla gonadalne vrpce, sa učestalošću od oko 90% u populaciji žena obolelih od tumora jajnika. Uobičajeni profil žene obolele od karcinoma jajnika karakteriše starosno doba od 50 godina uz nuliparitet, izostanak perioda laktacije i dugačak period neprekidnih ovulacija. Većina slučajeva ovarijalnog karcinoma se javlja sporadično, dok 10% – 15% slučajeva ima naslednu komponentu [5]. U okviru grupe pacijentkinja obolelih od naslednih formi oboljenja, 65% – 75% slučajeva je prouzrokovano BRCA 1 i BRCA 2 genskom mutacijom, uz mali procenat naslednih formi koje su povezane sa Linčovim (engl. Lynch) sindromom [6].

VAŽNOST RANE DIJAGNOSTIKE

S obzirom da se bolest najčešće dijagnostikuje u uznapredovalom stadijumu, sa već udaljenim metastatskim promenama na površini creva, kapsuli jetre i u limfnim čvorovima, uloženo je dosta napora u cilju otkrivanja efikasnih metoda skrininga karcinoma jajnika. Nažalost, pretpostavka da se ranim otkrivanjem bolesti može smanjiti mortalitet i morbiditet, brzo je odbačena, zbog rezultata velike kohortne studije sprovedene u Ujedinjenom Kraljevstvu, u kojoj je preko 200.000 žena randomizovano u tri grupe. Prva grupa je praćena određivanjem serumskog nivoa karcinoembrionalnog antigena 125 (Ca-125), druga grupa je praćena putem redovnih godišnjih ultrazvučnih pregleda, dok je treća grupa pasivno praćena. Tokom perioda trajanja studije, zabeleženo je smanjenje mortaliteta od 15% i 11%, za grupe pacijentkinja praćenih uz pomoć algoritma za procenu rizika od karcinoma jajnika (Risk of ovarian cancer algorithm – ROCA) i pacijentkinja određenih za redovne ultrazvučne kontrole, u odnosu na populaciju žena koje nisu praćene specifičnim skriningom [7]. Međutim, ovi rezultati nisu bili statistički značajni.

Za razliku od skrininga u populaciji zdravih žena, istraživanje sprovedeno u Americi uključilo je 2,359 žena sa pozitivnom porodičnom anamnezom na karcinom dojke ili jajnika ili postojanjem BRCA 1 i BRCA 2 genske mutacije. Osnovni cilj ove studije bilo je određivanje pozitivne prediktivne vrednosti i specifičnosti testova radi prevencije ovarijalnog karcinoma. Pacijentkinje su praćene devet godina uz pomoć ROCA testa. Primenom ovog testa, u ispitivanoj kohorti je otkriveno 18 od ukupno 19 slučajeva karcinoma jajnika, pri čemu je izmerena specifičnost bila 90% u opštoj populaciji, odnosno 92% u populaciji pacijentkinja visokog rizika [8]. Trenutno, jedina preporuka Evropskog udruženja ginekoloških onkologa (engl. European Society of Gynaecological Oncology – ESGO) za sprečavanje pojave tumora i za ranu detekciju bolesti predstavlja primena profilaktičkog ili rizik-redukujućeg uklanjanja jajovoda obostrano, u skladu sa hipotezom da se epitelni ovarijalni karcinom prenosi sa fimbrijalnog dela tuba na površinu jajnika i potom širi dalje po trbušnoj duplji.

PATOGENEZA OVARIJALNOG KARCINOMA

Dualistički model epitelne ovarijalne karcinogeneze, koji je zasnovan na molekularno-genetičkoj osnovi, za razliku od uobičajene morfološke, sada već beleži dve decenije od kada je uspostavljen [9]. Pokušaj da se napravi određeno grupisanje, u inače ekstremno heterogenoj grupi tumora, već dugo predstavlja veliki naučni izazov. Štaviše, u literaturi su opisani brojni pokušaji klasifikacije tumora jajnika na osnovu strukturnog, patohistološkog, potom molekularnog, genetskog, a zatim i antigenskog sastava. Ova dualistička klasifikacija opisuje dve populacije tumora. Karakteristike karcinoma tipa I su: unilateralna pojava, cističnost, velike dimenzije i histološki opis tumora niskog gradusa. Sa druge strane, karcinomi tipa II se uobičajeno prezentuju u kasnom stadijumu, čine preko 75% slučajeva, histološki ih karakteriše visoki gradus kao i teška klinička slika bolesti [10].

Pored razlike u agresivnosti i invazivnosti bolesti, jedna od glavnih karakteristika principa koji stoji iza dualističke podele zasniva se na prisustvu prekursorskih lezija. Naime, kod karcinoma tipa I, prisutna je sekvencijalna kaskada, odnosno pojava borderline ili atipičnih promena, slične etiopatogeneze kao kod karcinoma grlića materice ili kolona. Nasuprot tome, tip II karcinoma karakteriše razvoj de novo tumorskih promena, prema najnovijim istraživanjima, uobičajeno lociranih na fimbrijalnom delu jajovoda, koji su označeni kao intraepitelne karcinomske lezije [10].

GENETSKI FAKTORI

Mutacije KRAS, BRAF i ERBB2 gena imaju za posledicu aktivaciju MAP kinaznog signalnog puta (mitogenom-aktivirana protein kinaza); (engl. mitogen-activated protein kinase) [11]. MAP kinazni put igra ključnu ulogu u prenosu signala indukovanih faktorima rasta, što posledično dovodi do neoplastične transformacije. Mutacije KRAS i ERBB2 dešavaju se relativno rano u onkogenezi, i upravo one dovode do ushodne regulacije glukoznog transportera, sa posledičnim povećanjem intenziteta metabolizma glukoze, što je neophodno za malignu transformaciju [12].

Promenom tehnika resekcije i patohistološkog pregleda preparata jajovoda kod pacijentkinja sa BRCA mutacijom, uočeno je prisustvo prekursorskih lezija seroznog epitelnog karcinoma jajnika visokog gradusa. Za razliku od karcinoma tipa I, tumore visokog malignog potencijala karakteriše mutacija na TP53, BRCA i PTEN onkogenima, uz rasprostranjene strukturne genomske varijacije [13].

HORMONSKI FAKTORI

Jajnici su primarni reproduktivni organi u kojima se odvija produkcija estrogena, progesterona i testosterona [14]. Estrogeni utiču na brojne fiziološke i patofiziološke procese. Postoje klasični (Erα, Erβ) i neklasični (estrogenski receptor udružen sa G proteinom 1; engl. G protein-coupled estrogen receptor – GPER1) estrogenski receptori [15]. Uprkos uobičajenom uverenju da hormoni koji vode poreklo od holesterola, usled svoje liposolubilnosti, lako prodiru kroz ćelijsku membranu i imaju receptore u citoplazmi, mnogobrojna istraživanja pokazala su prisustvo receptora za estrogen udruženog sa G proteinom na površini ćelijske membrane. Nakon vezivanja estradiola za GPER1 receptor, pokreće se nishodna signalna kaskada koja dovodi do aktivacije PI3K/Akt i ERK/MAPK signalnih puteva, uključenih u proces onkogeneze [16]. Jan i saradnici su, u istraživanju sprovedenom 2005. godine, pokazali da izlaganje selektivnim agonistima GPER1 receptora dovodi do modulacije i proliferacije ćelijskih linija putem produkcije i aktivacije matriksne metaloproteinaze 9 (MMP-9) [17].

FAKTORI SREDINE

Supstance koje su prisutne u životnoj sredini kao posledica zagađenja, ili se nalaze u sastavu različitih kozmetičkih ili prehrambenih aditiva, mogu da utiču na hormonski zavisna tkiva, zbog strukturne i funkcionalne sličnosti sa prirodnim estrogenima. Ove supstance se nazivaju ksenoestrogeni i mogu se direktno ili indirektno vezati za estrogenske receptore. Brojna istraživanja sprovedena na različitim ćelijskim linijama opisuju različiti uticaj sredinskih faktora na ćelije karcinoma jajnika. Genistein pripada grupi izoflavonoida, koji vrše aktivaciju signalnih puteva povezanih sa ER receptorima [18]. Jedinjenja poput fitoestrogena dovode do izmenjene modulacije, aktivacije i ekspresije Erβ receptora, koja rezultira izmenjenim odgovorom PI3K/AKT signalnog puta [19]. Pokazano je i da ubikvitarno prisutno jedinjenja bisfenol A, koje se oslobađa prilikom zagrevanja plastične ambalaže, indukuje proliferaciju ovarijalnih karcinomskih ćelijskih linija pomoću regulacije Erα signalnog puta [20].

OKSIDATIVNI STRES

Ključna karakteristika slobodnih radikala je postojanje nesparenih elektrona u molekulima, atomima i jonima, usled čega su oni veoma reaktivni. Prisustvo nesparenog elektrona je dokazao još Fenton davne 1894. godine, opisujući reakciju pri kojoj dolazi do oslobađanja manje količine ljubičaste svetlosti u prisustvu jona gvožđa [21]. Reaktivne kiseonične vrste (superoksidni anjon, vodonik peroksid i hidroksi radikal) imaju svoj uticaj kako na fiziološke, tako i na patološke procese. Još 2007. godine, pokazano je da redoks-zavisni signalni putevi utiču na aktivnost transkripcionih faktora i na taj način menjaju odgovor ćelija. Pokazano je da kada na ćeliju deluje odgovarajući stimulus dolazi do stvaranja male količine vodonik peroksida, koji zatim modulira aktivnost pojedinih signalnih puteva, a što ukazuje da reaktivne kiseonične vrste, pored svoje osnovne uloge, imaju i ulogu sekundarnih glasnika u ćeliji [22]. Naime, slobodni radikali i vodonik peroksid mogu dovesti do aktivacije tirozin kinaza i nishodne stimulacije MAP (engl. mitogen activated protein kinase) kinaza i fosfolipaze C. Prema jednoj teoriji, kao posledica aktivacije i produkcije veće količine slobodnih radikala u unutrašnjosti ćelije, dolazi do aktivacije transkripcionih faktora koji mogu biti značajni za proces onkogeneze.

DEFINICIJA OKSIDATIVNOG STRESA I NJEGOV UTICAJ NA ORGANIZAM

Oksidativni stres se definiše kao poremećaj ravnoteže između produkcije slobodnih radikala i njihove eliminacije od strane protektivnih mehanizama, odnosno antioksidanasa. Ovaj disbalans dovodi do pojave oštećenja na biomolekulima i ćelijama, sa potencijalnim štetnim efektom na ceo organizam [23]. Atomi, molekuli ili joni sa jednim ili više nesparenih elektrona u svojoj strukturi jako su nestabilni i veoma reaktivni, zbog čega mogu biti prouzrokovači lančane reakcije nastanka novih slobodnih radikala u organizmu. Nestabilnost ovih jedinjenja proizilazi iz potrebe da se nespareni elektron, odnosno elektroni spare, pri čemu se elektroni „ukradu“ od drugih jedinjenja, stvarajući tako nove radikale i oštećujući različite ćelijske strukture.

Prema svom poreklu, slobodni radikali u organizmu se mogu podeliti u dve velike grupe. Prvoj grupi pripadaju reaktivne kiseonične vrste nastale na mitohondrijalnom respiratornom lancu, dok drugoj grupi pripadaju radikali koji potiču iz metabolizma ksenobiotika. Tokom endogenih aerobnih metaboličkih reakcija, u mitohondrijama dolazi do produkcije reaktivnih vrsta kiseonika (engl. reactive oxygen species – ROS), kao što su superoksid anjon i hidroksil radikal, koji predstavljaju proizvode parcijalne redukcije molekulskog kiseonika [24].

Brojni pozitivni efekti malih koncentracija ROS-a omogućavaju pravilno funkcionisanje organizma. Međutim, postoji posebno interesovanje naučne zajednice za povezanost oksidativnog stresa sa inflamacijom, što predstavlja jedan od glavnih mehanizama nastanka mnogih hroničnih bolesti. Premda se ranije na oksidativni stres gledalo isključivo kao na patološki proces, danas je perspektiva promenjena ka otkrivanju sve većeg broja fizioloških uloga slobodnih radikala.

Antioksidativni mehanizmi zaštite organizma od oksidativnog stresa mogu biti endogeni i egzogeni. Endogeni sistemi antioksidativne zaštite mogu biti enzimski i neenzimski. Endogeni enzimski sistem antioksidativne zaštite proizvode ćelije organizma i njihova uloga je odbrana od neželjenih dejstava primarnih parcijalnih produkata redukcije kiseonika (superoksidnog anjona i vodonik peroksida), a obuhvata antioksidantne enzime superoksid dismutazu, katalazu i glutation peroksidazu. Glavni endogeni neenzimski antioksidans je glutation, unutarćelijsko tiol jedinjenje koje sprečava oksidaciju tiol grupa enzima i proteina.

OKSIDATIVNI STRES KAO FAKTOR RIZIKA ZA OVARIJALNI KARCINOM

Uloga oksidativnog stresa u patogenezi ovarijalnog karcinoma je dualne prirodne. Reaktivne vrste kiseonika mogu da dovedu do nastanka mutacija, što prouzrokuje inicijaciju, rast i progresiju tumora. Dugoročno povećana koncentracija slobodnih radikala ima citotoksični efekat, koji dovodi do aktivacije puteva apoptoze [25]. Usled visokog stepena aktivnosti i proliferacije, tumorske ćelije moraju da pronađu načine da se izbore sa velikom koncentracijom reaktivnih molekula, odnosno da izbegnu neželjena dejstva reaktivnih kiseoničnih vrsta koja bi dovela do pokretanja apoptoze ili feroptoze [26].

Oksidativni stres učestvuje u etiopatogenezi ovarijalnog karcinoma kroz četiri aspekta: (i) nastanak genetske alteracije, (ii) modifikacija signalnih puteva, (iii) aktivnost transkripcionih faktora, (iv) tumorsko mikrookruženje [27]. Oštećenje DNK lanca i genetska nestabilnost koja nastaje kao posledica oksidativnog stresa igraju ključnu ulogu u nastanku i razvoju ovarijalnog karcinoma. Najčešći produkt oksidativnog oštećenja DNK je 8-hidroksi-2-deoksiguanozin (8-OHdG), koji nastaje oksidacijom guanina [28]. Naime, interakcijom hidroksilnog radikala sa nukleobazama DNK lanca, dolazi do formiranja oštećenja koja dovode do pojave promutagenih lezija, koje doprinose procesu karcinogeneze, što je potvrđeno kod pacijenata sa tumorima mokraćne bešike, bubrega i drugim tumorima [29],[30]. Pored toga, Valavanidis i saradnici su pokazali prististvo 8-OHdG u urinu kao mogući marker oksidativnog oštećenja DNK kod pacijentikanja sa ovarijalnim karcinomom [31].

UTICAJ OKSIDATIVNOG STRESA NA PROLIFERACIJU, INVAZIJU I METASTAZIRANJE OVARIJALNOG KARCINOMA

Mitohondrijalna DNK (mtDNK) je posebno značajna u procesu oksidativnog stresa. Štaviše, istraživanja su pokazala da prisustvo slobodnih elektrona koji vode poreklo iz respiratornog lanca, kao i izostanak uobičajenih mehanizama za popravku DNK lanca čini mtDNK posebno osetljivom na oksidativni stres. Ni i saradnici su pokazali da serozni ovarijalni karcinom visokog gradusa sa mutacijama na mtDNK ima veću učestalost rezistencije na platinu kao i incidenciju relapsa bolesti u odnosu na grupu pacijentkinja bez somatskih mutacija na mtDNK [32]. Analizom isečaka tumorskog tkiva i ispitivanjem somatskih mutacija nastalih kao posledica oksidativnog oštećenja, može se dobiti slika o izloženosti tumorskih ćelija oksidativnom stresu. Tumorsko mikrookruženje predstavlja prostor gde tumorske ćelije interaguju sa ćelijama domaćina, odnosno ćelijama tkivne strome, uključujući fibroblaste, endotelne ćelije i različite ćelije porekla imunskog sistema, a oksidativni stres na njega deluje posredstvom neutrofila i makrofaga povezanih sa tumorom, T regulatornih ćelija, kao i mnogih drugih komponenti vanćelijskog matriksa [27],[33].

Ascites, odnosno prisustvo slobodne tečnosti u peritonealnoj duplji, predstavlja ključni faktor tumorskog mikrookruženja kod ovarijalnog karcinoma. Putem tečnosti, dolazi do karakaterističnog širenja bolesti po trbuhu u smeru suprotnom kretanju kazaljki na satu. Naime, Pakula i saradnici su pokazali da maligni ascites porekla seroznog ovarijalnog tumora dovodi do oksidativnog stresa u peritonealnim mezotelnim ćelijama, kroz indukciju citohrom c oksidaze i NADPH dehidrogenaze, što rezultuje starenjem i inaktivacijom ovih ćelija. Gubitkom ovih ćelija dolazi do pojave priraslica, proliferacije i generalne migracije ćelija ovarijalnog karcinoma u trbuhu [34].

OKSIDATIVNI STRES I TERAPIJSKE IMPLIKACIJE

Kao što je ranije napomenuto, uloga oksidativnog stresa kod ovarijalnog karcinoma je dualne prirode. S jedne strane se oksidativni stres, zbog promutagenog potencijala i mogućnosti nastanka oksidativnog oštećenja makromolekula, dovodi u vezu sa procesom kancerogeneze, što ukazuje i da povećanje antioksidativnog kapaciteta i smanjenje oksidativnog stresa mogu uticati na prevenciju ovarijalnog karcinoma. S druge strane, terapijski pristup kod pacijentkinja koje su obolele od ovarijalnog karcinoma usmeren je, pre svega, na pojačanu produkciju slobodnih radikala i povećani oksidativni stres u cilju indukovanja apoptoze u ćelijama tumora, a u cilju prevencije širenja i progresije bolesti u trbuhu.

Upotreba hemioterapijskih lekova zasnovanih na promeni redoks balansa tumorskih ćelija nije nov koncept [27]. Poznato je da pripadnici ove grupe lekova utiču na povećanje intenziteta oksidativnog stresa i inflamacije i dovode do indukcije apoptoze u tumorskim ćelijama. Osnovni terapijski izbor prilikom lečenja ovarijalnog karcinoma jeste kombinovana upotreba preparata platine i taksana. Za platinu je poznato da indukuje produkciju reaktivnih vrsta kiseonika, dok taksani imaju manji uticaj na produkciju ovih jedinjenja [35].

Lekovi poznati pod nazivom PARP (poli‐ADP‐riboza polimeraza) inhibitori utiču na mogućnost tumorske ćelije da popravi oštećenja nastala na svom DNK lancu. Primena lekova iz ove grupe za sada je ograničena samo na pacijentkinje sa BRCA mutacijama. Pored svog osnovnog mehanizma inhibiranja enzima za popravku DNK lanca, ovi lekovi dovode i do ushodne regulacije NADPH oksidaze 1 i 4, što dovodi do antitumorskog efekata povećanjem oksidativnog stresa u ćelijama karcinoma [36].

Poznato je da se u komercijalne svrhe na tržištu nalazi mnogo preparata sa manje ili više dokazanim antioksidantnim efektima. Brojni prirodni ekstrakti biljnog porekla se koriste radi povećanja antioksidantnog kapaciteta. Pokazano je da Ganoderma lucidum dovodi do indukcije antioksidantnih enzima superoksid dizmutaze, katalaze i glutation S-trasferaze P1 posredstvom NRF-2 signalnog puta, a u cilju prevencije promutagenih efekata oksidativnog stresa [27].

Ovarijalni karcinom i dalje predstavlja veliki izazov na svim poljima, kako prevencije i dijagnostike, tako i terapije. Ulažu se veliki napori radi otkrivanja novih pristupa u lečenju ove teške bolesti. Naime, sprovedena su istraživanja o ulozi nanopartikula kao terapijskog modaliteta kod karcinoma ovarijuma, pre svega zbog malih dimenzija i uniforme distribucije. Bai i saradnici su opisali povezanost između primene cink-oksid nanočestica i procesa apoptoze i autofagije u ćelijskoj liniji karcinoma ovarijuma. Veličina čestica je u proseku bila 20 nm, što je omogućilo efikasno prodiranje i ostvarivanje značajnog stepena citotoksičnosti putem dramatičnog smanjenja količine intracelularnog glutationa sa posledičnim smanjenjem antioksidantnog potencijala, što je za posledicu imalo značajno povećanje osetljivosti ovih ćelija na oksidativni stres [37].

Moguće je pretpostaviti da u patogenezi ovarijalnog karcinoma postoji presudan momenat, nakon čega dolazi do sloma mehanizama zaštite od promocije tumora. Smatra se da oksidativni stres ima veoma značajnu ulogu u različitim mehanizmima koji tom momentu doprinose, uključujući nastanak mutacija na DNK, hipometilaciju određenih regiona DNK, somatske mutacije mtDNK, kao i promene u aktivnosti velikog broja redoks-zavisnih signalnih puteva.

BIOMARKERI OKSIDATIVNOG STRESA U OVARIJALNOM KARCINOMU

Biomarkeri su određene karakteristike koje se mere kao pokazatelji fizioloških i patoloških procesa ili odgovora na izloženost ili intervenciju, uključujući i odgovor na terapiju. Biomarkeri mogu obuhvatati molekularne, histološke, radiografske ili fiziološke pokazatelje, ali ne obuhvataju procenu subjektivnog osećaja pacijenta. Većina biomarkera koji se dovode u vezu sa oksidativnim stresom ispunjava osnovni kriterijum, odnosno da se mogu izmeriti. Rezultati brojnih istraživanja su doveli u vezu oksidativni stres sa velikim brojem oboljenja kod ljudi. Međutim, da bi određena jedinjenja bila klasifikovana kao klinički relevantni biomarkeri, neophodno je da ispune određene kriterijume kao što su: (i) prisustvo prognostičke vrednosti, (ii) jasna korelacija sa progresijom bolesti i (iii) specifičnost, odnosno dijagnostička vrednost za određenu bolest [38].

Đang i saradnici su sproveli istraživanje o razvoju sistema bodovanja za model rizika zasnovanog na nivou ekspresije gena povezanih sa oksidativnim stresom. Naime, podaci dobijeni iz baze sekvencionirane jednoćelijske RNK, korišćeni su za formiranje 12 klastera koji su potom evaluirani regresionom analizom. Od inicijalnih 151 gena, analizom je detektovano devet prognostičkih genskih markera, na osnovu kojih su konstruisani modeli bodovanja rizika. Pokazano je da vrednost skora u okviru ovog modela rizika predviđa ishod primene imunoterapijskih lekova, kao i da može da predstavlja nezavisni prognostički faktor za ovarijalni karcinom [39].

U poslednje vreme, analiza gena koji se dovode u vezu sa oksidativnim stresom veoma privlači pažnju naučne zajednice. Sve više resursa se ulaže u analizu i evaluaciju velikih baza podataka, u pokušaju da se dobiju odgovori na brojna pitanja koja se tiču ovarijalnog karcinoma. Jedno takvo istraživanje su sproveli Liu i saradnici, koji su, analizom Omnibus genske baze podataka identifikovali 34 gena koji se dovode u vezu sa prognozom ovarijalnog karcinoma, a povezani su sa oksidativnim stresom. U cilju procene rizika, generisan je skor u koji je uključeno 14 gena i pokazano je da pacijentkinje sa niskim skorom mogu imati bolji odgovor na terapiju u odnosu na grupu pacijentkinja sa visokim skorom [40].

Poznato je da pod uticajem slobodnih radikala dolazi do oksidativnog oštećenja biomolekula i stvaranja pokazatelja oksidativnog oštećenja, što za posledicu može imati pojavu ovih jedinjenja u tkivu, plazmi, urinu, kao i u drugim telesnim tečnostima, u kojima se mogu identifikovati i određivati.

Lipidna peroksidacija predstavlja proces u kome hidroksil radikal reaguje sa lipidima, pri čemu nastaju lipidni radikal i voda. Proizvodi lipidne peroksidacije se detektuju u krvnoj plazmi i koriste se kao biomarkeri oksidativnog stresa. Najčešće se određuje koncentracija malondialdehida, markera oksidativnog oštećenja polinezasićenih masnih kiselina.

I oksidovani lipoproteini male gustine (LDL) se kao biomarkeri oksidativnog stresa pojavljuju u literaturi još od postavljanja inicijalne hipoteze o značaju oksidativnog stresa u nastanku ateroskleroze. Naime, oksidovana forma LDL-a (oxLDL), kao potencijalni biomarker za kardiovaskularne bolesti, analizirana je u brojnim istraživanjima [41]. Pokazano je da oxLDL najverovatnije ne može da predstavlja specifičnu meru stepena oksidativnog stresa, usled limitacije eseja koji se koriste u određivanju koncentracije ovog markera [42].

Stepen oštećenja DNK lanaca usled prisustva slobodnih radikala je povezan sa efikasnošću mehanizama popravke DNK. U uslovima kada je koncentracija slobodnih radikala niska, dolazi do potpune reparacije struktura DNK, što omogućava pravilno funkcionisanje ćelije. Međutim, u stanju redoks disbalansa nastaju različite lezije DNK lanca, od jednostrukih ili dvostrukih prekida do pojave tzv. oksidativno generisanih klasterizovanih lezija DNK lanca [43]. Kao što je već pomenuto, jedan od osnovnih biomarkera oksidativnog oštećenja DNK lanca je 8-hidroksi-2-deoksiguanozin (8-OHdG). Jelić i saradnici su ispitivali postojanje veze između oksidativnog stresa i cervikalnog karcinoma. U istraživanju koje je uključivalo 153 pacijentkinje, određivali su aktivnost antioksidantnih enzima, kao i koncentraciju 8-OHdG. Pokazano je da su pacijentkinje u uznapredovalom stadijumu bolesti imale statistički značajno veću aktivnost katalaze, superoksid-dismutaze i glutation-S-transferaze, kao i da su bili prisutni viši nivoi 8-OHdG u urinu [44].

U Finskoj je grupa autora, 2015. godine, sprovela retrospektivno istraživanje u kom su analizirane serumske vrednosti 8-OHdG kod pacijentkinja obolelih od karcinoma jajnika. Istraživanje je sprovedeno na 112 ispitanica i pokazano je da su pacijentkinje sa višim nivoima 8-OHdG imale značajno kraće ukupno preživljavanje, kao i kraći period bez bolesti uz veću učestalost rezistencije na platinu, kao i suboptimalno hirurško lečenje [45]. Međutim, grupa autora iz Japana je analizirala nivo 8-OHdG i aktivnost hem oksigenaze-1, kao i ukupni antioksidantni kapacitet u grupi pacijentkinja obolelih od benigne endometrioze i endometrioze povezane sa ovarijalnim karcinomom. Ovo istraživanje je pokazalo da su vrednosti 8-OHdG bile statistički značajno niže u grupi pacijentkinja sa ovarijalnim karcinomom u odnosu na grupu sa benignom endometriozom, što ukazuje na postojanje kontradiktornosti po pitanju uloge 8-OHdG u karcinogenezi ovarijalnog karcinoma [46].

Većina procesa modifikacije proteina izazvanih oksidativnim stresom zasniva se na karbonilaciji, glikaciji i stvaranju krajnjih proizvoda uznapredovale glikozilacije (engl. advanced glycositaion produsts – AGEs). Oksidativna deaminacija lizina i glutaminske kiseline može da ima za posledicu formiranje proteinskih karbonilnih grupa. S obzirom da karbonilne grupe mogu nastati putem različitih mehanizama, njihova koncentracija je obično viša u odnosu na druge biomarkere oksidativnog stresa [47].

Iako u literaturi ne postoje direktni podaci o prognostičkom značaju produkata oksidacije proteina kod ovarijalnog karcinoma, postoje rezultati istraživanja za druge karcinome. Naime, Gil i saradnici su pokazali značajno više nivoe proteinskih karbonilnih grupa kod pacijenata sa hepatocelularnim karcinom u odnosu na grupu pacijenata sa hepatitisom B [48]. Takođe, grupa naučnika je, 2004. godine, analizirala povezanost nivoa androgena kod pacijentkinja obolelih od sindroma policističnih jajnika (engl. polycystic ovary syndrome – PCOS) sa količinom AGEs. Pokazano je da su nivoi androgena bili značajno veći u grupi pacijentkinja sa povišenim vrednostima AGEs [49]. Pored toga, Mažibrada i saradnici su ispitivali vrednosti visoko senzitivnog C reaktivnog proteina i fibrinogena u grupi normoinsulinemičnih, negojaznih adolescentkinja sa PCOS-om. Istraživanje je pokazalo da inflamatorni markeri mogu biti korisni u praćenju adolescentkinja normalne telesne težine sa PCOS-om u nastojanju da se na vreme spreče nepovoljne promene telesne težine i lipidnog profila, što može korelirati sa rezultatima prethodno navedenih istraživanja [50].

ZAKLJUČAK

S obzirom na izraziti stepen heterogenosti ovarijalnog karcinoma, kako iz genetske i molekularne perspektive, tako i iz ugla kliničkog i terapijskog ponašanja ovih tumora, prisutno je i dalje dosta kontroverzi u pogledu patogeneze. Između ostalog, oksidativni stres može da započne kaskadu događaja zasnovanu na oštećenju DNK lanca, promenama tumorskog mikrookruženja, kao i na redoks-zavisnim signalnim putevima i sekundarnim glasnicima unutar ćelije, koji mogu rezultirati malignom alteracijom tkiva jajnika. Trenutno dostupni vidovi prevencije ovarijalnog karcinoma zasnivaju se na redovnom praćenju žena koje su pod povećanim rizikom za nastanak ove bolesti, uz eventualno profilaktičko operativno lečenje. Sve ove činjenice su podstrek za buduća istraživanja uloge oksidativnog stresa u ovarijalnom karcinomu, kroz dalje pojedinačno razjašnjavanje brojnih komponenti ove kompleksne bolesti.